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C 语言提供了一些函数，用于与外部设备通信，称为输入输出函数，简称 I/O 函数。输入（import）指的是获取外部数据，输出（export）指的是向外部传递数据。

C 语言编译器在编译程序之前，会先使用预处理器（preprocessor）处理代码。预处理器首先会清理代码，进行删除注释、多行语句合成一个逻辑行等工作。然后，执行开头的预处理指令。本章介绍 C 语言的预处理指令。预处理指令可以出现在程序的任何地方，但是习惯上，往往放在代码的开头部分。每个预处理指令都以开头，放在一行的行首，指令前面可以有空白字符（比如空格或制表符）。和指令的其余部分之间也可以有空格，但是为了兼容老的编译器，一般不留空格。所有预处理指令都是一行的，除非在行尾使用反斜杠，将其折行。

但是，C 语言也允许为 ENUM 常量指定值，不过只能指定为整数，不能是其他类型。因此，任何可以使用整数的场合，都可以使用 Enum 常量。由于 Enum 的属性会自动声明为常量，所以有时候使用 Enum 的目的，不是为了自定义一种数据类型，而是为了声明一组常量。如果一种数据类型的取值只有少数几种可能，并且每种取值都有自己的含义，为了提高代码的可读性，可以将它们定义为 Enum 类型，中文名为枚举。注意，Enum 内部的常量名，遵守标识符的命名规范，但是通常都使用大写。Enum 常量可以是不连续的值。

它内部包含各种属性，但是所有属性共用一块内存，导致这些属性都是对同一个二进制数据的解读，其中往往只有一个属性的解读是有意义的。并且，后面写入的属性会覆盖前面的属性，这意味着同一块内存，可以先供某一个属性使用，然后再供另一个属性使用。Union 结构的好处，主要是节省空间。定义了三个属性，但同一时间只用到一个，使用 Union 结构就可以节省另外两个属性的空间。最后赋值的属性，往往就是可以取到有意义的值的那个属性。Union 结构指针与它的属性有关，当前正在按照哪个属性解读数据，它的指针就是对应的数据类型。

typedef命令用来为某个类型起别名。上面代码中，type代表类型名，name代表别名。上面示例中，typedef命令为类型起别名BYTE，然后就可以使用BYTE声明变量。typedef 可以一次指定多个别名。上面示例中，一次性为int类型起了三个别名。typedef 可以为指针起别名。int a = 10;上面示例中，intptr是int*的别名。不过，使用的时候要小心，这样不容易看出来，变量x是一个指针类型。typedef 也可以用来为数组类型起别名。上面示例中，five_ints。

C 语言内置的数据类型，除了最基本的几种原始类型，只有数组属于复合类型，可以同时包含多个值，但是只能包含相同类型的数据，实际使用中并不够用。实际使用中，主要有下面两种情况，需要更灵活强大的复合类型。复杂的物体需要使用多个变量描述，这些变量都是相关的，最好有某种机制将它们联系起来。某些函数需要传入多个参数，如果一个个按照顺序传入，非常麻烦，最好能组合成一个复合结构传入。为了解决这些问题，C 语言提供了struct关键字，允许自定义复合数据类型，将不同类型的值组合在一起。

C 语言的内存管理，分成两部分。一部分是系统管理的，另一部分是用户手动管理的。系统管理的内存，主要是函数内部的变量（局部变量）。这部分变量在函数运行时进入内存，函数运行结束后自动从内存卸载。这些变量存放的区域称为”栈“（stack），”栈“所在的内存是系统自动管理的。用户手动管理的内存，主要是程序运行的整个过程中都存在的变量（全局变量），这些变量需要用户手动从内存释放。如果使用后忘记释放，它就一直占用内存，直到程序退出，这种情况称为”内存泄漏“（memory leak）。

C 语言没有单独的字符串类型，字符串被当作字符数组，即char类型的数组。比如，字符串“Hello”是当作数组处理的。编译器会给数组分配一段连续内存，所有字符储存在相邻的内存单元之中。在字符串结尾，C 语言会自动添加一个全是二进制0的字节，写作\0字符，表示字符串结束。字符\0不同于字符0，前者的 ASCII 码是0（二进制形式00000000），后者的 ASCII 码是48（二进制形式00110000所以，字符串“Hello”实际储存的数组是。所有字符串的最后一个字符，都是\0。

