《C的初步知識》課件

C語言入門C語言是一種強大的編程語言，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件、應(yīng)用程序開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。C語言概述結(jié)構(gòu)化編程C語言是一種結(jié)構(gòu)化編程語言，使用函數(shù)和代碼塊來組織代碼邏輯，使程序結(jié)構(gòu)清晰易懂。廣泛應(yīng)用C語言在系統(tǒng)編程、嵌入式開發(fā)、游戲開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，擁有龐大的用戶群和豐富的資源。編譯型語言C語言是一種編譯型語言，程序需要先被編譯成機器碼才能執(zhí)行，效率更高，但靈活性略遜于解釋型語言。C語言發(fā)展歷史11972年丹尼斯·里奇設(shè)計開發(fā)了C語言，并應(yīng)用于UNIX操作系統(tǒng)。21978年第一本關(guān)于C語言的書籍出版，標(biāo)志著C語言的正式誕生。31980年代C語言被廣泛應(yīng)用于各種操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。41989年ANSIC標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，為C語言的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。C語言是目前應(yīng)用最廣泛的編程語言之一，在系統(tǒng)軟件、嵌入式系統(tǒng)、游戲開發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。C語言特點通用性強可應(yīng)用于系統(tǒng)編程、嵌入式系統(tǒng)、游戲開發(fā)等多個領(lǐng)域。效率高接近機器語言，執(zhí)行速度快。底層控制可直接操作硬件，便于進行系統(tǒng)級編程。可移植性代碼可以在不同的平臺上編譯運行。C語言環(huán)境搭建C語言環(huán)境搭建是學(xué)習(xí)C語言的第一步，也是至關(guān)重要的步驟。通過搭建環(huán)境，您可以編寫、編譯和運行C語言程序。1編譯器選擇選擇適合您的操作系統(tǒng)和需求的編譯器，如GCC、VisualStudio等。2安裝編譯器根據(jù)選擇的編譯器，下載并安裝相應(yīng)的軟件包。3配置環(huán)境變量將編譯器所在的目錄添加到系統(tǒng)環(huán)境變量中，以便在任何位置執(zhí)行編譯命令。4編寫第一個程序使用文本編輯器創(chuàng)建一個C語言源代碼文件，并嘗試編譯運行。C語言環(huán)境搭建是一個相對簡單的過程，但它需要您對操作系統(tǒng)的基本操作有所了解。一旦您成功搭建了C語言環(huán)境，您就可以開始學(xué)習(xí)C語言編程了。C語言編程基礎(chǔ)程序結(jié)構(gòu)C語言程序通常由函數(shù)組成，每個函數(shù)執(zhí)行特定的任務(wù)。程序從主函數(shù)開始執(zhí)行，并在其中調(diào)用其他函數(shù)。C語言程序通常由函數(shù)組成，每個函數(shù)執(zhí)行特定的任務(wù)。程序從主函數(shù)開始執(zhí)行，并在其中調(diào)用其他函數(shù)。代碼組織代碼塊用大括號{}包裹，以區(qū)分代碼段和控制程序流程。代碼注釋使用雙斜杠//或多行注釋/**/來解釋代碼，提高程序的可讀性。數(shù)據(jù)類型1基本數(shù)據(jù)類型例如整型、字符型、浮點型等，這些類型可以存儲不同的數(shù)據(jù)類型。2自定義數(shù)據(jù)類型例如結(jié)構(gòu)體、枚舉、共用體等，這些類型可以定義和組織更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換C語言支持不同數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，例如將整型轉(zhuǎn)換為浮點型。變量與常量變量變量是用于存儲數(shù)據(jù)的容器，可以被賦值和修改。在C語言中，需要先聲明變量類型，然后才能使用它們。常量常量是不可修改的值，用于存儲固定不變的信息?？梢允褂藐P(guān)鍵字const來聲明常量。它們通常用于定義不會改變的配置參數(shù)。命名規(guī)則變量和常量的命名需遵循一定的規(guī)范，例如：使用有意義的名稱，以字母或下劃線開頭，只能包含字母、數(shù)字和下劃線。基本輸入輸出輸入函數(shù)使用scanf函數(shù)從標(biāo)準(zhǔn)輸入流（鍵盤）讀取數(shù)據(jù)，并將其存儲到指定的變量中。