前言

我的第一门语言就是C，但是学艺不精，中途跑去学了C#和Java后，感觉到了C的重要性，毕竟是最接近底层的语言，又跑回来学C。

毕竟前两门的控制语句，变量什么的都是类似的，回到C后只需要学习一些特定C的语法，比如宏，预编译指令等等，这些对我来说都是陌生的词汇。

所以边学边记录一下以前的知识。

一、typedef

typedef是数据类型定义的关键字，它用于给已有的数据类型取一个新的名称。typedef通常用于简化复杂的数据类型定义、增加程序的可读性和可维护性。

具体地说，使用typedef可以实现以下几个方面的功能：

1.简化复杂数据类型：对于一些比较复杂、难以阅读和理解的类型定义，我们可以利用typedef为其起一个更加清晰明了、易于理解的名称，提高代码的可读性。

例如：

// 使用typedef之前
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
} Book;//在java里，这个Book就相当于一个类的对象名
int main( )
{
   strcpy( Book.title, "C 教程");
   strcpy( Book.author, "Runoob"); 
   strcpy( Book.subject, "编程语言");
   Book.book_id = 12345;
   printf( "书标题 : %s\n", Book.title);
   printf( "书作者 : %s\n", Book.author);
   printf( "书类目 : %s\n", Book.subject);
   printf( "书 ID : %d\n", Book.book_id);
   return 0;
}
// 使用typedef之后-------------------------------
typedef struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
} Book;//在java里，这个Book就相当于一个类
int main( )
{
   Book book;
   strcpy( book.title, "C 教程");
   strcpy( book.author, "Runoob"); 
   strcpy( book.subject, "编程语言");
   book.book_id = 12345;
   printf( "书标题 : %s\n", book.title);
   printf( "书作者 : %s\n", book.author);
   printf( "书类目 : %s\n", book.subject);
   printf( "书 ID : %d\n", book.book_id);
   return 0;
}

在这个例子中，我们用typedef将原本比较冗长的结构体定义简化为了一个更加容易理解的Book类型。

2.声明复合数据类型：当我们需要把多个基本数据类型组合起来形成一个新的、自定义的数据类型时，可以使用typedef来声明这种新型数据类型。

例如：

// 定义一个包含姓名和成绩两个字段的学生信息
struct student {
    char* name;
    float score;
};
// 利用 typedef 声明一个新类型 StudentInfo 来表示学生信息
typdef struct student StudentInfo;

在这个例子中，我们将原始结构体student封装成了一个新型StudentInfo数据类型，并可以按照此种类型声明变量。

3.消除代码重复：有些场景下，同一个程序中需要多次使用相同的数据类型定义，这时可以使用typedef来避免代码的重复。

例如：

// 定义一个返回两个整数之和的函数指针类型
int (*SumFuncPtr)(int a, int b);
// 此处再次使用 SumFuncPtr 类型时，就可以直接用 typedef 定义
typdef int (*SumFuncPtr)(int a, int b);

在这个例子中，我们把两次相同的函数指针类型定义合并为了一个typedef语句。

总之，在实际开发过程中，typedef能帮助我们更形象地表示某一类数据，提高可读性、可维护性和代码复用性。

二、#define

这里简要的概述一下#define，到后面预编译的时候会详解。

#define是C系语言中的一个预处理指令，主要用于给常量、表达式和函数等定义一个名字，这样可以提高程序的可读性和维护性。

使用#define定义的常量也被称为宏常量，使用方法类似于普通常量。

主要作用如下：

1.定义常量：可以使用#define来定义不变的值或符号，方便代码中多次使用。

例子：

#define MAX_NUM 100
int array[MAX_NUM];

2.定义带参数的宏：可以使用#define来定义带参数的宏，方便在代码中进行简单替换。

例子：

#define SQUARE(x) ((x) * (x))
int main() {
   int a = 5;
   int b = SQUARE(a); // b = ((a) * (a)) = 25
   return 0;
}

3.定义条件编译：可以使用#define来定义条件编译指令，根据条件来选择编译哪些代码。这样可以写出能够适应不同操作系统或硬件平台的程序。

例子：

#define WINDOWS
#ifdef WINDOWS
    #include <windows.h>
#else
    #include <unistd.h>
#endif

4.定义函数或类型名称：可以使用#define来为复杂表达式或类型声明定义一个简短的别名。这样可以提高代码可读性和易维护性。

例子：

typedef struct Student {
    int id;
    char name[20];
} Stu;
#define MAX_NUM 100
Stu student_array[MAX_NUM];

三、输入&输出

大家肯定有过printf() 用于格式化输出到屏幕的经历，这个就是输出。

C 语言中的 I/O (输入/输出) 通常使用 printf() 和 scanf() 两个函数。

scanf() 函数用于从标准输入（键盘）读取并格式化， printf() 函数发送格式化输出到标准输出（屏幕）。

%f 格式化输入并输出浮点型数据

#include <stdio.h>
int main()
{
    float f;
    printf("Enter a number: ");
    // %f 匹配浮点型数据
    scanf("%f",&f);
    printf("Value = %f", f);
    return 0;
}

1）格式控制符

在 C 语言中，格式控制的功能由标准库函数 printf 和 scanf 提供。printf 可以输出指定格式的文本内容，而 scanf 则可以从输入流（通常是键盘）读取指定格式的数据。

