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C语言教程

编程基础

通俗地理解什么是编程语言 C 语言究竟是一门怎样的语言? C 语言和 C++ 到底有什么关系? 学了 C 语言到底能做什么,能从事什么工作? 二进制、八进制和十六进制 不同进制之间的转换 数据在内存中的存储 载入内存,让程序运行起来 ASCII 编码,将英文存储到计算机 GB2312 编码和 GBK 编码,将中文存储到计算机 Unicode 字符集,将全世界的文字存储到计算机 程序员的薪水和发展方向大全 不要这样学习 C 语言,这是一个坑! 明白了这点才能学好编程,否则参加什么培训班都没用

C 语言初探

第一个 C 语言程序 选择正确的输入法,严格区分中英文 什么是源文件? 什么是编译和链接? 主流 C 语言编译器有哪些? 什么是 IDE(集成开发环境)? 什么是工程/项目? 哪款 C 语言编译器(IDE)适合初学者? 如何在手机上编写 C 语言代码? C 语言的三套标准:C89、C99 和 C11 C 语言为什么有那么多编译器? 程序安装是怎么回事? 制作安装包,让用户安装程序 C 语言程序的错误和警告 分析第一个 C 语言程序 C 语言代码中的空白符 彩色版的 C 语言,让文字更漂亮 一个真正带界面的 C 语言程序

变量和数据类型

大话 C 语言变量和数据类型 在屏幕上输出各种类型的数据 C 语言中的整数(short,int,long) 二进制数、八进制数和十六进制数 C 语言中的正负数及其输出 整数在内存中是如何存储的,为什么它堪称天才般的设计 整数的取值范围以及数值溢出 C 语言中的小数(float,double) 小数在内存中是如何存储的,揭秘诺贝尔奖级别的设计(长篇神文) 在 C 语言中使用英文字符 在 C 语言中使用中文字符 C 语言到底使用什么编码?谁说 C 语言使用 ASCII 码,真是荒谬! C 语言转义字符 C 语言中的几个重要概念 C 语言加减乘除运算 C 语言自增(++) 和自减(--) 变量的定义位置以及初始值 运算符的优先级和结合性 C 语言数据类型转换

C 语言输入输出

数据输出大汇总以及轻量进阶 在屏幕的任意位置输出字符,开发小游戏的第一步 使用 scanf 读取从键盘输入的数据 从键盘输入字符和字符串 进入缓冲区(缓存)的世界,破解一切与输入输出有关的疑难杂症 结合缓冲区谈 scanf 函数,那些奇怪的行为其实都有章可循 清空(刷新)缓冲区,从根本上消除那些奇怪的行为 scanf 的高级用法,原来 scanf 还有这么多新技能 C 语言模拟密码输入(显示星号 ) 非阻塞式键盘监听,用户不输入数据程序也能继续执行

循环结构和选择结构

else 语句 C 语言关系运算符 C 语言逻辑运算符 case 语句 C 语言条件运算符 C 语言 while 循环 C 语言 for 循环 C 语言跳出循环 C 语言循环嵌套 对选择结构和循环结构的总结 谈编程思维的培养,初学者如何实现自我突破(非常重要) 写一个内存泄露的例子,让计算机内存爆满

C 语言数组

什么是数组 C 语言二维数组 判断数组中是否包含某个元素 C 语言字符数组和字符串 字符串的输入和输出 C 语言字符串处理函数 C 语言数组是静态的,不能插入或删除元素 C 语言数组的越界和溢出 C 语言变长数组:使用变量指明数组的长度 对数组元素进行排序 对 C 语言数组的总结

C 语言函数

什么是函数? C 语言函数定义 C 语言函数的形参和实参 C 语言函数的返回值 C 语言函数的调用(从中发现程序运行的秘密) 函数声明以及函数原型 全局变量和局部变量 C 语言变量的作用域 C 语言块级变量 C 语言递归函数(带实例演示) 中间递归函数(比较复杂的一种递归) 多层递归函数(最烧脑的一种递归) 递归函数的致命缺陷:巨大的时间开销和内存开销(附带优化方案) 忽略语法细节,从整体上理解函数

预处理命令

什么是预处理命令? #include 的用法 C 语言宏定义 C 语言带参数的宏定义 带参宏定义和函数的区别 宏参数的字符串化和宏参数的连接 C 语言中几个预定义宏 C 语言条件编译 #error 命令,阻止程序编译 C 语言预处理命令总结

