C语言从入门到精通

每天进步一点点，日积月累。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

C 语言概述

1. 为什么学习C语言

   1. C语言的起源和发展

      1. 第一代语言：机器语言（0000、1111、1101）
      2. 第二代语言：汇编语言（ADD、AX、BX）
      3. 第三代高级语言

         1. 结构化语言：使得它的数据和操作是分离的

            1. Fortran(用于科学计算)
            2. Basic(->VB)
            3. C语言
            4. Pascal（用于教学）

         2. 面向对象语言

            1. Algo simula67
            2. Ada smallTalk
            3. C++
            4. Java(->C#)

            速度：C>C++>Java

   2. C语言的特点

      优点：代码量小、速度快、功能强大

      windows C内核 C++外包

      Unix C

      linux C

      缺点：危险性高、开发周期长、可移植性不强

   3. C语言的应用领域

      1. 系统软件开发

         1. 操作系统：Windows、Unix、Linux
         2. 驱动程序：主板、显卡、摄像头驱动
         3. 数据库：DB2、Oracle、Sql server

      2. 应用软件开发

         1. 办公软件
         2. 图形图像软件
         3. 嵌入式软件
         4. 游戏开发

2. C语言编程预备知识

   1. CPU、内存条、硬盘、显卡、主板、显示器之间的关系
      某双击硬盘上存放的文件（视频，音频），单击后操作系统将硬盘上数据调入内存条中，CPU去处理内存条中数据，图像的话通过显卡在显示器显示。

   2. 程序如何运行起来
      文本编译软件上写完程序后，点击编译（Compiler）、链接（Linker）之后Visual C++生成 .exe可执行文件，再点击运行（Built）之后，Visual C++请求OS去调用CPU执行 .exe文件。

      编译：由编译程序对用户源程序进行编译，形成若干个目标模块（Object Module）。
      链接：由链接程序将编译后形成的一组目标模块以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的装入模块（Load Module）。
      装入：由装入程序将装入模块装入内存。
      

   3. 什么是数据类型
      

   4. 什么是变量
      变量的本质：是内存中一段存储空间
      定义：值可以改变的量
      存储单元里存放的是该变量的值

   5. 变量为什么必须初始化（赋值）
      软件运行期间，软件所占的内存空间不再分配给其他软件，当软件运行完毕后，OS将回收内存空间（OS并不清空该内存空间遗留下的数据）
      

   6. 如何定义变量
      数据类型 变量名=要赋的值
      （int price = 10;）

   7. 什么是进制
      十进制就是逢十进一：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
      二进制就是逢二进一：0 1 10 11 100 101 110 111
      十六进制就是逢十六进一：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

      C语言规定八进制前加：0
      C语言规定十六进制前加：0X

      二进制的101和十进制的5，本质上是一样的，只是外部形式不同。

      常用计数制对照表
      
      同一个值不同的进制表示形式不同

   8. 什么是常量
      在程序运行中，其值不能被改变的量。

   9. 常量在C语言中如何表示
      在字符集中，有一类字符具有这样的特性：当从键盘上输入这个字符时，显示器上 就可以显示这个字符，即输入什么就显示什么。这类字符称为可显示字符，如a、b、c、$、+和空格符等都是可显示字符。

      另一类字符却没有这种特性。它们或者在键盘上找不到对应的一个键(当然可以用特殊方式输入)，或者当按键以后不能显示键面上的字符。其实，这类字符是为控制作用而设计的，故称为控制字符。 在C语言中，构成字符常量的控制字符必须用转义字符表示。
      
      通常使用转义字符表示ASCII码字符集中不可打印的控制字符和特定功能的字符，下表是常用的转义字符及其含义。

转义字符	意义	ASCII码值（十进制）
\a	响铃(BEL)	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\\	代表一个反斜线字符’ \ ’	092
\’	代表一个单引号（撇号）字符	039
\"	代表一个双引号字符	034
\0	空字符(NULL)	000
\ddd	1到3位八进制数所代表的任意字符	3位八进制
\xhh	1到2位十六进制所代表的任意字符	2位十六进制

由上可知，使用八进制转义字符和十六进制转义字符，不仅可以表示控制字符，而且也可以表示可显示字符。但由于不同的计算机系统上采用的字符集可能不同，因此，为了能使所编写的程序可以方便地移植到其他的计算机系统上运行，程序中应少用这种形式的转义字符。

10. 常量以什么样的二进制代码存储在计算机中
    整数以补码的形式转化为二进制代码存储在计算机中的。
    实数以IEEE754标准转化为二进制代码存储在计算机中的。
    字符的本质实际也是与整数的存储方式相同。

