【学习笔记】C语言程序设计入门（一）

1. 基础知识

2. 函数与编译预处理

3. 数组

4. 函数

5. 基本数据类型

1. 基础知识

1.1 关于#include<stdio.h>和void main() 的说明

关于程序的一些说明：

#include<stdio.h>是在程序编译之前要进行处理的的内容，因此也称为预处理命令。

先介绍下include，include是一个计算机专业术语，指C/C++中包含头文件命令，用于将指定头文件嵌入源文件中。而stdio.h则是C语言编译系统提供的一个文件名，stdio是“standard input & output”的缩写，即有关标准输入输出的信息。C语言本身不提供输入输出语句。一般开头有#符号的都是预处理命令。

只有在程序的开头写上：#include<stdio.h>，才能调用库函数。

大家或许也会看到这种用法：#include "stdio.h"，这两种用法有什么差异呢？

#include<stdio.h>一般用包含系统文件，它是查找先从系统目录查找开始查找。

#include "stdio.h"一般用包含项目文件，它是查找先从项目目录查找开始查找。

关于void main() 的说明

void main()表示函数无返回值，就是说在程序的结尾处不需要加上return 0。而return是在函数体中，用来返回特定值的。

一个C程序中必须至少有一个函数，而且其中必须有一个并且仅有一个以main为名，这个函数称为主函数，主函数是整个程序的入口。

1.2 C语言的32个关键字

关键字通常也称为保留字，是由C语言规定的具有特定意义的标识符。

2. 函数与编译预处理

2.1 初识C语言（包含：程序和编译、注释、固定代码、格式化输出函数、字符串常量、转义字符、格式化字符串和转换说明、变量和声名、赋值、初始化、格式化输入函数scanf、输出函数puts等）

求长方形面积

/*
求长方形面积 
*/

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int width;
	int height;
	puts("求长方形的面积。") ;
	printf("长：");
	scanf("%d",&width) ;

	printf("宽：");
	scanf("%d",&height) ;

	printf("面积是%d。\a\n",width*height) ;
	return 0;
}

2.2 运算和数据类型（包括：运算符和操作数、使用printf函数打印%、多个转换说明、单目运算符、赋值运算符、表达式和赋值表达式、数据类型和对象、整型常量和浮点型常量、double类型的运算、数据类型和运算、类型转换、转换说明等）

获取整数的最后一位数字 

// 获取整数的最后一位数字 

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int no;
	
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&no);
	
	printf("最后一位是%d。\n",no % 10) ;
		 
	return 0; 
}

运算和数据类型总结 

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int a;
	int b;
	double r;
	printf("整数a和b的值：");
	scanf("%d%d",&a,&b) ;  // 输入%d时scanf默认空格作为数值分隔符 
	printf("a + b= %d\n",a+b);
	printf("a - b= %d\n",a-b);
	printf("a * b= %d\n",a*b);
	printf("a / b= %d\n",a/b);
	printf("a %% b= %d\n",a%b);

	printf("(a+b)/2 = %d\n",(a+b)/2);
	printf("平均值=%f\n\n",(double)(a+b)/2);

	printf("半径：");
	scanf("%lf",&r);
	printf("半径为%.3f的圆的面积是%.3f。\n",r,3.14*r*r);

	return 0;
}

2.3 分支结构程序（包括：if语句、相等运算符、关系运算符、嵌套的if语句、计算三个数的最大值、条件运算符、复合语句、逻辑运算符、短路求值、switch语句和break语句、switch语句和i语句、选择语句）

if语句

// 奇数和偶数的判断

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int no;
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&no);
	
	if (no%2)
		puts("该整数是奇数。");
	else
		puts("该整数是偶数。");
		
	return 0; 
}

嵌套的if语句

// 奇数和偶数的判断
# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int no;
	printf("请输入一个整数：");
	scanf("%d",&no);
	
	if (no>0) 
		if (no%2==0)
			puts("该整数是偶数。");
		else
			puts("该整数是奇数。");
	else
		puts("您输入的不是正数。\a\n");
		 
	return 0; 
}

复合语句（程序块） 

//计算两个数中的较大值和较小值
#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int n1,n2,max,min;
	puts("请输入两个整数。");
	printf("整数1：") ; scanf("%d",&n1) ;
	printf("整数2：") ; scanf("%d",&n2) ;
	if (n1>n2) {
		max = n1;
		min = n2;
	} else {
		max = n2;
		min = n1;
	}
	printf("较大的数是%d。\n",max);
	printf("较小的数是%d。\n",min);
	
