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C语言复习笔记

1 控制流

if-else语句

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if (表达式) {
    语句块1
}
else if (表达式) {
    语句块2
}
else {
    语句块3
}

条件表达式表示相等关系用 == 而非 =

默认 else 与最近的 if 相配

条件运算符

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condition? expression1: expression2;

当 condition 为真，执行 expression1 ；否则执行 expression2。并将 expression 的值作为整个表达式的返回值

switch语句

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switch (表达式) {
    case 常量表达式1: 语句序列;
    case 常量表达式2: 语句序列;
    default: 语句序列;
}

计算表达式的值，测试是否与常量整数相配，执行分支动作

break 使程序跳出switch语句

continue

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for (x=1; x<10; x++) {
    if (x==5)
        continue;
    printf("%d", x)
}

  • 当 x==5 时，不执行 printf ，直接 x++

  • while 语句 continue 直接到 while ( 条件 ) ，可能死循环

2 函数

函数声明

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//<返回值类型> <函数名> (<参数类型><标识符>)
double atan2(double y, double x);

声明必须在调用之前完成，且不能放在其他函数体内

函数定义

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<返回值类型> <函数名> (<参数类型><标识符>) 
{
    <函数体>
}

模块化编程

函数的形参与实参

  • 形参：函数定义中的参数
  • 实参：函数调用中的参数

参数的传递方式：值传递，将实参的值复制给形参，二者相互独立，不共享内存单元

空间域

{} 括住的就是变量的空间域（作用域）

变量重名时，空间域小的变量起作用

时间域

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<存储类型> <数据类型> <变量名>

存储类型决定变量的存储位置和存在状态

常用4种存储类型：

  • auto
  • register
  • static
  • extern

全局变量

全局变量是定义在 main 函数之外的变量，作用于整个程序

3 数组

二维数组

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<类型> <数组名> [<行数>][<列数>]

C语言采用行优先存储

a[i][j]=str[i*n+j] ，其中 n 为列数

字符串

字符数组以 \0 结尾形成字符串

只有初始化时可以给字符数组整体赋值，例如：

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char str[15]={"hello"};
char str[15]="hello";
char str[]="hello";
char str[15]={'h','e','l','l','o'}

"hello" 本身为指向字符串 hello 的指针，"hello"[0] 为 'h'

gets, scanf, fgets

gets(s) 读到 \n 停止，并自动补 \0 ，不会补 \n

scanf("%s",s) 以空格结束，scanf("%[^\n]",str) 以 \n 结束，不包括 \n

fgets 自动补 \n

常用的字符串处理函数

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#include <string.h>
puts(s);    //输出字符串, 自动换行
gets(s);    //读入字符串
fgets(s,n,stdin);    //限制读n个字符, 自动补\n
fputs(s,stdout);    //不会换行
strcat(s1,s2);    //将s2追加到s1后面, 并返回s1地址
strncat(s1,s2,n);    //将s2最多前n个字符追加到s1后面
strcpy(s1,s2);    //将s2复制给s1
strncpy(s1,s2,n);   //将s2的最多n个字符复制给s1
strcmp(s1,s2);    //字典序s1>s2, 返回正数
strlen(s);    //求字符串长度, 不包括\0
strstr(s1,s2);    //确认s2是否在s1中出现过, 是则返回第一次出现的位置, 否则返回NULL
strchr(str,val);    //在str中查找ASCII码为val的字符，找到则返回指向字符的指针
sprintf(字符数组名, "输出格式", 变量列表)
sscanf(字符数组名, "输入格式", 变量列表)

4 指针

指针与地址

指针是一种数据类型

指针变量是具有指针类型的变量，在数据类型前加 * ，就构成了指针类型。存储的内容永远是地址

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int x = 7;
int *p = &x;

  • x 是 int 型，&x 返回的地址是 int * 型，可以直接赋给同类型的指针变量 p

  • 变量的访问

  • 变量名直接访问
  • 通过指向变量的指针间接访问
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*p = 3;

*p 是指针 p 所指的值, 此语句使得变量 x 的值被更改为 3

指针与数组

数组名作为表达式可隐式转换为指向数组首元素的指针

p[i] \(\iff\) *(p+i)

注意数组名是常量

const修饰

  • 常量指针
  • 指向常量

  • const char* p

  • 指针常量

  • 指针本身不能改变指向
  • char* const p;
  • 常量指针常量
  • const char* const p

字符串与char*型指针

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char s[20] = "point to me";
char *p = s;    //p指向字符串
s = "point to u";  //错误
p = "point to u";    //正确，改变p的指向

