标准c语言（一）

一、变量

变量的输入

int scanf(const char *format, ...);
功能：在终端读取数据值并赋值给变量
format："只放占位符
...:    变长参数，提供变量的地址 &变量名 获取该变量的地址
返回值：成功读取到的变量个数，一般不使用
​
错误使用：
scanf("请输入:%d\n",&num);
​
#include <stdio.h>
​
正确使用：
int main(int argc,const char* argv[])
{
    int num = 0;
    printf("请输入num的值:");
    int ret = scanf("%d",&num);                                     
    printf("num=%d ret=%d\n",num,ret);
}

二、常量（了解）

常量就是程序运行过程中不能改变的量，C语言中常量有：字面值常量、宏常量、枚举常量。

字面值常量

100     int
100l    long
100ll   long long
100u    unsigned int
100lu   unsigned long
100llu  unsigned long long
定义一个宏常量表示100年总共有多少秒，不考虑闰平年
    #defined SEC 3600*24*365*100u
​
3.14    double
3.14f   float
3.14F   long double
​
'b'     char

注意：使用适当的后缀可以确保数据类型的匹配，其次提高代码可读性，如果没有正确的后缀，可能导致不正确的结果或者类型转换的问题

三、格式化输出

%nd     最少显示n个字符宽度，不够则补空格，右对齐
%-nd    最少显示n个字符宽度，不够则补空格，左对齐
%0nd    最少显示n个字符宽度，不够则补0，右对齐
%n.mf   最少显示n个字符宽度(包括小数点)，小数点后显示m个字符宽度，不够则补空格，右对齐
%g      不显示小数点后多余的0

四、运算符

自变运算符

前自变：++num/--num
    变量的值立即加1或者减1
后自变：num++/num--
    变量的值也会加1或减1，但是在下一行代码才生效

注意：

不要在一行代码中过多地使用自变运算符，因为不同的编译器对它们的解释规则不同，而且有时候会在合适的地方把后自变优化成前自变

只能给变量使用自变运算符

算术运算符

+ - * 
    /   除       进行除法运算，获取商
    %   求余      进行除法运算，获取余数
注意：
    整数/整数   计算结果没有小数部分  例如5/3 1  3/5 0
    /和%都是除法运算，除数不能为0，运行时会出现 浮点数例外 (核心已转储) 的报错信息，并且程序立即停止运行
    求余的运算对象不能出现浮点数 

关系运算符

>
>=
<
<=
==  相等
!=  不相等

注意1：它们的运算结果是逻辑值，C语言中的逻辑值用0（假）和1（真）来模拟的，并且计算出来的结果还可以继续参与数学运算

注意2：

与数学规则不同 ，10 < num <100 在C语言中会先计算左边小于号，得到逻辑值1\0，该结果继续与100进行比较，一定满足小于100，所以在C中是恒为真的。

注意3：

使用 == 运算符时，容易漏写一个= ，变成赋值，所以一般把常量放在==的左边，如果漏写，编译器会报错

逻辑运算符

会把运算对象先转换成逻辑值再运算，值为0时逻辑为假，值非0时逻辑为真
A && B  逻辑与运算符 
    一假即假
A || B  逻辑或运算符 
    一真即真
!A  逻辑非运算符  
    求反
注意：! 运算符的优先级要比 && || 高

&& || 短路特性：

当左边的运算结果已经可以确定整个逻辑运算表达式的结果时，右边的不再进行运行

适当地使用该特性可以精简if单分支结构，能看懂即可，不要太过分，不要过分地影响代码可读性

if(num > 0)
{   
    num++;
} 
等同于
((num > 0) && (num++)); 

三目运算符

[A] ? [B] : [C]
有三个运算对象，先把A转换成逻辑值，为真则执行B，为假则执行C，相当于精简版的if else结构

注意：与else if不同的是三目运算符必须有运算结果，所以里面不能出现流程控制语句:return 0\break\continue

赋值运算符

=		注意：赋值的值就是整个赋值运算符的运算结果
a += b;		a = a+b;
a -= b;	a *= b; a/=b; a%=b;

sizeof字节运算符：

sizeof不是函数，是C语言32个关键字之一，能计算出数据在内存中的所需要的字节数，如果运算对象不是一个表达式时，可以不使用小括号 sizeof num

并且sizeof括号内的表达式没有执行，只是猜测里面字节数最大为结果`

sizeof(10>100?3.13:40)	//	结果是8 并没有执行三目运算符

位运算符

& | ~ ^ >> << 都是针对数据的二进制补码进行运算，后序再详细讲解

五、类型转换

前提：只有相同类型的数据才能在一起进行运算，因为不同类型的数据，字节数不同、格式、运算规则不同，必须把不同类型的数据转换成同一类型才能运算。

自动类型转换(隐式类型转换)：

不同类型的数据组成的表达式，编译器会把先它们转换成相同的类型再计算，这叫作自动类型类型或隐式类型转换，它们的转换规则是以不丢失数据为前提：在C语言中，当不同的基本类型组成表达式时，会发生自动类型转换。这些转换规则通常是为了使表达式能够正确计算。以下是一些基本类型在表达式中自动类型转换的规则：