	return 0;
}

计算三个数的最大值

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int n1,n2,n3,max;
	
	puts("请输入三个整数：");
	printf("整数1：");  scanf("%d",&n1) ;
	printf("整数2：");  scanf("%d",&n2) ;
	printf("整数3：");  scanf("%d",&n3) ;
	
	max = n1;
	if (n2>max)  max=n2;
	if (n3>max)  max=n3;

	printf("最大值是%d。\n",max) ;
		 
	return 0; 
}

条件运算符

//差值计算 

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int n1,n2;
	
	puts("请输入两个整数：");
	printf("整数1：");  scanf("%d",&n1) ;
	printf("整数2：");  scanf("%d",&n2) ;
	
	printf("他们的差是%d。\n",(n1>n2)?n1-n2:n2-n1) ;
		 
	return 0; 
}

 switch语句

# include <stdio.h>
int main(void)
{
	int sw;
	
	puts("整数："); scanf("%d",&sw) ;
	
	switch (sw) {
		case 1 : puts("A"); puts("B"); break;
		case 2 : puts("C");   //没有break语句时，程序会落到下一条语句上 
		case 5 : puts("D"); break;
		case 6 :
		case 7 : puts("E"); break;
		default : puts("F"); break;  //控制表达式的判断结果与任何一个case都不一致的时候执行 
	}

	return 0; 
}

2.4 程序的循环控制（do语句，复合语句（程序块）中的声明，读取一定范围内的值，求多个数的和及平均值，复合赋值运算符，后置递增匀运算符，while语句，字符常量和putchar函数，前置递增运算符，for语句，约数的枚举，多重循环，程序的组成元素和格式，连接相邻的字符串常量）

逆向显示整数值（do和while语句）

//逆向显示整数值 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int no;
	
	do {
		printf("请输入一个正整数:");
		scanf("%d",&no) ;
		if (no <= 0)
			puts("\a请不要输入非正整数。"); 
	} while(no<=0);
	
	printf("该整数逆向显示的结果是");
	while (no>0) {
		printf("%d",no%10);
		// no= no/10;
		no /= 10;
	}
	puts("。"); 
	
	return 0;
}

约数的枚举，for语句 

//约数的枚举，for语句 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int i,n;
	printf("整数的值：");
	scanf("%d",&n) ;
	for (i=1;i<=n;i++)
		if(n%i==0)
			printf("%d ",i);
	putchar('\n');

	return 0;
}

二重循环，九九乘法表 

//二重循环，九九乘法表 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int i,j;
	for (i=1;i<=9;i++){
		for (j=1;j<=9;j++)
			printf("%3d",i*j);
		putchar('\n');
	}

	return 0;
}

多重循环

//多重循环 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int retry;
	do {
		int i,no;
		do {
			printf("请输入一个正整数：");
			scanf("%d",&no) ;
			if (no<=0)
				puts("\a请不要输入非正整数。"); 
		} while (no<=0);
		
		for (i=1;i<=no;i++)
			putchar('*');
		putchar('\n');
		printf("是否继续执行？【Yes...0/No...9】:");
		scanf("%d",&retry) ;
	} while (retry==0);
	
	return 0;
}

3. 数组

（数组的声明，访问数组，数组的遍历，数组的初始化，数组的复制，对数组的元素进行倒序排列，对象式宏，数组元素的最大值和最小值，赋值表达式的判断，数组元素的个数，多维数组）

数组的声明、访问和遍历 

//数组的遍历 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int i;
	double x[7];
	// double x[7]={0.5,1.5,2.5,3.5,4.5,5.5,6.5}
	for (i=0;i<7;i++)
		x[i] = 0.5+i;
	for (i=0;i<7;i++)
		printf("x[%d]=%.1f\n",i,x[i]);
			
	return 0;
}

对数组的元素进行倒序排列

//对数组的元素进行倒序排列 

#include <stdio.h> 
int main(void)
{
	int i;
	int x[7];
	for (i=0;i<7;i++){
		printf("x[%d]:",i);
		scanf("%d",&x[i]);
	}
    for (i=0;i<3;i++){
    	int temp = x[i];
    	x[i] = x[6-i];
    	x[6-i] = temp;
	}
		
	puts("倒序排列。");
	for (i=0;i<7;i++)
		printf("x[%d]=%d\n",i,x[i]);
			
	return 0;
}

对象式宏，数组元素的最大值和最小值 

//对象式宏，数组元素的最大值和最小值 

#include <stdio.h> 
#define NUMBER 5 
int main(void)
{
	int i;
	int tensu[NUMBER];
	int max,min;
	
