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这篇文章完全是对C语言的补课#xff0c;如果C语言学的好#xff0c;可跳过。
变量、数据类型与运算符
在 C 编程中#xff0c;理解变量、数据类型和运算符是构建程序的基石…在开始之前必须阅读这个文章 https://blog.csdn.net/weixin_45100742/article/details/135152562
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变量、数据类型与运算符
在 C 编程中理解变量、数据类型和运算符是构建程序的基石。本教程将详细介绍这些基础概念并通过示例代码帮助你更好地掌握。
一、C 语法基础
分号与大小写敏感性 在 C 中每一条语句都必须以分号 ; 结尾分号是语句结束的标志编译器依靠它来识别一条语句的结束位置。例如int num 5; // 这是一个完整的语句声明并初始化一个整数变量 num末尾的分号表示语句结束
std::cout Hello; // 输出语句用于向控制台输出字符串 Hello同样以分号结尾C 是区分大小写的语言这意味着变量名、函数名、关键字等标识符大写和小写字母被视为不同的符号。例如int num 10;
int Num 20; // num 和 Num 是不同的变量编译器会将它们区分对待二、变量
变量的含义 变量是程序中用于存储数据的容器它就像一个盒子可以存放各种类型的数据如数字、字符、字符串等。在程序运行过程中变量的值可以根据需要进行改变这使得程序能够根据不同的情况进行灵活的处理。例如我们可以使用一个变量来存储用户输入的年龄或者计算过程中的中间结果。 变量的声明 在使用变量之前必须先进行声明声明变量的目的是告诉编译器变量的数据类型和名称以便编译器为其分配相应的内存空间。变量声明的基本语法是数据类型 变量名;。例如int age; // 声明一个名为 age 的整数变量此时变量的值是未定义的可能是内存中的任意值
char grade; // 声明一个名为 grade 的字符变量
float price; // 声明一个名为 price 的单精度浮点数变量变量的初始化 初始化是在声明变量的同时给它赋一个初始值这是一个良好的编程习惯可以避免变量在未初始化的情况下被使用从而产生不可预测的结果。例如int count 0; // 声明并初始化为 0
float temperature 25.5f; // 声明并初始化为 25.5注意单精度浮点数常量后面要加 f 后缀以区分双精度浮点数
char symbol A; // 声明并初始化为字符 A变量的使用 一旦变量被声明和初始化或者赋值我们就可以在程序中使用它来存储和操作数据。例如int num1 5;
int num2 3;
int sum num1 num2; // 使用 num1 和 num2 进行加法运算并将结果存储在 sum 中
std::cout The sum is: sum std::endl; // 输出 sum 的值
num1 10; // 给 num1 重新赋值为 10三、数据类型
整数类型 int有符号整数这是最常用的整数数据类型通常占用 4 个字节32 位的内存空间在大多数现代计算机系统中它可以表示的范围大致为 -2147483648 到 2147483647。例如int number 100; // 存储一个整数值 100unsigned int无符号整数与 int 不同unsigned int 只能表示非负整数它的取值范围是 0 到 4294967295同样占用 4 个字节。例如unsigned int positiveNumber 200U; // 注意无符号整数常量后面要加 U 后缀用于明确表示这是一个无符号数short短整数通常占用 2 个字节16 位有符号 short 的取值范围大致为 -32768 到 32767无符号 short 的取值范围为 0 到 65535。例如short smallNumber 32767; // short 类型的最大值
unsigned short unsignedSmallNumber 65535U; // 无符号 short 类型的最大值long长整数在不同的系统上long 占用的字节数可能不同一般在 32 位系统上占用 4 个字节与 int 相同在 64 位系统上可能占用 8 个字节能够表示更大范围的整数。有符号 long 的最小值和最大值依赖于系统无符号 long 同理。例如long bigNumber 2147483648L; // 注意 long 类型常量后面要加 L 后缀这里表示一个较大的整数在 32 位系统上可能会超出 int 的范围
unsigned long unsignedBigNumber 4294967295UL; // 无符号 long 类型常量加 UL 后缀long long长长整数通常占用 8 个字节64 位有符号 long long 的取值范围非常大大致为 -9223372036854775808 到 9223372036854775807无符号 long long 的取值范围为 0 到 18446744073709551615。例如long long veryBigNumber 9223372036854775807LL; // 注意 long long 类型常量后面要加 LL 后缀
