《C语言基础知识》课件

C语言基础知识C语言是结构化编程语言，在系统软件、嵌入式系统和游戏开发等领域广泛使用。C语言概述结构化编程语言C语言是一种结构化编程语言，以其简洁、高效和灵活的特点而闻名。广泛应用C语言广泛应用于操作系统、嵌入式系统、网络编程等领域。基础学习学习C语言是学习其他编程语言的基础，为深入学习其他编程语言打下坚实基础。C语言发展历史1现代C语言ANSI/ISO标准2C语言贝尔实验室3BCPL语言剑桥大学C语言最初由丹尼斯·里奇在贝尔实验室设计，基于早期的BCPL语言。C语言在1970年代中期开始流行，并逐渐成为最受欢迎的编程语言之一。它被广泛用于系统编程、嵌入式系统和应用程序开发。C语言仍然是一种重要的编程语言，其影响力遍及各种领域。C语言特点高效性C语言代码执行效率高，非常适合底层开发和嵌入式系统。C语言代码可以直接与硬件交互，有利于充分利用硬件资源。可移植性C语言标准定义严格，代码可以在不同平台之间移植，无需大幅修改。C语言代码可以适应多种操作系统和硬件架构，具有良好的跨平台性。C语言开发环境集成开发环境(IDE)IDE集成编译器、编辑器、调试器等工具，方便代码编写、编译、调试和运行。代码编辑器代码编辑器用于编写代码，支持语法高亮、自动补全等功能，提高代码编写效率。编译器编译器将C语言源代码转换为可执行文件，需要选择与操作系统匹配的编译器。调试器调试器用于查找代码错误，可以单步执行代码、查看变量值，帮助程序员快速定位和修复错误。基本数据类型1整型整型用于存储整数，例如10、-5、0。2浮点型浮点型用于存储带小数点的数字，例如3.14、-2.5。3字符型字符型用于存储单个字符，例如'a'、'b'、'#'。4布尔型布尔型用于存储真假值，例如true或false。变量声明与赋值1变量声明变量声明用于告诉编译器变量的类型和名称。声明时需要指定变量的数据类型，例如int、float、char等。2变量赋值变量赋值是在声明变量之后，将一个值存储到变量中。可以使用“=”运算符进行赋值，例如：inta=10;3声明与赋值同时进行可以在声明变量的同时进行赋值，例如：inta=10;这种方式更简洁，方便程序编写。常量定义定义常量常量是指在程序执行过程中其值不能改变的量。常量类型C语言中常量类型有整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量。常量定义方式使用`const`关键字定义常量，例如：`constintMAX_SIZE=100;`常量作用提高代码可读性和可维护性，避免硬编码，方便修改。运算符算术运算符C语言提供了加减乘除运算符，例如+、-、*、/，用于执行基本数学运算。比较运算符比较运算符用于比较两个操作数，例如>、<、>=、<=、==、!=，并返回真假值。赋值运算符赋值运算符将一个值赋给变量，例如=，使变量的值变为等号右侧的值。逻辑运算符逻辑运算符用于组合条件表达式，例如&&（与）、||（或）、!（非），返回布尔值结果。表达式和语句1表达式运算符和操作数组成2语句完成特定操作的指令3表达式语句的一部分4语句以分号结尾C语言程序由语句构成。每个语句代表一个操作。表达式则用于计算值，包含运算符和操作数。输入/输出语句输入语句使用`scanf()`函数读取用户输入的数据，将数据存储到程序变量中。输出语句使用`printf()`函数将程序中的数据输出到屏幕上，方便用户查看程序运行结果。格式化输出使用`printf()`函数中的格式控制符可以控制输出数据的格式，例如指定小数位数、对齐方式等。选择结构语句if语句用于判断条件是否成立，若成立则执行if语句块中的代码。例如，判断年龄是否大于18岁，若大于18岁则执行成年人的操作。else语句当if语句条件不成立时，则执行else语句块中的代码。例如，判断年龄是否大于18岁，若小于18岁则执行未成年人的操作。elseif语句当if语句条件不成立时，会逐个判断elseif语句的条件，直到满足条件为止。例如，判断成绩，若大于90分则优秀，若大于80分则良好，以此类推。switch语句用于判断一个变量的值是否与多个值匹配，若匹配则执行对应case语句块中的代码。例如，判断星期几，若为星期一则执行星期一的安排。循环结构语句1while循环循环条件在循环体之前判断，满足条件时执行循环体。循环体执行完后，再次判断条件。循环条件不满足时退出循环。2do-while循环循环条件在循环体之后判断，循环体至少执行一次，然后判断循环条件是否满足。满足条件时继续执行循环体，不满足条件时退出循环。3for循环循环条件在循环体之前判断，执行循环体时会先执行初始化语句，然后判断循环条件。满足条件时执行循环体，最后执行迭代语句。再次判断循环条件，直到不满足条件时退出循环。