《C語(yǔ)言概述》課件

C語(yǔ)言概述C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它在系統(tǒng)編程、嵌入式開(kāi)發(fā)、游戲開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。C語(yǔ)言以其簡(jiǎn)潔高效、可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)著稱(chēng)，并作為許多其他編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域具有重要的地位。C語(yǔ)言簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言，它強(qiáng)調(diào)程序的模塊化和可讀性，并提供了一系列強(qiáng)大的功能和工具來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)編程。強(qiáng)大的功能C語(yǔ)言提供了豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類(lèi)型，以及對(duì)內(nèi)存的直接訪問(wèn)，使其能夠高效地執(zhí)行各種任務(wù)，并適用于編寫(xiě)操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)和其他高性能應(yīng)用程序。可移植性C語(yǔ)言具有高度的可移植性，能夠在不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)上運(yùn)行，使其成為一個(gè)跨平臺(tái)的編程語(yǔ)言。廣泛應(yīng)用C語(yǔ)言是世界上應(yīng)用最廣泛的編程語(yǔ)言之一，被廣泛用于各種領(lǐng)域，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、游戲開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)等。C語(yǔ)言歷史11972貝爾實(shí)驗(yàn)室的DennisRitchie設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了C語(yǔ)言。21978BrianKernighan和DennisRitchie合著了《TheCProgrammingLanguage》。31983美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）制定了C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。41989國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布了C語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。C語(yǔ)言最初是作為一種系統(tǒng)編程語(yǔ)言而開(kāi)發(fā)的，它在操作系統(tǒng)和編譯器開(kāi)發(fā)方面取得了巨大成功。C語(yǔ)言的簡(jiǎn)潔性和高效性使其在各種領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，成為最流行的編程語(yǔ)言之一。C語(yǔ)言特點(diǎn)結(jié)構(gòu)化編程C語(yǔ)言強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，使用函數(shù)來(lái)組織代碼，便于模塊化和代碼復(fù)用。內(nèi)存管理C語(yǔ)言提供直接操作內(nèi)存的能力，允許程序員進(jìn)行手動(dòng)內(nèi)存分配和釋放。高效性C語(yǔ)言編譯器可以生成高效的機(jī)器代碼，使程序運(yùn)行速度更快。可移植性C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)確保代碼可以在不同的平臺(tái)上編譯和運(yùn)行，提高代碼的可移植性。C語(yǔ)言應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)、編譯器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等，C語(yǔ)言的效率和控制能力使其成為這類(lèi)軟件的首選。嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)微控制器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，C語(yǔ)言的資源效率和可移植性使其在嵌入式領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。游戲開(kāi)發(fā)高性能游戲引擎、游戲邏輯等，C語(yǔ)言能夠提供高效的代碼執(zhí)行和對(duì)硬件的直接控制。網(wǎng)絡(luò)編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)安全軟件等，C語(yǔ)言的底層控制能力使其在網(wǎng)絡(luò)編程中不可或缺。C語(yǔ)言基本語(yǔ)法11.關(guān)鍵字C語(yǔ)言包含一些保留字，如int、float、char、for、while等，它們有特殊的含義，不能用作變量名或函數(shù)名。22.