中国大学MOOC_C语言程序设计（翁恺）笔记

1.3 第一个程序

★语句以分号(;)结束

★命令行输入输出语句scanf、printf（描述在头文件#include "stdio.h" ）

scanf("%d",&i);     //完整的格式修饰%[flag]type

printf("%d\n",i);    //完整的格式修饰%[flags][width][.prec][hlL]type

 

2.1 变量

★变量的定义、初始化赋值（即变量在等号左边）、使用（即变量在等号右边）

ANSI变量定义只能在代码开头；C99变量定义可以在代码中

★变量的类型：

整数：char、short、int、long、long long  (整数还可用unsiged修饰)

浮点数：float、double、long double

逻辑：bool （需要引入头文件#include ，bool的值true、false）

指针：

自定义类型：

sizeof()函数用来显示类型或变量占用内存的字节数，如sizeof(int)，sizeof(i)，一般char为1字节，short为2字节，而int的大小就是CPU总线的字长，即1个寄存器的大小，如32位处理器，字长为4字节

★自动类型转换和强制类型转换

C语言的自动类型转换过多，往往会产生一些非预期的错误；后续的C++和Java对类型匹配较为严格

★在C99中可以用const来声明常量

3.1 判断和3.2分支

★if (<表达式>) {<语句组>}

   else if  (<表达式>) {<语句组>}

   else (<表达式>) {<语句组>}

★switch (<变量或表达式>) {

case <变量值1>: <语句或语句组>;

case <变量值2>: <语句或语句组>;

...

default:<语句或语句组>;

}

switch为入口跳转，找到入口后一直往下执行，用break语句可跳出当前switch块；switch和case后面的变量或变量值必须是整型的；

★运算符（按优先级排）

①单目取正+  单目取负-

②强制类型转换

③算术运算符：加+ 减- 乘* 除/ 取余%

④关系运算符：大于>  小于<  大于等于>=  小于等于<=  等于==  不等于!= 

                        关系运算的结果为整型数非0或1（True）或0（False）

⑤逻辑运算符：!、&&、||，短路规则：如果&&左边为假值或||左边为真值，则其右边的表达式将不再去做运算

⑥条件运算符  ?

count=(count>20)? count-10:count+10，等号右边为一个条件运算表达式，即问号成立，则执行第一个式子，否则运算第二个式子

⑦赋值运算符

复合赋值：+=  -=  *=  /=  %=

自增：i++（先用再加） ++i（先加再用）

⑧逗号运算符

<表达式1>,<表达式2>

先运算表达式1，再运算表达式2，整个表达式的值是表达式2的值

4、5 循环

★while (<表达式>) 

{<语句或语句组>}

★do {<语句或语句组>} 

while (<表达式>);

★for (<表达式1>;<表达式2>;<表达式3>) 

{<语句或语句组>}

★for可以改写为一个while循环，即

<表达式1>;

while (<表达式2>)

{<语句或语句组>

<表达式3>} 

★循环控制

contiue结束本次循环；break结束整个循环

★跳转goto

goto <标号标识符>

...

<标号标识符>:

 

//4-1求n位数的水仙花数
#include "stdio.h"
int main(){
 int power(int n,int p);
 int n,num,m,sum,i=1;
 scanf("%d",&n);

 for (num=power(10,n-1);num<=power(10,n)-1;num++) {  
  for (i=1,m=num,sum=0;i<=n;i++) {
  m%=10;

   sum+=power(m,n);
   m/=10;
  }
  if (sum==num) printf("%d\n",num);
 }

return 0;
}

int power(int n,int p){
 int i,result=1;
 for (i=1;i<=p;i++){
 result*=n;
 }
return result;
}

//4-2输出下三角N*N部分口诀表，其中等号右边数字占4位、左对齐。

#include "stdio.h"

int main(){

int N,i,j;

scanf("%d",&N);

for (i=1;i<=N;i++) {

for (j=1;j<=i;j++) {

printf("%d*%d=%-4d",j,i,i*j);

}

printf("\n");

}

return 0;

}

//4-3素数算法

for(i=Min;i<=Max;i++){

if (i==1) continue;

for(j=2;j*j<=i;j++) if(i%j==0)break;

if(j*j>i) printf("%d",i);