	printf("请输入%d名学生的分数。\n",NUMBER);
	for (i=0;i<NUMBER;i++){
		printf("%2号：",i+1);
		scanf("%d",&tensu[i]);
	}
	
	min = max = tensu[0] ;
	for (i=1;i<NUMBER;i++){
		if(tensu[i]>max)  max = tensu[i];
		if(tensu[i]<min)  min = tensu[i]; 
	}
	
	printf("最高分：%d\n",max);
	printf("最低分：%d\n",min);
		
	return 0;
}

4. 函数

（main函数和库函数，函数定义（函数头，返回类型，函数名，形参声明，函数体），函数调用，三个数中的最大值，将函数的返回值作为参数传递给函数，调用其他函数，值传递，没有返回值的函数，不含形参的函数，作用域，文件作用域，头文件和文件包含指令，数组的传递，函数的传递和const类型的修饰符，线性查找（顺序查找），哨兵查找法，多维数组的传递，作用域和存储器）

函数定义和调用

//函数定义和调用 

#include <stdio.h> 
int max2(int a,int b) 
{
	if (a>b)
		return a;
	else 
		return b;
}

int main(void)
{
	int n1,n2;
	puts("请输入两个整数。");
	printf("整数1：") ;  scanf("%d",&n1) ;
	printf("整数2：") ;  scanf("%d",&n2) ;
	
	printf("较大整数的值是 %d。\n",max2(n1,n2));
	
	return 0;
}

将函数的返回值作为参数传递给函数

//将函数的返回值作为参数传递给函数 

#include <stdio.h> 
int sqr(int x) 
{
	return x*x;
}

int diff(int a,int b) 
{
	return (a>b?a-b:b-a);
}

int main(void)
{
	int x,y;
	puts("请输入两个整数。");
	printf("整数x：") ;  scanf("%d",&x) ;
	printf("整数y：") ;  scanf("%d",&y) ;
	
	printf("x和y的平方差是 %d。\n",diff(sqr(x),sqr(y)));
	
	return 0;
}

调用其他函数 ,求四个整数中的最大值

//调用其他函数 ,求四个整数中的最大值 

#include <stdio.h> 
int max2(int a,int b) 
{
	return (a>b)?a:b;
}

int max4(int a,int b,int c,int d) 
{
	return max2(max2(a,b), max2(c,d));
}

int main(void)
{
	int n1,n2,n3,n4;
	
	puts("请输入四个整数。");
	printf("整数n1：") ;  scanf("%d",&n1) ;
	printf("整数n2：") ;  scanf("%d",&n2) ;
	printf("整数n3：") ;  scanf("%d",&n3) ;
	printf("整数n4：") ;  scanf("%d",&n4) ;
	
	printf("最大值是 %d。\n",max4(n1,n2,n3,n4));
	return 0;
}

值传递

//值传递 

#include <stdio.h> 
double power(double x, int n)
{
	int i;
	double tmp = 1.0;
	
	for (i = 1; i <= n; i++)
		tmp *= x;
	return tmp;
}

int main(void)
{
	double a;
	int b;
	
	printf("求a的b次幂。\n");
	printf("实数a:") ;  scanf("%lf",&a) ;
	printf("实数b:") ;  scanf("%d",&b) ;
	
	printf("%.2f的%d次幂是%.2f。\n",a,b,power(a,b));
	return 0;
}

没有返回值的函数

//没有返回值的函数 

#include <stdio.h> 
void put_stars(int n)
{
	while (n-- > 0)
		putchar('*');
}

int main(void)
{
	int i, len;
	
	printf("生成一个直角在左下方的等腰直角三角形。\n");
	printf("短边:") ;  scanf("%d",&len) ;
	
	for (i=1 ; i <= len; i++){
		put_stars(i);
		putchar('\n');
	}
	
	return 0;
}

不含形参的函数 

//不含形参的函数 

#include <stdio.h> 
int scan_pint(void)
{
	int tmp;
	do {
		printf("请输入一个正整数：");
		scanf("%d",&tmp);
		if (tmp<=0)
			puts("\a请不要输入非正整数。"); 
	} while ( tmp<=0 ) ;
	return tmp;
}

int rev_int(int num)
{
	int tmp = 0;
	if (num > 0 ){
		do {
			tmp = tmp * 10 + num % 10;
			num /= 10;
		} while (num>0);
	}
	return tmp;
}

int main(void)
{
	int nx = scan_pint();
	printf("该整数倒转后的值是 %d。\n",rev_int(nx));
	return 0;
}