unsigned long long unsignedVeryBigNumber 18446744073709551615ULL; // 无符号 long long 类型常量加 ULL 后缀字符类型 char字符用于存储单个字符如字母、数字、标点符号等它占用 1 个字节的内存空间。例如char letter A; // 存储字符 A
char digit 5; // 存储字符 5
char punctuation .; // 存储标点符号 .字符在计算机中是以 ASCII 码美国信息交换标准代码的形式存储的每个字符都对应一个唯一的整数值。例如字符 ‘A’ 的 ASCII 码值是 65我们可以通过将字符变量以整数形式输出查看其 ASCII 码值std::cout The ASCII value of letter is: (int)letter std::endl;浮点类型 float单精度浮点数占用 4 个字节的内存空间用于表示带有小数部分的数值。它可以表示的精度有限大约为 6 - 7 位有效数字。例如float pi 3.14159f; // 注意单精度浮点数常量后面要加 f 后缀以区分双精度浮点数
float temperature 25.5f; // 存储一个单精度浮点数温度值double双精度浮点数占用 8 个字节比 float 能够表示更精确的小数数值大约有 15 - 16 位有效数字。在 C 中如果没有特别指定浮点常量默认为 double 类型。例如double morePrecisePi 3.141592653589793; // 双精度浮点数可以更精确地表示圆周率
double anotherNumber 123.456789; // 存储一个双精度浮点数推荐看看这个篇文章 https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120756273 布尔类型 bool布尔用于表示逻辑值只有两个可能的取值true真和 false假它通常占用 1 个字节的内存空间。例如bool isTrue true;
bool isFalse false;布尔类型常用于条件判断语句中如 if 语句根据布尔值的真假来决定程序的执行路径。例如if (isTrue) {std::cout The condition is true. std::endl;
} else {std::cout The condition is false. std::endl;
}四、基本运算符
算术运算符 加法、减法-、乘法*、除法/这些运算符用于基本的数学运算操作数通常为整数或浮点数类型。例如int num1 10;
int num2 3;
int sum num1 num2; // 加法结果为 13
int difference num1 - num2; // 减法结果为 7
int product num1 * num2; // 乘法结果为 30
int quotient num1 / num2; // 除法整数除法会舍去小数部分结果为 3
float num3 5.0f;
float num4 2.0f;
float divisionResult num3 / num4; // 浮点数除法结果为 2.5f取余%用于求两个整数相除的余数操作数必须为整数类型。例如int remainder 10 % 3; // 结果为 1自增和自减--这两个运算符用于将变量的值增加或减少 1。 可以放在变量前面前置自增或后面后置自增-- 同理。前置自增会先将变量的值增加 1然后再使用变量的值后置自增会先使用变量的值然后再将变量的值增加 1。例如int num 5;
int result1 num; // 前置自增num 先变为 6result1 的值为 6
int result2 num; // 后置自增result2 的值为 6num 先被使用然后变为 7注意事项在进行除法运算时如果两个操作数都是整数结果将是整数除法的结果舍去小数部分。如果需要得到精确的浮点数结果至少有一个操作数应该是浮点数类型。另外自增和自减运算符可能会使代码的可读性变差在复杂的表达式中要谨慎使用避免产生意想不到的结果。 赋值运算符 基本赋值用于将右侧表达式的值赋给左侧的变量。例如int num 10; // 将 10 赋值给变量 num
float price 9.99f; // 将 9.99 赋值给变量 price复合赋值运算符、-、*、/、% 等这些运算符是基本赋值运算符和算术运算符的组合用于简化变量的更新操作。例如int num 5;
num 3; // 等价于 num num 3结果为 8
num * 2; // 等价于 num num * 2结果为 16逻辑运算符 逻辑与、逻辑或||、逻辑非!这些运算符用于逻辑判断操作数通常为布尔类型常用于条件语句中。逻辑与只有当两个操作数都为真时结果才为真逻辑或只要有一个操作数为真结果就为真逻辑非用于取反操作数的逻辑值。例如bool condition1 true;
bool condition2 false;
bool resultAnd condition1 condition2; // 结果为 false
bool resultOr condition1 || condition2; // 结果为 true
