C语言详解
前言
这里是我对学C语言的一些总结，对于这几个月的学习进行一个复盘，共计1.2w字，希望对大家的学习能有帮助。
一、C语言入门
C语言的特点灵活方便，执行效率高，可移植性好，可以用来开发应用软件、驱动、操作系统等。
1.C语言的具体结构
#include <stdio.h>
void main()
{
printf("Hallo World");
}#include <stdio.h> 包含输入输出头文件，因为你要用到printf、scanf等这些函数，所以你要包含对应的头文件才能使用，否则会编译出错。
void main() main()是主函数，void是这个函数的类型，c程序代码的入口就是从main()开始执行的，也是c语言执行代码唯一的入口，是c程序中必不可少的存在。
2.程序的——注释
#include <stdio.h>
void main()
{
//printf("Hallo World");
}//表示注释这一行，在//后面的内容都不会执行，是写给程序员看的
#include <stdio.h>
void mian()
{
/*
2021.12.26---------2022.6.21
*/
printf("Hallo World");
}/*这里面的内容都不会被执行，也是写给程序员看的，可以一次性注释多行*/
3.标识符命名
#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 10;//给变量取名字也就是（标识符）
int a1 = 10;//标识符只能用数字，字符，下划线组成
int_a = 10;//其中开头只能用字符和下划线
}4.变量与赋值
变量就是可以变化的量，每个变量都有一个（数据类型），变量会在内存中占据一定的存储单元，使用变量之前先定义所使用的数据类型，， 变量的名字可以自己取（不能取关键字等），变量的数据类型必须依靠c语言已有的来取。
void main()
{
int a = 20;//定义了一个整型变量，同时给它赋值了一个20；
float b = 22;//定义了一个实型（单精度）变量，同时给它赋值了一个22；
double c = 6; //定义了一个实型（双精度）变量，同时给它赋值了一个6
char d = '2';//定义了一个字符型型变量，同时给它赋值了一个字符2；
unsigned int e = 1; //定义了一个无符号整型.....
}变量定义的一般形式：数据类型 变量名；
一次性定义多个变量：数据类型 变量名，变量名...;
赋值分为两种：
1.先定义，在赋值
2.定义同时一起赋值
二、C语言数据类型
1.基本数据类型
#include <stdio.h>
void main()
{
int a; //int是整型，只能存放整数
float a1://float是实型，只能存放小数
double a2'//double是实型，只能存放小数
char a3;//char是字符型，只能存放字符以及字符串
}int 用于存放整数，占4个字节（编译器不同可能也不一样）
float 和 double 都是用于存放小数，float占4个字节，doule占8个字节
char 用于存放字符，占1个字节
2.构造数据类型
数组类型
数组从语义上说就是存放数据的一个集合。
元素是数组内存里面存放的数据。
下标是对应数组元素所在数组的位置。
访问超过数组下标的元素，就越界了；
一维数组遍历
#include <stdio.h>
void main()
{
int a[6] = {1,2,3,4,5,6};//a是数组的首地址也是第一个元素的地址也是数组名
//[6]表示数组存放元素的长度
int _a[6] = {1,2,3}; //如果我数组长度写的6个，但是我赋值只有3个，那未初始化的数据就是0
int i;
for(i = 0;i < 6;++i)
{
printf("%d",a[i]);
}
}二维数组遍历
#include <stdio.h>
void main()
{
int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
int i,j;
int *p ;
p = a;
for(i = 0;i < 2;++i)
{
for(j = 0;j < 3;++j)
{
printf("%d",a[i][j]);
}
}
}结构体类型
数组只能存放类型相同的数据的集合，而结构体就是可以存放类型不同的数据的一个集合
结构体定义 ：struct 结构体名字{变量；变量；...}结构体变量；
#include <stdio.h>
#include <string.h>//因为要用到strcpy
struct student //struct表示这是个结构体 student是结构体名字 struct student组合起来就是一个新的数据类型 a是这个结构体的变量
