学习笔记：C程序基础（2）

一、变量的内存分析

1.     字节和地址

为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先来认识一下内存中的“字节”和“地址”。

1>    内存以“字节为单位”

0x表示的是十六进制，不用过于纠结，能看懂这些数字之间谁大谁小就行了

2>    不同类型占用的字节是不一样的，数据越大，所需的字节数就越多

 2.     变量的存储

1>    所占用字节数跟类型有关，也跟编译器环境有关

2>    变量实例

int b =10;

int a = 20;

l   内存由大到小寻址，优先分配内存地址较大的字节给变量。b的内存地址比a大

l   每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址

3>    查看内存地址：

int a;

printf("a的地址是：%p\n",&a);

4>  注意

在变量未经初始化之前，不要尝试使用变量的值

int a;

printf("a的值是：%d\n", a);

上面的写法是不建议的

二、scanf函数

1.     简介

这也是在stdio.h中声明的一个函数，因此使用前必须加入#include <stdio.h>。调用scanf函数时，需要传入变量的地址作为参数，scanf函数会等待标准输入设备（比如键盘）输入数据，并且将输入的数据赋值给地址对应的变量 

2.     简单用法

int age;

scanf("%d", &age);

l   scanf函数时，会等待用户的键盘输入，并不会往后执行代码。scanf的第1个参数是"%d"，说明要求用户以10进制的形式输入一个整数。这里要注意，scanf的第2个参数传递的不是age变量，而是age变量的地址&age，&是C语言中的一个地址运算符，可以用来获取变量的地址

l   输入完毕后，敲一下回车键，目的是告诉scanf函数我们已经输入完毕了，scanf函数会将输入的值赋值给age变量 

3.     其他用法

1>    用scanf函数接收3个数值，每个数值之间用中划线-隔开

scanf("%d-%d-%d",&a, &b, &c);

3个%d之间是用中划线-隔开的，因此我们在每输入一个整数后都必须加个中划线-，比如这样输入，不然在给变量赋值的时候会出问题

注意：数值之间的分隔符是任意的，不一定要用中划线-，可以是逗号、空格、星号*、井号#等等，甚至是英文字母

// 逗号,

scanf("%d,%d,%d",&a, &b, &c);//输入格式：10,14,20 

// 井号#

scanf("%d#%d#%d",&a, &b, &c);//输入格式：10#14#20 

// 字母x

scanf("%dx%dx%d",&a, &b, &c);//输入格式：10x14x20

 

2>    用scanf函数接收3个数值，每个数值之间用空格隔开

scanf("%d %d%d", &a, &b, &c);

3个%d之间是用空格隔开的，我们在每输入一个整数后必须输入一个分隔符，分隔符可以是空格、tab、回车

4.     注意

scanf的第一个参数中不要包含\n，比如scanf(“%d\n”,&a); 这将导致scanf函数无法结束

三、C语言一共有34种运算符，包括了常见的加减乘除运算

1. 加法运算+

除开能做加法运算，还能表示正号：+5、+90

2. 减法运算-

除开能做减法运算，还能表示符号：-10、-29

3. 乘法运算*

注意符号，不是x，而是*

4. 除法运算/

注意符号，不是÷，也不是\，而是/

整数除于整数，还是整数。1/2的值是0，这个并不是二分之一

5. 取余运算%

什么是取余：两个整数相除之后的余数

%两侧只能是整数

正负性取决于%左侧的数值

6. 注意点

1>    自动类型转换

int a =10.6;

int b = 10.5 + 1.7;

自动将大类型转换为了小类型，会丢失精度

2>    自动类型提升

int b = 10.5 + 10;

将右边的10提升为了double类型

double b = 1.0 / 2;

解决除法的精度问题

3>    强制类型转换

double a = (double)1 /2;

double b = (double)(1 /2);

四、  赋值运算

1. 简单赋值

int a =10 +5;的运算过程

a = b =10;的运算过程

等号左边不能是常量，比如10 = 11;

2. 复合赋值

复加减乘除余：a += 4 + 5;

五、  自增自减

1. 简单使用

++  自增运算符。如a++，++a，都等价于a = a+1

自减运算符。如a--，--a，都等价于a = a-1

5++是错误的

 

2. ++a和a++的区别

int a = 10;

 a++;  ++a;

int b = a++;  int b = ++a;

六、  sizeof

1. 作用

用来计算一个变量或者一个常量、一种数据类型所占的内存字节数。

2. 基本形式

sizeof(变量\常量 )

sizeof变量\常量

sizeof(数据类型 )

