stdio.h 是一个头文件 (标准输入输出头文件) , #include 是一个预处理命令，用来引入头文件。 当编译器遇到 printf() 函数时，如果没有找到 stdio.h 头文件，会发生编译错误。
return 0; 语句用于表示退出程序。
#include <stdio.h>
int main()
{
/* 我的第一个 C 程序 */
printf("Hello, World! \n");
return 0;
}
编写下面的的命令行
$ gcc hello.c
$ ./a.out
多个c代码源码文件
$ gcc test1.c test2.c -o main.out
$ ./main.out
test1.c 与 test2.c 是两个源代码文件。
C 数据类型
基本类型：
它们是算术类型，包括两种类型：整数类型和浮点类型。
枚举类型：
它们也是算术类型，被用来定义在程序中只能赋予其一定的离散整数值的变量。
void 类型：
类型说明符 void 表明没有可用的值。
派生类型：
它们包括：指针类型、数组类型、结构类型、共用体类型和函数类型。
整数类型：
各种类型的存储大小与系统位数有关
浮点类型：
void 类型
C 中的变量声明
1、一种是需要建立存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。
2、另一种是不需要建立存储空间的，通过使用extern关键字声明变量名而不定义它。 例如：extern int a 其中变量 a 可以在别的文件中定义的。
除非有extern关键字，否则都是变量的定义。
extern int i; //声明，不是定义
int i; //声明，也是定义
如果需要在一个源文件中引用另外一个源文件中定义的变量，我们只需在引用的文件中将变量加上 extern 关键字的声明即可。
常量是固定值，在程序执行期间不会改变。这些固定的值，又叫做字面量。
整数常量也可以带一个后缀，后缀是 U 和 L 的组合，U 表示无符号整数（unsigned），L 表示长整数（long）。后缀可以是大写，也可以是小写，U 和 L 的顺序任意。
定义常量
在 C 中，有两种简单的定义常量的方式：
使用 #define 预处理器。
使用 const 关键字
C 存储类
auto 存储类是所有局部变量默认的存储类, auto 只能用在函数内，即 auto 只能修饰局部变量
register 存储类用于定义存储在寄存器中而不是 RAM 中的局部变量。这意味着变量的最大尺寸等于寄存器的大小（通常是一个词），且不能对它应用一元的 '&' 运算符（因为它没有内存位置）。
寄存器只用于需要快速访问的变量，比如计数器。还应注意的是，定义 'register' 并不意味着变量将被存储在寄存器中，它意味着变量可能存储在寄存器中，这取决于硬件和实现的限制。
static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。
static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。
extern 存储类用于提供一个全局变量的引用，全局变量对所有的程序文件都是可见的。当您使用 'extern' 时，对于无法初始化的变量，会把变量名指向一个之前定义过的存储位置。
当您有多个文件且定义了一个可以在其他文件中使用的全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern 来得到已定义的变量或函数的引用。可以这么理解，extern 是用来在另一个文件中声明一个全局变量或函数。extern 修饰符通常用于当有两个或多个文件共享相同的全局变量或函数的时候，如下所示：
第一个文件：main.c
#include <stdio.h>
int count ;
extern void write_extern();
int main()
{
count = 5;
write_extern();
}
第二个文件：support.c
#include <stdio.h>
extern int count;
void write_extern(void)
{
printf("count is %d\n", count);
}
C 语言支持多维数组
type name[size1][size2]...[sizeN];
传递数组给函数
1.形式参数是一个指针
void myFunction(int *param)
{ ... }
2.形式参数是一个已定义大小的数组：
void myFunction(int param[10])
{ ... }
3.形式参数是一个未定义大小的数组：
void myFunction(int param[])
{ ... }
调用方式：
int y[5]={3,5,6,2};
myFunction(y);
C 从函数返回数组
C 语言不允许返回一个完整的数组作为函数的参数。但是，您可以通过指定不带索引的数组名来返回一个指向数组的指针
/* 要生成和返回随机数的函数 */
int * getRandom( )
{
static int r[10];
int i;
/* 设置种子 */
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for ( i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
printf( "r[%d] = %d\n", i, r[i]);
}
return r;
}
/* 要调用上面定义函数的主函数 */
int main ()
{
/* 一个指向整数的指针 */
int *p;
int i;
p = getRandom();
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
printf( "*(p + %d) : %d\n", i, *(p + i));
}
return 0;
}
结果如下：
C enum(枚举)
enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
对比一下：
#define MON 1
#define TUE 2
#define WED 3
#define THU 4
#define FRI 5
#define SAT 6
#define SUN 7
枚举的方式
先定义枚举类型，再定义枚举变量
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
enum DAY day;
第一个枚举成员的默认值为整型的 0，后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。我们在这个实例中把第一个枚举成员的值定义为 1，第二个就为 2，以此类推
enum season {spring, summer=3, autumn, winter};
没有指定值的枚举元素，其值为前一元素加 1。也就说 spring 的值为 0，summer 的值为 3，autumn 的值为 4，winter 的值为 5
在C 语言中，枚举类型是被当做 int 或者 unsigned int 类型来处理的
使用 for 来遍历枚举的元素,枚举类型不连续，这种枚举无法遍历
#include<stdio.h>
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
int main()
{
// 遍历枚举元素
for (day = MON; day <= SUN; day++) {
printf("枚举元素：%d \n", day);
}
}
指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：
type *var-name;
type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C 数据类型，var-name 是指针变量的名称.
