程序设计初步

1.程序的基本结构

函数

函数 是C语言程序的基本单位
函数以 {} 为开始/结束标志
作为一个程序，必须有一个主函数，即 main 函数
每个函数由语句构成，每个语句以 ； 结尾

预编译命令

每个C语言程序都含有预编译命令
预编译命令有三类：

1. 宏定义

   #define PI 3.14

2. 文件引入

   #include <stdio.h>

3. 条件编译 （我没用过）

   #ifdef

注释

注释在程序的编译与运行中均不起作用，仅仅增加程序可读性
具体格式:

//这是一条注释

2.基本概念

基本字符

C语言源程序只能存在基本字符，否则无法通过编译
基本字符包括：

1. 大小写字母
2. 数字
3. 其他的可显示字符
4. 特殊字符

注： 程序中所有的字符（除了注释中的内容）必须是英文格式

标识符

标识符用于标识程序中的名字，描述变量（其实就是你给函数或变量取的名）
分为三类：

1. 用户自定义标识符
2. 预定义标识符
3. 关键字

几个重要特征：

1. 标识符只能由 字母，数字及下划线 组成
2. 标识符对大小写敏感

关于关键字：
系统给其赋予了特定功能，不能用于其他目的
如：

int
float
double
char
break
...

3.数据类型

C语言中的数据区分类型

分类

1. 基本类型
   1. 整形：int
   2. 字符型：char
   3. 浮点型：
      1. 单精度浮点型：float
      2. 双精度浮点型：double
2. 构造类型
   1. 数组类型
   2. 结构体类型
   3. 共用体类型
   4. 枚举类型
3. 指针类型
4. 空类型

限于章节原因，本处仅对基本类型进行说明

基本数据类型

整形（int）

用于描述整数
取值范围：$-2^{31}$~$2^{31}-1$

浮点型（float，double）

用于描述实数
其中 float 与 double 的区别在于前者精度更低，占用内存也更小
由于计算机以指数形式存储浮点型，因此存在误差

字符型（char）

用于存储单个字符信息
存储的是对应字符的 ASCⅡ码
在此举一例：

printf("%c", 63);
printf("%c", ?);

这两条语句的输出结果应当都是字符 ‘ ？’

基本数据类型的扩充

短整型（short int / short）

与 整形（int） 的区别在于取值范围更小，占用内存也更小
取值范围：$-2^{15}$~$2^{15}-1$

长整型（long int / long）

与 整形（int） 的区别在于取值范围大于等于int的范围，主要用于处理一些比较大的整数问题

无数据类型（unsigned）

unsigned 可以加在 int, short, long, char 的前面，取消其二进制数第一位表示符号的限制，因此unsigned类型只能表示正数

变量 & 常量

顾名思义，变量在函数编译过程中可变，而常量不可变

如：

double x = 2.3;

这一语句中，x是被定义出来的变量，2.3是个常量

变量

系统在编译过程中会为变量分配相应的内存空间，不同类型的变量被分配的空间不同

变量的定义：

int i;
char c;
...

变量的赋值：

int i;
i = 10;

常量

分类：

1. 整形常量
2. 实型常量
3. 字符型常量
4. 字符串常量
5. 符号常量

关于字符型常量参与计算

由于字符型常量存储的是相应字符的 ASCⅡ码，因此可以将其作为整形进行相应计算
如：

char c = 'a';
c = c - 32;
printf("%c", c);

这里的输出结果应该是 ‘A’

关于转义字符

用转义字符表示 ASCⅡ码 中不可打印的功能性字符
如：换行表示为‘ \n ’, 制表（tab）表示为‘ \t ’, …

关于字符串常量

字符串常量利用双引号括起来，可表示多个字符的集合
如：

"Hello world"

4. 数据的输入与输出

输出函数printf

一般格式：

printf("格式控制串", 输出表列);

格式控制串决定输出的数据类型，分别表示为：

1. %d -> int
2. %f -> float/double
3. %c -> char
4. %ld -> long
5. %s -> 字符串

输入函数scanf（在Visual Studio中为scanf_s）

一般格式：

scanf("格式控制串", 地址表列);

注：
格式控制串与printf大抵相同，但是这里将 double 的格式控制串更改为了 %lf
同时后面的地址表列为地址，故需要在变量前加上取地址符号 &

字符型数据的输入与输出

C语言为字符型数据设定了新的输入方式（ getchar ）与新的输出方式（ putchar ）
格式为：

char ch = getchar();
putchar(ch);

5.运算符与表达式

运算符

运算符是C语言中表示相应运算的特殊符号

关于运算符的运算顺序与层级，博主认为依靠个人的编程经验与计算习惯可以判断，故这里不再详述。

几点提示：

1. C语言中整形除以整形得出的数字还是整形，如：

   printf("%d", 8/5);

   这个语句的输出应当是1
2. size of 是个运算符，不是个函数，要记牢
3. 自增（减）时，如果符号在前，就先加减，再运算，反之，若符号在后，就先运算，再加减
4. 关于 +，*，% 与 = 的连用：

   a += 2;

   等价于：

   a = a + 2;

   上述法则对于 *，%同样适用，不再赘述

6.数据类型的转换

自动类型转换

在运算时，如果程序识别到两个不同类型的数据进行运算，会以 向高看齐 的原则进行格式转换

注意：此时可能会出现数值溢出的问题，通常警告为：

warning: overflow in implicit constant conversion

强制类型转换

在编程过程中，如果需要令一个变量以另一个数据类型参与运算，可以采用强制类型转换的方式，具体格式为：

int i;
double x;
x = (double)i + 3.14;

可以看到，上述过程中对原本为整形的 i 进行了强制类型转换，将其转换为 double 类型参与运算

需要注意的是，强制类型转换后，被转换的变量类型是不变的，即 i 仍然是int型变量

7.数学函数

在C语言中有相应的对各种数学函数进行定义的库： <math.h>
在需要使用时，在函数前进行相应的预编译即可

以上，是编程前需要了解的一些知识

这篇博文就到这里~