{
int num; //定义结构体成员
char score;
char project[20];
}a;//定义结构体变量
void main()
{
//struct student b;//也可以在这里定义结构体变量
a.num = 10;//给结构体成员赋值
a.score = 'c';
strcpy(a.project,"李建华");
printf("%d",a.num);//输出结构体num的数值
printf("%c",a.score);
printf("%s",a.project);
}typedf定义：typedf struct 结构体名字{变量；变量；...}typedf新的类型；p 结构体变量；
#include <stdio.h>
#include <string.h>//因为要用到strcpy
typedef struct student
{
int num; //定义结构体成员
char score;
char project[20];
}p;//struct student 是数据类型，typedf 数据类型 p，p就是（struct student）只是重新修改了而已
void main()
{
p a;//在这里定义结构体变量
a.num = 10;//给结构体成员赋值
a.score = 'c';
strcpy(a.project,"李建华");
printf("%d",a.num);//输出结构体num的数值
printf("%c",a.score);
printf("%s",a.project);
}嵌套定义结构体
#include <stdio.h>
struct max1
{
int num;
};
struct student
{
struct max1 b;//定义结构体变量
}a;
void main()
{
a.b.num = 100;
printf("%d",a.b.num);
}结构体数组
#include <stdio.h>
struct student
{
int num;
}a[2];//定义了一个结构体数组 每个元素都包含了一个成员项
void main()
{
int i;
a[0].num = 100;
a[1].num = 200;
for(i = 0;i < 2;++i)
{
printf("%d",a[i].num);
}
}怎样计算结构体所占的内存
大家是不是以为，char+int+char =1+4+1 = 6，应该是6个字节，为什么是12呢？
因为结构体内存讲究对齐法则
共用体类型
为什么需要共用体？因为在以前的电脑内存是十分有限的，用结构体占用的内存太多了，用共用体可以节约内存，但是因为共用体里面的成员都用一块内存，所以共用体成员谁占的字节多，就用那块内存，你给共用体里面的成员都赋值，它也只会输出最后赋值的那个变量，因为前面赋的值都被后面赋的值给覆盖了。
#include <stdio.h>
union job //union表示这是一个共用体 job共用体名字
{
int a ; //共用体成员
short int b;
};//也可以在这里定义共用体变量
void main()
{
union job p;//定义共用体变量
p . b = 100;//给共用体赋值
p . a = 1000;
printf("%d ",p.a);//因为它们共用一块内存 前面赋的值 被后面赋的值覆盖了 它只会输出最后被赋值的变量
}
//输出结果是：1000注意：union 也是可以用typedef来定义；
枚举类型
枚举用什么作用？通过枚举我们可以灵活定义成员里面的数据，用的时候方便取，也好调整成员里面的数据 ，#define一次性定义一个常量 enum可以一次性定义多个，大大提高了程序的可读性。
输出枚举成员：
#include <stdio.h>
enum Day{a,b,c,d}p;//enum表示这是个枚举类型 Day表示这是枚举的名字 p是枚举变量
//里面存放的是枚举成员的常量 没有被赋值 第一个成员= 0，后面依次加1
void main()
{
printf("%d",a); //因为枚举成员是常量，所以可以直接拿出来输出
printf("%d",b);
printf("%d",c);
printf("%d",d);
}
//输出结果:0 1 2 3既然可以直接输出枚举成员，那要枚举变量有什么用？
#include <stdio.h>
void main( )
{
enum weekday {sun ,mon,tue,wed,thu,fri,sat} day;
int k;
printf("input a number(0--6)");
scanf("%d",&k);
day=(enum weekday)k; //给enum变量赋值必须用强制转换
switch(day) //可以用于判断...