指针

1 分钟彻底理解指针的概念 指针变量的定义和使用 C 语言指针变量的运算 数组指针(指向数组的指针) 字符串指针(指向字符串的指针) C 语言数组灵活多变的访问形式 指针变量作为函数参数 C 语言指针作为函数返回值 二级指针(指向指针的指针) 空指针 NULL 以及 void 指针 数组和指针绝不等价,数组是另外一种类型 数组到底在什么时候会转换为指针 指针数组(数组每个元素都是指针) 一道题目玩转指针数组和二级指针 二维数组指针(指向二维数组的指针) 函数指针(指向函数的指针) 只需一招,彻底攻克 C 语言指针,再复杂的指针都不怕 main() 函数的高级用法:接收用户输入的数据 对 C 语言指针的总结

结构体

C 语言结构体 C 语言结构体数组 C 语言结构体指针 C 语言枚举类型 C 语言共用体 大端小端以及判别方式 C 语言位域 C 语言位运算 使用位运算对数据或文件内容进行加密

重要知识点补充

typedef 的用法 const 的用法 C 语言随机数

文件操作

C 语言中的文件是什么? C 语言打开文件 文本文件和二进制文件到底有什么区别? 以字符形式读写文件 以字符串的形式读写文件 以数据块的形式读写文件 格式化读写文件 随机读写文件 C 语言实现文件复制功能 FILE 结构体以及缓冲区深入探讨 获取文件大小(长度) 插入、删除、更改文件内容

C 语言调试

调试的概念以及调试器的选择 设置断点,开始调试 查看和修改变量的值 单步调试(逐语句调试和逐过程调试) 即时窗口的使用 查看、修改运行时的内存 有条件断点的设置 assert 断言函数 调试信息的输出 VS 调试的总结以及技巧

什么是数组

在《C语言数据输出大汇总以及轻量进阶》一节中我们举了一个例子,是输出一个 4×4 的整数矩阵,代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int a1=20, a2=345, a3=700, a4=22;
    int b1=56720, b2=9999, b3=20098, b4=2;
    int c1=233, c2=205, c3=1, c4=6666;
    int d1=34, d2=0, d3=23, d4=23006783;

    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a1, a2, a3, a4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b1, b2, b3, b4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c1, c2, c3, c4);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d1, d2, d3, d4);

    system("pause");
    return 0;
}
运行结果:
20        345       700       22
56720     9999      20098     2
233       205       1         6666
34        0         23        23006783
矩阵共有 16 个整数,我们为每个整数定义了一个变量,也就是 16 个变量。那么,为了减少变量的数量,让开发更有效率,能不能为多个数据定义一个变量呢?比如,把每一行的整数放在一个变量里面,或者把 16 个整数全部都放在一个变量里面。答案当然是肯定的,办法就是使用数组(Array)。

数组的概念和定义

我们知道,要想把数据放入内存,必须先要分配内存空间。放入 4 个整数,就得分配 4 个int类型的内存空间:
int a[4];
这样,就在内存中分配了 4 个int类型的内存空间,共 4×4=16 个字节,并为它们起了一个名字,叫a。

我们把这样的一组数据的集合称为数组(Array),它所包含的每一个数据叫做数组元素(Element),所包含的数据的个数称为数组长度(Length),例如int a[4];就定义了一个长度为 4 的整型数组,名字是a。

数组中的每个元素都有一个序号,这个序号从 0 开始,而不是从我们熟悉的 1 开始,称为下标(Index)。使用数组元素时,指明下标即可,形式为:
arrayName[index]
arrayName 为数组名称,index 为下标。例如,a[0] 表示第 0 个元素,a[3] 表示第 3 个元素。

接下来我们就把第一行的 4 个整数放入数组:
a[0]=20;
a[1]=345;
a[2]=700;
a[3]=22;
这里的 0、1、2、3 就是数组下标,a[0]、a[1]、a[2]、a[3] 就是数组元素。

在学习过程中,我们经常会使用循环结构将数据放入数组中(也就是为数组元素逐个赋值),然后再使用循环结构输出(也就是依次读取数组元素的值),下面我们就来演示一下如何将 1~10 这十个数字放入数组中:
#include <stdio.h>
int main(){
    int nums[10];
    int i;
   