以下是一些常用的格式控制符号：

%d 或 %i: 把整数类型的值插入到输出中；

%f 或 %F: 把浮点数类型的值插入到输出中；

%c: 把字符类型的值插入到输出中；

%s: 把字符串类型的值插入到输出中；

%o: 以八进制形式输出整数类型的值；

%x、%X：以十六进制形式输出整数类型的值；

%u: 输出无符号类型的十进制整数。

特殊的格式控制符

%8s是一个 printf 函数的格式控制符，在字符串类型的输出中非常有用。这个格式控制符告诉 printf 函数把字符串占据 8 个字符的位置，并在左侧填充空格，以便更好地对齐输出。

具体来说，%8s的意思是输出一个长度为 8 个字符的字符串，如果字符串的实际长度小于 8，则在输出时在左侧填充空格，保证总共占据 8 个字符的位置（向右对齐）。

那%8s呢？

母庸质疑，肯定是向左对齐啦！

例如，下面的代码使用了%8s格式控制符来输出一列水果名称：

#include <stdio.h>
int main() {
  printf("%-8s|%-8s|%-8s\n", "Apple", "Banana", "Peach");
  printf("%-8s|%-8s|%-8s\n", "Orange", "Watermelon", "Mango");
  return 0;
}

在这段代码中，“%-8s”告诉 printf 将每个字符串都输出为长度为 8 的字符串， - 符号表示左对齐。如果字符串的长度少于 8，则在其右侧填充空格，而如果字符串长度大于 8，则超出部分直接被截断。

Apple   |Banana  |Peach   
Orange  |Watermelon|Mango   

除开格式控制符，对于其他的输入输出函数也是有的，简要介绍两个：

2）getchar() & putchar() 函数

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。

#include <stdio.h>
int main( )
{
   int c;
   printf( "Enter a value :");
   c = getchar( );
   printf( "\nYou entered: ");
   putchar( c );
   printf( "\n");
   return 0;
}

输入runoob，结果如下：

$./a.out

Enter a value :runoob

You entered: r

四、文件读写

一个文件，无论它是文本文件还是二进制文件，都是代表了一系列的字节。

C 语言不仅提供了访问顶层的函数，也提供了底层（OS）调用来处理存储设备上的文件。

1）打开文件

fopen()函数来创建一个新的文件或者打开一个已有的文件，这个调用会初始化类型 FILE 的一个对象， FILE 包含了所有用来控制流的必要的信息。

下面是这个函数调用的原型：

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：

如果处理的是二进制文件，则需使用下面的访问模式来取代上面的访问模式：

“rb”, “wb”, “ab”, “rb+”, “r+b”, “wb+”, “w+b”, “ab+”, “a+b”

2）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。EOF 是一个定义在头文件 stdio.h 中的常量。

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。

3）写入文件

1.fputc

int fputc( int c, FILE *fp );

函数fputc()把整数 c 的值写到 fp 所指向的**输出流（文件）**中。如果写入成功，它会返回写入的字符，如果发生错误，则会返回 EOF。

2.fprintf

int fprintf(FILE *fp,const char *format, …)

函数把一个字符串写入到文件中。

3.综合案例

#include <stdio.h>
int main()
{
   FILE *fp = NULL;
   fp = fopen("/tmp/test.txt", "w+");
   fprintf(fp, "This is testing for fprintf...\n");
   fputs("This is testing for fputs...\n", fp);
   fclose(fp);
}

当上面的代码被编译和执行时，它会在 /tmp 目录中创建一个新的文件 test.txt，并使用两个不同的函数写入两行。接下来让我们来读取这个文件。

注意：

● 请确保您有可用的 tmp 目录，如果不存在该目录，则需要在您的计算机上先创建该目录。

● /tmp 一般是 Linux 系统上的临时目录，如果你在 Windows 系统上运行，则需要修改为本地环境中已存在的目录，例如: C:\tmp、D:\tmp等。

4）读取文件

1.fgetc

int fgetc( FILE * fp );

fgetc() 函数从 fp 所指向的输入文件中读取一个字符。返回值是读取的字符，如果发生错误则返回 EOF。

2.fgets

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。

如果这个函数在读取最后一个字符之前，就遇到换行'\n'或文件末尾，则返回读取到的字符，包括换行符。

3.fscanf

int fscanf(FILE *fp, const char *format, …)

可以指定读取多少字符。

遇到空格和换行时，停止读取。

```c
#include <stdio.h>
int main()
{
   FILE *fp = NULL;
   fp = fopen("/tmp/test.txt", "w+");
   fprintf(fp, "This is testing for fprintf...\n");
   fputs("This is testing for fputs...\n", fp);
   fclose(fp);
}

```c
#include <stdio.h>
int main()
{
   FILE *fp = NULL;
   char buff[255];
   fp = fopen("/tmp/test.txt", "r");
   fscanf(fp, "%s", buff);
   printf("1: %s\n", buff );
   fgets(buff, 255, (FILE*)fp);
   printf("2: %s\n", buff );
   fgets(buff, 255, (FILE*)fp);
   printf("3: %s\n", buff );
   fclose(fp);
}

1: This

2: is testing for fprintf…

3: This is testing for fputs…

首先，fscanf() 方法只读取了 This，因为它在后边遇到了一个空格。其次，调用 fgets() 读取剩余的部分，直到行尾。最后，调用 fgets() 完整地读取第二行。

5）二进制 I/O 函数

这两个函数都是用于存储块的读写 - 通常是数组或结构体。

size_t fread(void *ptr, size_t size_of_elements, 
             size_t number_of_elements, FILE *a_file);
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size_of_elements, 
             size_t number_of_elements, FILE *a_file);