{
case sun: printf("sunday/n");break;
case mon: printf("monday/n");break;
case tue: printf("tuesday/n");break;
case wed: printf("wednesday/n");break;
case thu: printf("thursday/n");break;
case fri: printf("friday/n");break;
case sat: printf("satday/n");break;
default: printf("input error/n");break;
}
} 注意：enum里面定义的成员是用','隔开，而不是用分号
3.指针类型
#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 5;//定义了一个整型
int *p; //定义了一个指针变量，它所指向的数据是一个整型
//int 是它所指向的类型，p是一个变量，*p是告诉编译器它是一个指针变量，用于存放地址
p = &a; //p保持了a的地址，此时p指向a，*p就可以取a的值了
}注意：int* 、float*、 double* 、char*都是属于指针类型
同时指针也可以指向数组
#include <stdio.h>
void main()
{
int a[3] ={1,2,3};
int i;
int *p;
p = a; //p保存了a的地址
for(i = 0;i < 3;++i)
{
printf("%d",*(p + i));//p保存了a的地址，p+1表示它指向下个地址，指向了a[1]，*(p+1)取a[1]的值
} //因为数组存放地址是连续的，所以p+1就可以指向下个元素的地址
}#include <stdio.h>
void main()
{
int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
int i,j;
int *p ;
p = a;
for(i = 0;i < 2;++i)
{
for(j = 0;j < 3;++j)
{
printf("%d",*(*(p + i)+j));//行就是列的首地址，p保存了行的地址，*(p+i)是行的值也是列的首地址 (*(p+i)+j)就是第0行0列的地址，*(*(p+i)+j)就是第0行0列的数值
}
}
}结构体指针
#include <stdio.h>
#include <string.h>//因为要用到strcpy
struct student
{
int num;
char score;
char project[20];
}a,*p;
void main()
{
p = &a;//p指向这个地址 可以p->num访问 也可以 (*p).num
a.num = 10;
a.score = 'c';
strcpy(a.project,"李建华");
printf("%d",(*p).num);
printf("%c",p->score);
printf("%s",p->project);
}
4.void类型
C语言中的void类型，代表任意类型，而不是空的意思，而是说它的类型是未知的，是还没指定的。
void * 是void类型的指针。void类型的指针的含义是：这是一个指针变量，该指针指向一个
void类型的数。void类型的数就是说这个数有可能是int，也有可能是float，也有可能是个结构体，哪种类型都有可能，只是我当前不知道。
三、C语言函数类型及指针2.0
1.函数的作用&无参函数
函数有什么作用，我们来看代码来了解
#include <stdio.h>
void main()
{
int a,b,sum;
a = 2;
b = 3;
sum = a + b;
printf("sum = %d",sum);
}例如这段代码，我求的是2和3的和，要是我求其他数的和那我不得修改a和b的值，很麻烦，我们可以用函数来做，可以把函数的作用理解为，可以使程序模块化，避免了重复性操作。
#include <stdio.h>
void main()
{
void p(int a,int b);//函数声明
int a,b,sum;
p(2,3);//调用这个函数并给他传2，3这两个数据
}
void p(int a,int b)//void表示函数的返回类型是没有指定的也就是无返回类型 p是函数名字 (int a,int b)这是函数的形参 用于接收实参的数据
{
int sum;
sum = a+b;
printf("sum = %d",sum);
}
//输出结果：5
函数可以嵌套调用， 但不可以嵌套定义
2.有参函数
有参函数是可以返回数据，也可以选择不返回数据的，当然函数返回可以是表达式、变量、也可以是地址；
#include <stdio.h>
main()
{
int p(int a,int b);
int a,b,sum;
sum=p(2,3);
printf("sum = %d",sum);
}
int p(int a,int b)//函数返回类型是int型，所以只能返回int类型的数据
{
int sum;
sum = a+b;
//printf("sum = %d",sum);//有参函数，我可以返回，也可以不返回
return sum;//把sum这个值返回调用的那里去
}
//输出结果; 5
3. 函数指针
void （*p）(int a,int b);函数指针的本质其实就是一个指针，只不过这个指针指向的是一个函数，它通过指向了这个函数的地址，就可以实现调用这个函数。
#include <stdio.h>
void main()
{
void f(int a,int b);
void (*p)(int a,int b);//定义一下函数指针
