關(guān)于C語言

C語言簡介

C 語言是一種通用的高級(jí)語言，最初是由丹尼斯·里奇在貝爾實(shí)驗(yàn)室為開發(fā) UNIX 操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。C 語言最開始是于 1972 年在 DEC PDP-11 計(jì)算機(jī)上被首次實(shí)現(xiàn)。在 1978 年，布萊恩·柯林漢（Brian Kernighan）和丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）制作了 C 的第一個(gè)公開可用的描述，現(xiàn)在被稱為 K&R 標(biāo)準(zhǔn)。UNIX 操作系統(tǒng)，C編譯器，和幾乎所有的 UNIX 應(yīng)用程序都是用 C 語言編寫的。由于各種原因，C 語言現(xiàn)在已經(jīng)成為一種廣泛使用的專業(yè)語言。

C語言的特點(diǎn)

• 易于學(xué)習(xí)。
• 結(jié)構(gòu)化語言。
• 它產(chǎn)生高效率的程序。
• 它可以處理底層的活動(dòng)。
• 它可以在多種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上編譯。

金無足赤，人無完人。C語言也有一些缺點(diǎn)，指針是C語言的靈魂，然而涉及指針的錯(cuò)誤往往難以察覺。要享受用C語言自由編程的樂趣，就必須承擔(dān)更多的責(zé)任。缺點(diǎn)這塊點(diǎn)到為止，不然又要吐槽了，printf(“鋤禾日當(dāng)午，學(xué)C真他媽苦😢”);

C語言的應(yīng)用范圍

C 語言最初是用于系統(tǒng)開發(fā)工作，特別是組成操作系統(tǒng)的程序。由于 C 語言所產(chǎn)生的代碼運(yùn)行速度與匯編語言編寫的代碼運(yùn)行速度幾乎一樣，所以采用 C 語言作為系統(tǒng)開發(fā)語言。下面列舉幾個(gè)使用 C 的實(shí)例：

• 操作系統(tǒng)
• 語言編譯器
• 匯編器
• 文本編輯器
• 打印機(jī)
• 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器
• 現(xiàn)代程序
• 數(shù)據(jù)庫
• 語言解釋器
• 實(shí)體工具

第一個(gè)C語言程序

關(guān)于C語言的有點(diǎn)以及為什么我們要學(xué)習(xí)C語言這里就不多說了，下來我們直接進(jìn)入今天的主題，編寫第一個(gè)C程序。

和學(xué)習(xí)其它語言一樣，先從Hello World開始

關(guān)于編程工具之前介紹了三個(gè)，這里就使用其中一個(gè)VS2019，如果還有疑問請(qǐng)看之前的文章。

代碼

#include<stdio.h>int main() { /*主函數(shù)*/printf("hello world!\n"); /*輸出hello world！*/return 0; /*返回*/ }

Ctrl+F5運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果如下：

入門的第一個(gè)程序HelloWorld已經(jīng)完成。
我們來分析一下上面這段代碼：
#include<stdio.h>為文件包含命令，而stdio.h是頭文件，它里面包含里一些程序中需要使用的基本元素，printf()就是其中一個(gè)。

下面定義了一個(gè)main()函數(shù)，int為函數(shù)的返回值類型，利用printf()函數(shù)輸出了字符串"hello world",而"\n"是換行符，它在這里的作用是輸出"hello world"后換行。return 0表示返回。

代碼中"/*...*/"是注釋，它的內(nèi)容不參與程序運(yùn)行。C語言中單行注釋也可以用"\\"。

下圖總結(jié)了組成C程序的幾個(gè)部分

該圖片出自

編寫C語言程序的7個(gè)步驟

為了讓大家對(duì)編程有大概的了解，這里將編寫C程序的過程分解成了7個(gè)步驟，當(dāng)然這只是理想狀態(tài)下的，實(shí)際開發(fā)中會(huì)根據(jù)情況循環(huán)或者改進(jìn)一些步驟。這里就不詳細(xì)的介紹每個(gè)步驟了，大家可以通過后續(xù)的文章慢慢理解這幾個(gè)步驟。

