C语言入门笔记

Posted 2021-04-25 程序设计及信息技术学习平台

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自创函数

C语言提供了大量的库函数: 比如stdio.h提供输出函数

自定义函数的一般形式：

注意：

1. [] 包含的内容可以省略，数据类型说明省略，默认是 int 类型函数; 参数省略表示该函数是无参函数，参数不省略表示该函数是有参函数;

2. 函数名称遵循标识符命名规范；

3. mtianyan: 自定义函数尽量放在 main 函数之前，如果要放在main函数后面的话, 需要在main函数之前先声明自定义函数，声明格式为：

[数据类型说明] 函数名称（[参数]）;

函数调用

我们需要用到自定义的函数的时候，就得调用它，那么在调用的时候就称之为函数调用。

在C语言中，函数调用的一般形式为：

函数名（[参数]）;

注意：

1. 对无参函数调用的时候可以将[]包含的省略。

1. []中可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式,多个参数之间用逗号分隔。

有参与无参

在函数中不需要函数参数的称之为无参函数，在函数中需要函数参数的称之为有参函数。

有参和无参函数的一般形式如下：

有参函数和无参函数的唯一区别在于：函数 () 中多了一个参数列表。

• 有参函数更为灵活，输出的内容可以随着n的改变而随意变动，只要在main函数中传递一个参数就可以了

• 而在无参函数中输出的相对就比较固定，当需要改动的时候还需要到自定义的方法内改变循环变量的值。

mtianyan: 形参与实参

函数的参数分为形参和实参两种。

• 形参是在定义函数名和函数体的时候使用的参数,目的是用来接收调用该函数时传入的参数。

就类似小明，说了的话而不实际行动；

• 实参是在调用时传递该函数的参数。

就如小刚能实际行动起来。

函数的形参和实参具有以下特点：

• 形参只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。

函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。

• 实参可以是常量、变量、表达式、函数等。

无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值等办法使实参获得确定值。

• 在参数传递时，实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会发生类型不匹配的错误。

函数的返回值

函数的返回值是指函数被调用之后，执行函数体中的程序段所取得的并返回给主调函数的值。

函数的返回值要注意以下几点：

• 函数的值只能通过return语句返回主调函数。

return语句的一般形式为:

return 表达式 或者为：return (表达式);

• 函数值的类型和函数定义中函数的类型应保持一致。

notes: 如果两者不一致，则以函数返回类型为准，自动进行类型转换。

• 没有返回值的函数，返回类型为 void。

注意：

void 函数中可以有执行代码块，但是不能有返回值.

mtianyan: void函数中如果有return语句，该语句只能起到结束函数运行的功能。其格式为: return;

递归函数（一）

递归就是一个函数在它的函数体内调用它自身。

执行递归函数将反复调用其自身，每调用一次就进入新的一层。

注意递归函数必须有结束条件

递归函数（二）

5的阶乘这个例子进行一下剖析，看一看他的运算过程：

程序在计算5的阶乘的时候，先执行递推，当n=1或者n=0的时候返回1，再回推将计算并返回。由此可以看出递归函数必须有结束条件。

递归函数特点：

1. 每一级函数调用时都有自己的变量，但是函数代码并不会得到复制，如计算5的阶乘时每递推一次变量都不同；

2. 每次调用都会有一次返回，如计算5的阶乘时每递推一次都返回进行下一次；

3. 递归函数中，位于递归调用前的语句和各级被调用函数具有相同的执行顺序；

4. 递归函数中，位于递归调用后的语句的执行顺序和各个被调用函数的顺序相反；

5. 递归函数中必须有终止语句。

一句话总结递归：自我调用且有完成状态

任务
猴子第一天摘下N个桃子，当时就吃了一半，还不过瘾，就又多吃了一个。第二天又将剩下的桃子吃掉一半，又多吃了一个。以后每天都吃前一天剩下的一半零一个。到第10天在想吃的时候就剩一个桃子了,问第一天共摘下来多少个桃子？并反向打印每天所剩桃子数。