p = f;//p指向了函数的首地址，因为函数名就是函数首地址，所以加不加&都可以
(*p)(2,3);//*p调用这个地址，也可以直接用p调用
}
void f(int a,int b)
{
int sum;
sum = a + b;
printf("%d",sum);
}
//输出结果：5 4.指针函数
int *p(int *a,int *b);指针函数本质上就是一个函数，只不过这个函数返回类型是一个指针而已，我们可以通过指针来改写实参的地址。
#include <stdio.h>
void main()
{
int *f(int *a,int* b);
int a,b;
int* p;//定义一个指针用来接收返回的地址
a = 2;
b = 3;
p =f(&a,&b);
printf("%d",*p);
}
int* f(int *a,int* b)
{
int *p,*p1,*max;
p = a;
p1 = b;
if(*p > *p1)
{
max = p;
}
else
{
max= p1;
}
return max;//返回最大的那个数 返回的类型是int型的
}
//输出结果：3 5.数组指针
int (*a)[6];数组指针实际上就是一个指针，只不过这个指针指向的是数组， 一般多用于二维数组。
#include <stdio.h>
void main()
{
int b[2][3] = {1,2,3,4,5,6};
int (*p)[3]; //[3]数组最大的元素长度 二维数组一般看列的长度 一维数组看行的长度
int i,j; //用于输出二维数组
p =b;
for(i = 0;i < 2;++i)
{
for(j = 0;j < 3;++j)
{
printf("%d",*(*(p+i)+j));//p保存了行的地址
}
}
}
//输出结果：1 2 3 4 5 66.指针数组
int* p[3];指针数组本质上就是一个数组，只不过这个数组存放的元素是指针。
#include <stdio.h>
void main()
{
int a,b,c;
int*p[3];//定义了一个指针数组
a = 2;
b = 3;
c = 4;
p[0] = &a;//数组里面的元素指向一个地址
p[1] = &b;
p[2] = &c;
printf("%d",*p[0]); //输出指向地址的值
printf("%d",*p[1]);
printf("%d",*p[2]);
}7.二级指针
int **p;二级指针，也就是指向指针的指针。
#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 5;
int *p =&a;
int**p1 = &p;//指向这个指针
printf("%pn",p1);//p1的地址
printf("%pn",*p1);//a的地址
printf("%pn",&a);//a的地址
printf("%dn",**p1);//a的值
}8.void指针
void *p;这个指针它所指向的数据类型是不确定的，但是你仍然可以让他指向一个地址，你要输出这个地址的值，就必须用强制转换成你要输出数据类型的指针。
#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 5;
void *p;
p = &a;//p指向这个地址
printf("%dn",*(int *)p);//因为这个数据是int类型的，所以要强制转换成对应类型的指针
}
//输出结果：59.静态链表
静态链表指的就是用一个头指针指向第一个地址、第一个地址保存下一个地址.....如图：
1.head保存a的地址，a里面有两个数，一个是数据，一个是指针也称节点，a的节点保存b的数据，b的节点保存c的数据，c的节点保存d的数据，d的节点没有了也就是保存的null。
2.为啥和数组一个功能都是指针指向一个地址再输出元素，数组不更好用吗？
数组的地址是连续的，链表的地址不是连续的，是自己指针分配的，所以也叫静态链表。
3.静态链表用法：
#include <stdio.h>
typedef struct student
{
int score;
struct student *next;//创建一个节点
}p;//重新定义了struct student这个类型
void main()
{
p a,b,c,d,*head;
a.score = 10;//给结构体变量赋值
b.score = 20;
c.score = 30;
d.score = 40;
head = &a;//头指针保存a的地址
a.next = &b;//a的节点保存结构体变量b的地址
b.next = &c;//b的节点保存结构体变量c的地址
c.next = &d;//c的节点保存结构体变量d的地址
d.next = 'A';//给最后一个节点写个内容 用于判断节点是否已经遍历完成
while(head != 'A')//头指针如果没有保存最后一个节点的内容 就一直遍历
{
printf("%d ",head->score);//遍历score
head = head->next;//指向下一个节点
}
}
//输出结果;10 20 30 4010.动态链表
动态链表用来节约内存，用多少创建多少，把一些不连续的内存进行合好的利用，弥补了不联系内存的浪费。
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
struct student
{
int data;//数据
struct student *next;//节点
} ;
struct student *Chuangjian()//创建节点函数
{
int a;//用于给数据赋值
struct student *head,*last,*new;//定义头指针，尾指针，和创建新节点的指针
