C语言基础（4）

一、初始函数&数组

1.函数

函数的作用是：定义一个函数，在进行多次复杂计算时可以直接引用过来，避免函数的复杂冗长，节省内存和时间。简单来说就是：简化代码，代码复用。下面举一例子：

此程序为两数相加

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	int sum = 0;
	scanf("%d %d",&a,&b);
	sum = a + b;
	printf("sum=%d\n",sum);
	return 0;
}

下面是使用函数使两数相加的做法

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
int Add(int a, int b)
{
	int z = 0;
	z = a + b;
	return z;
}

#include<stdio.h>
int main()
{	int x = 0;
	int y = 0;
	scanf("%d %d", &x, &y);
	int sum = Add(x, y);
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

虽然看起来使用函数使程序更加复杂，但是后期再出现两数相加的问题时，使用函数的程序只需要引用一下即可得出结果。

2.数组

定义：一组相同类型的元素的集合。

要存储1~10的数字，怎么存储?

int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}//定义一个整型数组最多放十个元素

c语言规定，数组中的每个数都有下标，下标从0开始计数。

二、操作符

1.算术操作符：+ - * / %

除法运算当/左右都为整数时进行的是整数运算得到的是整数，如果要得到小数，就需要使除号的一端为小数。例如：

%-----取模（取余）取两数相除的余数

9/2商4余1，故取值为1

2.移位操作符：右移操作符>>;左移操作符<<

字节与二进制的关系: 1比特 = 1个2进制位 1字节=8比特 

<<左移操作符---移动的是二进制位

例如：一个整形数字2对应的二进制数为10，它对应的比特站位是：

其向左移动一个比特位后会变成

 二进制100对应的十进制数字为4，故结果为4。

3.位操作符：（&）按位与；（|）按位或；（^）按位异或

 4.赋值操作符：

#include<stdio.h>
int mian()
{  int a=2;
   a=a+5----a+=5;
   a=a-3----a-=3;
   a=a%3----a%=3;
   return 0;
}

5.单目操作符：（！）逻辑反操作；正负号；（&）取地址；（sizeof）操作数的的类型长度{以字节为单位}……

a+b：加号两侧有2个操作数，故加号为双目操作符。

单目操作符只有一个操作数。

“！”的作用就是把真的数变成假，把假的数变为真。

#include<stdio.h>
int mian()
{  int a=0;
   printf("%d\n",!a);
   //0表示假，非0表示真
   return 0;
}

”sizeof“是一个操作符，计算数据类型或者变量的大小

#include<stdio.h>
int main()
{   printf("%d\n",sizeof(int));
    printf("%d\n",sizeof(a));
    return 0;
}

 可以利用sizeof来计算数组中元素的个数

"~"对一个数的二进制按位取反：把所有二进制位中数字，1变成0，0变成1

例如：

整数在内存中存储的是补码，一个整数的二进制表示有3种：原码、补码、反码。

负数的计算：-1：10000000000000000000000000000001 （原码）

                             1111111111111111111111111111111111110（反码）符号位不变其他位按位取反

                             1111111111111111111111111111111111111（补码）反码加1

正整数：原码、反码、补码相同。

6.条件操作符：exp1?exp2:exp3

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 0;
    int b = 3;
    int max = 0;
    max = a > b ? a : b;    //if(a>b)  max=a  printf("%d\n",max);  
    printf("%d\n", max);    //else  max=b   printf("%d\n",max);
    return 0;
}

三、常见关键字

1.typedef

类型重命名

将unsigned int重命名为unit_1

#include<stdio.h>
typedef unsigned int unit_32
int main()
{  //观察num1和num2，这两个变量的类型是一样的
   unsigned int num1=0;
   uint_1 num2=0;
   return 0;
}

2.static

static是用来修饰变量和函数的：1.修饰局部变量；2.修饰全局变量；3.修饰函数

static修饰局部变量，改变了局部变量的生命周期（本质上是改变了变量的存储类型）

变量被static修饰后，生命周期和全局变量一样长，从程序开始到程序结束为止

 static修饰全局变量（或函数），使得这个全局变量只能在自己所在的源文件（.c）内部可以使用，其他源文件不可使用。

3.extern

声明字符，在一个工程的多个.c文件中可以通过extern来引用其他.c文件中的代码，从而简化代码

四、#define定义常量和宏

#define是一个预处理指令

1.#define定义常量

#include<stdio.h>
#define MAX 100
int main()
{   printf("%d\n", MAX);
	return 0;
}

输出结果为100 

2.#define定义宏

#include<stdio.h>
#define ADD(x,y) ((x)+(y))                                                          
//不应该把x,y想成一个普通的变量，它可能是一个表达式，故x、y都要括起来，整体为宏体也要括起来
int main()
{   printf("%d\n", 6*ADD(2, 3));
	return 0;
}

五、指针

1.内存

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的。

所以为了有效地使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。

为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

内存从小到大依次排列为：bite（比特）,byte（字节）,KB,GB,TB,,PB……

注：1字节=8比特位，其余单位的换算都是1024

开始时假设：一个内存单元=1bite，在32位操作系统中，总共可以控制2^31个内存单元，也就是2^31个比特位，经过换算后得出只能控制0.5G的内存空间，而在当时2G内存空间已经比较常见，故该假设不合理，最终得出一个内存空间=1byte（字节）

#include<stdio.h>
int main()
{   int a =10;
	printf("%p\n",&a);   //%p是专门用来打印地址的
    int* pa=&a  //pa是用来存放地址的，在c语言中pa是指针变量
    //*说明pa是指针变量
    //int说明pa执行的对象是int类型的
    *pa=20;  //*解引用操作|*pa就是通过pa里面的地址找到a
	return 0;
}

注：&（取地址）取出的是四个字节中的第一个字节的地址

2.大小

 指针的大小：指针是用来存储字节的，指针需要多大的空间取决于地址需要多大的空间。（一个二进制位等于一个比特位）

例：32位机器上存放一个地址需要32个比特位，也就是说需要4个字节，所以指针的大小为4个字节。64位机器同理。故，指针的大小与平台的类型有关，

六、结构体

结构体是c语言中特别重要的知识点，结构体使得c语言能创建出新的类型。

比如描述学生，学生包含：名字+年龄+性别+学号这几项信息。这里只能用结构体来描述。

#include<stdio.h>
struct Stdent
{  char name[20];
   int age;
   float score;
};
int main()
{ struct Stdent s={"张三",18,77.5};//结构体构建和初始化
  printf("1:%s %d %f\n",s.name,s.age,s.score);//打印该结构体

  struct Stdent*pa=&s;
  printf("2:%s %d %f\n",(*pa).name,(*pa).age,(*pa).score);

  printf("3:%s %d %f",pa->name,pa->age,pa->score);
  return 0;
}