 数组的传递

// 数组的传递 

#include <stdio.h> 
#define NUMBER 5

int max_of(int v[], int n)   // 返回含有n个元素的数组中的最大值 
{
	int i;
	int max= v[0];
	for (i=1;i<n;i++)
		if (v[i] > max)
			max = v[i];
	return max; 
}

int main(void)
{
	int i;
	int eng[NUMBER];  //数组1 英语分数 
	int mat[NUMBER];  //数组2 数学分数 
	int max_e, max_m; //两个数组的最大值 
	
	printf("请输入%d名学生的分数。\n",NUMBER) ;
	for (i=0; i<NUMBER; i++){
		printf("[%d]英语：",i+1);   scanf("%d",&eng[i]);
		printf("    数学");         scanf("%d",&mat[i]);
	}
	max_e = max_of(eng,NUMBER) ;   //调用函数 max_of() 及数组的传递
	max_m = max_of(mat,NUMBER);
	
	printf("英语最高分=%d\n",max_e);
	printf("数学最高分=%d\n",max_m);
	
	return 0;
}

 函数的传递和const类型的修饰符

// 函数的传递和const类型的修饰符 
/* C语言提供了禁止在函数内修改接收到的数组内容的方法。
只要在声明形参的时候加上被称为const的类型修饰符就可以了。 
*/ 

#include <stdio.h> 
// 将数组中的元素都赋值为 0 
void set_zero(int v[],int n)
{
	int i;
	for (i=0; i<n; i++)
	v[i] = 0;
 } 

/*打印数组*/
void print_array(const int v[],int n)
{
	int i;
	printf("{");
	for (i=0; i<n; i++)
		printf("%d ",v[i]);
	printf("}");
}

int main (void) 
{
	int ary1[] = {1,2,3,4,5};
	int ary2[] = {3,2,1};
	
	printf("ary1= ");  print_array(ary1,5);  putchar('\n');
	printf("ary2= ");  print_array(ary2,3);  putchar('\n');
	
	set_zero(ary1,5);
	set_zero(ary2,3);
	
	printf("把0赋给了两个数组的所有元素。\n");
	printf("ary1= ");  print_array(ary1,5);  putchar('\n');
	printf("ary1= ");  print_array(ary1,5);  putchar('\n');
	
	return 0;
}

线性查找（顺序查找）

// 线性查找（顺序查找） 
#include <stdio.h> 

#define  NUMBER  5
#define  FAILED  -1

/*查找n个元素数组中与key一致的元素*/
int search(const int v[], int key, int n)
{
	int i = 0;
	while (1){
		if (i == n)
			return FAILED;
		if (v[i] == key)
			return i;
		i++;
	}
 } 

int main(void)
{
	int i, ky, idx;
	int vx[NUMBER];
	
	for (i=0; i < NUMBER; i++){
		printf("vx[%d]:",i);
		scanf("%d",&vx[i]);
	}
	printf("要查找的值：");
	scanf("%d",&ky) ;
	
	idx = search(vx, ky, NUMBER);
	
	if(idx == FAILED)
		puts("\a查找失败。"); 
	else
		printf("%d是数组的第%d号元素。\n",ky,idx+1);
	
	return 0;
}

多维数组的传递

//多维数组的传递

#include <stdio.h> 

/*创建n行3列的二维数组，数组中的每个元素都是v*/
void fill(int m[][3], int n, int v)
{
	int i, j;
	for (i=0; i<n; i++)
		for (j=0; j<3; j++)
			m[i][j] = v;
}

/*显示二维数组的元素*/
void mat_print(const int m[][3], int n)
{
	int i,j;
	for (i=0; i< n; i++) {
		for (j=0;j<3;j++)
			printf("%4d",m[i][j]);
		putchar('\n');
	}
	
}

int main(void)
{
	int no;
	int x[2][3] = {0};
	int y[4][3] = {0};
	
	printf("赋给所有构成元素的值：");
	scanf("%d",&no) ;
	
	fill(x,2,no);
	fill(y,4,no);
	
	printf("--x--\n"); mat_print(x,2);
	printf("--y--\n"); mat_print(y,2);
	
	return 0;
}

自动存储期和静态存储期 

/*静态存储期，在函数中使用static定义出来的对象，或者在函数外声明定义出来的对象
都被赋予了静态存储期*/
// 自动存储期和静态存储期 
#include <stdio.h> 
int fx = 0;
 
void func(void)
{
	static int sx = 0;  /*静态存储期+块作用域*/
	int        ax = 0;  /*自动存储期+块作用域*/ 
	printf("%3d%3d%3d\n",ax++, sx++, fx++); 
}