標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符用于命名變量、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體等，由字母、數(shù)字和下劃線組成，第一個(gè)字符必須是字母或下劃線。33.運(yùn)算符C語(yǔ)言提供了豐富的運(yùn)算符，包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符等，用于執(zhí)行各種操作。44.語(yǔ)句C語(yǔ)言語(yǔ)句是程序的基本單位，由一個(gè)或多個(gè)表達(dá)式構(gòu)成，并以分號(hào)結(jié)尾，表示一個(gè)完整的指令。C語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型整型整型用于表示整數(shù)，例如：10、-20、0。浮點(diǎn)型浮點(diǎn)型用于表示帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)字，例如：3.14、-0.5。字符型字符型用于表示單個(gè)字符，例如：'A'、'b'、'!'。布爾型布爾型用于表示真值或假值，例如：true、false。變量與常量變量變量是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器。變量的值可以被修改。變量名必須遵循命名規(guī)則，例如不能包含空格或特殊字符。數(shù)據(jù)類(lèi)型變量必須聲明數(shù)據(jù)類(lèi)型，例如int、float或char。數(shù)據(jù)類(lèi)型決定了變量存儲(chǔ)值的類(lèi)型，以及變量可以執(zhí)行的操作。常量常量是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，其值在程序運(yùn)行期間無(wú)法改變。常量通常用于存儲(chǔ)不變的值，例如圓周率或物理常數(shù)。常量定義常量使用關(guān)鍵字const定義，例如constintPI=3.14159。常量名通常使用大寫(xiě)字母表示。運(yùn)算符與表達(dá)式算術(shù)運(yùn)算符C語(yǔ)言支持常見(jiàn)的算術(shù)運(yùn)算符，例如加、減、乘、除、取模等。關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)，例如大于、小于、等于、不等于等。邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符用于組合多個(gè)條件表達(dá)式，例如與、或、非等。賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符用于將表達(dá)式的值賦給變量。順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句執(zhí)行順序順序結(jié)構(gòu)程序由若干條語(yǔ)句構(gòu)成，程序按照語(yǔ)句的先后順序依次執(zhí)行。線性執(zhí)行流程順序結(jié)構(gòu)程序的執(zhí)行流程就像一條直線，從程序的第一條語(yǔ)句開(kāi)始，逐句執(zhí)行到最后一條語(yǔ)句結(jié)束。簡(jiǎn)單直觀順序結(jié)構(gòu)程序的邏輯最為簡(jiǎn)單直觀，易于理解和編寫(xiě)。代碼示例例如，計(jì)算圓的面積公式：面積=πr2，程序代碼可以按照順序結(jié)構(gòu)編寫(xiě)，依次執(zhí)行輸入半徑、計(jì)算面積、輸出面積。選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1if語(yǔ)句if語(yǔ)句用于根據(jù)條件判斷是否執(zhí)行代碼塊。如果條件為真，則執(zhí)行代碼塊。2else語(yǔ)句else語(yǔ)句用于當(dāng)if語(yǔ)句中的條件不滿(mǎn)足時(shí)執(zhí)行代碼塊。提供另一種執(zhí)行路徑。3switch語(yǔ)句switch語(yǔ)句用于根據(jù)表達(dá)式的值匹配多個(gè)分支，執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊。更有效地處理多種情況。循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)語(yǔ)句重復(fù)執(zhí)行一段代碼。2循環(huán)條件控制循環(huán)執(zhí)行次數(shù)。3循環(huán)體循環(huán)語(yǔ)句執(zhí)行的代碼段。C語(yǔ)言提供了三種循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)中非常重要的結(jié)構(gòu)，它可以簡(jiǎn)化代碼，提高程序效率。函數(shù)概述模塊化編程函數(shù)將程序劃分為獨(dú)立的模塊，便于開(kāi)發(fā)、維護(hù)和調(diào)試。每個(gè)函數(shù)完成特定的功能，降低代碼復(fù)雜性，提高可讀性。代碼復(fù)用函數(shù)可以多次調(diào)用，避免重復(fù)編寫(xiě)相同代碼，提高代碼效率。函數(shù)庫(kù)提供常用的函數(shù)集合，方便程序員使用。函數(shù)定義與調(diào)用函數(shù)定義函數(shù)定義包含函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)名用于標(biāo)識(shí)函數(shù)參數(shù)列表包含函數(shù)接收的輸入值函數(shù)體包含執(zhí)行函數(shù)操作的代碼函數(shù)調(diào)用使用函數(shù)名和實(shí)際參數(shù)調(diào)用函數(shù)。