初识C语言——详细入门(系统性学习day4)

简介: 初识C语言——详细入门(系统性学习day4)

前言

  本篇文章将详细地介绍C语言入门基础。


一、C语言简单介绍、特点、基本构成

简单介绍:

C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言,广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。C语言是仅产生少量的机器语言以及不需要任何运行环境支持便能运行的高效率程序设计语言。

特点:

(1)简洁的语言

(2)具有结构化的控制语句

(3)丰富的数据类型

(4)丰富的运算符

(5)可对物理地址进行直接操作

(6)代码具有较好的可移植性

(7)可生成高质量、目标代码执行效率高的程序

基本构成:

  1. 关键字(Keywords):C语言中有一些被固定为特定用途的单词,称为关键字。这些关键字在语法中有特殊含义,不能用作标识符(变量名、函数名等)。例如,int、if、for等都是C语言的关键字。  
  2. 标识符(Identifiers):标识符是由字母、数字和下划线组成的字符序列,用来表示变量、函数、结构体等。标识符需要满足一定的命名规则,如以字母或下划线开头,不能使用关键字作为标识符。
  3. 数据类型(Data Types):C语言支持多种数据类型,包括基本数据类型和派生数据类型。基本数据类型包括整型(int)、浮点型(float、double)、字符型(char)等,派生数据类型包括数组、结构体、枚举等。
  4. 变量(Variables):变量是用来存储和表示数据的内存位置,需要在使用之前进行声明。声明变量时需要指定其数据类型和变量名,以便编译器为其分配内存空间。
  5. 运算符(Operators):C语言提供了丰富的运算符,用来进行各种数学和逻辑运算。常见的运算符包括算术运算符(+、-、*、/等)、关系运算符(<、>、==等)、逻辑运算符(&&、||等)等。
  6. 控制结构(Control Structures):C语言提供了多种控制结构,用于控制程序的执行流程。常见的控制结构包括条件语句(if-else)、循环语句(for、while、do-while)和跳转语句(break、continue、return等)。
  7. 函数(Functions):C语言以函数为基本的程序组织单元。函数是一段独立的代码块,用来完成特定的任务。C语言提供了函数库,包含了大量常用的函数,也可以自定义函数来实现特定功能。
  8. 数组(Arrays):数组是一种存储相同类型数据的连续内存空间。通过下标可以访问数组中的元素。C语言中的数组下标从0开始。
  9. 指针(Pointers):指针是一种特殊的变量,用来存储其他变量的内存地址。通过指针可以间接访问和修改变量的值,还可以动态分配内存空间。
  10. 结构体(Structures):结构体是一种自定义的数据类型,可以将不同类型的数据组合在一起,形成一个新的复合类型。结构体的成员可以是不同的数据类型。

二、认识C语言程序

标准格式:

#include <stdio.h>                //引入头文件
int main(void)                    //main函数,程序的入口
{
      
  return 0;                     //结束函数,返回
}     

简单C程序:

#include<stdio.h>             //引入头文件
 
int main(void)                     //main 函数是程序的入口,程序从main函数第一行开始执行
{                           //一个项目中main(主)函数有且只有一个                           
  printf("hello world!\n");//printf 为输出打印的库函数,库函数的使用必须要包含一个头文件                         
  return 0;                //结束函数,返回
}

三、基本构成分类详细介绍

 

(1)关键字

常用关键字

关键字 作用
int   声明整型变量
double 声明双精度变量
long  声明长整型变量
char 声明字符变量
float   声明浮点型变量
short  声明短整形变量
signed 声明有符号类型变量
unsigned 声明无符号类型变量
struct 声明结构体变量;结构体所占内存大小是其成员所占内存之和
enum 声明枚举类型变量
union 声明联合数据类型变量
static 声明静态变量;最名不符实的关键字
switch  用于开关变量
case 用于语句分支
default  开关语句中的其他分支
break 跳出当前循环;表示终止本层循环
continue 结束当前循环,开始下一轮循环
register 声明寄存器变量;最快的关键字
const 声明只读变量,其修饰的只读变量必须在定义的同时初始化
volatile 说明变量在出现执行中可被隐含地改变 ;最易变的关键字
typedef  用以给数据类型取名
extern 声明变量是在其他文件中声明;最会带帽子的关键字
return 子程序返回语句,用来终止一个函数并返回后面跟着的值
void 声明函数无返回值或者无参数,声明空类型指针
do 循环语句的循环体
while  循环语句的循环条件
for 一种循环语句
if  条件语句
else 条件语句否定分支
goto  无条件跳转语句
sizeof  计算对象所占内存空间大小
auto 声明自动变量,缺省时编译器一般默认为auto;最宽宏大量的关键字

(2)数据类型

数据类型大小:

计算机中常用存储单位

单位 说明
位(Bit) 最小的存储单元,只能存储0或1。
字节(Byte) 由8个位组成,是计算机中最基本的存储单位。
千字节(KB) 约等于1024字节。
兆字节(MB) 约等于1024千字节。
吉字节(GB) 约等于1024兆字节。
特字节(TB) 约等于1024吉字节。

求出他们的数据类型大小,我们需要用到C语言中的一个函数sizeof,这个函数的作用是可以求出⼀个对象(数据类型或者数据对象)的长度(即占⽤内存的⼤⼩,以byte为单位)。注意是以字节为单位。  

具体代码如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
  printf("short:%d\n",sizeof(short));
  printf("unsgned short:%d\n", sizeof(unsigned short));
  printf("int:%d\n", sizeof(int));
  printf("unsigned int:%d\n", sizeof(unsigned int));
  printf("long:%d\n", sizeof(long));
  printf("unsigned long:%d\n", sizeof(unsigned long));
  printf("long long:%d\n", sizeof(long long));
  printf("unsigned long long:%d\n", sizeof(unsigned long long));
  printf("float:%d\n", sizeof(float));
  printf("double:%d\n", sizeof(double));
  printf("char:%d\n", sizeof(char));
 
  return 0;
}

 

 

   

由运行结果可知:

char类型的数据类型大小为1字节即8位。

short类型的数据类型大小为2字节即16位。

int类型、float类型的数据类型大小为4字节即32位。

long类型、long long类型、double类型的数据类型大小为8字节即64位。

注意,若整数数据类型前面加unsigned即为无符号整数数据类型,数据类型大小不变。

需要注意的是long在32位系统中占用4个字节(32位),而在64位系统中占用8个字节(64位)。因此,可以说unsigned long的大小为4字节或8字节,具体取决于编译器和操作系统的规范。

数据类型的取值范围

数据类型 取值范围
char -128 到 127
unsigned char 0 到 255
short -32,768 到 32,767
unsigned short 0 到 65,535
int -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned int 0 到 4,294,967,295
long -2,147,483,648 到 2,147,483,647
unsigned long 0 到 4,294,967,295
long long -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
unsigned long long 0 到 18,446,744,073,709,551,615
float

精度约为6到7十进制位

double

精度约为15位十进制数

打印输入类型

数据类型 打印类型
short %hd
int %d
long %ld
long long %lld
float %f
doule %lf
char %c

(3)常量和变量

常量:

常量是指在程序中固定不变的数值或字符,它们的值在程序运行过程中不能更改。常量可以分为字面常量和符号常量。

常量的分类:

  1. 字面常量:字面常量是指直接写在代码中的常量值。例如,整数常量10、浮点数常量3.14、字符常量'a'等都是字面常量。
  2. 符号常量:符号常量是使用#defineconst关键字定义的常量。它们在程序中表示一个固定的数值或字符串,并且可以在程序中多次使用。
  3. 枚举常量:是指一组具有相同特性的常量集合,在C语言中通过使用enum关键字进行定义。枚举常量可以用于定义一组相关的常量,使程序更加清晰和易读。每个枚举常量都有一个唯一的名称和与之对应的值,默认情况下从0开始递增。我们可以自定义枚举常量的值或顺序。

对各种常量代码的演示:

int main()
{
  120;//字面常量
  10;//字面常量
 
  //const 修饰常变量
  const int num = 10;//num是const修饰的常变量
  //num的值不可被改变,但本质还是一个变量
 
  //#define的标识符常量 
    #define MIN 100
  printf(" = %d\n", MIN);
 
  //枚举常量
  printf("%d\n", MALE);
  printf("%d\n", FEMALE);
  return 0;
  
}

变量:

变量是在程序执行过程中可以改变其值的一种标识符。变量可以用来存储和表示不同类型的数据,包括整数、浮点数、字符、布尔值等。变量在使用前需要先声明,并且可以通过赋值语句来改变其值。在C语言中,变量的声明需要指定变量的类型和名称。

变量的分类:

分为局部变量和全局变量。

它们的区别:

局部变量的作用域是变量所在的局部范围,它的生命周期是进入作用域生命周期开始,出作用域生命周期结束。

全局变量的作用域是整个工程,它的生命周期是整个程序的生命周期。

定义变量的方法如下:

int x;             // 声明一个整数类型的变量x
float pi = 3.14;   // 声明并初始化一个浮点数类型的变量pi
char ch = 'A';     // 声明并初始化一个字符类型的变量ch

变量的命名需要符合一定的规则,包括以字母或下划线开头、由字母、数字和下划线组成等。

变量和常量在程序中都具有一定的作用,常量用于表示固定的数值或字符串,而变量用于存储和处理数据。在程序设计中,常量和变量的使用是非常重要的基础概念。


总结

      本篇文章详细地讲了C语言的详细入门基础知识,希望能够帮到大家!

     以后还会给大家展现更多关于C语言的其他重要的基础知识,感谢大家支持懒大王!

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