不能是sizeof 数据类型

七、  关系运算(比较运算)

1. 条件判断

默认情况下，我们在程序中写的每一句正确代码都会被执行。但很多时候，我们想在某个条件成立的情况下才执行某一段代码

这种情况的话可以使用条件语句来完成，但是我们暂时不学习条件语句，先来看一些更基础的知识：如何判断一个条件成不成立。

2. 真假

在C语言中，条件成立称为“真”，条件不成立称为“假”，因此，判断条件是否成立，就是判断条件的“真假”。

怎么判断真假呢？C语言规定，任何数值都有真假性，任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。也就是说，108、-18、4.5、-10.5等都是“真”，0则是“假”。

3. 关系比较

开发中经常要比较，比如斗地主游戏中牌的大小。利用关系运算符就可以比较两个值的大小。

关系运算符的运算结果只有2种：如果条件成立，结果就为1，也就是“真”；如果条件不成立，结果就为0，也就是“假”。

4. 使用注意

关系运算符中==、!=的优先级相等，<、<=、>、>=的优先级相等，且前者的优先级低于后者：2==3>1

关系运算符的结合方向为“从左往右”： 4>3>2

关系运算符的优先级小于算术运算符：3+4>8-2

 

六、  逻辑运算

有时候，我们需要在多个条件同时成立的时候才能执行某段代码，比如：用户只有同时输入了QQ和密码，才能执行登录代码，如果只输入了QQ或者只输入了密码，就不能执行登录代码。这种情况下，我们就要借助于C语言提供的逻辑运算符。

逻辑运算的结果只有2个：“真”为1，“假”为0

1.&& 逻辑与

1>使用格式

“条件A&& 条件B”

2>运算结果

只有当条件A和条件B都成立时，结果才为1，也就是“真”；其余情况的结果都为0，也就是“假”。因此，条件A或条件B只要有一个不成立，结果都为0，也就是“假”

3>运算过程

总是先判断条件A是否成立

如果条件A成立，接着再判断条件B是否成立：如果条件B成立，“条件A && 条件B”的结果就为1，即“真”，如果条件B不成立，结果就为0，即“假”

如果条件A不成立，就不会再去判断条件B是否成立：因为条件A已经不成立了，不管条件B如何，“条件A && 条件B”的结果肯定是0，也就是“假”

4>举例

逻辑与的结合方向是“自左至右”。比如表达式(a>3)&& (a<5)

若a的值是4：先判断a>3，成立；再判断a<5，也成立。因此结果为1

若a的值是2：先判断a>3，不成立，停止判断。因此结果为0

因此，如果a的值在(3, 5)这个范围内，结果就为1；否则，结果就为0

5>注意

若想判断a的值是否在(3, 5)范围内，千万不能写成3<a<5，因为关系运算符的结合方向为“从左往右”。比如a为2，它会先算3<a，也就是3<2，条件不成立，结果为0。再与5比较，即0<5，条件成立，结果为1。因此 3<a<5的结果为1，条件成立，也就是说当a的值为2时，a的值是在(3, 5)范围内的。这明显是不对的。正确的判断方法是：(a>3) && (a<5)

C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此逻辑与也适用于数值。比如 5 && 4的结果是1，为“真”；-6 && 0的结果是0，为“假”

 

2.|| 逻辑或

1>使用格式

“条件A|| 条件B”

2>运算结果

当条件A或条件B只要有一个成立时（也包括条件A和条件B都成立），结果就为1，也就是“真”；只有当条件A和条件B都不成立时，结果才为0，也就是“假”。

3>运算过程

总是先判断条件A是否成立

如果条件A成立，就不会再去判断条件B是否成立：因为条件A已经成立了，不管条件B如何，“条件A || 条件B”的结果肯定是1，也就是“真”

如果条件A不成立，接着再判断条件B是否成立：如果条件B成立，“条件A || 条件B”的结果就为1，即“真”，如果条件B不成立，结果就为0，即“假”

4>举例

逻辑或的结合方向是“自左至右”。比如表达式(a<3) ||(a>5)

若a的值是4：先判断a<3，不成立；再判断a>5，也不成立。因此结果为0

若a的值是2：先判断a<3，成立，停止判断。因此结果为1

因此，如果a的值在(-∞, 3)或者(5, +∞)范围内，结果就为1；否则，结果就为0

 