}

6.1 数据类型

★整数的内部表达、整数的范围、整数的格式化

★浮点类型：

浮点数不能表示靠近零的很小的正负数，实际上浮点数表达的小数都是数轴上的离散点，所以浮点数的计算不准确，只是在浮点精度上的近似。

浮点数还可表示正负无穷大(±inf，如1.0/0.0为+inf，-1.0/0.0为-inf)、非有效数(nan，如0.0/0.0)；

★字符类型

 

//6-2字符串大小写转换

#include "stdio.h"

int main()
{
 char ch;
 do{
  scanf("%c",&ch);
  if (ch>='a'&&ch<='z')
   {printf("%c",ch-32);}
  else if (ch>='A'&&ch<='Z')
   {printf("%c",ch+32);}
  else
   {printf("%c",ch);}
 }
 while (ch!='\n');
return 0;
}

 

7.1 函数的定义和使用

★定义：

<函数类型> <函数名>(<形参类型、形参列表>) ;

★声明：

标准C函数的原型声明写在main里面的最前面位置；C99则要求写在预编译之后，main函数之前

<函数类型> <函数名>(<形参类型[、形参列表]>) 

7.2 函数的参数和变量

★使用：值传递给形参 。定义在函数内部的变量是本地变量，参数也是本地变量（local）

 

8.1 数组变量

★定义：

<类型> <数组变量> [<一维数组个数>][<二维数组个数>][...]

数组的个数必须是自然数。

标准C，数组个数必须是确定的常量；C99之后，数组个数可以用变量来确定，但同样地，一旦确定数组个数之后就不能再改变（不能动态改变数组大小）

★初始化和赋值

int a[10]，其中元素从a[0]到a[9]

数组的集成初始化int a[]={1,2,3,4,5}，数组个数sizeof(a)/sizeof(a[0])；int a[5]={1}，表示第一个元素为1，其后缺省为0

二维数组的初始化int a[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
★使用和遍历

 

9.1 指针（址与值）

9.1.1 取址运算符 & 和指针运算符 *

指针变量是用于存放地址的变量，不如叫“址”变量。如果int a;int *p;，且p=&a;，那么&*p==&a；*&a==a

相邻的整数变量地址差一个sizeof(int)；数组的地址：a==&a==a[0]，每两个数组元素的址间隔一个sizeof(type)

9.1.2 指针（指针变量就是记录地址的变量）

指针既然也是变量，那么也需要先定义，再赋初值，然后才能使用。

9.1.4 指针与数组：为什么数组传进函数后的sizeof不对了
数组名本身就是指针：int a[10];int *p=a; //无需用&取地址
但是数组的单元表达的是变量，需要用&取地址：a==&a[0]
实际上其中方括号[]，可以看作运算符，它可以对数组做，那么也可以对指针做：p[0]<==>a[0]

反过来。*运算符可以对指针做，也可以对数组做：*a==a[0]
数组变量是const的指针，所以不能被赋值：int a[]<==>int *const a

9.2指针运算

9.2.1指针运算

指针+1，实际上是加上一个sizeof(type)，减1也是类似的

*p++，就是*(p++)，即取出p所指的那个数据，完成后把p向后推一个sizeof(type)；常用于数组类的连续地址操作

0地址：通常用于存放一些重要内容，编程是一般应避免；NULL常数即代表0地址

9.2.2动态内存分配

//通过指针和malloc函数，可以动态初始化数组的大小
#include   //malloc对应的头文件
int i,number,*a;
scanf("%d",&number);
a=(int*)malloc(number*sizeof(int)); //向系统申请一定number的整型空间内存块，并返回指向这个内存块的指针，并将指针转换为整型
for (i=o;i
 scanf("%d",&a[i]);
}
//放入使用数组的代码
free(a);//用完以后要释放a
return(0);

 

10.1 字符串
字符串以\0结尾
char s[]={'H','e','l','l','l','o','\0'};
char s[]="Hello";  //和上面的表示方法等价，这个字符数组长度(sizeof)为6

 

scanf("%s",string); //读入一个单词，到空格、Tab、回车为止
printf("%s",string);

10.2 字符串函数
getchar()
putchar(<字符变量>)

 

