C语言汇总

C语言知识点保姆级总结，这不得进你的收藏夹吃灰？！
拖了很久的C语言所学知识的简单小结，内容有点多，第一次总结也可能有错误或者不全面，欢迎随时补充说明！

第二天

1、计算机的基本构成

输入输出设备（键盘、鼠标）

CPU处理器：（控制器，运算器，寄存器）

存储器

程序

存储器：内存和外存

内存：工作存储器，容量较小，运行速度快，掉电数据会丢失

外存：长期保存数据，容量较大，运行速度慢，掉电数据不会丢失

寄存器：cpu内部的存储器，运行速度最快，容量非常小

2、什么是程序

程序：计算机能够识别的一组有序的指令

指令：计算机能够识别的操作

Hello.c和a.out那个是程序：a.out

3、程序的设计步骤

Vim（编辑）-------gcc（编译）------./a.out（运行/调试）

4、计算机的数据表示

非数值数据和数值数据

10 ------0000 1010

4.1、非数值数据

字符、图片、声音

‘a’  ‘A’

ASCII码表：规定了每一个字符以哪8位二进制数去表示

1字节= 8bit（位）

‘a’ =  97 

‘A’ =  65

‘0’ =  48

‘\0’ =  0

所有的大写字母都比小写字母：小32

4.2 数值数据（进制转换）

可以直接进行运算的数据

二进制、八进制、十进制、十六进制

二进制： 0~1（逢二进1）

八进制：0~7（逢八进1）

十进制：0~9（逢十进1）

十六进制：0 ~9、a~ f（A~F）（逢16进1）

为了区分不同的进制：八进制前加0，十六进制前0x（0X）(0x7fa   0X7FA)

十进制：76  八进制：076  十六进制：0x76、0X76

4.3 进制转换

其他进制转十进制：(注意：从右往左：从0次幂开始)

二进制转十进制：1010 0101 = 1*2^0+1*2^2+1*2^5+1*2^7

八进制转十进制：076=6*8^0 + 7*8^1 

十六进制转十进制：0xafc = 12*16^0+15*16^1+10*16^2

十进制转其他进制：

十进制转二进制：除2倒取余数

十进制转八进制：除8倒取余数

十进制转十六进制：除16倒取余数

二进制和八进制：（将每一个八进制数用三个bit的二进制数去表示）

（421）

0~7  （000 ~ 111）

1. ----------000
2. ----------001
3. ----------010
4. ----------011
5. ----------100
6. ----------101
7. ----------110
8. ----------111

0654：（转换为二进制： 110 101 100）

010  110  111：（转换为八进制：0267）

二进制和十六进制：（每一个十六进制可以用4位二进制数去表示）

（8421）

0 ~ F （0~15）（0000~1111）

0 -------0000

1. -------0001
2. -------0010
3. -------0011
4. -------0100
5. -------0101
6. -------0110
7. -------0111
8. -------1000
9. -------1001

1. -------1010
2. --------1011
3. --------1100
4. --------1101
5. --------1110
6. --------1111