 
   
   
 

  
    
    
  
#include <stdio.h>
int getPeachNumber(int n)  
{
    int num;    
    if(n==10)
    {
       return 1;      
    } 
    else
    {
        num = (getPeachNumber(n+1)+1)*2;  
        printf("第%d天所剩桃子%d个\n", n, num); 
    }
    return num;
}
int main()
{
    int num = getPeachNumber(1);
    printf("猴子第一天摘了:%d个桃子。\n", num);
    return 0;
}

 
   
   
 

递归demo。

有5个人坐在一起，问第5个人多少岁？他说比第4个人大2岁。问第4个人岁数，他说比第3个人大2岁。问第3个人，又说比第2人大两岁。问第2个人，说比第1个人大两岁。最后 问第1个人，他说是10岁。请问第5个人多大？

程序分析：
利用递归的方法，递归分为回推和递推两个阶段。要想知道第5个人岁数，需知道第4人的岁数，依次类推，推到第1人（10岁），再往回推。

 
   
   
 

  
    
    
  
#include <stdio.h> 
int dfs(int n) {
    return n == 1 ? 10 : dfs(n - 1) + 2;
}
int main() 
{

    printf("第5个人的年龄是%d岁", dfs(5)); 
    return 0;
} 

 
   
   
 

局部与全局

C语言中的变量，按作用域范围可分为两种，即局部变量和全局变量。

• 局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内， 离开该函数后再使用这种变量是非法的。在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。

• 全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。

变量存储类别

mtianyan: C语言根据变量的生存周期来划分，可以分为静态存储方式和动态存储方式。

• 静态存储方式：是指在程序运行期间分配固定的存储空间的方式。静态存储区中存放了在整个程序执行过程中都存在的变量，如全局变量。

C语言中存储类别又分为四类：

• 自动（auto）、

• 静态（static）、

• 寄存器的（register）

• 外部的（extern）。

1、用关键字auto定义的变量为自动变量，auto可以省略，auto不写则隐含定为“自动存储类别”，属于动态存储方式。如：

2、用static修饰的为静态变量，如果定义在函数内部的，称之为静态局部变量；如果定义在函数外部，称之为静态外部变量。如下为静态局部变量：

注意：静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元，在程序整个运行期间都不释放；静态局部变量在编译时赋初值，即只赋初值一次；如果在定义局部变量时不赋初值的话，则对静态局部变量来说，编译时自动赋初值0（对数值型变量）或空字符（对字符变量）。

3、为了提高效率，C语言允许将局部变量得值放在CPU中的寄存器中，这种变量叫“寄存器变量”，用关键字register作声明。例如：

mtianyan: 注意：只有局部自动变量和形式参数可以作为寄存器变量；一个计算机系统中的寄存器数目有限，不能定义任意多个寄存器变量；局部静态变量不能定义为寄存器变量。

4、用extern声明的的变量是外部变量，外部变量的意义是某函数可以调用在该函数之后定义的变量。如：

内部函数与外部函数

• 在C语言中不能被其他源文件调用的函数称谓内部函数 ，内部函数由static关键字来定义，因此又被称谓静态函数，形式为：
  static [数据类型] 函数名（[参数]）

• 这里的static是对函数的作用范围的一个限定，限定该函数只能在其所处的源文件中使用，因此在不同文件中出现相同的函数名称的内部函数是没有问题的。

• 在C语言中能被其他源文件调用的函数称谓外部函数 ，外部函数由extern关键字来定义，形式为：
  extern [数据类型] 函数名([参数])

• C语言规定，在没有指定函数的作用范围时，系统会默认认为是外部函数，因此当需要定义外部函数时extern也可以省略。

静态变量只赋值一次

外部函数练习

hello.c

#include <stdio.h>
#include "test.c"   //引用test.c文件
extern void printLine()     //这里定义的方法对吗？
{
   printf("**************\n");   
}
int main()
{
    say();
    return 0;
}

test.c

 
   