#include "string.h"
strlen(<字符串变量>)  字符串长度（不包括\0）
strcmp(<字符串变量1>,(<字符串变量2>)  比较字符串，输出它们的ASCII码差值
strcpy(<目标字符串变量>,(<源字符串变量>)   字符串拷贝

       char *dst = (char*)malloc(strlen(src)+1);
       strcpy(dst,src);
strcat(<目标字符串变量>,(<源字符串变量>)   字符串连接
strchr(<字符串变量>,<字符>)  字符串中找字符
strstr

 

11.1 枚举

11.2 结构体

★定义：

struct [<结构体名>] {
<结构体声明>
}<结构体变量列表>;

和数组不同的，结构体的成员可以是不同类型的

★赋值：

struct date {
  int month;
  int day;
  int year;
};
struct date today={07,31,2014};
struct date thismonth={.month=7,.year=2014};  //制定赋值，未被赋值的为0

★运算：

与数组不同的是，结构体之间可以赋值运算
<结构体变量1>=<结构体变量2>

此外，结构体变量名并不是它的地址

11.3 联合

 

12.1 全局变量

定义在函数体内的变量叫局部变量（本地变量）；定义在函数体外的变量叫全局变量（外部变量）。局部变量的生存周期和作用域是一致的，即在函数体内部。

局部变量不会自动初始化，但全局变量未初始化的整型会得到0值，指针变量默认初值NULL

若有局部变量和全局变量重名，则全局变量将被隐藏。（小范围变量覆盖大范围变量）

12.1-2 静态本地变量

static

用来保存离开函数后的局部变量

静态本地变量本质上是一种特殊的全局变量，具有全局生存期、本地作用域。

 

12.2 编译预处理和宏

12.2-1 宏定义

编译预处理（把include后面的文件内容原封不动地放在代码处）
#include “studio.h"  //双引号表示在当前目录和系统指定位置查找头文件，用尖括号表示只在指定位置查找头文件
定义宏，用来字符替换。宏定义超过一行时，可用反斜杠\作续行符
#define PI 3.1415 

一些预定义宏
__LINE__  //源代码文件当前行号
__FILE__  //源代码文件名
__DATE__  //源代码编译时间
__TIME__  //源代码编译日期
__STDC__  //
__func__  //当前函数名 

12.2-2 带参数的宏
一切都要有括号（整个值要括号、参数出现的每个地方都要有括号）
例如 #define RADTODEG(x) ((x)*57.29578)

部分宏可以用inline函数代替

 

12.3 大程序结构

12.3-1 多个源代码文件

新建一个项目，将几个源代码文件添加到这个项目

12.3-2 头文件

函数原型可以单独放在一个头文件中（并添加到同一个项目）

同样可以把全局变量的声明放在这个头文件中，但注意全局变量声明前面要补全external

除了函数原型、变量声明外，还可以防在头文件里的有结构体声明、枚举声明、另一个宏声明等

为避免inclue多个头文件时产生重复声明，所以标准头文件结构中用ifndef来加以避免，如下

#ifndef __M_HEAD__
#define __M_HEAD__

[宏定义体]

#endif

 

13.1 文件

文本文件的操作

FILE *fp=fopen("file","r"); 

//r  打开只读
//r+ 从头开始读写
//w  打开只写，若文件不存在则新建，若存在则清空
//w+ 打开读写，若文件不存在则新建，若存在则清空
//a  打开追加，若不存在则新建，若存在则从尾部追加
//..x 上述修饰符后加x表示只新建，若文件已存在则不能打开
if (fp) {
 fscanf(fp,"%d",$num);  //读取文件
 printf(%d\n,num);
 flose(fp);   //关闭文件
}
else {
 printf("无法打开文件\n");
}

 

13.2 位运算

★& 位与
  | 位或
  ~ 按位取反  //补码是按位取反再加1

逻辑运算相当于把所有非0值都变成1，然后做按位运算
 5&4->4 而5&&4->1 1&1->1
 5|4->5 而5||4->1 1|1->1
 ~4->3 而 !4->!1->0
★^ 位异或  //位相等结果为0，位不相等结果为1
★<< 左移
   >> 右移

所有小于int的类型，以为以int方式来做，结果是int；对于unsigned的类型，左边填入0；对于signed的类型，左边填入原来的最高位（即保持符号位不变）
x>>=1 等价于x/=2
x>>=n 等价于x/=2ⁿ