1. 整数提升：在表达式中，所有的char和short类型的值都会被提升为int类型。

2. 算术转换：算术转换发生在不同数值类型之间。具体来说，当一个操作数是浮点数（float或double）而另一个操作数是整数（int、char、short等）时，整数会被转换为浮点数。这种转换确保了浮点数和整数之间进行运算时的精度。

3. 无符号整数和有符号整数的转换：当无符号整数和有符号整数进行运算时，有符号整数的类型会被提升为与其范围相同的无符号整数类型。

4. 赋值运算符（=）：在赋值运算符中，右边的表达式会被转换为左边变量的类型。

   这些规则是为了使C语言在处理不同类型的数据时能够正确地计算结果。然而，需要注意的是，过多的类型转换可能会导致代码难以理解和维护，因此在编写代码时需要小心处理这些转换。

强制类型转换(显式类型转换)：

在C语言中，强制类型转换（也称为显式类型转换）用于将一个表达式或变量的值强制转换为指定的类型。强制类型转换的语法如下：

(type) expression

其中，type 是目标类型，expression 是要转换的表达式或变量名。

请注意以下几点关于强制类型转换的注意事项：

1. 强制类型转换可以将表达式或变量的值转换为目标类型，无论其原始类型是什么。这可能导致精度损失或数据截断（字节多的向字节数少进行转换 ）。

2. 强制类型转换只改变值的解释方式，而不改变任何位的内容。例如，将一个浮点数转换为整数时，小数部分会被丢弃。

3. 当进行强制类型转换时，应确保转换操作是合法和安全的。例如，在将浮点数转换为整数时，如果浮点数超出了整数类型的表示范围，则结果可能是不确定的。

4. 强制类型转换可以应用于基本类型、指针类型和枚举类型。

以下是一些示例，展示了强制类型转换的使用情况：

int a = 10;
double b = 3.14;
int result = (int) b;  // 将浮点数转换为整数类型
double sum = (double) a + b;  // 将整数转换为浮点数类型

int* ptr = (int*) malloc(sizeof(int));  // 强制将返回类型为 void* 的 malloc 转换为 int* 类型

enum Colors { RED, GREEN, BLUE };
int color = (int) GREEN;  // 将枚举类型转换为整数类型

需要谨慎使用强制类型转换，确保转换操作的安全性和合理性。不正确的类型转换可能会导致程序运行时错误和不确定的行为。应仔细考虑使用强制类型转换的场景，并尽量避免过度依赖强制类型转换来解决问题，而是考虑是否有更好的设计和类型匹配的方案。

六、if语句

代码的默认执行流程是从上到下，逐步、逐条执行的，if语句可以根据判断条件选择让代码是否执行，改变了代码 的默认执行流程，所以这种语句也叫流程控制语句。

if(条件) // 单分支 
{
	// 当条件为真时，执行此处代码，如果此处代码只有一行，大括号可以省略，但在商业项目中建议不要省略，因为这样会影响代码的可扩展性
}

if(条件)	// 双分支
{
	// 当条件为真时，执行此处代码
}
else
{
	// 当条件为假时，执行此处代码
}

if(条件1) // 多分支
{
	// 当条件1为真时，执行此处代码
}
else if(条件2) // 可以有多个else if
{
    // 当条件2为真时，执行此处代码
}
...
else
{
	// 当条件1、条件2都为假时，执行此处代码
}

注意：

如果if、else的代码块只有一行代码，大括号可以省略。

尽管C语言允许在if语句中省略大括号，但这样做可能导致以下问题：

1. 可读性差：如果省略大括号，只有紧随其后的一行代码会在if条件为真时执行。这样容易导致代码混淆，特别是当if语句中有多行代码时，很难一目了然地知道哪些代码受到if条件的控制。

2. 容易出错：因为只有紧随其后的一行代码受到if条件的控制，如果在if语句后面添加其他代码而没有添加大括号，则新添加的代码无论if条件真还是假都会执行。这可能会导致逻辑错误和意外行为。

3. 可维护性低：如果要在if条件为真时添加更多代码，需要手动添加大括号。在多个if语句嵌套时，容易忘记添加大括号或添加错误的大括号，导致逻辑混乱和错误。

因此，为了保证程序的可读性、可靠性和可维护性，推荐始终使用大括号明确指定if语句的代码块。即使if条件只控制一行代码，也应该用大括号将该行代码包裹起来，以防止潜在的错误和增加代码的可读性。