5>注意

 C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此逻辑或也适用于数值。比如 5 || 4的结果是1，为“真”；-6 || 0的结果是1，为“真”；0 || 0的结果是0，为“假”

 

3.! 逻辑非

1>使用格式

“! 条件A”

2>运算结果

其实就是对条件A进行取反：若条件A成立，结果就为0，即“假”；若条件A不成立，结果就为1，即“真”。也就是说：真的变假，假的变真。

3>举例

逻辑非的结合方向是“自右至左”。比如表达式! (a>5)

若a的值是6：先判断a>5，成立，再取反之后的结果为0

若a的值是2：先判断a>3，不成立，再取反之后的结果为1

因此，如果a的值大于5，结果就为0；否则，结果就为1

4>注意

可以多次连续使用逻辑非运算符：!(4>2)结果为0，是“假”，!!(4>2)结果为1，是“真”，!!!(4>2)结果为0，是“假”

C语言规定：任何非0值都为“真”，只有0才为“假”。因此，对非0值进行逻辑非!运算的结果都是0，对0值进行逻辑非!运算的结果为1。!5、!6.7、!-9的结果都为0，!0的结果为1

 

4.优先级

逻辑运算符的优先级顺序为：小括号() > 负号 - >! > 算术运算符 > 关系运算符 >&& >||

表达式!(3>5) || (2<4) &&(6<1) ：先计算 !(3>5)、(2<4)、(6<1)，结果为1，式子变为1 || 1 && 0，再计算1 && 0，式子变为1 || 0，最后的结果为1

表达式3+2<5||6>3 等价于 ((3+2) < 5) || (6>3)，结果为1

表达式4>3 && !-5>2 等价于 (4>3) &&  ((!(-5))> 2) ，结果为0

 

八、三目运算符

N目运算符->三目运算符

int a = 5?10:2;

获得a、b中的最大数

获得a、b、c中的最大数

九、流程控制

顺序结构：默认的流程结构。按照书写顺序执行每一条语句。

选择结构：对给定的条件进行判断，再根据判断结果来决定执行哪一段代码。

循环结构：在给定条件成立的情况下，反复执行某一段代码。

 

十、选择结构-if

1.     简单使用

if (表达式)  语句1;

if(count>50)  开班;  上课;

 

if(表达式)  语句1;  else 语句2;

f(count>50)  开班;  else 不开班;

 

if(表达式)  {  }

if(count>50)  {开班; 布置课室;}  else {}

{ }的作用域

 

if -else if-else

if（a==0） else if (a>0)  else

特点：只有一个括号会被执行

 

复合条件

上课时间的取值范围(9~12||  14 ~17)

 

陷阱

if(a!=0)  { a不是0;} else {a是0;}

if (a); {  }

if (a=0) 

a == 0;

if (10)int a =9;

十一、选择结构-switch

1.     简单使用

switch(表达式) { case 数值1: break; … default: break;}

举例

int a = 10;

 switch (a) {

    case 0:

        printf("这是一个0");

        break;

    case 5:

        printf("这是一个5");

        break;

    case 10:

        printf("这是一个10");

        break;

    default:

        printf("什么也不是");

        break;

 }

简述break的作用

在case中定义变量

 

2.     if和switch的对比

很多情况可以互换

if用得比较多，比较灵活，switch只能某个单值

 

十二、循环结构-while

1.         简单使用

连续printf(“俯卧撑”)20次;

while(表达式) { }

continue：输出5次休息一下

break的使用：某次的时候停止循环

2.         特点

只有条件成立才会执行循环体

3.         习题

1>    提示用户输入一个正整数n，计算1+2+3+…+n的和

2>    提示用户输入一个正整数n，计算1-2+3-4+5-6+…+n的和

4.         陷阱

while(条件);

 

十三、循环结构-do while

特点：一定会执行一次循环体

while和do while循环对比

int i=0;
while(i<0){
 i++;
}

 

int i=0;
do{
 i++;
} while(i<0);

 

十四、循环结构-for

1.     简单实用

运行过程

初始化语句等可以是多句（把printf放到for的括号中）

 

2.     for循环嵌套

3.     陷阱

1>    死循环 for(;;);

2>    for循环体内部变量的作用域

3>    作用域混淆

for (int i = 0; i<5; i++)  int a = 10;

 

4.     while循环和for循环的比较

可以互换

for循环的变量可以及时回收

十五、break和continue

1.     break

使用场合：switch\循环结构

循环嵌套下的break

 

2.     continue

使用场合：循环结构

循环嵌套下的continue