C语言是一种通用的、过程式的计算机编程语言,它广泛应用于各种软件开发领域,C语言具有简洁、高效、可移植等特点,使得它在底层编程和系统开发中具有不可替代的地位,本PDF将介绍C语言的基本概念、语法结构、数据类型、运算符、控制结构、函数、指针、数组、结构体、文件操作等方面的知识,并通过实例代码演示如何将这些知识点应用到实际项目中。

二、C语言基本概念

1、编译与解释:编译是将源代码转换为目标代码的过程,而解释是在运行时将源代码逐行转换为机器指令并执行的过程,C语言是一种编译型语言,需要通过编译器将源代码转换为可执行文件。

2、集成开发环境(IDE):集成开发环境是一种软件工具,它提供了编写、调试、运行和部署程序所需的所有功能,常用的C语言IDE有Visual Studio、Code::Blocks、Dev-C++等。

3、源文件与目标文件:源文件是包含C语言源代码的文件,其扩展名为.c;目标文件是由编译器生成的二进制文件,其扩展名为.obj;可执行文件是由链接器将目标文件链接在一起生成的文件,其扩展名为.exe。

三、C语言语法结构

1、语句与表达式:语句是C语言中的一条命令,用于执行某种操作;表达式是由常量、变量、运算符和函数调用组成的式子,用于计算结果。

2、注释:注释是对源代码的解释和说明,有助于提高代码的可读性和可维护性,C语言有两种注释方式:单行注释以“//”开头,多行注释以“/*”开头,以“*/”结尾。

3、标识符:标识符是用于表示变量、函数、数组等对象的名称,C语言的标识符命名规则如下:只能由字母、数字和下划线组成,且必须以字母或下划线开头;不能使用C语言的保留字作为标识符。

四、数据类型

1、基本数据类型:C语言提供了以下基本数据类型:整型(int)、浮点型(float)、双精度浮点型(double)、字符型(char)。

2、枚举类型:枚举类型是一种特殊的整数类型,用于表示一组具有固定值的符号常量,枚举类型的定义和使用如下:

enum Weekday {Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun};
enum Weekday today = Mon;

3、指针类型:指针类型是一种特殊的数据类型,用于存储变量的内存地址,指针的定义和使用如下:

int num = 10;
int *p = # // p指向num的内存地址

五、运算符与表达式

1、算术运算符:包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、取模(%)等。

2、关系运算符:包括等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、小于(<)等。

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3、逻辑运算符:包括与(&&)、或(||)、非(!)等。

4、位运算符:包括按位与(&)、按位或(|)、按位异或(^)、按位取反(~)等。

5、赋值运算符:包括赋值(=)、自增(++)、自减(--)等。

六、控制结构

1、条件语句:条件语句用于根据条件的真假执行不同的代码块,C语言提供了if、if-else和switch-case三种条件语句。

2、循环语句:循环语句用于重复执行某段代码,C语言提供了for、while和do-while三种循环语句。

3、break和continue语句:break语句用于跳出当前循环或switch语句;continue语句用于跳过当前循环的剩余部分,进入下一次循环。

七、函数

1、函数定义与声明:函数是一段具有特定功能的代码块,可以通过函数名进行调用,函数定义包括函数名、参数列表和返回值类型;函数声明包括函数名、参数列表和返回值类型。

2、函数参数与返回值:函数参数是传递给函数的值;函数返回值是从函数返回给调用者的值,函数可以没有参数和返回值,也可以只有一个参数和一个返回值。

3、递归函数:递归函数是一种调用自身的函数,递归函数需要设置一个终止条件,以避免无限递归导致栈溢出。

八、数组与字符串

1、数组:数组是一种线性数据结构,用于存储多个相同类型的元素,数组的定义和使用如下:

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 定义一个包含5个整数的数组arr,并初始化为{1, 2, 3, 4, 5}

2、字符串:字符串是由字符组成的序列,用于表示文本信息,C语言没有内置的字符串类型,通常使用字符数组来表示字符串,字符串的处理涉及到字符的输入输出、字符串的长度计算、字符串的拷贝和拼接等操作。

九、结构体与联合体

1、结构体:结构体是一种自定义的数据类型,用于表示具有多个属性的对象,结构体的定义和使用如下:

struct Student {int id; char name[20]; float score;}; // 定义一个包含id、name和score属性的结构体Student
struct Student stu1 = {1, "张三", 90.5}; // 定义一个Student类型的变量stu1,并初始化为{1, "张三", 90.5}

2、联合体:联合体是一种共享同一块内存空间的数据类型,各个成员共享相同的内存地址,联合体的定义和使用如下:

union Data {int i; float f; char c;}; // 定义一个包含i、f和c属性的联合体Data,各成员共享同一块内存空间
union Data d; // 定义一个Data类型的变量d,其内存空间大小取决于最大成员的大小,即sizeof(d) == sizeof(int) || sizeof(d) == sizeof(float) || sizeof(d) == sizeof(char)