bool resultNot !condition1; // 结果为 false注意事项在使用逻辑与和逻辑或运算符时要注意短路求值的特性。对于逻辑与如果第一个操作数为假则不会计算第二个操作数因为整个表达式已经确定为假对于逻辑或如果第一个操作数为真则不会计算第二个操作数因为整个表达式已经确定为真。这在某些情况下可以提高程序的效率但也可能会产生一些意想不到的结果需要谨慎使用。 位移运算符 左移和右移位移运算符用于将二进制位进行移动操作数通常为整数类型。左移运算符将操作数的二进制位向左移动指定的位数右边用 0 填充右移运算符将操作数的二进制位向右移动指定的位数对于无符号数左边用 0 填充对于有符号数左边的填充取决于具体的编译器实现通常是用符号位填充。例如int num 5; // 二进制表示为 00000101
int leftShifted num 2; // 左移 2 位结果为 20二进制表示为 00010100
int rightShifted num 1; // 右移 1 位结果为 2二进制表示为 00000010注意事项位移运算符在处理有符号整数时右移操作可能会导致符号位的变化从而产生意想不到的结果。在实际应用中要确保对位移操作的理解和使用是正确的尤其是在涉及到有符号数的情况下。 运算优先级 在 C 中运算符有一定的运算优先级就像数学中的四则运算先乘除后加减一样。例如乘法和除法的优先级高于加法和减法括号可以改变运算的优先级。完整的运算符优先级顺序如下从高到低 括号 ()后缀自增和自减如 i、--i、函数调用、数组下标访问等前缀自增和自减如 i、i--、逻辑非 !、按位取反 ~、正号 、负号 -乘法 *、除法 /、取余 %加法 、减法 -左移 、右移 小于 、小于等于 、大于 、大于等于 等于 、不等于 !按位与 按位异或 ^按位或 |逻辑与 逻辑或 ||条件运算符 ?:赋值运算符、、- 等逗号运算符 , 例如int result 2 3 * 4; // 先计算乘法结果为 14而不是 20
int resultWithParentheses (2 3) * 4; // 先计算括号内的加法结果为 20注意事项虽然运算符有明确的优先级顺序但为了提高代码的可读性和可维护性建议在复杂的表达式中使用括号来明确运算的顺序避免因优先级问题导致的错误。
必看这篇 https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120387902
C 变量生命周期与修饰关键字详解
在 C 编程中理解变量的生命周期以及用于修饰变量的关键字至关重要这有助于我们更精准地控制变量的行为和内存使用编写出更健壮、高效的代码。
一、变量的生命周期
基于作用域的生命周期 在 C 中变量的生命周期通常由其所在的作用域决定而作用域在代码中通过花括号 {} 来界定。当程序执行进入一个包含变量声明的作用域时该变量被创建即分配内存空间当程序执行离开这个作用域时变量被销毁其占用的内存空间被释放这一过程就是变量的生命周期。例如{int num 10; // num 在这个花括号内被创建生命周期开始std::cout num std::endl; // 输出 10
} // 程序离开这个花括号num 的生命周期结束其占用的内存被释放不同作用域中的重名变量 由于变量的生命周期是基于作用域的所以在不同的作用域由不同的 {} 界定中可以定义重名的变量。例如int main() {int num 5; // 第一个 num生命周期从这里开始std::cout Outer num: num std::endl; // 输出 Outer num: 5{int num 10; // 第二个 num与第一个 num 处于不同的作用域生命周期从这里开始std::cout Inner num: num std::endl; // 输出 Inner num: 10} // 内层的 num 生命周期结束std::cout Outer num again: num std::endl; // 输出 Outer num again: 5外层的 num 不受内层重名变量的影响return 0;
}二、修饰变量的关键字 const 关键字 含义与作用const 关键字用于修饰变量表示该变量是常量即其值在初始化后不能被修改。这有助于增强程序的安全性和可读性避免因意外修改数据而导致的错误。示例代码const float pi 3.1415926; // 定义一个常量 MAX_VALUE其值不能被改变
// pi 3.14; // 这行代码会导致编译错误因为试图修改常量的值static 关键字 局部静态变量 含义与作用当 static 关键字用于修饰局部变量时该变量就成为了局部静态变量。与普通局部变量不同局部静态变量的生命周期贯穿整个程序的运行过程但其作用域仍然局限于定义它的函数内部。这意味着它在第一次进入函数时被初始化并且在函数多次调用之间保持地址不变也就是不会释放内存也就是第二次执行 static int count 0;是不起作用的因为count 已经定义过了而不是像普通局部变量那样每次函数调用时都重新创建和初始化。示例代码void incrementCounter() {static int count 0; // 局部静态变量 count初始化为 0count;std::cout Count: count std::endl;
}