0xfad：（转换为二进制：1111  1010  1101）

大家可以练习下面几个题作为今天的学习成果：

实现其他进制转换为十进制：

1  1001  1110 先转换为十六进制： 0x19e  = 14*16^0 +9*16^1+1*16^2

06543  = 3*8^0+4*8^1+5*8^2+6*8^3

0xfadc 

十进制转二进制：987：转换为16进制或者8进制，然后在转换为二进制

八进制和十六进制转换为二进制：

0xa865  = 1010 1000 0110 0101

0763 = 111 110 011

（十六进制：用4个二进制去表示8421）

（八进制：用三个二进制去表示421）

二进制转换为八进制和十六进制：1100 1110 1110

110  011  101  110转换为八进制：06356

1100  1110  1110转换为十六进制：0xcee / 0XCEE

5、基本数据类型

关键字：系统预先定义好的，有特殊含义的，并且都是小写，不能重新定义

一共有32个：

数据类型：char、short、int、long、float、double、enum、union、struct、void

控制语句：if、else、for、do、while、switch、case、default、break、continue、goto

存储类型：auto、static、extern、register

const：只读

return：返回函数

signed：有符号数

unsigned：无符号数

sizeof：计算所占内存空间的大小：单位：字节

typedef：给一个已有的数据类型起别名

volatile: 防止编译器优化

标识符：程序员自己定义的，一般用来定义变量名，函数名，类型名

命名规范：（见名知意）

1、由数字、字母、下划线组成。

2、第一个不能为数字。

3、不能和关键字重名

5.1基本数据类型

32os：分别占据多少个字节：

字符型：char（1字节）

整型：int（4字节）   short（2字节）   long（4字节）

浮点型：float（4字节）   double（8字节）

64os：

字符型：char（1字节）

整型：int（4字节）   short（2字节）   long（8字节）

浮点型：float（4字节）   double（8字节）

注意：每一种数据类型所占的内存空间是不相同的，数据类型主要就是为了让我们合理的分配内存空间

5.2 有符号数和无符号数

有符号数（signed）：有正数有负数（定义一个变量，默认是有符号的）

所有的数据都以补码的形式保存在计算机中

符号位：最高位表示该数据为正数还是负数（0表示正数，1表示负数）

1. --------0000 1010

-10-------- 1000 1010

10+（-10） =  0

为了保证计算的正确性：计算机中保存数据时，以补码的形式保存数据的

正数：原码，反码，补码都是一样的

10--------原码：反码：补码：0000 1010

负数：

原码：直接转换为二进制，并且最高位表示符号位

反码：符号位不变，其他位取反（0变1,1变0）

补码：反码+1

-10 -------

原码： 1000 1010

反码： 1111 0101

补码： 1111 0110

知道一个数的补码，如何求得原码？

1111 0110问：他表示的是多大的数据；

1. 补码的补码就是原码；

2、减1，符号位不变，取反

无符号数（unsigned）：只有正数，并且都是数据位

5.3 字符型家族

 

值域范围：

Char(1字节)

unsigned char：

0000 0000 ------ 1111 1111   （0 - 255）

signed char：

有符号数：最高位要用来表示：符号（0正，1负）

1000 0000------ 0111 1111   （-128~127）

考点！超过这个范围：转圈去数

Unsigned char c = 260；

printf（“%d\n”,c); // 4

Signed char a = 130;

Printf(“%d\n”,a);  // -126

5.4 整型家族

Int （4字节 ==  32bit）

unsigned int ：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ------1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

（0 ~ 2^32-1）

Signed int：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ----- 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

（-2^31 - 2^31-1）

5.5 浮点型家族

Float（单精度浮点数）：表示6~7位有效数据

%f（默认输出小数点后6位）

Double（双精度浮点数）：表示15~16位有效数据

%lf（默认输出小数点后6位）

如果想要输出小数点后n位（%.nf）

注意：

Printf(“原样输出的内容+格式化符”，输出表)；

注意：格式化符要和输出表一一对应；

6、转义字符

(1字节)

见到转义字符时：认识并且会用

“ af\79\\\n” = 7

“ af\74\\\n” = 6

7、常量

定义：在程序运行期间，不会也不能被改变的量

7.1字符常量

‘a’ ’A’  ‘b’

7.2 整型常量

二进制：1010

八进制：076

十进制：99  -2

十六进制：0xaf   0X6FC

（默认情况下，为有符号数：int、short、long）

无符号的int：66U

长整型：66L

无符号的长整型：66UL

7.3 浮点型常量

小数：3.14   10000（浮点型常量也包括整形常量）

指数：10000 = 1*10的4次方   1e+4   1e-4

//error：（1*10^4）

%g：选择小数或者指数比较短的一种形式进行输出

 

^ :异或（位运算符），并不是指数

7.4 字符串常量

“hello”  “hi”

字符串以‘\0’结尾

7.5 标识常量（宏）

宏只是一个单纯的替换！！！

宏：#define  宏名  表达式

注意：

1、宏名一般用大写表示，小写也可以，因为要和普通的变量区分开来，所以用大写

2、宏后没有分号

案例：求一个圆的周长和面积

宏定义一个PI，给定一个半径

 

宏函数：（既有宏的特点，又有函数的特点）

#define   函数名（形参）  函数体     

#define   ADD(a,b)  a+b

案例1：实现两个数的求和 

案例2：

 

案例3：

 

案例四：

 

注意：宏只是一个单纯的替换，他并不会考虑运算符优先级的问题，因此，需要给每个形参，以及整个表达式，都加上括号。

第三天

1、变量

定义：就意味着要在内存空间中开辟空间

如何定义一个变量？

<存储类型>  数据类型   变量名；

存储类型：决定了开辟的空间在内存空间中的哪个分区

数据类型：决定了开辟的内存空间的大小

变量名：开辟的内存空间的名字

存储类型：auto、static、extern、register 

1.1局部变量

定义在函数体（任何函数体内）内的变量；

1.2 全局变量

定义在函数体外的变量

1.3 存储类型 

 

存储类型：auto、static、extern、register

auto：修饰局部变量，修饰的变量存储在栈区

extern:修饰全局变量，修饰的变量存储在静态区

static：既可以修饰局部变量，也可以修饰全局变量，修饰的变量存储在静态区

register：修饰局部变量，存储在寄存器中；

1.4 初始化

 

初始化：在定义变量的时候就进行赋值了

1、int a = 10；//初始化

2、int a；

   a = 10；//赋值

 

总结

1. 全局变量没有进行初始化时，他的值为0
2. 局部变量没有进行初始化时，他的值为随机值

(定义变量时，尽量给他一个初始值，避免出现随机值)

存储类型：auto、static、extern、register

auto：修饰局部变量，修饰的变量存储在栈区

register：修饰局部变量，修饰的变量存储在寄存器中，建议将变量存储在寄存器中，提高运行速度，但是寄存器中的内存空间很小，因此，当用register修饰时，如果寄存器中已满，变量就会存储在栈区

extern：修饰全局变量，修饰的变量存储在静态区

程序可以由多个.c构成，但是只能有一个main函数

作用：告诉编译器，该变量已经在其他文件中定义过了

 

