C语言期末复习笔记

C语言期末备考突击复习笔记

这份笔记包括了C语言基础学习的一些难点，而不是从基本语法开始写起，

1. 数组与指针

核心概念

数组名 = 首地址
- int a[5];，a 的值等于 &a[0]。
- 区别：在 Java 中数组是对象，在 C 中数组是连续内存块。
指针运算（跳格子）
- 指针加减不是简单的数学加减，而是基于数据类型的大小（步长）。
- 假设地址为 1000：

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     int *p = (int*)1000;
     p + 1; // 结果是 1004 (跳过 4 字节)
     
     double *d = (double*)1000;
     d + 1; // 结果是 1008 (跳过 8 字节)

二维数组内存布局
- 二维数组（如 int a[2][3]）在内存中是**连续"拉直"**存储的（行主序）。
- a[0][2] 的下一个元素紧挨着 a[1][0]。

⚠️ 高频易错点：指针声明

指针数组 (Array of Pointers): int *p[10];
- [] 优先级高，先结合。本质是数组，里面存了 10 个指针。
数组指针 (Pointer to Array): int (*p)[10];
- () 强制结合。本质是指针，指向一个长度为 10 的数组。
- 场景：用于指向二维数组的一行。

2. 字符串

核心概念

没有 String 类型 ：C 语言用字符数组 char[] 模拟字符串。
结束标记 ：必须以 \0 结尾。"Hi" 实际占用 3 字节 ('H', 'i', '\0')。

⚠️ 陷阱：只读 vs 可写C

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// 1. 字符数组 (栈内存) ->  可以修改
char s[] = "Hello";
s[0] = 'X'; // 变成 "Xello"

// 2. 字符串字面量指针 (常量区) ->  禁止修改 (崩溃)
char *p = "Hello";
p[0] = 'X'; // Segmentation Fault!

⚠️ 陷阱：输入读取

scanf("%s", s): 遇到空格就停止。输入 "Hello World" -> 只读入 "Hello"。
fgets(s, size, stdin): 可以读取带空格的整行。

3. 函数

核心概念

值传递 (Pass by Value)
- 默认情况下，函数参数传递的是复印件。修改形参不会影响实参。
传址调用 (Pass by Reference)
- 想修改外面的变量，必须传地址。

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   // ✅ 标准交换函数
   void swap(int *x, int *y) {
       int temp = *x; // 1. 取出 x 指向的值
       *x = *y;       // 2. 修改 x 指向的内存
       *y = temp;     // 3. 修改 y 指向的内存
   }
   // 调用：swap(&a, &b);

C⚠️ 致命错误：悬空指针

绝对禁止返回局部变量的地址。

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  int* error_func() {
      int a = 10;
      return &a; // ❌ 函数结束 a 就被销毁了，返回的地址是废的
  }

静态变量

static int x = 0;: 记忆力超强。函数结束不销毁，下次调用保留上次的值。

4. 结构体

核心概念

定义与大小

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  struct Student {
      char name[20]; // 20字节
      int age;       // 4字节
  };
  // sizeof(struct Student) 至少 24 字节

成员访问
- 变量访问：stu.age (点号)
- 指针访问：p->age (箭头)，等价于 (*p).age
字符串赋值
- ❌ 错误：stu.name = "Tom"; (数组名是常量)
- ✅ 正确：strcpy(stu.name, "Tom"); (需要 <string.h>)

5. 链表

这是 C 语言最灵活的数据结构，也是考试大题热门。

5.1 结点的定义

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struct Node {
    int data;           // 数据域
    struct Node* next;  // 指针域：指向下一个同类结点
};

5.2 创建头结点

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struct Node* head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); // 申请内存
head->next = NULL; // 初始为空链表，指向 NULL

5.3 遍历/输出链表

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void print_list(struct Node* head) {
    struct Node* p = head->next; // 假设带头结点，从第一个真数据开始
    // 如果是不带头结点的链表，就写 p = head;

    while (p != NULL) {          // 只要 p 指向的地方有房子
        printf("%d -> ", p->data);
        p = p->next;             // 关键动作：移动指针到下一格
    }
    printf("NULL\n");
}

5.4 插入结点

场景：把 newNode 插到 p 结点的后面。

口诀：先连后，再连前（防止断链）。

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// 1. 新结点的右手先拉住后面的人 (B)
newNode->next = p->next;

// 2. p 的右手松开 B，改去拉住新结点
p->next = newNode;

5.5 删除结点

场景：删除 p 后面的那个结点（假设叫 target）。

口诀：先备份，再过河拆桥，最后清理门户。

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// 1. 备份：先找到要删的目标，记下来
struct Node* target = p->next;

// 2. 拆桥：让 p 直接跳过 target，连上 target 的下一个人
p->next = target->next;

// 3. 释放：把 target 占用的内存还给系统 (防止内存泄漏)
free(target);

6. 共用体 & 枚举

共用体 (union) :
- 所有成员共用同一块地盘（省空间）。
- 陷阱：写了 u.f (float)，之前的 u.i (int) 就被覆盖成乱码了。
枚举 (enum) :
- enum Color { RED, GREEN, BLUE };
- 本质是整数常量：RED=0, GREEN=1, BLUE=2。提高代码可读性。

7. 文件操作

操作三部曲

打开 : FILE *fp = fopen("文件名", "模式"); if (fp == NULL) return; // 必须检查打开是否成功
读写 : fprintf, fscanf
关闭 : fclose(fp); (必做！)

打开模式

"r" (Read): 只读。文件不存在则报错 (NULL)。
"w" (Write): 只写。文件存在则清空覆盖；不存在则创建。
"a" (Append): 追加。在文件末尾写，不覆盖原内容。

常用函数

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// 写入文本到文件
fprintf(fp, "Name: %s, Age: %d\n", name, age);

// 从文件读取数据
fscanf(fp, "%s %d", buffer_name, &buffer_age);