黑马程序员——1、C语言（基础语法）

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一、标识符、关键字及注释

1. 标识符

标识符，就是在程序中用来标识某些的符号，标识的目的就是为了将这些东西区分开来。C语言是由函数构成的，一个C程序中可能会有多个函数，为了区分这些函数，就给每一个函数都起了个名称。函数的名称就是标识符的一种。除了函数，以后还会学到“变量”这个概念，变量的名称也是标识符。

命名规范： 

• 标识符是由字母、数字和下划线"_"构成的序列。
• 不能以数字开头。
• 大写字母和小写字母是不同的。
• 不可以使用关键字作为标识符。
• 尽量起一些有意义的名字，推荐以驼峰形式命名。

  2.关键字

关键字，也叫做”保留字“。

在C语言中，关键字用来表达一些具有特殊含义的符号。下列标识符被保留作为关键字，且不能用于其它途径：

autodoubleintstruct

breakelselongswitch

case enum registertypedef

charexternreturnunion

constfloatshortunsigned

continueforsignedvoid

defaultgotosizeofvolatile

do ifstaticwhile

  3.注释

为了方便程序员之间的交流，可以用注释来注解、解释一段程序或代码的意思。

两种注释方法：

• 单行注释：以两个正斜杠开头//，只能注释一行，即//开始到这一行的结尾都是注释的内容。
• 多行注释：以/*开头，以*/结尾，/*和*/中间都是注释的内容。

注释的作用：

• 被注释的代码不会参与编译。也就是说在编译过后的.o文件中，并没有注释这部分的代码内容，之后的可执行问就更不会有了。
• 注释有检查代码的作用。也就是说可以把一段代码注释了之后再次运行，得到的结果跟之前结果相比较，看看结果又什么不同，可以清楚这段代码的作用。
• 排除错误。在调试阶段，大部分人都会使用注释掉一段代码来，排除某些错误，查看出错的代码在哪一段。

注释的注意事项：

• 单行注释可以嵌套单行注释、多行注释； 多行注释可以嵌套单行注释；多行注释不能嵌套多行注释；单行注释也不能够嵌套多行注释的/*。
• 注释不能够出现在字符串字面值或字符字面值中。

二、数据类型、常量和变量

  1.基本数据类型

（数据类型的大小是在Xcode5编译器下的大小）

 （1）整型

int4个字节%d、%i
long/long int8个字节%ld
short/short int2个字节%d、%i
unsigned/unsigned int4个字节%zd、%lu

signed/signed int4个字节%d、%i

  （2）浮点型

float4个字节%f

double8个字节%f

  （3）字符型

char1个字节%c、%d

（注：char类型保存在内存中是它的ASCII值）

  2.构造类型

  （1）数组

1》只能由同一种类型的数据组成

2》定义：数据类型 数组名[元素个数]

int ages[3]; // 定义了一个元素个数为3的int类型数组

  （2）结构体

1》可以有不同类型的数据组成

2》先定义类型，再利用类型定义变量

struct Person{int age;char *name;};struct person p = {25, "libai"};

  3.指针类型

void * 占8个字节大小

  （1）变量的定义

int *p;

  （2）间接操作变量的值

int a = 10;p = &a;*p = 20;

  4. 枚举类型

使用场合：当一个变量只有几个固定的取值的时候。

enum Sex{sexMan,sexWoman};Sex sex = sexMan;

  5. 空类型

void占1个字节大小

  6. 常量

常量，用来表示一些固定的数据。一但常量被定义，程序中不能修改常量的值。

常量的分类：

  （1）整型常量(int)

整型常量有一串数字组成，包含了所有的整数。如果它以o或O开头，则为八进制数，否则为十进制数；如果它以0b或0B开头，则为二进制数；如果它以0x或0X开头，则为十六进制数。

整型常量如果以字母u或U为后缀，则表示它是一个无符号数；如果以字母l或L为后缀，则表示它是一个长整型数；如果以祖母UL为后缀，则表示它是一个无符号长整型数。

  （2）字符常量(char)

字符常量是用单引号引起来的一个字符构成，如'c'。

字符常量不包括字符 ' 和换行符，可以使用以下转义字符序列表示这些字符以及其它一些字符

换行符NL(LF)\n反斜杠\\\横向制表符HT\t问号?\?纵向制表符VT\v单引号'\'回退符BS\b双引号"\"回车符CR\r八进制数ooo\ooo换页符FF \f十六进制数hhh\xhh响铃符BEL\a   

转义序列\ooo由反斜杠后跟1个、2个或3个八进制数字组成，这些八进制数字用来执行所期望的字符的值。\0（其后没有数字）便是一个常见的例子，它表示字符NULL。转义序列\xhh中，反斜杠后面紧跟x以及十六进制数字，这些十六进制数用来指定所期望的字符的值。数字的个数没有限制，但如果字符值超过最大的字符值，该行为是未定义的。