格式化輸入根據(jù)數(shù)據(jù)類型和格式控制符，scanf函數(shù)可以讀取不同類型的數(shù)據(jù)。輸出函數(shù)使用printf函數(shù)將數(shù)據(jù)輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出流（屏幕）上。格式化輸出利用格式控制符，printf函數(shù)可以控制輸出數(shù)據(jù)的格式。運算符1算術(shù)運算符用于執(zhí)行基本數(shù)學(xué)運算，例如加減乘除等。2關(guān)系運算符用于比較兩個操作數(shù)，例如大于、小于、等于等。3邏輯運算符用于組合或修改條件語句，例如與、或、非等。4位運算符用于對操作數(shù)的二進制位進行操作，例如與、或、異或等。表達式與語句1表達式表達式是運算符和操作數(shù)的組合，用于計算結(jié)果。2語句語句表示一個完整的指令，由表達式、關(guān)鍵字和控制結(jié)構(gòu)組成，用于執(zhí)行操作。3語句分類C語言中的語句主要包括表達式語句、控制語句和函數(shù)調(diào)用語句。順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是最基本的程序結(jié)構(gòu)。它是按代碼書寫順序依次執(zhí)行，沒有分支或循環(huán)。1聲明變量創(chuàng)建存儲數(shù)據(jù)的空間。2執(zhí)行語句按照順序執(zhí)行代碼。3輸出結(jié)果顯示程序的輸出。選擇結(jié)構(gòu)if語句根據(jù)條件判斷是否執(zhí)行指定代碼塊，僅執(zhí)行滿足條件的代碼塊。else語句與if語句配合使用，當(dāng)if語句條件不滿足時，執(zhí)行else語句中的代碼塊。elseif語句用于多個條件判斷，當(dāng)if語句條件不滿足時，依次判斷elseif語句條件，執(zhí)行滿足條件的代碼塊。switch語句用于多個值比較，根據(jù)變量的值跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)case語句執(zhí)行代碼，并使用break語句退出switch語句。循環(huán)結(jié)構(gòu)1while循環(huán)當(dāng)條件滿足時，循環(huán)語句會一直執(zhí)行，直到條件不滿足為止。這個循環(huán)結(jié)構(gòu)可以用來重復(fù)執(zhí)行一個代碼塊，直到達到某個條件為止。2do-while循環(huán)do-while循環(huán)至少執(zhí)行一次循環(huán)體，然后檢查條件是否滿足，如果滿足，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，直到條件不滿足為止。3for循環(huán)for循環(huán)在執(zhí)行循環(huán)之前首先初始化循環(huán)變量，然后判斷條件是否滿足，如果滿足，則執(zhí)行循環(huán)體，并在執(zhí)行完畢后更新循環(huán)變量。數(shù)組定義與聲明數(shù)組是存儲相同數(shù)據(jù)類型的一組數(shù)據(jù)，具有相同標(biāo)識符。使用類型、名稱和大小聲明數(shù)組。例如：intnumbers[5];訪問元素通過索引訪問數(shù)組元素，索引從0開始。例如：numbers[0]是第一個元素。數(shù)組大小必須在編譯時確定。初始化數(shù)組在聲明時或單獨初始化。例如：intnumbers[5]={1,2,3,4,5};指針基礎(chǔ)內(nèi)存地址指針保存的是內(nèi)存地址，它指向內(nèi)存中的特定位置。間接訪問通過指針，可以間接訪問內(nèi)存地址所指向的數(shù)據(jù)，例如：修改數(shù)據(jù)或讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型指針類型與指向數(shù)據(jù)的類型匹配，例如：指向整型數(shù)據(jù)的指針只能保存整型數(shù)據(jù)的地址。指針與數(shù)組地址與元素指針存儲數(shù)組的首地址，指向第一個元素。通過指針可以訪問數(shù)組中的任何元素。指針運算使用指針加減運算可以遍歷數(shù)組，訪問其他元素。類型匹配指針類型必須與數(shù)組元素類型一致，才能進行正確的數(shù)據(jù)訪問。內(nèi)存管理指針可以動態(tài)分配和釋放內(nèi)存，數(shù)組則靜態(tài)分配，在編譯時確定大小。字符串處理字符串庫函數(shù)C語言提供豐富的字符串庫函數(shù)，用于處理字符串操作，包括復(fù)制、連接、比較、查找和轉(zhuǎn)換等。字符數(shù)組字符串在C語言中以字符數(shù)組的形式存儲，每個字符占用一個字節(jié)的內(nèi)存空間。字符串長度字符串的長度是指字符串中字符的個數(shù)，不包含空字符'\0'?？