Static：即可以修饰全局变量，也可以修饰局部变量

1、修饰局部变量时，延长局部变量的生命周期，如果局部变量没有初始化，其值为0；如果初始化了，则只能初始化一次；

（延长了生命周期，但是并没有延长作用域！！）

 

 

 

2、修饰全局变量时，限制作用域，该变量只能在本文件内使用

1.5 生命周期和作用域

1.5.1生命周期：

从开辟空间一直到释放空间

1.5.2 作用域

使用的范围

局部变量：

生命周期：从定义开始，到模块结束（距离它最近的大括号）释放空间

作用域：大括号内

Static修饰的局部变量：

生命周期：从定义开始，到程序结束

作用域：大括号内

全局变量：

生命周期：从定义开始，到程序结束

作用域：整个程序

Static修饰的全局变量：

生命周期：从定义开始，到程序结束

作用域：本文件内

2、数据类型转化

2.1 强制类型转化（我们自己去转的）

 

2.2隐式类型转换（编译器去转的） 

横向箭头：

不管有没有进行混合运算，都会进行转换；

 

注意：char、short都当做int来用

 

注意：float当做double来用

纵向箭头：

只有进行了混合运算，才会进行转换；

案例：

 

3、运算符

 

单算移关与，异或逻条赋

单目运算符、算术运算符、左移、右移、关系运算符、按位与、异或、按位或、逻辑运算符、

条件运算符、赋值

3.1 算术运算符

+  -  *  /  %  ++  --

%：取余

注意：不能用于浮点数

++在前：先自加，在赋值

++在后：先赋值，在自加

注意：如果a++或者++a，单独成立一条语句，都相当于给a加1；

 

 

3.2 关系运算符

>  <  >=  <=  ==  !=

关系运算符：比较两者之间的关系，结果为（真1或者假0）

 

//注意 (0 < a < 5) error

等号的书写：将常量写在等号的左边

 

 

3.3 逻辑运算符

&&  ||   ！

&&

表达式1  && 表达式2

&&截断法则：有一个为假，结果就为假；前一个为假，后面就不在进行运算了

 

||

表达式1  || 表达式2

截断法则：有一个为真，结果就为真，前一个为真，后面就不在进行运算了

 

 

3.4 sizeof运算符

sizeof：计算所占内存空间的大小：单位：字节

sizeof（数据类型） 

sizeof（变量名）

 

3.5 三目运算符

表达式1 ？ 表达式2 ：表达式3

判断表达式1是否成立，如果成立，就将表达式2的值作为整个表达式的值，否则，就将表达式3的值作为整个表达式的值

 

3.6 逗号运算符

表达式1，表达式2，表达式3，。。。。。，表达式n

从左往右，依次去执行每个表达式，最后将表达式n的值作为整个表达式的值

注意：逗号运算符的优先级是最低的，因此在使用时要加上括号

 

注意：a+1，并没有改变a的值 

 

3.7 位运算符

&  |  ~  ^  <<  >>

3.7.1 按位与（&）

都为1，才为1，有一个为0，就为0

0000 1010

0000 0010

--------------------------------------------

0000 0010

案例：将1001 0010的0~2位清零

1001 0010

& 1111 1000   ~（0000 0111）== ~（7）

  1001 0000

3.7.2 按位或（|）

都为0，才为0，有一个为1，就为1

1001 0011

|   0100 1010

-------------------------------------------------

1101 1011

案例：将1101 0101的0~2 位修改为010

1101 0101

&  1111 1000

--------------------------------------

1101 0000

|   0000 0010

-------------------------------------

1101 0010

要修改某几位时，先用&的方法，清零，在用|的方法置1

3.7.3 按位取反（~）

1变0, 0变1

~（1001 0010） == 0110 1101

3.7.4 异或（^）

相同为0，不同为1

1010 0110

^   0100 1010

-----------------------------------------------------

1110 1100

3.7.5左移（<<）

Unsigned：

0000 0001 << 2  

高位丢弃，低位补0

0000 0100 ------------------4

 

Signed：

负数：-1 <<2

原码：1000 0001

反码：1111 1110

补码：1111 1111

高位丢弃，低位补0

补码：1111 1100

反码：1000 0011

原码：1000 0100------------   -4

 

3.7.6右移（>>）

Unsigned：

正数

0000 0100 >>2

低位丢弃，高位补0：

0000 0001---------------------1

 

Signed：

负数：

-4  >>  2

符号位不变，低位丢弃，高位补1

原码：1000 0100

反码：1111 1011

补码：1111 1100

      1111 1111

反码：1000 0000

原码：1000 0001-------------  -1

 

总结

左移：

无符号数：高位丢弃，低位补0

有符号数：符号位不变，高位丢弃，低位补零

右移：

无符号数：低位丢弃，高位补0：

有符号数：符号位不变，低位丢弃，高位补（0正，1负）

 第四天