int main(void)
{
	int i;
	puts(" ax sx fx");
	puts("-----------");
	for (i=0; i<10; i++)
		func();
	puts("------------");
	
	return 0;
}

5. 基本数据类型和数

（算数类型和基本数据类型，基数，基数转换，整数和字符型，<limits.h>头文件，字符型，位和CHAR_BIT，sizeof运算符，size_t 型和 typedef 声明，整型的灵活应用，整数的内部表示，无符号整数的内部表示，有符号整数的内部表示，按位操作的逻辑运算，位移运算符，整型常量，整型常量的数据类型，整数的显示，数据溢出和异常，浮点型，浮点型常量，<math.h>头文件，循环的控制，运算符的优先级和结合性，数据类型转换）

<limits.h>头文件

//不含形参的函数 

#include <stdio.h> 
#include <limits.h> 

int main(void)
{
	puts("该环境下各字符型、整型数值的范围");
	printf("char            :%d~%d\n",CHAR_MIN,CHAR_MAX);
	printf("signed char     :%d~%d\n",SCHAR_MIN,SCHAR_MAX);
	printf("unsigned char   :%d~%d\n",0,UCHAR_MAX);
	
	printf("short           :%d~%d\n",SHRT_MIN,SHRT_MAX);
	printf("int             :%d~%d\n",INT_MIN,INT_MAX);
	printf("long            :%ld~%ld\n",LONG_MIN,LONG_MAX);
	
	printf("unsigned short  :%u~%u\n",0,USHRT_MAX); // 无符号10进制整数
	printf("unsigned        :%u~%u\n",0,UINT_MAX);  // 无符号10进制整数
	printf("unsigned long   :%u~%u\n",0,ULONG_MAX); // 无符号10进制整数
	
	return 0;
}

判断编译器默认的char是有符号类型还是无符号类型

// 判断编译器默认的char是有符号类型还是无符号类型

#include <stdio.h> 
#include <limits.h> 

int main(void)
{
	value();
	printf("这个编译器中的char型是");
	if (CHAR_MIN)
		puts("有符号的。") ; 
	else
		puts("无符号的。") ;
	return 0;
}

显示字符型和整型的长度

/*显示字符型和整型的长度*/ 

#include <stdio.h> 

int main(void)
{
	printf("sizeof(char) =%u\n",(unsigned)sizeof(char));
	printf("sizeof(short) =%u\n",(unsigned)sizeof(short));
	printf("sizeof(int) =%u\n",(unsigned)sizeof(int));
	printf("sizeof(long) =%u\n",(unsigned)sizeof(long));
	
	return 0;
}

显示数据类型和变量的长度

/*显示数据类型和变量的长度*/
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int na,nb;
	double dx, dy;
	
	printf("sizeof(int)  = %u\n", (unsigned)sizeof(int));
	printf("sizeof(double)  = %u\n", (unsigned)sizeof(double));
	
	printf("sizeof(na)  = %u\n", (unsigned)sizeof(na));
	printf("sizeof(dx)  = %u\n", (unsigned)sizeof(dx));
	
	printf("sizeof(na+nb)  = %u\n", (unsigned)sizeof(na+nb));
	printf("sizeof(na+dy)  = %u\n", (unsigned)sizeof(na+dy));
	printf("sizeof(dx+dy)  = %u\n", (unsigned)sizeof(dx+dy));
	
	return 0;
}

求数组元素个数

/*求数组的元素个数*/
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int vi[10] ;
	double vd[25];
	
	printf("数组vi的元素个数= %u\n",  (unsigned)(sizeof(vi)/sizeof(vi[0]))) ;
	printf("数组vd的元素个数= %u\n",  (unsigned)(sizeof(vd)/sizeof(vd[0]))) ;
	
	return 0;
}

基于 <math.h>头文件 求出两点间的距离

// <math.h>头文件 
/*求出两点间的距离*/
#include <stdio.h>
#include <math.h> 

double dist(double x1, double y1, double x2, double y2)
{
	return sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1));
}

int main(void)
{
	double x1,y1;
	double x2,y2;
	
	printf("求两点间的距离。\n");
	printf("点1...X坐标");    scanf("%lf",&x1) ;
	printf("      Y坐标");    scanf("%lf",&y1) ;
	printf("点2...X坐标");    scanf("%lf",&x2) ;
	printf("      Y坐标");    scanf("%lf",&y2) ;
	
	return 0;
}

参考资料

Python和C语言有什么区别？不同之处在哪？

C语言和其他高级语言的最大区别是什么？

明解C语言入门篇，柴田望洋