    //将1~10放入数组中
    for(i=0; i<10; i++){
        nums[i] = (i+1);
    }
   
    //依次输出数组元素
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d ", nums[i]);
    }
   
    return 0;
}
运行结果:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
变量 i 既是数组下标,也是循环条件;将数组下标作为循环条件,达到最后一个元素时就结束循环。数组 nums 的最大下标是 9,也就是不能超过 10,所以我们规定循环的条件是 i<10,一旦 i 达到 10 就得结束循环。

更改上面的代码,让用户输入 10 个数字并放入数组中:
#include <stdio.h>
int main(){
    int nums[10];
    int i;
   
    //从控制台读取用户输入
    for(i=0; i<10; i++){
        scanf("%d", &nums[i]);  //注意取地址符 &,不要遗忘哦
    }
   
    //依次输出数组元素
    for(i=0; i<10; i++){
        printf("%d ", nums[i]);
    }
   
    return 0;
}
运行结果:
22 18 928 5 4 82 30 10 666 888↲
22 18 928 5 4 82 30 10 666 888 
第 8 行代码中,scanf() 读取数据时需要一个地址(地址用来指明数据的存储位置),而 nums[i] 表示一个具体的数组元素,所以我们要在前边加 & 来获取地址。

最后我们来总结一下数组的定义方式:
dataType  arrayName[length];
dataType 为数据类型,arrayName 为数组名称,length 为数组长度。例如:
float m[12];  //定义一个长度为 12 的浮点型数组
char ch[9];  //定义一个长度为 9 的字符型数组

需要注意的是:
1) 数组中每个元素的数据类型必须相同,对于int a[4];,每个元素都必须为 int。

2) 数组长度 length 最好是整数或者常量表达式,例如 10、20*4 等,这样在所有编译器下都能运行通过;如果 length 中包含了变量,例如 n、4*m 等,在某些编译器下就会报错,我们将在《C语言变长数组:使用变量指明数组的长度》一节专门讨论这点。

3) 访问数组元素时,下标的取值范围为 0 ≤ index < length,过大或过小都会越界,导致数组溢出,发生不可预测的情况,我们将在《C语言数组的越界和溢出》一节重点讨论,请大家务必要引起注意。

数组内存是连续的

数组是一个整体,它的内存是连续的;也就是说,数组元素之间是相互挨着的,彼此之间没有一点点缝隙。下图演示了int a[4];在内存中的存储情形:

「数组内存是连续的」这一点很重要,所以我使用了一个大标题来强调。连续的内存为指针操作(通过指针来访问数组元素)和内存处理(整块内存的复制、写入等)提供了便利,这使得数组可以作为缓存(临时存储数据的一块内存)使用。大家暂时可能不理解这句话是什么意思,等后边学了指针和内存自然就明白了。

数组的初始化

上面的代码是先定义数组再给数组赋值,我们也可以在定义数组的同时赋值,例如:
int a[4] = {20, 345, 700, 22};
数组元素的值由{ }包围,各个值之间以,分隔。

对于数组的初始化需要注意以下几点:
1) 可以只给部分元素赋值。当{ }中值的个数少于元素个数时,只给前面部分元素赋值。例如:
int a[10]={12, 19, 22 , 993, 344};
表示只给 a[0]~a[4] 5 个元素赋值,而后面 5 个元素自动初始化为 0。

当赋值的元素少于数组总体元素的时候,剩余的元素自动初始化为 0:
我们可以通过下面的形式将数组的所有元素初始化为 0:
int nums[10] = {0};
char str[10] = {0};
float scores[10] = {0.0};
由于剩余的元素会自动初始化为 0,所以只需要给第 0 个元素赋值为 0 即可。

2) 只能给元素逐个赋值,不能给数组整体赋值。例如给 10 个元素全部赋值为 1,只能写作:
int a[10] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};
而不能写作:
int a[10] = 1;

3) 如给全部元素赋值,那么在定义数组时可以不给出数组长度。例如:
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
等价于
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

最后,我们借助数组来输出一个 4×4 的矩阵:
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a[4] = {20, 345, 700, 22};
    int b[4] = {56720, 9999, 20098, 2};
    int c[4] = {233, 205, 1, 6666};
    int d[4] = {34, 0, 23, 23006783};

    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", a[0], a[1], a[2], a[3]);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", b[0], b[1], b[2], b[3]);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", c[0], c[1], c[2], c[3]);
    printf("%-9d %-9d %-9d %-9d\n", d[0], d[1], d[2], d[3]);

    return 0;
}

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