編程機(jī)制

我們從兩張圖來分別理解一下windows和unix系統(tǒng)中從源代碼到可執(zhí)行文件的過程

• Windows
  
• Unix
  

C語言基本算法

算法的基本特性

算法包含兩方面的內(nèi)容：算法設(shè)計(jì)和算法分析

算法設(shè)計(jì)其實(shí)就是針對(duì)某一特定類型的問題而設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)過程。算法有以下幾個(gè)特性：

• 有窮性
• 確定性
• 可行性
• 輸入
• 輸出

也就是說我們?cè)谠O(shè)計(jì)算法是的滿足上面所說的特性。當(dāng)然算法也是有好有壞的，那么我們?cè)鯓尤ズ饬恳粋€(gè)算法的優(yōu)劣呢？

算法分析其實(shí)就是在衡量一個(gè)算法的優(yōu)劣，通常會(huì)從一下幾個(gè)方面來分析：

正確性

可讀性

健壯性

時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度

算法的表達(dá)方式

在描述一個(gè)算法時(shí)通常使用的方法有：自然語言、流程圖、N-S圖等。

自然語言

自然語言這種表達(dá)方式通俗易懂，我們通過一個(gè)具體的實(shí)例了解一下。
需求：任意輸入3個(gè)數(shù)，求出其中的最小數(shù)。

(1) 定義4個(gè)變量分別是a,b,c和min。

(2) 輸入大小不同的三個(gè)數(shù)分別賦值給a,b,c。

(3) 判斷a是否小于b，如果小于，則將a的值賦給min，否則將b的值賦給min。

(4) 判斷min是否小于c，如果小于，則執(zhí)行(5),否則將c的值賦給min。

(5) 輸出min。

這種表達(dá)方式的好處就是簡單易懂，但是當(dāng)遇到復(fù)雜的算法時(shí)自然語言就顯得不是很方便了。

流程圖

流程圖就是用一些圖框來代表各種不同性質(zhì)的操作，用流程線來指示算法的執(zhí)行方向。他的特點(diǎn)就是直觀形象，應(yīng)用很廣泛。
下圖介紹了流程圖的符號(hào)以及含義

流程圖有三種基本結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

• 順序結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)就是簡單的線性結(jié)構(gòu)

• 選擇結(jié)構(gòu)：選擇結(jié)構(gòu)也稱為分支結(jié)構(gòu)

• 循環(huán)結(jié)構(gòu)：反復(fù)執(zhí)行一系列操作，知道條件不成立時(shí)終止。

我們?cè)侔焉厦娴男枨笥昧鞒虉D來表示一下

N-S流程圖

N-S流程圖是將全部的算法寫在一個(gè)矩形框內(nèi)，省去了流程圖中的流程線。下面繼續(xù)看一個(gè)實(shí)例：
需求：輸入一個(gè)數(shù)，判別是否為素?cái)?shù)。

算法的基本特性和算法的表示介紹到就結(jié)束了。

數(shù)據(jù)類型

基本類型

基本類型就是我們?cè)谑褂肅語言時(shí)最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)類型，包括整形（短整型，基本整型，長整型）、字符型、浮點(diǎn)型（單、雙精度）以及枚舉類型。

構(gòu)造類型

在編程的過程中只使用基本類型是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了滿足需求，因此還要使用基本類型之外的類型，構(gòu)造類型就是其中的一種。構(gòu)造類型可以使用基本類型構(gòu)造出新的數(shù)據(jù)類型來滿足實(shí)際開發(fā)中的需求。構(gòu)造類型有3種形式：數(shù)組類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型。

