【C语言入门】初识C语言：掌握编程的基石

【C语言入门】初识C语言：掌握编程的基石

引用

51CTO

1.

https://blog.51cto.com/u_16979453/13408442

前言：在踏入C语言编程的奇妙旅程之初，掌握基本语句无疑是我们搭建知识大厦的坚实基石。C语言，作为一门历史悠久且功能强大的编程语言，其简洁明了的语法结构为我们提供了表达逻辑、控制程序流程的强大工具。而基本语句，正是这些工具中的基础与核心。
本篇文章旨在引领初学者走进C语言基本语句的世界，通过深入浅出的讲解和实例演示，帮助大家理解并掌握这些语句的用法。我们将从最基本的赋值语句开始，逐步深入到条件判断、循环控制等关键语句，让每一位读者都能清晰地感受到C语言编程的魅力与力量
让我们一同踏上这段充满挑战与收获的C语言编程之旅吧！

1. 选择语句与循环语句

选择语句

C语言中的选择语句主要用于基于不同条件执行不同的代码块。C语言中主要有两种选择语句：if语句和switch语句

选择语句流程图

graph TD
    st[开始] --> cond[表达式]
    cond -->|是| op1[语句一]
    cond -->|否| op2[语句二]
    op1 --> e[结束]
    op2 --> e

选择语句代码示例

int main()
{
    int n = 0;
    printf("你会去敲代码吗？（选择1 or 0）:>");
    scanf("%d", &n);
    if(n == 1)
    {
        printf("坚持，你会有好offer\n");
    }
    else
    {
        printf("放弃，回家卖红薯\n");
    }
    return 0;
}

循环语句

C语言中的循环语句允许我们重复执行一段代码多次，直到满足某个条件为止。

C语言的循环结构实现的三种方式：

• while语句
• for语句
• do ... while语句

循环语句流程图

graph TD
    st[开始] --> cond[买彩票]
    cond -->|是| e[走向成功]
    cond -->|否| op[老实学习]
    op -->|是| e
    op -->|否| cond

循环语句代码示例(while循环)

// while循环
int main()
{
    printf("努力学习\n");
    int line = 0;
    while (line <= 20000)
    {
        line++;
        printf("我要继续努力敲代码\n");
    }
    if (line > 20000)
        printf("好offer\n");
    return 0;
}

注意：剩下的没讲的内容会在后续的专题讲解

2. 函数

C语言中的函数是执行特定任务的独立代码块。函数允许你将代码组织成可重用的单元，这有助于使程序更加模块化、易于理解和维护。函数可以接受输入（称为参数）并可以返回输出（称为返回值）

场景分析

// 在一般的时候，我们让两个数相加就会用以下方法
// 当时当我们要多次使用时，就会冗余，降低代码可读性
// 为了能够实现功能复用，我们通常会使用函数来定义这个加法方式
int main()
{
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    sum = num1 + num2;
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

函数代码示例

int Add(int x, int y) // 类型 函数名(函数参数......)
{
    int z = x + y;
    return z;
}
int main()
{
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    sum = Add(num1, num2);
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

函数的特点就是简化代码，代码复用，关于函数先介绍这么多，让我们进入下一环节

3. 数组

C语言中的数组是一种基本的数据结构，它允许你存储相同类型的数据项集合。在数组中，每个数据项（也称为元素）可以通过索引来访问，索引通常是一个整数，用于指定元素的位置。数组中的索引是从0开始的，这意味着第一个元素的索引是0，第二个元素的索引是1，依此类推

注意：

• 数组的大小在编译时是固定的，不能动态改变
• 数组索引越界是C语言中常见的错误之一，它可能导致未定义行为，包括程序崩溃
• 数组名在表达式中通常被当作指向数组第一个元素的指针，但在数组定义和数组大小表达式中除外

数组定义

数组的定义包括指定数组的类型、数组的名称以及数组中元素的数量（即数组的大小）。数组的大小在定义时必须是一个常量表达式，不能是变量

type arrayName[size];
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//定义一个整形数组，最多放10个元素  

• type 是数组中元素的类型（如 int、float、char 等）。
• arrayName 是数组的名称。
• size 是数组中元素的数量。

数组下标

C语言规定：数组的每个元素都有一个下标，下标是从0开始的

数组可以通过下标来访问的

int arr[10] = {0};
//如果数组10个元素，下标的范围是0-9  

数组使用

数组遍历代码演示

int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

4. 操作符，常见关键字与 #define

操作符

操作符简单介绍为主，后面课件重点讲

单目操作符

关系操作符

逻辑操作符

条件操作符

exp1 ? exp2 : exp3  

逗号表达式

exp1, exp2, exp3, …expN  

注意：逗号表达式会取最后一个的值作为结果

下标引用、函数调用和结构成员

[] () . ->  

#define

//define定义标识符常量
#define MAX 1000
//define定义宏
#define ADD(x, y) ((x)+(y))
#include <stdio.h>
int main()
{
    int sum = ADD(2, 3);
    printf("sum = %d\n", sum);
    sum = 10*ADD(2, 3);
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