指针与函数

  • 希望函数返回多个值，可用指针作形参

优先级

() [] . -> 优先级最高

解引用 * = 自加/减 > 加减 ，相等时从右至左结合

a = (*p)++ \(\iff\)​​ a = *p; a++

a = *p++ \(\iff\) a = *p; p++

a = *++p 先对p自增，再取内容

sprintf

将变量“输出”到字符串中（而非屏幕上）

例如：计算 sin(x) 并保留 m 位小数 

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int m; double x; char format[32];
scanf("%lf%d", &x, &m);
sprintf(format, "%%.%df\n", m);
printf(format, sin(x));

sscanf

将字符串按指定格式读入

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int d, y ,h, m, s;
char mon[4], zone[6];
char buf[] = "17/Apr/2018:10:28:28 +0800";
sscanf(buf, "%d/%3c/%d:%d:%d:%d %s", &d, mon, &y, &h, &m, &s, zone);
mon[3] = '\0';

数组指针

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int a[10];
int (*p)[10] = &a;

a 等价于 &a[0] ，是 int* 型指针

&a 是 int *[10] 型指针，指向数组，加1移过整个数组，即10个 int

p 是 a 的地址，p[0] 是首元素的地址，*p 是数组 a

指针数组

重心在数组，元素类型为指针的数组

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char *PArr[20];

指针与二维数组

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int a[4][5];

*a 指向 a[0][0] ，是 int* 型

函数指针

定义: 类型 (* 指针变量名)(参数类型);

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double (* funPtr)(int, int);

定义了一个函数指针 funPtr，指向的函数原型为 double fun(int, int)

指向函数的指针指向函数的入口地址

给函数指针变量赋值时, 只需给出函数名

调用方式: (* 函数指针变量名)(实参表) 函数指针变量名 (实参表)

返回指针值的函数

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类型标识符 * 函数名 (形参表){...}

5 动态内存申请与释放

malloc

<stdlib.h>

原型 void *malloc(size_t); 接收申请内存空间的字节数，返回指向这片空间的指针

free

原型 void free(void * _Memory);

6 位运算

  • & 按位与
  • | 按位或
  • ^ 按位异或
  • ~ 按位取反
  • << 左移
  • >> 右移

优先级

!(逻辑非) > 按位取反 ~ >算术运算符 > 左移运算符 << 右移运算符 >> > 关系运算符 > 按位与 & 按位异或 ^ 按位或 |> 逻辑与 && >逻辑或 || > 赋值运算符

计算

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unsigned int a, b;
unsigned int plus;
plus = ((a & b) << 1) + (a ^ b);    //a+b

7 结构体

定义

类型定义：

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struct Person {
    char name[20];
    int age;
    double height;
};

变量定义：

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struct Person student1;

也可以一起定义：

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struct Person {
    ...
} student1;

指针

struct Person *p

引用成员：(*p).age 或 p->age

结构体快排

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struct Person students[50];
qsort(students, n, sizeof(struct Person), cmp);

成员的对齐

原理较复杂，总之尽量将占内存小的成员放在前

自定义类型名

typedef 原类型名 新类型名;

联合union

联合类型的变量在不同时刻维持定义的不同类型和不同长度的对象

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union 联合体名
{成员表};

联合体 union 和 struct 的定义和使用是相同的，但 union 中的各个数据之间共享同一个单元的，所占内存单元的大小是成员中长度最大的一个。

自引用结构

数据+指向自身结构的指针

枚举类型

8 输入与输出

main函数的形参

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int main(int argc, char *argv[])
{...}

argc 是包含命令在内的参数个数

argv 是字符型指针数组, 指向每一个参数字符串，argv[0] 是命令本身

命令行之tail

显示文件的最后n行：tail [-n] filename

打开文件

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FILE *in, *out;
in = fopen("input.txt", "r");
out = fopen("output.txt", "w");
  • r 只读
  • w 只写。为写创建一个新文件，若指定的文件已存在，则其中原有内容被删去
  • a 追加写。向文件尾增加数据。若指定的文件不存在，则创建一个新文件
  • r+ 读写。为读写打开一个文件。若指定的文件不存在，则返回NULL
  • w+ 读写。为读写打开一个新文件。若指定的文件已存在, 则其中原有内容被删去
  • a+ 读与追加写。为读写向文件尾增加数据打开一个文件，若指定的文件不存在，则创建一个新文件

读写文件

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c = fgetc(in);  //从文件中读入一个字符
fputc(c, out);  //输出一个字符到out文件
fgets(s, n, in);
fputs(s, out);
fscanf(in, "%d", &score);  //从in中读一个整数
fprintf(out, "%d", score);  //输出到out

关闭文件

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fclose(in);
fclose(out);

End 补充

memcpy

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memcpy(b, a, sizeof(a));

将数组 a 中的元素全部复制到数组 b

sizeof(a) 返回 a 占用的空间，字节数 \(\times\) 元素数