指針類型

指針是C語言的精華所在，許多編程語言中都支持某種形式的指針，但最著名的是C語言。指針的特殊性在于它的值是一個(gè)內(nèi)存地址。關(guān)于指針后面我們會(huì)詳細(xì)說明。

空類型

空類型（void）的主要作用就是限定函數(shù)的返回和限定函數(shù)的參數(shù)。

為了便于記憶，我將數(shù)據(jù)類型做了一個(gè)簡單的思維導(dǎo)圖，如下：

常量

這塊內(nèi)容就不在用過多的文字贅述了，從下面的思維導(dǎo)圖我們可以直觀的理解。

關(guān)于符號(hào)常量我們來看一段簡單的代碼

#include<stdio.h>#define PI 3.14/*定義符號(hào)常量*/int main() {double r=5.0;/*定義半徑*/double area;/*面積變量*/area = PI*r*r;/*計(jì)算面積*/printf("圓的面積是：%f\n",area);/*打印輸出*/return 0; }

流程控制語句

循環(huán)控制語句

C語言有3種循環(huán)

• for
• while
• do while

while循環(huán)

我們先來看下while循環(huán)，流程圖如下：

下來看個(gè)小示例

do while循環(huán)

流程圖如下：

下來看個(gè)小示例

兩個(gè)小示例的運(yùn)行結(jié)果相同。

for循環(huán)

流程圖如下：

for循環(huán)的執(zhí)行大致可分為4個(gè)步驟

• 執(zhí)行表達(dá)式1，只執(zhí)行一次
• 計(jì)算表示式2的值，看其是否為真（非零），如果為真就執(zhí)行循環(huán)體部分，否則直接退出，執(zhí)行for循環(huán)下面的語句
• 執(zhí)行循環(huán)體
• 計(jì)算表達(dá)式3的值，然后返回步驟2

接下來看一個(gè)for循環(huán)的示例

我們用兩個(gè)for循環(huán)嵌套實(shí)現(xiàn)了九九乘法表

條件控制語句

我們先來看個(gè)簡單的示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<stdio.h>int main() {int score;printf("請(qǐng)輸入學(xué)生的數(shù)學(xué)成績：");scanf("%d", &score);if (score < 60 && score >= 0){printf("該學(xué)生的數(shù)學(xué)成績類別為：差\n");}else if (score < 70 && score >= 60){printf("該學(xué)生的數(shù)學(xué)成績類別為：及格\n");}else if (score < 80 && score >= 70){printf("該學(xué)生的數(shù)學(xué)成績類別為：中\(zhòng)n");}else if (score < 90 && score >= 80){printf("該學(xué)生的數(shù)學(xué)成績類別為：良\n");}else if (score < 100 && score >= 90){printf("該學(xué)生的數(shù)學(xué)成績類別為：優(yōu)\n");}return 0; }

這個(gè)示例中使用了關(guān)鍵字if、else if、else等關(guān)鍵字，即循環(huán)語句的關(guān)鍵字，我們來具體看下

if語句流程圖如下

if語句用來判定給定條件是否滿足，根據(jù)判斷結(jié)果決定是否執(zhí)行某個(gè)操作。if語句的使用形式如下：

if else語句流程圖如下：

多重if語句流程圖如下：

這里不多解釋了，如有什么不懂可以將示例練習(xí)一遍好好琢磨一下，你會(huì)覺得So easy！

控制語句示例

求a,b,c三個(gè)數(shù)中的最大值？

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h>int main() {int a, b, c;int max1, max2;a = 8;b = 12;c = 10;if (a>b){if (a>c){max1 = a;}else{max1 = c;}}else{if (b>c){max1 = b;}else{max1 = c;}}//三元表達(dá)式max2 = a > b ? (a > c ? a : c) : (b > c ? b : c);printf("the max number is %d\n", max1);printf("the max number is %d\n", max2);return 0; }

結(jié)果

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C语言从青铜到王者——基础知识总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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