int var = 20; /* 实际变量的声明 */
int *ip; /* 指针变量的声明 */
ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
C 指针是一个用数值表示的地址。因此，您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。
假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针，是一个 32 位的整数，让我们对该指针执行下列的算术运算：
ptr++
ptr 将指向位置 1004，因为 ptr 每增加一次，它都将指向下一个整数位置，即当前位置往后移 4 个字节。这个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下，移动指针到下一个内存位置。如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符，上面的运算会导致指针指向位置 1001，因为下一个字符位置是在 1001
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr;
/* 指针中的数组地址 */
ptr = var;
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("存储地址：var[%d] = %x\n", i, ptr );
printf("存储值：var[%d] = %d\n", i, *ptr );
/* 移动到下一个位置 */
ptr++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
指针数组
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr[MAX];
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
ptr[i] = &var[i]; /* 赋值为整数的地址 */
}
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr[i] );
}
return 0;
}
```17111906924
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
指向指针的指针
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是一个指针链。通常，一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时，第一个指针包含了第二个指针的地址，第二个指针指向包含实际值的位置。
一个指向指针的指针变量必须如下声明，即在变量名前放置两个星号。例如，下面声明了一个指向 int 类型指针的指针：
int **var;
include <stdio.h>
int main ()
{
int var;
int *ptr;
int *pptr;
var = 3000;
/ 获取 var 的地址 /
ptr = &var;
/ 使用运算符 & 获取 ptr 的地址 /
pptr = &ptr;
/ 使用 pptr 获取值 */
printf("Value of var = %d\n", var );
printf("Value available at *ptr = %d\n", *ptr );
printf("Value available at **pptr = %d\n", **pptr);
return 0;
}
传递指针给函数
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void getSeconds(unsigned long *par);
int main ()
{
unsigned long sec;
getSeconds( &sec );
/* 输出实际值 */
printf("Number of seconds: %ld\n", sec );
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long *par)
{
/* 获取当前的秒数 */
*par = time( NULL );
return;
}
能接受指针作为参数的函数，也能接受数组作为参数，如下所示：
数组名其实就是数组的首地址，也就是数组的第一个格子的地址
include <stdio.h>
/* 函数声明 */
double getAverage(int *arr, int size);
int main ()
{
/* 带有 5 个元素的整型数组 */
int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
double avg;
/* 传递一个指向数组的指针作为参数 */
avg = getAverage( balance, 5 ) ;
/* 输出返回值 */
printf("Average value is: %f\n", avg );
return 0;
}
double getAverage(int *arr, int size)
{
int i, sum = 0;
double avg;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = (double)sum / size;
return avg;
}
从函数返回指针
C 语言不支持在调用函数时返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。
因为局部变量是存储在内存的栈区内，当函数调用结束后，局部变量所占的内存地址便被释放了.