int main() {incrementCounter(); // 输出 Count: 1incrementCounter(); // 输出 Count: 2incrementCounter(); // 输出 Count: 3return 0;
}C 流程控制语句详解
一、if-else 语句
基本语法和示例 if-else 语句用于根据条件执行不同的代码块。语法如下
if (condition) {// 如果 condition 为真执行这里的代码
} else {// 如果 condition 为假执行这里的代码
}例如判断一个数是否大于 10
int num;
std::cout 请输入一个整数;
std::cin num;if (num 10) {std::cout num 大于 10。 std::endl;
} else {std::cout num 小于等于 10。 std::endl;
}注意事项 condition 必须是一个能够求值为布尔值true 或 false的表达式。在 C 中非零值被视为 true零值被视为 false。花括号 {} 的使用很重要即使代码块只有一行也建议使用花括号以增强代码的可读性和可维护性避免因后续添加代码时忘记添加花括号而导致逻辑错误。
二、if-else 分支嵌套
语法和示例 当需要根据多个条件进行更复杂的判断时可以使用 if-else 嵌套。语法如下
if (condition1) {// 如果 condition1 为真执行这里的代码if (condition2) {// 如果 condition1 和 condition2 都为真执行这里的代码} else {// 如果 condition1 为真但 condition2 为假执行这里的代码}
} else {// 如果 condition1 为假执行这里的代码if (condition3) {// 如果 condition1 为假且 condition3 为真执行这里的代码} else {// 如果 condition1 和 condition3 都为假执行这里的代码}
}例如判断一个年份是否为闰年简化版暂不考虑世纪闰年的精确判断
int year;
std::cout 请输入一个年份;
std::cin year;if (year % 4 0) {std::cout year 是闰年。 std::endl;
} else {std::cout year 不是闰年。 std::endl;
}注意事项 嵌套层数不宜过多过多的嵌套会使代码难以阅读和理解容易出现逻辑错误。一般建议尽量将复杂的条件判断分解成多个简单的 if-else 语句或者考虑使用其他更合适的算法或数据结构来实现需求。注意每个 if 和 else 的配对关系可以通过适当的缩进使代码结构清晰避免因配对错误而导致的逻辑混乱。
三、循环语句
for 循环 基本语法和示例 for 循环用于在已知循环次数的情况下重复执行一段代码。语法如下
for (初始化表达式; 条件表达式; 更新表达式) {// 循环体只要条件表达式为真就会重复执行这里的代码
}例如计算 1 到 5 的整数和
int sum 0;
for (int i 1; i 5; i) {sum i;
}
std::cout 1 到 5 的和为 sum std::endl;- **注意事项**- 初始化表达式只会在循环开始前执行一次用于初始化循环变量。- 条件表达式在每次循环迭代开始前被求值如果为假则循环结束。- 更新表达式在每次循环迭代结束后执行用于更新循环变量的值。- 循环变量的作用域通常局限于 for 循环内部在循环外部无法直接访问除非在循环外提前声明。while 循环 基本语法和示例 while 循环用于在条件为真时重复执行一段代码条件在每次循环开始前进行检查。语法如下
while (condition) {// 循环体只要 condition 为真就会重复执行这里的代码
}例如使用 while 循环实现上述计算 1 到 5 的整数和
int sum 0;
int i 1;
while (i 5) {sum i;i;
}
std::cout 1 到 5 的和为 sum std::endl;- **注意事项**- 要确保循环条件在某个时刻会变为假否则会导致无限循环使程序陷入死锁状态。- 在循环体中必须有能够改变循环条件的语句否则循环将永远不会结束。do-while 循环 基本语法和示例 do-while 循环与 while 循环类似但它会先执行一次循环体然后再检查条件。语法如下
do {// 循环体先执行一次然后再判断条件
} while (condition);例如使用 do-while 循环实现一个简单的猜数字游戏简化版假设数字固定为 5让用户不断猜测直到猜对为止
int guess;
do {std::cout 请猜一个数字;std::cin guess;if (guess 5) {std::cout 太大了 std::endl;} else if (guess 5) {std::cout 太小了 std::endl;}
} while (guess! 5);
std::cout 恭喜你猜对了 std::endl;- **注意事项**- 由于循环体至少会执行一次所以在某些情况下可能会导致不必要的操作因此要根据具体需求选择合适的循环结构。- 同样要注意循环条件的正确性避免无限循环。四、循环嵌套
语法和示例以 for 循环嵌套为例 循环嵌套是指在一个循环内部再放置另一个循环。语法如下