實(shí)際參數(shù)傳遞給函數(shù)參數(shù)函數(shù)執(zhí)行并返回結(jié)果函數(shù)返回值函數(shù)執(zhí)行完成后返回一個(gè)值。返回值類(lèi)型與函數(shù)定義中的返回值類(lèi)型一致可以使用return語(yǔ)句返回結(jié)果函數(shù)參數(shù)傳遞1值傳遞將實(shí)參的值復(fù)制給形參，形參的改變不會(huì)影響實(shí)參。2地址傳遞將實(shí)參的地址傳遞給形參，形參的改變會(huì)影響實(shí)參。3引用傳遞將實(shí)參的別名傳遞給形參，形參的改變會(huì)影響實(shí)參。函數(shù)返回值返回值的作用函數(shù)執(zhí)行完成后的結(jié)果，由函數(shù)返回給調(diào)用者。返回值的類(lèi)型返回值的類(lèi)型必須與函數(shù)定義時(shí)的返回值類(lèi)型一致。返回值的傳遞返回值通過(guò)函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句中的變量或表達(dá)式接收。數(shù)組概述連續(xù)內(nèi)存空間數(shù)組元素存儲(chǔ)在連續(xù)的內(nèi)存位置，方便訪問(wèn)和遍歷。相同數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)組所有元素必須具有相同的類(lèi)型，例如整型、浮點(diǎn)型或字符型。下標(biāo)索引通過(guò)下標(biāo)索引訪問(wèn)數(shù)組元素，下標(biāo)從0開(kāi)始。存儲(chǔ)效率數(shù)組存儲(chǔ)數(shù)據(jù)高效，訪問(wèn)速度快。一維數(shù)組1定義連續(xù)存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類(lèi)型元素的集合2訪問(wèn)通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)特定元素3示例存儲(chǔ)學(xué)生成績(jī)，方便計(jì)算平均分一維數(shù)組在C語(yǔ)言中非常常見(jiàn)，用于存儲(chǔ)一組相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的元素。它們?cè)诔绦蛑邪缪葜匾慕巧绱鎯?chǔ)學(xué)生的成績(jī)，方便計(jì)算平均分，或存儲(chǔ)商品價(jià)格，用于計(jì)算總價(jià)。二維數(shù)組二維數(shù)組是用于存儲(chǔ)和操作表格數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。它由行和列組成，每個(gè)元素在數(shù)組中都有唯一的索引。1聲明使用數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)組名稱(chēng)和行、列大小來(lái)聲明。2初始化在聲明時(shí)或之后用初始值填充數(shù)組元素。3訪問(wèn)使用行和列索引訪問(wèn)特定元素。4操作對(duì)二維數(shù)組元素進(jìn)行賦值、運(yùn)算和比較。二維數(shù)組在實(shí)際應(yīng)用中非常常見(jiàn)，例如存儲(chǔ)矩陣、表格數(shù)據(jù)、圖像像素等。指針概述內(nèi)存地址指針存儲(chǔ)的是內(nèi)存地址。間接訪問(wèn)指針用于間接訪問(wèn)內(nèi)存位置。靈活操作指針提供動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和操作。指針變量?jī)?nèi)存地址指針變量存儲(chǔ)的是內(nèi)存地址，指向特定數(shù)據(jù)類(lèi)型。間接訪問(wèn)通過(guò)指針變量，間接訪問(wèn)和操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。指針與數(shù)組11.指針訪問(wèn)數(shù)組元素?cái)?shù)組名代表數(shù)組首地址，指針可以指向數(shù)組首元素，通過(guò)指針加減操作可以訪問(wèn)數(shù)組元素。22.傳遞數(shù)組給函數(shù)函數(shù)參數(shù)傳遞數(shù)組時(shí)，實(shí)際上傳遞的是數(shù)組首地址，函數(shù)內(nèi)部可以通過(guò)指針操作數(shù)組。33.指針遍歷數(shù)組通過(guò)循環(huán)遍歷數(shù)組，使用指針指向下一個(gè)元素，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)組元素的訪問(wèn)和操作。44.動(dòng)態(tài)分配數(shù)組使用malloc()函數(shù)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，創(chuàng)建數(shù)組，靈活控制數(shù)組大小，提升程序效率。字符串處理字符串類(lèi)型C語(yǔ)言中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的字符串類(lèi)型。字符串通常用字符數(shù)組表示，以空字符'\0'結(jié)尾，用于標(biāo)識(shí)字符串的結(jié)束?？梢酝ㄟ^(guò)庫(kù)函數(shù)來(lái)創(chuàng)建、操作和處理字符串。