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
/* 要生成和返回随机数的函数 */
int * getRandom( )
{
static int r[10];
int i;
/* 设置种子 */
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for ( i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
printf("%d\n", r[i] );
}
return r;
}
/* 要调用上面定义函数的主函数 */
int main ()
{
/* 一个指向整数的指针 */
int *p;
int i;
p = getRandom();
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
printf("*(p + [%d]) : %d\n", i, *(p + i) );
}
return 0;
}
函数指针
函数指针是指向函数的指针变量。
通常我们说的指针变量是指向一个整型、字符型或数组等变量，而函数指针是指向函数。
函数指针变量的声明：
typedef int (*fun_ptr)(int,int); // 声明一个指向同样参数、返回值的函数指针类型
#include <stdio.h>
int max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
int main(void)
{
/* p 是函数指针 */
int (* p)(int, int) = & max; // &可以省略
int a, b, c, d;
printf("请输入三个数字:");
scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
/* 与直接调用函数等价，d = max(max(a, b), c) */
d = p(p(a, b), c);
printf("最大的数字是: %d\n", d);
return 0;
}
编译执行，输出结果如下：
请输入三个数字:1 2 3
最大的数字是: 3
函数指针作为某个函数的参数
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
// 回调函数
void populate_array(int *array, size_t arraySize, int (*getNextValue)(void))
{
for (size_t i=0; i<arraySize; i++)
array[i] = getNextValue();
}
// 获取随机值
int getNextRandomValue(void)
{
return rand();
}
int main(void)
{
int myarray[10];
populate_array(myarray, 10, getNextRandomValue);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", myarray[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
在 C 语言中，字符串实际上是使用 null 字符 '\0' 终止的一维字符数组。因此，一个以 null 结尾的字符串，包含了组成字符串的字符。
char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
等同于
char greeting[] = "Hello";
不需要把 null 字符放在字符串常量的末尾。C 编译器会在初始化数组时，自动把 '\0' 放在字符串的末尾
结构体
C 数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，结构是 C 编程中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。
定义结构
struct tag {
member-list
member-list
member-list
...
} variable-list ;
tag 是结构体标签。
member-list 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f，或者其他有效的变量定义。
variable-list 结构变量，定义在结构的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量
在一般情况下，tag、member-list、variable-list 这 3 部分至少要出现 2 个
结构体的成员可以包含其他结构体，也可以包含指向自己结构体类型的指针，而通常这种指针的应用是为了实现一些更高级的数据结构如链表和树等。
//此结构体的声明包含了其他的结构体
struct COMPLEX
{
char string[100];
struct SIMPLE a;
};
//此结构体的声明包含了指向自己类型的指针
struct NODE
{
char string[100];
struct NODE *next_node;
};
如果两个结构体互相包含，则需要对其中一个结构体进行不完整声明，如下所示：
struct B; //对结构体B进行不完整声明
//结构体A中包含指向结构体B的指针
struct A
{
struct B *partner;
//other members;
};
//结构体B中包含指向结构体A的指针，在A声明完后，B也随之进行声明
struct B
{
struct A *partner;
//other members;
};
结构体变量的初始化
struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} book = {"C 语言", "RUNOOB", "编程语言", 123456};
int main()
{
printf("title : %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nbook_id: %d\n", book.title, book.author, book.subject, book.book_id);
}
结构作为函数参数
/* 函数声明 */
void printBook( struct Books book );
指向结构的指针
struct Books *struct_pointer;
在上述定义的指针变量中存储结构变量的地址。为了查找结构变量的地址，请把 & 运算符放在结构名称的前面，如下所示：
struct_pointer = &Book1;
为了使用指向该结构的指针访问结构的成员，您必须使用 -> 运算符，如下所示：
struct_pointer->title;
位域
有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有 0 和 1 两种状态，用 1 位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C 语言又提供了一种数据结构，称为"位域"或"位段"。
所谓"位域"是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
struct 位域结构名
{
位域列表
};
类型说明符 位域名: 位域长度
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
struct bs{
unsigned a:4;
unsigned :4; /* 空域 */
unsigned b:4; /* 从下一单元开始存放 */
unsigned c:4
}
在这个位域定义中，a 占第一字节的 4 位，后 4 位填 0 表示不使用，b 从第二字节开始，占用 4 位，c 占用 4 位。
由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位 .位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。
C 共用体
共用体是一种特殊的数据类型，允许您在相同的内存位置存储不同的数据类型。您可以定义一个带有多成员的共用体，但是任何时候只能有一个成员带有值。共用体提供了一种使用相同的内存位置的有效方式。
union [union tag]
{
member definition;
member definition;
...