常见关键字

C语言提供了丰富的关键字，这些关键字都是语言本身预先设定好的，用户自己是不能创造关键字的

关键字 typedef

typedef 顾名思义是类型定义，这里应该理解为类型重命名

//将unsigned int 重命名为uint_32, 所以uint_32也是一个类型名
typedef unsigned int uint_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_32 num2 = 0;
    return 0;
}

关键字static

static是用来修饰变量和函数的

• 修饰局部变量-称为静态局部变量
• 修饰全局变量-称为静态全局变量
• 修饰函数-称为静态函数

修饰局部变量

void test()
{
    //static修饰局部变量
    static int i = 0;
    i++;
    printf("%d ", i);
}
int main()
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        test();
    }
    return 0;
}

static修饰局部变量改变了变量的生命周期，让静态局部变量出了作用域依然存在，到程序结束，生命周期才结束

修饰全局变量

//代码1
//add.c
int g_val = 2018;
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", g_val);
    return 0;
}
//代码2
//add.c
static int g_val = 2018;
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", g_val);
    return 0;
}

一个全局变量被static修饰，使得这个全局变量只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使用，所以代码2在编译的时候会出现连接性错误

修饰函数

//代码1
//add.c
int Add(int x, int y)
{
    return c+y;
}
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", Add(2, 3));
    return 0;
}
//代码2
//add.c
static int Add(int x, int y)
{
    return c+y;
}
//test.c
int main()
{
    printf("%d\n", Add(2, 3));
    return 0;
}

一个函数被static修饰，使得这个函数只能在本源文件内使用，不能在其他源文件内使用，所以代码2在编译的时候会出现连接性错误

5. 指针

C语言中的指针是C语言编程中一个非常核心且强大的特性。指针允许你直接访问内存地址，并操作这些地址中存储的数据。理解指针对于深入理解C语言以及后续学习更高级的语言（如C++、Java等）中的内存管理非常关键

内存

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存中进行的

所以为了有效的使用内存，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

变量是创建内存中的（在内存中分配空间的），每个内存单元都有地址，所以变量也是有地址的

取出变量地址代码示例

int main()
{
    int num = 10;
    // 取出num的地址
    // 注：这里num的4个字节，每个字节都有地址
    // 取出的是第一个字节的地址（较小的地址）
    printf("%p\n", &num);//打印地址，%p是以地址的形式打印
    return 0;
}

地址的存储，需要定义指针变量

int num = 10;
int *p;//p为一个整形指针变量
p = #

指针代码示例

int main()
{
    int num = 10;
    int *p = #
    *p = 20;
    return 0;
}

注意：以整形指针举例，可以推广到其他类型

指针变量的大小

//指针变量的大小取决于地址的大小
//32位平台下地址是32个bit位（即4个字节）
//64位平台下地址是64个bit位（即8个字节）
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(char *));
    printf("%d\n", sizeof(short *));
    printf("%d\n", sizeof(int *));
    printf("%d\n", sizeof(double *));
    return 0;
}

结论：指针大小在32位平台是4个字节，64位平台是8个字节

6. 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语言有能力描述复杂类型

比如描述学生，学生包含： 名字+年龄+性别+学号 这几项信息

结构体定义

struct Stu
{
    char name[20];//名字
    int age; //年龄
    char sex[5]; //性别
    char id[15]； //学号
};

结构体的初始化

//打印结构体信息
struct Stu s = {"张三"， 20， "男"， "20180101"};
//.为结构成员访问操作符
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", s.name, s.age, s.sex, s.id);
//->操作符
struct Stu *ps = &s;
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", ps->name, ps->age, ps->sex, ps->id);

7. 总结

在结束这篇关于介绍C语言基本语句的文章之际，我们不禁感慨于C语言那简洁而强大的魅力。从最基本的变量声明、数据类型到控制流语句如if-else、for循环、while循环，再到函数定义与调用，每一个基础语句都是构建复杂程序大厦的基石

通过学习和实践这些基本语句，我们不仅能够编写出解决简单问题的程序，更为后续深入学习C语言的高级特性，如指针、结构体、文件操作等打下了坚实的基础。C语言不仅仅是一种编程语言，它还是理解计算机底层工作原理、掌握内存管理、优化程序性能的一把钥匙

希望这篇文章能够成为你C语言学习之旅的一个良好起点，激发你对编程的无限热爱与探索欲。记住，编程之路虽长且艰!

希望本文能够为你提供有益的参考和启示，让我们一起在编程的道路上不断前行！谢谢大家支持本篇到这里就结束了，祝大家天天开心！