数组是一组相同类型的值，按照顺序储存在一起。数组通过变量名后加方括号表示，方括号里面是数组的成员数量。上面示例声明了一个数组scores，里面包含100个成员，每个成员都是int类型。注意，声明数组时，必须给出数组的大小。数组的成员从0开始编号，所以数组就是从第0号成员一直到第99号成员，最后一个成员的编号会比数组长度小1。数组名后面使用方括号指定编号，就可以引用该成员。也可以通过该方式，对该位置进行赋值。上面示例对数组scores的第一个位置和最后一个位置，进行了赋值。

函数是一段可以重复执行的代码。它可以接受不同的参数，完成对应的操作。下面的例子就是一个函数。上面的代码声明了一个函数plus_one()。函数声明的语法有以下几点，需要注意。（1）返回值类型。函数声明时，首先需要给出返回值的类型，上例是int，表示函数plus_one()返回一个整数。（2）参数。函数名后面的圆括号里面，需要声明参数的类型和参数名，表示这个函数有一个整数参数n。（3）函数体。函数体要写在大括号里面，后面（即大括号外面）不需要加分号。

指针是什么？首先，它是一个值，这个值代表一个内存地址，因此指针相当于指向某个内存地址的路标。字符表示指针，通常跟在类型关键字的后面，表示指针指向的是什么类型的值。比如，char*表示一个指向字符的指针，float*表示一个指向float类型的值的指针。上面示例声明了一个变量intPtr，它是一个指针，指向的内存地址存放的是一个整数。星号可以放在变量名与类型关键字之间的任何地方，下面的写法都是有效的。本书使用星号紧跟在类型关键字后面的写法（即。

整数类型用来表示较大的整数，类型声明使用int关键字。int a;上面示例声明了一个整数变量a。不同计算机的int类型的大小是不一样的。比较常见的是使用4个字节（32位）存储一个int类型的值，但是2个字节（16位）或8个字节（64位）也有可能使用。它们可以表示的整数范围如下。16位：-32,768 到 32,767。32位：-2,147,483,648 到 2,147,483,647。

C 语言的程序是顺序执行，即先执行前面的语句，再执行后面的语句。开发者如果想要控制程序执行的流程，就必须使用流程控制的语法结构，主要是条件执行和循环执行。

C 语言用于比较的表达式，称为“关系表达式”（relational expression），里面使用的运算符就称为“关系运算符”（relational operator），主要有下面6个。逻辑运算符还有一个特点，它总是先对左侧的表达式求值，再对右边的表达式求值，这个顺序是保证的。有时候，可能会不小心写出下面的代码，它可以运行，但很容易出现意料之外的结果。将左侧运算数的每一位，向右移动指定的位数，尾部无法容纳的值将丢弃，头部空出来的位置使用。等到执行右侧表达式的时候，是用新的值在计算，这通常不是原始意图。

它的规则是：内层代码块可以使用外层声明的变量，但外层不可以使用内层声明的变量。另外，两个下划线开头的变量名，以及一个下划线 + 大写英文字母开头的变量名，都是系统保留的，自己不应该起这样的变量名。是在文件顶层声明的，从声明位置开始的整个当前文件都是它的作用域，可以在这个范围的任何地方读取这个变量，比如函数。）组成的代码块，它形成一个单独的作用域。文件作用域（file scope）指的是，在源码文件顶层声明的变量，从声明的位置到文件结束都有效。代码块里面声明的，所以对于大括号外面的代码，这个变量是不存在的。

C 语言自带的所有这些功能，统称为“标准库”（standard library），因为它们是写入标准的，到底包括哪些功能，应该怎么使用的，都是规定好的，这样才能保证代码的规范和可移植。多层级的代码有没有缩进，其实对于编译器来说并没有差别，没有缩进的代码也是完全可以运行的。不会在行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。如果语法单位不用空格就能区分，空格就不是必须的，只是为了增加代码的可读性。双引号里面的注释符号，会成为字符串的一部分，解释为普通符号，失去注释作用。

C 语言最初是作为 Unix 系统的开发工具而发明的。1969年，美国贝尔实验室的肯·汤普森（Ken Thompson）与丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）一起开发了 Unix 操作系统。Unix 是用汇编语言写的，无法移植到其他计算机，他们决定使用高级语言重写。但是，当时的高级语言无法满足他们的要求，汤普森就在 BCPL 语言的基础上发明了 B 语言。

C语言位运算这一章主要介绍C语言位运算符表、C语言移位运算符、C语言&按位与运算符、C语言|按位或运算符、C语言^按位异或运算符以及C语言~取反运算符。与其他运算符不同，C语言中位运算，顾名思义，是以数值的二进制位为单位进行操作的，包含（右移）、~（按位取反）、&（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）共六种运算符。在本章末尾，给大家做了C语言结课设计安排。