head = (struct student *)malloc(sizeof(struct student));//头指针指向第一个节点
last = head;//尾指针始终指向新的节点
scanf("%d",&a);//给数据赋值
while(a != -1)//用于判断是否创建新的节点 ==-1是不创建新的节点
{
new = (struct student*)malloc(sizeof(struct student));//创建新的节点
new ->data = a;//把刚刚的数据赋给data
last -> next = new;//第一个节点的next指向下一个节点的地址
last = new;//last始终指向新的节点，用作于判断是否遍历完成
scanf("%d",&a);
}
last -> next = NULL;//用作于判断是否遍历完成
return head;//返回头指针
}
void print(struct student *p)//接收头指针
{
struct student *head;//创建一个指针用于接收头指针
head = p ->next; //指向下一个地址，因为第一个地址只有next，没有数据
if (head == NULL )
{
printf("你还没有创建节点n");
}
while(head != NULL)
{
printf("%d ",head->data);
head = head->next;
}
}
void main()
{
struct student *head =Chuangjian();//接收头指针
print(head);
}
void print(struct student *p)//接收头指针
{
struct student *head;//创建一个指针用于接收头指针
head = p ->next;
if (head == NULL )
{
printf("你还没有创建节点n");
}
while(head != NULL)
{
printf("%d ",head->data);
head = head->next;
}
}
void main()
{
struct student *head =Chuangjian();//接收头指针
print(head); //遍历头指针
}四、关键字的用法
1.break
break用于打断循环，也就是执行到break，直接跳出循环，可以打断for，switch，while，do..while。
break可以跳出for，但是如果用一个以上的for，则是打断离它最近的for
#include <stdio.h>
void main()
{
int a =0;
int sum = 0;
int i;
for(i =0 ;i < 11;++i)
{
if(i ==11) //如果i==11 就跳出循环
{
break;
}
sum =sum +i;
}
printf("%d",sum);
}
//输出结果;55#include <stdio.h>
void main()
{
int a =0;
int sum = 0;
int i,j;
for(i =1 ;i < 2;++i)
{
for(j = 0;j < 11;++j)
{
break;//只打破离break最近的for
sum =sum +j;
}
sum = sum +i;
}
printf("%d ",sum);
}
输出结果：1用于 switch的时候
#include <stdio.h>
void main()
{
int a;
printf("请输入你的楼层号：n");
scanf("%d",&a);
switch(a)
{
case -1:
printf("您已经到达-1层");//如果没有break，你输入1，后面所有楼层都会输出
break;
case 1:
printf("您已经到达1层");
break;
case 2:
printf("您已经到达2层");
break;
case 3:
printf("您已经到达3层");
break;
default :
printf("还未盖起来");
break;
}
}用于while&&do..while的时候
#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 2;
while(a )
{
printf("hallo worldn");
break;//本来可以执行两次hallo world，第一次输出后 就被打破了 所以就循环了一次
--a;
}
}
输出结果:hallo world#include <stdio.h>
void main()
{
int a = 2;
do//do..while默认就执行一次
{
printf("Hallo worldn");
break;
} while(a--);
}2.continue
continue用于跳出本次循环，不是退出循环，而是只跳出本次的循环
#include <stdio.h>
void main()
{
int i = 1;
for (i = 1; i < 10; i++)
{
if (i == 5)
{
continue;//当i = 5的时候跳出本次循环，不执行
}
printf("%d ", i);
}
}
输出结果:1 2 3 4 6 7 8 93.static的用法
static就两个作用：
1.修饰全局变量，如果static修饰了全局变量，那只能在本工程使用，其他工程就不能调用了，
2.修饰局部变量，它是存储在静态存储区的，用static修饰过后，就是函数执行结束，值依然在，如果static未被赋值，默认值就是 0；
3.static修饰函数，函数也只能在本工程使用，其他工程不可调用。
#include <stdio.h>
void main()
{
int a ;