for (初始化表达式 1; 条件表达式 1; 更新表达式 1) {// 外层循环体for (初始化表达式 2; 条件表达式 2; 更新表达式 2) {// 内层循环体}
}例如使用嵌套的 for 循环打印一个简单的乘法口诀表只到 3×3
for (int i 1; i 3; i) {for (int j 1; j i; j) {std::cout j × i i * j \t;}std::cout std::endl;
}注意事项 循环嵌套会增加代码的执行时间和复杂度尤其是当嵌套层数较多且循环次数较大时。因此在实际应用中要谨慎使用循环嵌套尽量优化算法减少不必要的循环操作。注意内层循环和外层循环的变量命名避免混淆和冲突。同时要确保内层循环的初始化和更新操作不会影响外层循环的正常执行。
五、break 和 continue 语句
break 语句 语法和示例 break 语句用于立即跳出当前所在的循环for、while、do-while或 switch 语句。例如在一个循环中查找一个特定的数字假设为 7当找到时就使用 break 结束循环
int num 1;
while (num 10) {if (num 7) {std::cout 找到了数字 7。 std::endl;break;}num;
}- **注意事项**- break 只会跳出最内层的循环或 switch 语句如果存在多层嵌套只会跳出包含 break 语句的那一层而不会跳出所有嵌套的循环。- 在某些情况下过度使用 break 可能会使代码的逻辑变得不清晰因此应谨慎使用确保其使用场景符合代码的逻辑结构和意图。continue 语句 语法和示例 continue 语句用于跳过当前循环迭代中剩余的代码直接进入下一次循环迭代。例如打印 1 到 10 中的奇数
for (int i 1; i 10; i) {if (i % 2 0) {continue;}std::cout i ;
}- **注意事项**- 与 break 类似continue 也只影响当前所在的循环层。- 使用 continue 时要注意循环变量的更新和条件判断确保不会因为跳过某些迭代而导致逻辑错误例如在循环中遗漏了对某些变量的必要更新操作从而使循环条件永远无法满足或出现异常情况。六、switch 语句
基本语法和示例 switch 语句用于根据一个表达式的不同取值执行不同的代码块。语法如下
switch (表达式) {case 常量表达式 1:// 当表达式的值等于常量表达式 1 时执行的语句块break;case 常量表达式 2:// 当表达式的值等于常量表达式 2 时执行的语句块break;//...default:// 当表达式的值与所有常量表达式都不匹配时执行的语句块break;
}例如根据用户输入的数字输出对应的星期几简化版只考虑 1 - 5
int day;
std::cout 请输入一个数字1 - 5;
std::cin day;switch (day) {case 1:std::cout 星期一 std::endl;break;case 2:std::cout 星期二 std::endl;break;case 3:std::cout 星期三 std::endl;break;case 4:std::cout 星期四 std::endl;break;case 5:std::cout 星期五 std::endl;break;default:std::cout 无效的输入 std::endl;break;
}注意事项 switch 后面括号内的表达式必须是整数类型包括 char 类型或能够隐式转换为整数类型的表达式不能是浮点数、字符串等其他类型。每个 case 后面的常量表达式必须是唯一的否则会导致编译错误。不要忘记在每个 case 语句块的末尾加上 break 语句除非有意让程序 fall-through即不添加 break 使程序继续执行下一个 case 的代码但这种情况应添加清晰的注释说明意图以免造成误解和逻辑错误否则程序会继续执行下一个 case 的语句块这可能不是预期的行为。
掌握好这些分支语句和循环语句及其相关特性是编写高效、灵活、逻辑正确的 C 程序的关键。通过不断的练习和实际应用逐渐熟悉它们的用法和适用场景能够提升编程能力解决各种复杂的编程问题。
可以看看其他博主的 https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120191176
数组
https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120269502
指针
https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120368009 https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120559521
函数
https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120250776
结构体
https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120379878
总结性文章
https://blog.csdn.net/weixin_46531416/article/details/120171796