member definition;
} [one or more union variables];
union tag 是可选的，每个 member definition 是标准的变量定义
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
} data;
共用体占用的内存应足够存储共用体中最大的成员。例如，在上面的实例中，Data 将占用 20 个字节的内存空间
为了访问共用体的成员，我们使用成员访问运算符（.）
C typedef
C 语言提供了 typedef 关键字，您可以使用它来为类型取一个新的名字。下面的实例为单字节数字定义了一个术语 BYTE：
typedef unsigned char BYTE;
BYTE b1, b2;
typedef vs #define
define 是 C 指令，用于为各种数据类型定义别名，与 typedef 类似，但是它们有以下几点不同：
typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如您可以定义 1 为 ONE。
typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。
int getchar(void) 函数从屏幕读取下一个可用的字符，并把它返回为一个整数。这个函数在同一个时间内只会读取一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便从屏幕上读取多个字符。
int putchar(int c) 函数把字符输出到屏幕上，并返回相同的字符。这个函数在同一个时间内只会输出一个单一的字符。您可以在循环内使用这个方法，以便在屏幕上输出多个字符
char *gets(char *s) 函数从 stdin 读取一行到 s 所指向的缓冲区，直到一个终止符或 EOF。
int puts(const char *s) 函数把字符串 s 和一个尾随的换行符写入到 stdout。
int scanf(const char *format, ...) 函数从标准输入流 stdin 读取输入，并根据提供的 format 来浏览输入。
int printf(const char *format, ...) 函数把输出写入到标准输出流 stdout ，并根据提供的格式产生输出。
format 可以是一个简单的常量字符串，但是您可以分别指定 %s、%d、%c、%f 等来输出或读取字符串、整数、字符或浮点数.
C 文件读写
打开文件
FILE *fopen( const char * filename, const char * mode );
在这里，filename 是字符串，用来命名文件，访问模式 mode 的值可以是下列值中的一个：
关闭文件
int fclose( FILE *fp );
如果成功关闭文件，fclose( ) 函数返回零，如果关闭文件时发生错误，函数返回 EOF。这个函数实际上，会清空缓冲区中的数据，关闭文件，并释放用于该文件的所有内存。EOF 是一个定义在头文件 stdio.h 中的常量。
写入文件
int fputc( int c, FILE *fp );
int fputs( const char *s, FILE *fp );
读取文件
int fgetc( FILE * fp );
char *fgets( char *buf, int n, FILE *fp );
函数 fgets() 从 fp 所指向的输入流中读取 n - 1 个字符。它会把读取的字符串复制到缓冲区 buf，并在最后追加一个 null 字符来终止字符串。
C 预处理器
C 预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。
预定义宏
强制类型转换运算符的优先级大于除法
整数提升是指把小于 int 或 unsigned int 的整数类型转换为 int 或 unsigned int 的过程
常用的算术转换是隐式地把值强制转换为相同的类型。编译器首先执行整数提升，如果操作数类型不同，则它们会被转换为下列层次中出现的最高层次的类型：
perror() 函数显示您传给它的字符串，后跟一个冒号、一个空格和当前 errno 值的文本表示形式。
strerror() 函数，返回一个指针，指针指向当前 errno 值的文本表示形式。
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
extern int errno ;
int main ()
{
FILE * pf;
int errnum;
pf = fopen ("unexist.txt", "rb");
if (pf == NULL)
{
errnum = errno;
fprintf(stderr, "错误号: %d\n", errno);
perror("通过 perror 输出错误");
fprintf(stderr, "打开文件错误: %s\n", strerror( errnum ));
}
else
{
fclose (pf);
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
错误号: 2
通过 perror 输出错误: No such file or directory
打开文件错误: No such file or directory
C 可变参数
int func(int, ... )
{...}
int main()
{
func(2, 2, 3);
func(3, 2, 3, 4);
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char name[100];
char *description;
strcpy(name, "Zara Ali");
/* 动态分配内存 */
description = (char *)malloc( 30 * sizeof(char) );
if( description == NULL )
{
fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
}
else
{
strcpy( description, "Zara ali a DPS student.");
}
/* 假设您想要存储更大的描述信息 */
description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) );
if( description == NULL )
{
fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
}
else
{
strcat( description, "She is in class 10th");
}
printf("Name = %s\n", name );
printf("Description: %s\n", description );
/* 使用 free() 函数释放内存 */
free(description);
}
上面的程序也可以使用 calloc() 来编写，只需要把 malloc 替换为 calloc 即可，如下所示：
calloc(200, sizeof(char));
当动态分配内存时，您有完全控制权，可以传递任何大小的值。而那些预先定义了大小的数组，一旦定义则无法改变大小。
当程序退出时，操作系统会自动释放所有分配给程序的内存，但是，建议您在不需要内存时，都应该调用函数 free() 来释放内存。
或者，您可以通过调用函数 realloc() 来增加或减少已分配的内存块的大小。让我们使用 realloc() 和 free() 函数