庫(kù)函數(shù)C語(yǔ)言提供了豐富的庫(kù)函數(shù)，例如strlen()、strcpy()、strcat()、strcmp()等，用于獲取字符串長(zhǎng)度、復(fù)制字符串、連接字符串和比較字符串。這些函數(shù)方便字符串操作，提高代碼效率。字符串輸入輸出1標(biāo)準(zhǔn)輸入使用scanf函數(shù)讀取鍵盤(pán)輸入。格式化字符串指定輸入格式。輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在變量中。2標(biāo)準(zhǔn)輸出使用printf函數(shù)將字符串輸出到屏幕。格式化字符串控制輸出格式。輸出變量值和文字。3文件輸入輸出使用fopen,fclose,fscanf,fprintf等函數(shù)操作文件。打開(kāi)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作。格式化字符串處理文件數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)體概述用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型結(jié)構(gòu)體是一種用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型，用于將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)組合在一起。數(shù)據(jù)組織方式結(jié)構(gòu)體可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)成員組織在一起，形成一個(gè)整體，方便訪問(wèn)和操作。成員變量結(jié)構(gòu)體由多個(gè)成員變量組成，每個(gè)成員變量可以是不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。代碼示例通過(guò)代碼示例，可以更好地理解結(jié)構(gòu)體的定義和使用。結(jié)構(gòu)體定義與使用1定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型2聲明結(jié)構(gòu)體變量創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體變量3訪問(wèn)成員訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體成員結(jié)構(gòu)體定義使用關(guān)鍵字struct，包括結(jié)構(gòu)體類(lèi)型名稱(chēng)和成員變量。聲明結(jié)構(gòu)體變量使用結(jié)構(gòu)體類(lèi)型名稱(chēng)創(chuàng)建變量，并使用"."運(yùn)算符訪問(wèn)成員變量。鏈表概述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)和管理一系列數(shù)據(jù)元素。與數(shù)組不同，鏈表中的元素不連續(xù)存儲(chǔ)，而是通過(guò)指針連接在一起。靈活性和效率鏈表支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，可以根據(jù)需要擴(kuò)展或收縮數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。鏈表允許快速插入或刪除元素，而無(wú)需移動(dòng)其他元素。單鏈表定義單鏈表是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域。指針域指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。特點(diǎn)單鏈表的節(jié)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)分配，可以方便地插入和刪除節(jié)點(diǎn)。操作常見(jiàn)操作包括創(chuàng)建鏈表、插入節(jié)點(diǎn)、刪除節(jié)點(diǎn)、查找節(jié)點(diǎn)和遍歷鏈表。應(yīng)用單鏈表廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中，例如棧、隊(duì)列、哈希表等。動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理1內(nèi)存分配程序運(yùn)行時(shí)，需要根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配內(nèi)存空間。2內(nèi)存釋放使用完動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存后，必須及時(shí)釋放，避免內(nèi)存泄漏。3內(nèi)存管理函數(shù)C語(yǔ)言提供了一系列函數(shù)來(lái)管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存，例如malloc、calloc、realloc和free。4內(nèi)存泄漏忘記釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，最終導(dǎo)致程序崩潰。文件操作文件打開(kāi)使用fopen()函數(shù)打開(kāi)文件，指定文件路徑和打開(kāi)模式。文件讀寫(xiě)使用fread()函數(shù)從文件讀取數(shù)據(jù)，使用