如何系統學習C 語言(上)之 基礎篇


大話C 語言(一)

初識C 語言

老實說,上大學之前我根本不知道什么是C 語言,所以當初學校開設這門課時,我是充滿了好奇,所以當初我翻閱了大量的C 語言入門書籍,千篇一律,都是從一些概念、術語和理論講起,沒看多久就會頭暈眼花,想睡覺。或許是對歷史特感興趣吧,有兩點倒是奇跡般的記在了腦海中:1,C 語言的創始人—— 來自貝爾實驗室的丹尼斯.里奇,於1972年發明了C 語言,被稱為C 語言之父; 2,C 語言的標准:我當時就想,秦始皇當年統一中國后,他立即進行了“ 書同文,車同軌,統一度量衡”,那使用C 語言的人這么多,如果不同的使用者沒有一個共同的標准,那也不可能使得C 語言常年霸占語言排行榜榜首。C 語言的誕生比較久遠,在它的發展過程中出過很多標准,目前主流的應該是“C 99” 標准。

C 語言的特點

C 語言程序設計就是結構化程序設計,它的主要觀點是采用自頂向下、逐步細分和模塊化的程序設計方法,使用順序、選擇、循環三種基本控制結構來構造程序。

世間萬物都有兩面性,C 語言既有簡潔性、靈活性、高效性等優點,又有如 若標識命名不得體,代碼編排不規范,使用了野指針,出現內存泄漏等就會使得它原本的優點變成糟糕的缺點。

為何學習C 語言

我們天天使用的操作系統,數據庫,游戲引擎等大多都是使用C 語言實現的,還有很多經典算法、框架也是用C 語言來編寫的。除此之外,在已經進入了“物聯網”時代,嵌入式開發已經非常廣泛,學好C 語言也是為嵌入式開發打基礎。同時只有當我們懂得了C 語言面向過程的結構化程序設計后,當我們在繼續學習其他像Java 這樣基於面向對象思想的語言時,我們才能更好的真正理解它。

C 語言基礎

1,基本數據類型

C 語言里面有不少數據類型,這里先建議大家從最簡單的三類基本數據類型開始了解:整型、實型與字符型。

2,常量與變量

從名字上我們就可以看出他們之間是互斥的關系。“常”有恆久的意思,即在C 語言中能夠保持恆久不變的量就叫做常量,反之,若其值能夠發生變化的量就稱為變量。

常見的「常量」有:整型常量、實型常量、字符常量、字符串常量等;「變量」與常量除了其值是否能發生變化之外,兩者之間的形態也有所不同。常量通常以值得形式存在,而變量看上去卻像一個“容器”。不同類型的變量就像不同大小的“容器” ,里面可以放置不同類型和大小的數據。

3,C 語言運算符

什么是運算符呢?當然是能進行相關運算的一些符號啦!就像小學數學里所學到的“+、-、×、÷”四則運算符。C語言中還有大量的運算符,這些運算符若從所需要的操作數個數上看,可分為一目、二目和三目運算符。例如賦值運算符,它需要左右兩個操作數,所以它就是二目運算符;對於用作說明一個數是正數還是負數的正號運算符“+”和負號運算符“–”,由於它只需要一個操作數,所以它就是一目運算符!至於三目運算符,就是同時需要三個操作數了。其實C語言中只有一個三目運算符,物以稀為貴,下面就重點說一下~ 不過先提醒一句,C語言中的所有運算符都需要使用英文字符,千萬不要使用中文的標點符號了(初學者常犯的錯誤)。

條件運算符: “?:” —— 一個英文的問號和一個英文的冒號,使用方式如下:
操作數1 ? 操作數2 : 操作數3

那這個運算符如何使用呢?簡單的說就是,根據操作數1 是真是假這個條件,來決定結果是操作數2還是操作數3,二者必選其一。如下例:

int a,b;
a= 1 ? 10 : 100;	//條件運算符的結果為操作數2的值
b= 0 ? 10 : 100;	//條件運算符的結果為操作數3的值

4,標准 I/O 函數

一個好的程序應該會將運行的狀態和執行的結果以信息的形式告知用戶,甚至在某些情況下會要求得到用戶的特定信息,這種與程序進行交流的行為就稱為交互。

我們把一個程序獲取用戶的信息稱為程序的輸入,將信息告知用戶稱為程序的輸出,擁有這種功能的函數就稱為I/O函數(Input/Output),即輸入/輸出函數。如果是通過控制台窗口來完成這些I/O操作的,即為標准I/O函數,C語言中有許多標准I/O函數,其中使用最廣泛、功能最強大的是printf函數和scanf函數了。

C 語言流程控制

大家是否記得這樣一個經典小品呢?是有關腦筋急轉彎的,其中有宋丹丹問趙本山:“把大象裝進冰箱需要幾步?”。趙本山頓時一懵,答不出來,宋丹丹笑着說:“只需要3 步:第一步打開冰箱門,第二步把大象裝進去,第三步把冰箱門關上。” 惹得觀眾哄堂大笑····