梢允褂胹trlen()函數(shù)獲取字符串長度。函數(shù)代碼模塊化函數(shù)將代碼分解為可重復(fù)使用的塊，提高代碼組織性與可讀性。代碼復(fù)用函數(shù)可以被多次調(diào)用，減少重復(fù)代碼編寫，提高效率。結(jié)構(gòu)清晰將復(fù)雜問題分解成更小的、獨立的函數(shù)，使程序結(jié)構(gòu)更清晰，易于理解和維護。函數(shù)參數(shù)傳遞值傳遞函數(shù)接受的是參數(shù)副本。修改副本不會影響原變量。引用傳遞函數(shù)接收的是參數(shù)的地址。修改參數(shù)會導(dǎo)致原變量值改變。指針傳遞通過指針訪問和修改原變量。指針傳遞類似引用傳遞。函數(shù)遞歸1遞歸基例遞歸調(diào)用結(jié)束條件2遞歸步驟調(diào)用自身函數(shù)，逐步求解3遞歸調(diào)用分解問題，簡化問題遞歸函數(shù)是調(diào)用自身的函數(shù)。遞歸函數(shù)必須包含遞歸基例和遞歸步驟。遞歸調(diào)用可簡化代碼，但要注意效率問題。預(yù)處理命令11.宏定義用于定義常量、簡化代碼、提高可讀性。22.文件包含將其他源文件或頭文件的內(nèi)容包含到當(dāng)前文件中。33.條件編譯根據(jù)條件選擇性地編譯代碼，提高代碼的靈活性和可移植性。文件操作打開文件使用fopen()函數(shù)打開文件，指定文件路徑和訪問模式，例如讀、寫或追加。讀寫文件使用fscanf()和fprintf()函數(shù)分別讀取和寫入文件內(nèi)容，也可以使用fgetc()和fputc()函數(shù)進行逐字符讀寫。關(guān)閉文件使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件，釋放文件資源，避免文件操作錯誤。錯誤處理使用ferror()函數(shù)檢查文件操作是否發(fā)生錯誤，并根據(jù)錯誤代碼進行相應(yīng)的處理。位運算位運算符C語言提供了一系列位運算符，例如按位與(&)、按位或(|)、按位異或(^)、按位取反(~)、左移(<<)和右移(>>)。這些運算符操作的是操作數(shù)的二進制位，可以實現(xiàn)一些特殊的運算和功能。應(yīng)用場景位運算常用于位操作、數(shù)據(jù)壓縮、加密算法、數(shù)值轉(zhuǎn)換和算法優(yōu)化等場景。例如，可以使用位運算來判斷一個數(shù)的奇偶性、設(shè)置或清除二進制位的特定值，以及對二進制數(shù)據(jù)進行高效的處理。動態(tài)內(nèi)存分配靈活內(nèi)存管理動態(tài)內(nèi)存分配允許程序在運行時根據(jù)需要申請和釋放內(nèi)存空間。節(jié)省內(nèi)存空間只有在需要時才分配內(nèi)存，提高了內(nèi)存利用率。提高程序效率動態(tài)內(nèi)存分配可用于處理數(shù)據(jù)量不確定的情況，提高程序的靈活性。指針與動態(tài)內(nèi)存分配指針是動態(tài)內(nèi)存分配的核心，用于訪問和操作分配的內(nèi)存空間。結(jié)構(gòu)體定義和使用結(jié)構(gòu)體是一種自定義的數(shù)據(jù)類型，可以將不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起。它可以定義為一個結(jié)構(gòu)體變量，然后通過成員訪問操作符（.）訪問結(jié)構(gòu)體中的成員。內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)體變量的內(nèi)存地址是連續(xù)的，成員變量在內(nèi)存中緊湊地排列。優(yōu)點結(jié)構(gòu)體可以有效地組織數(shù)據(jù)，提高代碼的可讀性和可維護性。共同體內(nèi)存共享共同體成員共享同一內(nèi)存空間，大小等于最大成員的大小。訪問方式可通過共同體名和成員名訪問，但一次只能訪問一個成員。成員類型共同體成員可以是不同的數(shù)據(jù)類型，提高內(nèi)存利用率。枚舉11.定義枚舉類型使用enum關(guān)鍵字定義枚舉類型，并列出枚舉常量。22.枚舉常量枚舉常量本質(zhì)上是整型常量，默認從0開始遞增。33.枚舉類型使用可以通過枚舉類型定義變量，并賦值為枚舉常量。44.優(yōu)勢提高代碼可讀性和可維護性，避免使用魔數(shù)。命令行參數(shù)參數(shù)傳遞命令行參數(shù)是用戶在運行程序時輸入的額外信息。例如，在運行編譯器時，可以指定編譯選項。獲取參數(shù)C語言提供了`main`函數(shù)的參數(shù)來接收命令行參數(shù)，第一個參數(shù)`argc`表示參數(shù)個數(shù)，第二個參數(shù)`argv`是一個字符串?dāng)?shù)組，存儲每個參數(shù)。錯誤處理錯誤檢測程序運行