现各种数据结构的运算。C语言的运算符有34种,范围很宽,灵活使用各种运算符可以实现难度极大的运算。
C语言能直接访问硬件的物理地址,能进行位(bit)操作。兼有高级语言和低级语言的许多优点。
它既可用来编写系统软件,又可用来开发应用软件,已成为一种通用程序设计语言。
另外C语言具有强大的图形功能,支持多种显示器和驱动器。且计算功能、逻辑判断功能强大。
[17]缺点
1. C语言的缺点主要表现在数据的封装性上,这一点使得C在数据的安全性上有很大缺陷,这也是C和C++的一大区别。
2. C语言的语法限制不太严格,对变量的类型约束不严格,影响程序的安全性,对数组下标越界不作检查等。从应用的角度,C语言比其他高级语言较难掌握。也就是说,对用C语言的人,要求对程序设计更熟练一些
基础语法
数据类型
C的数据类型包括:整型、字符型、实型或浮点型(单精度和双精度)、枚举类型、数组类型、结构体类型、共用体类型、指针类型和空类型。[20]
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常量与变量
常量其值不可改变,符号常量名通常用大写。
变量是以某标识符为名字,其值可以改变的量。标识符是以字母或下划线开头的一串由字母、数字或下划线构成的序列,请注意第一个字符必须为字母或下划线,否则为不合法的变量名。变量在编译时为其分配相应存储单元。
数组
如果一个变量名后面跟着一个有数字的中括号,这个声明就是数组声明。字符串也是一种数组。它们以ASCII的NULL作为数组的结束。要特别注意的是,方括内的索引值是从0算起的。[21]指针
如果一个变量声明时在前面使用 * 号,表明这是个指针型变量。换句话说,该变量存储一个地址,而 *(此处特指单目运算符 * ,下同。C语言中另有 双目运算符 *) 则是取内容操作符,意思是取这个内存地址里存储的内容。指针是 C 语言区别于其他同时代高级语言的主要特征之一。
指针不仅可以是变量的地址,还可以是数组、数组元素、函数的地址。通过指针作为形式参数可以在函数的调用过程得到一个以上的返回值(不同于return(z)这样的仅能得到一个返回值。
指针是一把双刃剑,许多操作可以通过指针自然的表达,但是不正确的或者过分的使用指针又会给程序带来大量潜在的错误。[21]字符串
C语言的字符串其实就是char型数组,所以使用字符串并不需要引用库。但是C标准库确实包含了一些用于对字符串进行操作的函数,使得它们看起来就像字符串而不是数组。使用这些函数需要引用头文件。[22]文件输入/输出
在C语言中,输入和输出是经由标准库中的一组函数来实现的。在ANSI/ISO C中,这些函数被定义在头文件;中。
标准输入/输出
有三个标准输入/输出是标准I/O库预先定义的:
stdin标准输入
stdout标准输出
stderr输入输出错误[20]运算
C语言的运算非常灵活,功能十分丰富,运算种类远多于其它程序设计语言。在表达式方面较其它程序语言更为简洁,如自加、自减、逗号运算和三目运算使表达式更为简单,但初学者往往会觉的这种表达式难读,关键原因就是对运算符和运算顺序理解不透不全。当多种不同运算组成一个运算表达式,即一个运算式中出现多种运算符时,运算的优先顺序和结合规则显得十分重要。在学习中,对此合理进行分类,找出它们与数学中所学到运算之间的不同点之后,记住这些运算也就不困难了,有些运算符在理解后更会牢记心中,将来用起来得心应手,而有些可暂时放弃不记,等用到时再记不迟。
先要明确运算符按优先级不同分类,《C程序设计》运算符可分为15种优先级,从高到低,优先级为1 ~ 15,除第2.13级和第14级为从右至左结合外,其它都是从左至右结合,它决定同级运算符的运算顺序。[23]关键字
关键字又称为保留字,就是已被C语言本身使用,不能作其它用途使用的字。例如关键字不能用作变量名、函数名等标识符
由ANSI标准定义的C语言关键字共32个:
auto double int struct break else long switch
case enum register typedef char extern return union
const float short unsigned continue for signed void
default goto sizeof volatile do if while static inline
restrict _Bool _Complex _Imaginary _Generic[24]一、数据类型关键字
基本数据类型
void:声明函数无返回值或无参数,声明无类型指针,显示丢弃运算结果。
char:字符型类型数据,属于整型数据的一种。
int:整型数据,表示范围通常为编译器指定的内存字节长。
float:单精度浮点型数据,属于浮点数据的一种。
double:双精度浮点型数据,属于浮点数据的一种。
_Bool:布尔型
_Complex:复数的基本类型
_Imaginary:虚数,与复数基本类型相似,没有实部的纯虚数。
_Generic:C11中提供重载的接口入口。
类型修饰关键字
short:修饰int,短整型数据,可省略被修饰的int。
long:修饰int,长整型数据,可省略被修饰的int。
signed:修饰整型数据,有符号数据类型。
unsigned:修饰整型数据,无符号数据类型。
restrict:用于限定和约束指针,并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式。
复杂类型关键字
struct:结构体声明。
union:共用体声明。
enum:枚举声明。
typedef:声明类型别名。
sizeof:得到特定类型或特定类型变量的大小。
inline:内联函数用于取代宏定义,会在任何调用它的地方展开。
存储级别关键字
auto:指定为自动变量,由编译器自动分配及释放。通常在栈上分配。
static:指定为静态变量,分配在静态变量区,修饰函数时,指定函数作用域为文件内部。
register:指定为寄存器变量,建议编译器将变量存储到寄存器中使用,也可以修饰函数形参,建议编译器通过寄存器而不是堆栈传递参数。
extern:指定对应变量为外部变量,即标示变量或者函数的定义在别的文件中,提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。
const:与volatile合称“cv特性”,指定变量不可被当前线程/进程改变(但有可能被系统或其他线程/进程改变)。
volatile:与const合称“cv特性”,指定变量的值有可能会被系统或其他进程/线程改变,强制编译器每次从内存中取得该变量的值。
二、流程控制关键字
跳转结构
return:用在函数体中,返回特定值(如果是void类型,则不返回函数值)。
continue:结束当前循环,开始下一轮循环。
break:跳出当前循环或switch结构。
goto:无条件跳转语句。
分支结构
if:条件语句,后面不需要放分号。
else:条件语句否定分支(与if连用)。
switch:开关语句(多重分支语句)。
case:开关语句中的分支标记,与switch连用。
default:开关语句中的“其他”分支,可选。
循环结构
for循环
for循环结构是c语言中最具有特色的循环语句,使用最为灵活方便,它的一般形式为:
for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体语句 。(其中;不能省略)
表达式
表达式1为初值表达式,用于在循环开始前为循环变量赋初值。
表达式2是循环控制逻辑表达式,它控制循环执行的条件,决定循环的次数。
表达式3为循