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C语言教程

编程基础

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C 语言初探

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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

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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

清空(刷新)缓冲区,从根本上消除那些奇怪的行为

缓冲区的优点很明显,它加快了程序的运行速度,减少了硬件的读写次数,让整个计算机变得流畅起来;但是,缓冲区也带来了一些负面影响,经过前面几节的学习相信读者也见识到了。

那么,该如何消除这些负面影响呢?思路其实也很简单,在输入输出之前清空(刷新)缓冲区即可:
本节的代码用到了一些暂时没有学到的知识,估计很多初学者会不理解,没关系,那就先记住吧,记不住就复制吧,总之,按照葫芦画瓢就完了。

清空输出缓冲区

清空输出缓冲区很简单,使用下面的语句即可:
fflush(stdout);
fflush() 是一个专门用来清空缓冲区的函数,stdout 是 standard output 的缩写,表示标准输出设备,也即显示器。整个语句的意思是,清空标准输出缓冲区,或者说清空显示器的缓冲区。

Windows 平台下的 printf()、puts()、putchar() 等输出函数都是不带缓冲区的,所以不用清空,下面的代码演示了如何在 Linux 和 Mac OS 平台下清空缓冲区:
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    printf("toolhelper.cn");
    fflush(stdout);  //本次输出结束后立即清空缓冲区
    sleep(5);
    printf("http://c.biancheng.net\n");
   
    return 0;
}
程序运行后,第一个 pirntf() 立即输出,等待 5 秒以后,第二个 printf() 才输出,这就符合我们的惯性思维了。如果不加fflush(stdout)语句,程序运行后,第一个 printf() 并不会立即输出,而是等待 5 秒以后和第二个 scanf() 一起输出(已在《C语言数据输出大汇总以及轻量进阶》中进行了演示),这有点不符合我们的思维习惯。

清空输入缓冲区

首先,很遗憾地说,没有一种既简洁明了又适用于所有平台的清空输入缓冲区的方案。只有一种很蹩脚的方案能适用于所有平台,那就是将输入缓冲区中的数据都读取出来,但是却不使用。

大家不要以为我很轻松地就能说出这句话,我翻墙查阅了很多英文资料,又测试了很多平台和编译器才敢说的。

我们先说两种通用的方案,虽然它很蹩脚,但是却行之有效。

1) 使用 getchar() 清空缓冲区

getchar() 是带有缓冲区的,每次从缓冲区中读取一个字符,包括空格、制表符、换行符等空白符,只要我们让 getchar() 不停地读取,直到读完缓冲区中的所有字符,就能达到清空缓冲区的效果。请看下面的代码:
int c;
while((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
该代码不停地使用 getchar() 获取缓冲区中的字符,直到遇见换行符\n或者到达文件结尾才停止。由于大家所学知识不足,这段代码暂时无法理解,我也就不细说了,在实际开发中,大家按照下面的形式使用即可:
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    char c;

    scanf("a=%d", &a);
    while((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); //在下次读取前清空缓冲区
    scanf("b=%d", &b);
    printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
   
    return 0;
}
输入示例:
a=100↲
	b=200↲
	a=100, b=200
按下第一个回车键后,只有第一个 scanf() 读取成功了,第二个 scanf() 并没有开始读取,等我们再次输入并按下回车键后,第二个 scanf() 才开始读取,这就符合我们的操作习惯了。如果没有清空缓冲区的语句,按下第一个回车键后,两个 scanf() 都读取了,只是第二个 scanf() 读取失败了,让人觉得很怪异,这点已在《使用scanf从键盘输入数据》中进行了演示。

改变输入方式,再次尝试一下:
a=100b=200↲
	b=300↲
	a=100, b=300
你看,第一次输入的多余内容并没有起作用,就是因为它们在第二个 scanf() 之前被清空了。

这种方案的关键之处在于,getchar() 是带有缓冲区的,并且一切字符通吃,或者说一切字符都会读取,不会忽略。不过这种方案有个缺点,就是要额外定义一个变量 c,对于有强迫症的读者来说可能有点难受。 

2) 使用 scanf() 清空缓冲区

scanf() 还有一种高级用法,就是使用类似于正则表达式的通配符,这样它就可以读取所有的字符了,包括空格、换行符、制表符等空白符,不会再忽略它们了。并且,scanf() 还允许把读取到的数据直接丢弃,不用赋值给变量。

请看下面的语句:
scanf("%*[^\n]"); scanf("%*c");
第一个 scanf() 将逐个读取缓冲区中\n之前的其它字符,% 后面的 * 表示将读取的这些字符丢弃,遇到\n字符时便停止读取。此时,缓冲区中尚有一个\n遗留,第二个 scanf() 再将这个\n读取并丢弃,这里的星号和第一个 scanf() 的星号作用相同。由于所有从键盘的输入都是以回车结束的,而回车会产生一个\n字符,所以将\n连同它之前的字符全部读取并丢弃之后,也就相当于清除了输入缓冲区。

相信很多读者都不明白这种写法,没关系,下节我们在讲解 scanf() 的高级用法时还会再解释。

我们来演示这种方案的效果:
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 1, b = 2;
   
    scanf("a=%d", &a);
    scanf("%*[^\n]"); scanf("%*c"); //在下次读取前清空缓冲区
    scanf("b=%d", &b);
    printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
   
    return 0;
}
输入示例 ①:
a=100↲
	b=200↲
	a=100, b=200
输入示例 ②:
a=100b=200↲
	b=300↲
	a=100, b=300
相比使用 getchar(),这种方案不用额外定义一个变量,看起来更加整洁。

两种不通用、不建议的方案

以上两种清空输入缓冲区的方案是通用的,在任何平台、任何编译器、任何情景下都奏效。除此以外,有些教材和老师可能还讲解过其它的方案,常见的有两种,分别是fflush(stdin)和rewind(stdin)。

1) fflush(stdin)

fflush(stdin) 常用于 Windows 平台,在 VC 6.0、VS2010 等较老的编译器下确实能够清空缓冲区。

C 语言标准规定,当 fflush() 用于 stdout 时,必须要有清空输出缓冲区的作用;但是 C 语言标准并没有规定 fflush() 用于 stdin 时的作用,编译器的实现者可以自由决定,所以它的行为是未定义的。

较老的微软编译器进行了扩展,赋予了 fflush(stdin) 清空输入缓冲区的功能,例如 VC 6.0、VS2010 等;但是,较新的微软编译器又取消了这种扩展,不再支持 fflush(stdin),例如 VS2015、VS2017 等,在这些版本的编译器下,fflush() 是无效的。

较老的 GCC 是不支持 fflush(stdin) 的,但是最新的 GCC 又开始支持 fflush(stdin) 了。

LLVM/Clang 编译器始终不支持 fflush(stdin)。

总之,fflush(stdin) 这种不标准的写法只适用于一部分编译器,通用性非常差,所以不建议使用。如果你由于个人习惯坚持使用,请测试你的编译器是否支持。

2) rewind(stdin)

rewind() 函数并没有清空缓冲区的功能,但是 rewind(stdin) 偏偏在某些编译器下会导致清空缓冲区的假象,例如 VS2015、LLVM/Clang。在 GCC 下,rewind(stdin) 是没有任何效果的。

总结

最靠谱、最通用、最有效的清空输入缓冲区的方案就是使用 getchar() 或者 scanf() 将缓冲区中的数据逐个读取出来,其它方案都有或多或少的问题。

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