11. 代码规范化
    推荐阅读《高质量程序设计指南C/C++编修》
    让别人和自己更容易可读和理解

12. 什么是字节
    字节就是存储数据的单位，并且是硬件所能访问的最小单位。
    1字节(Byte) = 8位(Bit)

13. 什么是ASCII码
    ASCII不是一个值，而是一种规定。
    ASCII规定了不同的字符是使用哪一种整数值去表示。
    GB2312和UTF-8规定不同字母用什么数字表示。

运算符和表达式

1. C语言运算法简介

• 算术运算符：+，-，*，/，%

  1. 除法/的运算结果和运算对象的数据类型有关

      两数都是int，则商是int除数和被除数只要有一个/两个是浮点数，则商是浮点型
     

  2. 取余%的运算对象必须是整数，结果是整除后的余数

      其余数的符号与被除数相同例如：13%-3==1；-13%3==-1；3%5==3；-3%5==-3
     

• 关系运算符：>，<，>=，<=，!=，==

• 位运算符：>>，<<，~，&，|，^

  1. &——按位与

      1&1 = 11&0 = 00&1 = 00&0 = 0
     

  2. |——按位或

      1|0 = 11|1 = 10|1 = 10|0 = 0
     

  3. ~——按位取反

      ~i就是把i变量所有的二进制位取反
     

  4. ^——按位异或

      相同位0，不同位11^0 = 10^1 = 11^1 = 00^0 = 1
     

  5. <<——按位左移

      i<<1表示把i的所有二进制位左移一位，右边补0.左移n位相当于乘以2的n次方
     

  6. >>——按位右移

      i>>3表示把i的所有二进制位右移3，左边一般都是0有移n位表示除以2的n次方（不能溢出导致数据丢失）
     

     位运算符的现实意义：通过位运算符我们可以对数据的操作精确到每一位

• 逻辑运算符：！，||，&&

  1. C语言对真假处理

      	非0是真		    真表示10是假			假是0表示
     

  2. C语言真假判断

      &&左边的表达式为假，右边的表达式肯定不执行||左边的表达式为真，右边的表达式肯定不执行
     

• 条件运算符：？：

   格式：A ? B : C 等价于 if(A)B;elseC;
  

• 指针运算符：&，*

• 赋值运算符：=

   作用：将一个数值赋值给一个变量或将一个变量的值赋给另一个变量。赋值表达式一般形式：变量名=表达式/变量/值复合赋值表达式：+=、-=、*=、/=、%=例子：t *= sum +12	 <==>  t = t * (sum + 12)
  

• 逗号运算符：，

   逗号表达式：用逗号运算符将几个表达式连接起来格式：A；B；C；D；……功能：从左到右依次执行，最终表达式的值是最后一项的值例如：j=2；i=（j++，++j，j+2，j-3） 最终i=1
  

• 字节运算符：sizeof

   	sizeof(类型)：是静态得到字节数，不会影响下面语句
  

• 强制运算符：（类型名）（表达式）

   利用强制类型转换符将一个表达式转换为前面所执行的数据类型一般形式：(类型名)(表达式)例子：(float)(5)   	最终值为5.000000
  

• 初等运算符：圆括号（），下标运算符[ ]，结构体成员运算符->

• 单目、双目、三目运算符

   	单目就是这个运算符只对一个变量进行操作代表符号：!(逻辑非) ，~（按位取反），++（自增），--（自减）双目就是这个运算符对两个变量进行操作三目就是这个运算符对三个变量进行操作代表符号： ？: (条件运算符)
  

• 自增、自减运算符

   	作用：自增运算符++，使运算变量的值增1，自减运算符--，使运算变量值减一均是单目运算符分类：前自增++i，后自增i++相同点：最终都使i的值加一不同点：前自增整体表达式的值是i加1之后的值；后自增整体表达式的值是i加1之前的值
  

  例子：

  		int a = 10;printf(a++) = 10;printf(a) = 11;printf(++a) = 12;printf(a) = 12;
  

   	为什么会出现自增：1. 代码更精炼2. 自增的速度更快     i++>i=i+1学习自增前要明白的几个问题1. 我们编程是应该尽量屏蔽掉前自增和后自增的区别2. i++和++i单独成一个语句，不要把它作为一个完整复合语句的一部分使用。 
  

2. 运算符的优先级和结合性
   优先级：初等>单目>算术>关系>逻辑>条件>赋值>逗号
   结合性：左结合性->单目，条件，赋值，扩展；其余右结合性

3. 表达式