预处理命令可以改变程序设计环境，提高编程效率，它们并不是C语言本身的组成部分，不能直接对它们进行编译，必须在对程序进行编译之前，先对程序中这些特殊的命令进行“预处理”。经过预处理后，程序就不再包括预处理命令了，最后再由编译程序对预处理之后的源程序进行编译处理，得到可供执行的目标代码。C语言提供的预处理功能有三种，分别为宏定义、文件包含和条件编译，下面将对它们进行简单介绍。宏定义在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”，被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。

前面我们已经讨论过字符数组与字符串，字符指针也可以指向一个字符串，可以用字符串常量对字符指针进行初始化。例如：这是对字符指针进行初始化。此时，字符指针指向一个字符串常量的首地址。结构体与数组类似，都是由若干分量组成的，与数组不同的是，结构体的成员可以是不同类型，可以通过成员名来访问结构体的元素。结构体的定义说明了它的组成成员，以及每个成员的数据类型。struct 结构类型名数据类型 成员名 1;数据类型 成员名 2;......数据类型 成员名 n;

指针明白地址的概念之后，指针也就不奇怪了。简单地讲，地址就是逻辑内存上的编号，而指针虽然也表示一个编号，也是一个地址。但两者性质却不相同。一个代表了常量，另一个则是变量。就好比内存是一把尺子，而指针就是尺子上面的游标，可以左右移动，它某一个时刻是指向一个地方的，这就是指针变量。对指针变量定义的一般形式为：类型说明符 *变量名;其中，这里的*与前面的类型说明符共同说明这是一个指针变量，类型说明符表示该指针变量所指向的变量为何种数据类型，变量名即为定义的指针变量名。int main()

通过对前面知识的学习，我们已经知道如何定义和使用各种变量，但总有不够用的时候。举个例子，我要记录一个班32个同学C语言这科的成绩，难道要定义32个变量？嗯，这个当然可以，但是似乎好像觉得怪怪的~可以再联想一番，如果几百个人或者更多呢？丹尼斯·里奇（C语言的发明者，Unix之父，必须要牢记这位大师）早就为我们准备了数组这种类型。数组是同类型有序数据的集合，可以为这些数据的集合起一个名字，称为数组名。该集合中的各个数据项称为数组元素，每个元素可用数组名和下标表示。

C源程序是由函数组成的。最简单的程序有一个主函数main()，但实用程序往往由多个函数组成，由主函数调用其他函数，其他函数也可以互相调用。函数是C源程序的基本模块，程序的许多功能是通过对函数模块的调用来实现的，学会编写和调用函数可以提高编程效率。函数的定义返回值类型 函数名(形参表说明) /*函数首部*/说明语句 /*函数体*/执行语句对上面的定义形式进行以下说明：(1)“返回值类型”是指函数返回值的类型。

的执行过程为：首先计算表达式的值，然后依次与常量表达式依次进行比较，若表达式的值与某常量表达式相等，则从该常量表达式处开始执行，直到switch语句结束。若所有的常量表达式的值均不等于表达式的值，则从。大家可以看到每个case后面出了正常输出之外，还多加了一个break语句，用于提前结束switch结构。任何以分号结尾的表达式都是一个语句，它不一定要有意义。用于判断给定的条件，根据判断条件的成立与否来控制程序的流程。对于有三种或更多的结构，C语言除了用多分支选择结构。，顾名思义，跳出的意思，仅用于跳出。

因为不是所有的对象都是可更改值的，所以C使用术语“可修改的左值”来表示那些可以被更改的对象。所以，赋值运算符的左值应该是一个可修改的左值。lvalue中的l确实是英文单词left的意思，因为可修改的左值可以用在赋值运算符的左边。首先计算表达式1的值，看看是真还是假，也就是成立还是不成立，如果表达式1成立，那么这个三目运算符整体的值就是表达式2的值，否则（也就是表达式1不成立），这个三目运算符整体的值就是表达式3的值。，只需右边跟一个表达式，表示取反的意思，即原先真的取反则为假，原先假的取反则为真。

在包含 include 头文件的情况下，可以用gets直接往字符数组里接收字符串，我们通过观察函数原型，可以看到在gets中传入一个字符指针，也就是存放这个字符串的字符数组地址即可接收，需要主要的是，要保证能存的下。请编一程序，用赋初值的方法使cl、c2、c3、c4、c5五个变量的值分别为，’C’、’h’、’i’、’n’、’a’，经过运算，使c1、c2、c3、c4、c5分别变为’G’、’l’、’m’、’r’、’e’，并输出。，即按照格式字符串的格式，从键盘上把数据输入到指定的变量之中。