為了簡單起見,下面直接通過簡單的實例來體會如下3 種結構: 順序結構、分支結構和循環結構。

1,順序結構

順序結構是最簡單的一種流程結構,它采用自上而下的方式逐條執行各語句。如下:

#include<stdio.h>
int main(){
	int a,b;	//定義整型變度
	float res;	//定義單精度變量,保存結構
	printf("Please input two integer:\n");	//提示輸入
	scanf("%d%d",&a,&b);	//獲取用戶輸入
	res=(float)a/b;	//計算結果
	printf("a/b = %.2f\n",res);	//輸出結果
	return 0;
}

2,分支結構

C 語言的分支結構可以控制程序的部分流程是否被執行,或是從多條執行路徑中選擇一條來執行。

#include<stdio.h>
int main(){
	int score;	//保存分數
	printf("Please enter a score between 0 and 100:\n");
	scanf("%d",&score); 
	if(score>=90)
		printf("A\n");
	else{
		if(score>=80)
			printf("B\n");
		else{
			if(score>=60)
				printf("C\n");
			else
				printf("D\n");
		}
	}
	return 0;
}

用另外一種分支語句(switch...case) 來實現:

#include<stdio.h>
int main(){
	int score;	//保存分數
	printf("Please enter a score between 0 and 100:\n");
	scanf("%d",&score); 
	printf("Grade:");
	switch(score/10)
	{
		case 10:
		case 9:
			printf("A\n");
			break;
		case 8:
			printf("B\n");
			break;
		case 7:
		case 6:
			printf("C\n");
			break;
		default:
			printf("D\n");
			break;
	}
	return 0;
}

3,循環結構

循環結構平常用的比較多,下面就列舉循環結構樣式:

1,while 語言
    while(表達式)
        語句 
2,do...while 語句
	do{
		語句
	}while(表達式);
3,for 語句
	for(表達式1;表達式2;表達式3)
		語句
		
注:for 語句小括號中的3 個表達式根據需要是可以省略掉其中一個、兩個,甚至是全部都不要也是OK 的~

函數

就跟玩積木一樣,一座壯觀的城堡是有許多塊不同的小積木搭成的,一個大的程序也是由若干個小的子程序構成的,這種以大化小、化整為零的程序設計過程就是模塊化,而那一個個模塊就是我們這里所說的主角—— 函數。

1,函數的定義

就像變量在使用前是要定義的一樣,函數在使用前也是需要定義的。函數的定義格式如下:

數據類型 函數名 ([數據類型 參數1],[數據類型 參數2]...)
{
	語句
}

關於自定義函數的兩個注意點:

  • 在c 語言中,函數是不允許嵌套定義的,即不能在一個函數中定義另外一個函數,所有的函數都是平行關系、平等的地位。但可以在一個函數中調用另外一個函數。
  • 特別需要注意你定義的函數所在的位置,如果函數的定義是在函數調用代碼之后我們還要進行函數聲明,否則在編譯時會報錯。

2,函數的分類

從函數的撰寫者的角度,可以把函數分為庫函數和自定義函數;從有無返回值的角度,可以分為有返回值函數和無返回值函數;而從函數有無參數的角度,還可以把函數分為有帶參函數和無參函數。

上面說的這些基本就是些簡單的概念,寫出來的唯一作用就是提醒大家回想一下,加之篇幅限制,所以這里就不在給出具體實例進行分析了~~~

3,遞歸調用與遞歸函數

遞歸調用的原理很簡單,就是函數的自身調用。他其實是一種特殊的函數嵌套調用。為了防止死遞歸的發生,需要有效的控制遞歸調用,那怎樣才能讓遞歸調用終止呢?那只有依靠我們的老朋友——return 語句了呀~

那下面我們自己編寫一個遞歸函數實現一個求和的小功能吧

//編寫一個遞歸函數,能夠計算1~n 的累加值,其中n 的值大於等於1
int sum(int n){
	if(n==1)		//若n 的值等於1,則表示求“1-1”的累加和
		return 1;	//通過return 語句返回1,並終止遞歸調用
	return sum(n-1)+n;	//若n 的值不為1,則進行分解
}

4,庫函數

如求冪、平方根、三角函數等我們就可以調用c 語言的數學庫函數即可,只需要包含一個"math.h" 這個頭文件,就可以使用這些和數學有關的庫函數啦。類似的還有"時間函數"、"隨機數函數"、"字符處理函數"(包含“ctype.h"頭文件) 等等。

C 標准庫中的函數有幾百個之多,更多的庫函數需要我們在編程中自己去學習和研究。畢竟庫函數都是大師們的精華之作,經歷了千錘百煉,多多熟悉和掌握它們,我們會受益匪淺的 ~ ~


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