练习1：输入一个年份，判断是闰年还是平年？四闰百不闰 四百闰

能被4整除并且不能被100整除，或者能被400整除的 是闰年

练习2：输入一个年份和月份，判断该月有多少天？

练习3：输入一个3位整数，判断是否是水仙花数？

abc == a*a*a + b*b*b + c*c*c

练习4：输入一个成绩，判断等级

[100,90] A

[89,80] B

[79,70] C

[69,60] D

[59,0] E

other 输入成绩有误

七、switch开关语句

switch(数据)
{
    case v1:	语句1;	break;
    case v2:	语句2;	break;
    case v3:	语句3;	break;
	...
    default:	语句4;
}

1、switch小括号中的数据可以是变量、表达式、常量，但是结果一定是整型；case后面的数据也必须是整型常量，不能是变量

2、当case后面的值与数据相等时会打开开关，case后面的语句会执行，如果开关没有通过break关闭，那会一直往下执行

3、default无论放在switch中哪个位置，当所有的case开关都不满足时，会最后执行dafault的内容

4、switch与if else 比较只是代码较为简洁，switch能解决的问题，if else一样可以解决，所以在实际开发中程序员一般只使用if else就足够了

gnu编译器的专用语法：

switch(数据)
{
    case n1 ... n2:	语句; break;
}
表示 [n1,n2]之间都满足打开开关

练习5：输入一个月份，判断季节

练习6：输入一个月份，判断天数，忽略闰平年问题

八、for循环语句

通过反复执行一段代码，达到解决问题的目的，被反复执行的代码称为循环语句

for是一种非常灵活的循环，一般使用一个变量来引导它的执行，该变量称为循环变量，早期使用index名字作为循环变量名，后面逐渐演变成i，如果有多个循环嵌套时，可以使用i j k l

for([1];[2];[3])
{
   [4]; 
}

模块1：为for循环做一些准备工作：定义循环变量、给循环变量赋初值，但是在for中定义的变量，一旦出了循环就无法使用
模块2：判断循环条件是否成立，如果条件成立执行模块4，如果条件不成立则结束for循环，如果没有语句，则默认条件成立
模块4：被反复执行的代码，称为循环体语句
模块3：改变循环变量的值，让循环变量自加或自减，i++、i--，防止出现死循环
循环流程：
	1、2、4、3、2、4、3、2、4、3、4...
    
C89语法标准下不允许在模块1中定义变量，C99之后允许定义，当前Ubuntu16.04默认的gcc语法标准采用的是c99标准
如果想要使用其他标准：
	gcc xxx.c -std=gnu89\99\11

for的不同写法：

for(;;)	//	死循环
{
    ...
}

int i=0;
for(; i<10; i++)
{
    ...
}

for(int i=0; i<10; )
{
    ...
    i++;
}

for(int i=0; i<10; i++,...);

注意：如果无论for循环写成什么样子，循环体只执行1次，就很有可能是小括号后面加了分号
注意：
	1、建议for的大括号要上下对齐，里面的内容要缩进一次
	2、如果for循环只有一行代码，可以省略大括号，但是商业代码要求不能省略

九、while循环语句

while(循环条件)
{
   	//	循环语句
}

for(;循环条件;)
{
    //	与上面的while效果一致
}

执行流程：先检查循环条件，条件为真执行循环体，条件为假，直接结束while循环

for循环的精简版本效果与while相似

当明确知道循环次数的问题适合使用for循环解决

当不明确知道循环次数的问题，适合使用while循环解决

十、do-while循环语句

do{
   //	循环语句 
}while(循环条件);	//	分号不能少

执行流程：先执行循环语句，再判断循环条件，条件为真执行循环体，条件为假，直接结束循环，无论条件真或假，循环语句必定最少执行一次

注意：适合先干活、再判断的场景：输入密码判断

注意：在do-while的大括号中定义变量，在小括号中不能使用

十一、循环嵌套

循环语句中包含了循环语句，特点：外层循环执行1次，内层循环执行n次

for(int i=0; i<10; i++)
{
    for(int j=0; j<10; j++)
    {
        
    }
    printf("\n");
}

练习7：计算出所有的水仙花数

练习8：输入一个正整数，判断是否是素数 （只能被1和他本身整除的数）

练习9：输入一个正整数，判断是否是回文数 12321 123321

练习10：模拟输入6位密码，输入正确显示"登录成功"，输入错误提示还剩几次机会，并继续输入，最多连续错3次，则显示"账号已锁定"，并结束程序

十二、跳转语句

break跳转语句

用法1：在switch语句中可以关闭开关

用法2：在循环语句中，可以跳出所在的一层循环，是一种提前结束循环的一种方式，提高循环效率

continue跳转语句

只能在循环语句中，停止本次循环，直接进入下一次循环，根据条件改善循环的执行

return跳转语句

return可以提前结束函数，并返回一个结果给调用者

goto跳转语句

作业1：输入一个整数，分解显示 -1234 - 1 2 3 4

作业2：输入n，显示前n项斐波那契数列 1 1 2 3 5 8 13

作业3：显示9*9乘法表

作业4：显示出100-1000之间所有的素数

作业5：输入一个日期(yyyy-mm-dd)，计算该日期自(1年1月1日)过了多少天