a = f();
printf("%dn",a);//a = 1
a = f();//第二次调用这个函数，i的值并没有消失 ，因为通过static修饰过后，i存在了静态存储器
printf("%dn",a);//a = 2
a = f();
printf("%dn",a);//a = 3
}
int f(int a)
{
static int i = 0;
i++;
return i;
}
输出结果:1 2 3 4.extern
extern 用来扩宽作用域的，可以通过extern来使用全局变量，也可以用于访问另一个工程。
#include <stdio.h>
// 函数外定义变量 x 和 y
int x;
int y;
int addtwonum()
{
// 函数内声明变量 x 和 y 为外部变量
extern int x;
extern int y;//本来用不到全局变量x,y，通过extern扩宽了作用域，使得能访问外部变量了
x = 1;
y = 2;
return x+y;
}
int main()
{
int result;
// 调用函数 addtwonum
result = addtwonum();
printf("result 为: %d",result);
return 0;
}
输出结果:35.malloc
malloc可以手动分配动态内存，避免了内存的浪费，可以以用malloc手动分配地址。
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
void main()
{
int *p;
int i;
p = (int *)malloc(8);//给指针p分配了8g字节，也就是两个int
*(p+0) = 20;//给第一个4个字节赋值
*(p+1) = 30;//给第二个4个字节赋值 因为malloc分配的地址是连续的
printf("%d",*(p+1));
printf("%d",*(p));
}
输出结果:30 206.typedef
C语言允许为一个数据类型起一个新的别名，就像给人起“绰号”一样。起别名的目的不是为了提高程序运行效率，而是为了编码方便。
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
void main()
{
typedef int a;//把int这个数据类型，改写成了a
a b = 2;
printf("%d",b);
}
输出结果: 27.const
1.对变量声明只读特性，保护变量值以防被修改
2.节省空间，避免不必要的内存分配。const修饰的变量在程序运行过程中只有一份拷贝。
#include <stdio.h>
void main()
{
int b = 4;
const int a = 5;//const修饰了a这个变量，所以只能读，不能被改写，const无视数据类型，int consst a = 5 ;== const int a =5;
//a = 10;//error
//const int*p =&a;//const 修饰了*p == int const *p =&a
//p = &b; //可以继续指向地址，但是不能改写地址的内容
//*p = 4; //error
//int*const p =&b;
//*p = 4; //可以改写它内容里面的值，但是不能让他重新指向地址了
//p = &a; //error
const int * const p =&b;//p不能指向其他地址，*p也不能改写内存的数值
}五、预编译&条件编译
1.#define 无参
#define 既不是定义，也不是声明，所以是不分配内存的，#define说白了就是替换的意思。
#define 宏名 字符串
#include <stdio.h>
#define N 52
void main()
{
int a;
a = N;
printf("%d",a);
}
输出结果:522.#define 有参
带参就是跟函数一样可以代替一些操作。
#include <stdio.h>
#define N(y) ((y)*(y)) //如果不带括号结果就是160
void main()
{
int a;
a = 160/N(2);//为什么结果不是40，而是160？这里计算过程 160/2*2 因为没有括号是先除在乘的
printf("%d",a);
}
输出结果:403.#if条件编译
#include <stdio.h>
#define N 1
void main()
{
#if N //如果是真就执行下面的语句，
printf("李建华");
#else //不满足真就执行下面的语句，
printf("李珍");
#endif//条件编译结束的意思 没有这个if else 不成立
printf("iverson");
}运行结果：只要是1，李建华就会一直在
六、冒泡排序
代码如下（示例）：
#include<stdio.h>
void main()
{
int n[10] = { 25,35,68,79,21,13,98,7,16,62 };//定义一个大小为10的数组
int i, j, temp;
for (i = 1; i <= 9; i++)//外层循环是比较的轮数，数组内有10个数，那么就应该比较10-1=9轮
{
for (j = 0; j <= 9 - i; j++)//内层循环比较的是当前一轮的比较次数，例如：第一轮比较9-1=8次，第二轮比较9-2=7次
{
if (n[j] > n[j + 1])//相邻两个数如果逆序，则交换位置
{
temp = n[j];
n[j] = n[j + 1];
n[j + 1] = temp;
}
}
}
printf("排序过后的数顺序:n");
for (i = 0; i < 10; i++)
printf("%4d", n[i]);
}