  （3）浮点常量(double/float)

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分、一个e或E、一个可选的带符号整数类型的指数和一个可选的表示类型的后缀（即f、F、l或L之一）组成。浮点常量的类型由后缀确定，F或f后缀表示它是float类型；l或L后缀表示它是long double类型；没有后缀则表明是double类型。

浮点型常量的分类：

* double：双精度浮点型，其实就是小数。

* float ：单精度浮点型，也是小数，但比double的精确度低，也就是说所能表示的小数位数较少。

区分double和float：float型数据都是以f为后缀的，double则没有后缀。

  （4）字符串常量

将一个或多个字符用双引号（""）引起来，这样就构成了字符串常量，如"李白"。

  （5）枚举常量

声明为枚举类型的标识符是int类型的常量，叫枚举常量。（之后再枚举类型中详细说明）

  7. 变量

当一个数据的值需要经常改变或者不确定时，就应该用变量来存储。

  （1）变量的分类

  ***根据变量的作用域分类：

1》局部变量

定义：在函数（代码块）内部定义的变量（包看看函数的形参）。

作用域：从定义变量的那一行开始，一直到代码块结束。

生命周期：从定义变量的那一行开始分配存储空间，代码块结束后，就会被回收。

初始值：没有固定的初始值。

2》全局变量

定义：在函数外面定义的变量。

作用域：从定义变量的那一行开始，一直到文件结尾（能被后面所有函数共享）。

生命周期：程序一启动就会分配存储空间，程序退出时才会被销毁。

初始值：默认初始值为0。

  ***根据变量的存储类型分类：

1》自动变量

定义：存储在堆栈中的变量。

auto 变量类型 变量名;

默认情况下所有的局部变量都是自动变量。

生命周期：定义自动变量那行开始，一直到代码块（函数）执行结束，自动变量自行销毁。

2》静态变量

定义：存储在静态内存中的变量，不属于堆栈。

static 变量类型 变量名;

所有的全局变量都是静态变量；被关键字static修饰的局部变量也是静态变量。

生命周期：静态变量在程序运行之前创建，在程序的整个运行期间始终是存在的，知道程序结束。

3》寄存器变量

定义：存储在硬件寄存器中的变量。

默认情况下，自动变量和静态变量都是放在内存中的，而寄存器变量存放在寄存器中，效率比二者高。

register 自动变量;

只有自动变量才能是寄存器变量，全局变量、静态变量都不行。

寄存器变量只限于int、char和指针变量。

生命周期：跟自动变量一样。

一般只有将一些频繁使用的自动变量定义为寄存器变量，这样程序尽可能地为他分配寄存器，提高效率。

  （2）定义变量

任何变量都要在使用之前，先对其进行定义。定义变量的目的是在内存中分配一块存储空间给变量。方便以后存储数据。如果定义了多个变量，就会为这多个变量分别分配不同的存储空间。

定义变量格式如下：

变量类型变量名;

int age;

变量名属于标识符，不同的变量类型的变量所占的存储空间不同。

变量的第一次赋值，称之为“初始化“。

初始化的2中形式：一是先定义，后初始化；二是定义的同事进行初始化操作。

  （3）变量的注意事项

1》可以修改变量里面的值，每次赋值都会覆盖原来的值；

2》没有初始化的变量不要拿来使用；

3》变量名不能重复；

4》注意变量的作用域（前面讲过的局部变量和全局变量）。

三、基本运算

  1. 算术运算符

一元算术运算符+（正）、-（负）和二元算术运算符+、-、*、/、%（模运算）。

注：模运算（%）只能用于整数，不能应用于float或double类型；在有负操作数的情况下，模运算的正负取决于具体机器的实现（一般取决于%左侧的整数数值）。

  2. 关系运算符

关系运算符包括==、!=、<、<=、>、>=。

关系运算符的结果只有2种：如果条件成立，结果为1（真）；如果条件不成立，结果为0（假）。

  3. 逻辑运算符

逻辑运算的结果只有2个：“真“为1，”假“为0。

C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。

（1）逻辑与 &&

条件A && 条件B

只有当条件A和条件B都成立时，结果才为1（真），其余情况的结果都为0（假）。

逻辑与的结合方向：”从左往右“。

（2）逻辑或 ||

条件A || 条件B

条件A或条件B只要有一个成立，结果就为1（真）；只有条件A和条件B都不成立，结果才为0（假）。

逻辑或的结合方向：”从左向右“。

（3）逻辑非 !

