關(guān)于C語言

C語言簡介

C 語言是一種通用的高級語言，最初是由丹尼斯·里奇在貝爾實驗室為開發(fā) UNIX 操作系統(tǒng)而設(shè)計的。C 語言最開始是于 1972 年在 DEC PDP-11 計算機上被首次實現(xiàn)。在 1978 年，布萊恩·柯林漢（Brian Kernighan）和丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）制作了 C 的第一個公開可用的描述，現(xiàn)在被稱為 K&R 標準。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

• 易于學習。
• 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。
• 它可以在多種計算機平臺上編譯。

金無足赤，人無完人。C語言也有一些缺點，指針是C語言的靈魂，然而涉及指針的錯誤往往難以察覺。要享受用C語言自由編程的樂趣，就必須承擔更多的責任。缺點這塊點到為止，不然又要吐槽了，printf(“鋤禾日當午，學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)生的代碼運行速度與匯編語言編寫的代碼運行速度幾乎一樣，所以采用 C 語言作為系統(tǒng)開發(fā)語言。下面列舉幾個使用 C 的實例：

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

第一個C語言程序

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

和學習其它語言一樣，先從Hello World開始

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

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運行，運行結(jié)果如下：

入門的第一個程序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。

下面定義了一個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程序的幾個部分

該圖片出自

編寫C語言程序的7個步驟

為了讓大家對編程有大概的了解，這里將編寫C程序的過程分解成了7個步驟，當然這只是理想狀態(tài)下的，實際開發(fā)中會根據(jù)情況循環(huán)或者改進一些步驟。這里就不詳細的介紹每個步驟了，大家可以通過后續(xù)的文章慢慢理解這幾個步驟。

編程機制

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)計和算法分析

算法設(shè)計其實就是針對某一特定類型的問題而設(shè)計的一個實現(xiàn)過程。算法有以下幾個特性：

• 有窮性
• 確定性
• 可行性
• 輸入
• 輸出

也就是說我們在設(shè)計算法是的滿足上面所說的特性。當然算法也是有好有壞的，那么我們怎樣去衡量一個算法的優(yōu)劣呢？

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

正確性

可讀性

健壯性

時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度

算法的表達方式

在描述一個算法時通常使用的方法有：自然語言、流程圖、N-S圖等。

自然語言

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

(1) 定義4個變量分別是a,b,c和min。

(2) 輸入大小不同的三個數(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。

這種表達方式的好處就是簡單易懂，但是當遇到復(fù)雜的算法時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。他的特點就是直觀形象，應(yīng)用很廣泛。
下圖介紹了流程圖的符號以及含義

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，知道條件不成立時終止。

我們再把上面的需求用流程圖來表示一下

N-S流程圖

N-S流程圖是將全部的算法寫在一個矩形框內(nèi)，省去了流程圖中的流程線。下面繼續(xù)看一個實例：
需求：輸入一個數(shù)，判別是否為素數(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

基本類型就是我們在使用C語言時最基礎(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遠不夠的，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內(nèi)存地址。關(guān)于指針后面我們會詳細說明。

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)于符號常量我們來看一段簡單的代碼

#include<stdio.h>#define PI 3.14/*定義符號常量*/int main() {double r=5.0;/*定義半徑*/double area;/*面積變量*/area = PI*r*r;/*計算面積*/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：

下來看個小示例

do while循環(huán)

流程圖如下：

下來看個小示例

兩個小示例的運行結(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個步驟

• 執(zhí)行表達式1，只執(zhí)行一次
• 計算表示式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
• 計算表達式3的值，然后返回步驟2

接下來看一個for循環(huán)的示例

我們用兩個for循環(huán)嵌套實現(xiàn)了九九乘法表

條件控制語句

我們先來看個簡單的示例：

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

這個示例中使用了關(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一遍好好琢磨一下，你會覺得So easy！

控制語句示例

求a,b,c三個數(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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