数组概念内存块数组存储在连续的内存区域中，就像一个整齐的箱子一样。索引访问通过索引值可以轻松访问数组中的各个元素，就像索引卡片一样。同类型数据数组可以存储同一类型的数据，就像一个有序列表。一维数组1定义连续内存空间2声明数据类型数组名[数组大小]3访问数组名[下标]4初始化赋值或直接定义一维数组是存储相同类型数据的线性结构，具有连续内存空间。可以通过声明、初始化、访问元素等操作对数组进行管理。二维数组1定义多个一维数组组成2存储连续内存空间3访问双重索引访问4应用矩阵、表格、图像处理二维数组是一种多维数据结构，可以存储具有多个维度的数据。在C语言中，二维数组可以看作是由多个一维数组组成的，它们共享相同的内存空间，可以使用双重索引来访问。函数概念代码重用函数可以将一段代码封装成一个独立的模块，方便在多个地方重复使用。降低代码冗余，提高代码可读性和可维护性。模块化设计将程序分解成多个小的函数，每个函数负责一个特定的任务。提高程序结构的清晰性和可扩展性，方便调试和维护。自定义函数1定义函数函数是完成特定功能的代码块，通过函数名调用。自定义函数需要声明和定义。2参数传递函数可以接收参数，通过形参接收实参的值。参数传递可以是值传递或地址传递。3返回值函数可以返回计算结果，返回类型应与定义的返回值类型一致。函数可以通过return语句返回结果。函数参数传递值传递将实参的值复制给形参，形参的改变不会影响实参。地址传递将实参的地址传递给形参，形参的改变会影响实参。引用传递将实参的引用传递给形参，形参的改变会影响实参。递归函数1函数自身调用函数内部调用自身2递归条件判断递归结束条件3递归过程重复调用直到结束递归函数允许函数在自身内部调用自身。递归函数定义中包含递归条件，用于判断递归结束条件。当递归条件满足时，递归过程终止。指针基本概念11.存储地址指针变量存储的是内存地址，而非实际数据。22.指针类型指针类型决定了指针指向的数据类型，例如指向整数、字符或数组。33.指针运算指针可以进行加减运算，但只能与整数相加减，不能与其他指针相加减。44.解引用运算符使用解引用运算符（*）可以获取指针指向的实际数据。指针与数组1数组名数组名代表数组的首地址2指针变量存储数组元素的地址3指针运算通过指针访问数组元素4遍历数组利用指针高效遍历数组指针与数组密切相关，理解两者关系对于高效使用数组非常重要。通过指针访问数组元素可以提高代码效率，并实现一些更灵活的操作，如动态内存分配和函数参数传递。动态内存分配1申请内存使用malloc函数申请堆内存2使用内存访问分配的内存进行操作3释放内存使用free函数释放不再使用的内存动态内存分配允许程序在运行时根据需要分配内存，提供灵活性，但需要仔细管理内存以避免内存泄漏。结构体概念自定义数据类型结构体允许您将不同类型的数据组合在一起，形成一个自定义数据类型。例如，可以创建一个“学生”结构体来存储学生的姓名、学号和成绩。成员变量结构体由一个或多个成员变量组成，每个成员变量都有自己的数据类型和名称。可以使用点运算符（.）访问结构体成员。数据封装结构体提供了一种将相关数据封装在一起的方式，这有助于提高代码的可读性和可维护性，并更好地组织数据。结构体变量1声明使用结构体类型定义变量2初始化在声明时为变量赋值3访问成员使用“.”运算符访问成员4赋值为成员变量赋值结构体变量是结构体类型的具体实例。每个结构体变量都包含定义中所有成员。可以通过“.”运算符访问结构体变量的成员。枚举类型定义枚举类型使用枚举类型可以定义一组有意义的命名常量，提高代码可读性和可维护性。枚举常量的使用可以通过枚举类型成员访问这些常量，简化代码编写，增强代码清晰度。枚举类型的优点枚举类型能够提高代码可读性、可维护性和安全性，在实际编程中具有广泛的应用。文件操作1打开文件使用fopen()函数打开文件，指定文件路径和打开模式（读、写、追加等）。2读写文件使用fread()和fwrite()函数读取和写入文件内容，指定缓冲区大小和文件指针位置。3关闭文件使用fclose()函数关闭文件，释放文件资源，避免资源泄漏。预处理命令编译前处理编译器在正式编译之前，先进行预处理。宏定义用#define指令定义常量或宏。文件包含用#include指令将其他文件包含进来。条件编译用#ifdef、#ifndef、#else、#endif指令控制代码编译。编译过程预处理阶段将源代码中的宏定义、文件包含等预处理指令进行处理，生成预处理后的源代码。编译阶段将预处理后的源代码翻译成汇编语言代码。汇编阶段将汇编语言代码翻译成机器语言代码，生成目标文件。链接阶段将目标文件和其他库文件进行链接，生成可执行文件。调试技巧11.使用调试器调试器允许您逐步执行代码，检查变量的值并设置断点，以便在特定点暂停执行。22.打印调试信息在代码中插入打印语句以显示变量的值或控制流程。33.仔细检查错误