! 条件A

对条件A进行取反：若条件A成立，结果就为0（假）；若条件A不成立，结果就为1（真）。

逻辑非的结合方向：”自右向左“。

  4. 自增运算符与自减运算符

自增运算符++使操作数递增1，自减运算符使操作数递减1。

前缀运算符：++n / --n，先将n的值递增或递减，然后再使用变量n的值。

后缀运算符：n++ / n--，先使用变量n的值，然后再将n的值递增或递减。

注：常量的自增或自减是非法的，如：(i + j)++ 。

  5. 按位运算符

位操作运算符只能作用于整数操作数，即只能作用于带符号或无符号char、short、int、long类型。

&按位与（AND）|按位或（OR）^按位异或（XOR）>>左移<<右移~按位求反

（1）按位与 &

按位与运算符&常用于屏蔽某些二进制位：n = n & 1;

 二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0。

（2）按位或 |

按位或运算符|常用于将某些二进制位置1：x = x | SET_ON;

（3）按位异或 ^

按位异或^运算符，当两个操作数的对应位不同时置1，否则置0。

规律：a^b^a = b    a^a = 0

（4）左移 << 

移动的位数由右操作数指定（右操作数的值必须是非负值）。

unsigned类型：右边空出部分补0

signed类型：某些机器将左边符号位保持不变，只丢弃最高位（算术移位）；有些机器将左边符号位用最高位填补（逻辑移位）。右边空出部分还是补0。

（5）右移 >>

移动的位数由右操作数指定（右操作数的值必须是非负值）。

unsigned类型：左边空出部分补0

signed类型：某些机器将左边空出部分用符号位填补（算术移位）；有些机器将左边空出部分用0填补（逻辑移位）。

（6）按位取反 ~

对整数a的各二进位进行取反，符号位也取反（0变1，1变0）。

/* getbits: get n bits from position p */unsigned getbits(unsigned x, int p, int n){// 这里假定最右边第一位是第0位  return (x >> (p+1-n)) & ~(~0 << n); <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">//~0这里用得好</span>} 

  6. 赋值运算符

（1）简单赋值 

int a = 10;

（2）复合赋值

int a *= 4 + 5;

  7. 三目运算符

int a = 5 ? 10 : 2;

  8. 运算符优先级

优先级

描述

运算符

1

括号

()、[]、->、.

2

正负号

+、-

3

自增自减，非

++、--、!

4

乘除，取余

*、/、%

5

加减

+、-

6

移位运算

<<、>>、>>>

7

大小关系

>、>=、<、<=

8

相等关系

==、!=

9

按位与

&

10

按位异或

^

11

按位或

|

12

逻辑与

&&

13

逻辑或

||

14

条件运算

?:

15

赋值运算

=、+=、-=、*=、/=、%=

16

位赋值运算

&=、|=、<<=、>>=、>>>=

四、进制

进制，一种计数的方式，数值的表示形式。

  1. 二进制

（1）特点：只有0和1，逢2进1

（2）书写格式：0b或者0B开头

（3）使用场合：二进制指令\二进制文件，变量在内存中就是二进制存储

（4）n为二进制位所能表示的数据范围（不考虑负数）：0~2的n次方-1

  2. 八进制

（1）特点：0~7，逢八进一

（2）书写格式：0开头

3. 十六进制

（1）特点：0~F，逢十六进一

（2）书写格式：0x或者0X开头

五、变量内存分析

• 内存以“字节”为单位
• 内存由大到小寻址
• 只存储二进制形式

  1.变量存储

每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址

输出地址的两种格式符：%x（以无符号的形式输出十六进制）和%p

变量所占的字节与类型有关，与编译器环境有关

  2.取值范围

六、typedef

typedef：为各种数据类型定义一个别名。

  1. typedef与基本数据类型

typedef int MyInt;

  2. typedef与指针

typedef char * String;//给指针类型char *起一个新的类型名String

  3. typedef与结构体

typedef struct Student{    int age;    String name;} Mystu;Mystu stu = {10, "wangwu"};

  4. typedef与枚举

typedef enum Sex{    Man,    Woman} MySex;;MySex s = Man;

  5. typedef与指向结构体的指针

typedef struct Person{    int age;} * PersonPoint;struct Person person = {12};PersonPoint p = &person;

  6. typedef与指向函数的指针

typedef int (*MyPoint)(int, int);int sum(int a, int b){    return a+b;}MyPoint p = sum;p(10, 2);

  7. typedef和#define的区别

#include <stdio.h>typedef char * String;#define String2 char *int main(){    //s1, s2都是char *    String s1, s2;    //String s1;    //String s2;        //s3才是char *指针，s4是char    String2 s3, s4;    //char *s3;    //char s4;        return 0;}

结论：以后给类型起别名，最好还是用typedef，而不是#define。