   
 

  
    
    
  
#include <stdio.h>
void printLine();
static void say(){
printLine();
printf("I love imooc\n");
printf("good good study!\n");
printf("day day up!\n");
printLine();
}

 
   
   
 

对于hello.c来说，直接引入了test.c文件。那么就可以调用testc中的static方法say()
而对于test.c并没有引入，可以通过声明来调用另一个源文件中暴露出来的方法。

综合练习

北京市出租车打车计费规则如下：

1. 每公里单价计费2.3元

2. 起步价13元(包含3公里)

3. 晚上23点(含)至次日凌晨5点(不含)打车，每公里单价计费加收20%。

4. 每次乘车加收1元钱的燃油附加税。
   小明每天上下班都要打车，公司和家的距离为12公里，上午上班时间为9点，下午下班时间为6点。
   请编写一个小程序计算小明每天打车的总费用。

   
   

#include <stdio.h>

float taxifee(int clock,int miles)
{
    float money;
    if(miles<=3)
    {
        money=14;
        printf("费用为14\n");
    }
    else
    {
        if(clock>=23 || clock<5)
        {
            money=13+1+2.3*(miles-3)*1.2;
            printf("夜间车费为：%f\n",money);
        }
        else
        {
            money=13+1+2.3*(miles-3);
            printf("日间车费为：%f\n",money);
        }
    }

    return money;    
}
int main()
{
    printf("打的总费用：%.1f\n",taxifee(9,12)+taxifee(18,12));
    return 0;
}

数组初体验

程序中也需要容器，只不过该容器有点特殊，它在程序中是一块连续的，大小固定并且里面的数据类型一致的内存空间，它还有个好听的名字叫数组。可以将数组理解为大小固定，所放物品为同类的一个购物袋，在该购
物袋中的物品是按一定顺序放置的。

我们来看一下如何声明一个数组：

数据类型 数组名称[长度];

数组只声明也不行啊，看一下数组是如何初始化的。说到初始化，C语言中的数组初始化是有三种形式的，分别是：

1. 数据类型 数组名称[长度n] = {元素1,元素2…元素n};

2. 数据类型 数组名称[] = {元素1,元素2…元素n};

3. 数据类型 数组名称[长度n]; 数组名称[0] = 元素1; 数组名称[1] = 元素2; 数组名称[n-1] = 元素n;

我们将数据放到数组中之后又如何获取数组中的元素呢？

获取数组元素时：数组名称[元素所对应下标];

如：初始化一个数组 int arr[3] = {1,2,3}; 那么arr[0]就是元素1。

注意：

1. 数组的下标均以0开始；

2. 数组在初始化的时候，数组内元素的个数不能大于声明的数组长度；

3. mtianyan: 如果采用第一种初始化方式，元素个数小于数组的长度时，多余的数组元素初始化为0；

4. 在声明数组后没有进行初始化的时候，静态（static）和外部（extern）类型的数组元素初始化元素为0，自动（auto）类型的数组的元素初始化值不确定。

数组的遍历

数组就可以采用循环的方式将每个元素遍历出来，而不用人为的每次获取指定某个位置上的元素，例如我们用for循环遍历一个数组：

注意以下几点：

1. 最好避免出现数组越界访问，循环变量最好不要超出数组的长度.

2. C语言的数组长度一经声明，长度就是固定，无法改变，并且C语言并不提供计算数组长度的方法。

由于C语言是没有检查数组长度改变或者数组越界的这个机制，可能会在编辑器中编译并通过，但是结果就不能肯定了，因此还是不要越界或者改变数组的长度

c语言获取数组长度

 
   
   
 

  
    
    
  
int length = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

 
   
   
 

数组作为函数参数

数组可以由整个数组当作函数的参数，也可以由数组中的某个元素当作函数的参数：

1. 整个数组当作函数参数，即把数组名称传入函数中，例如：

1. 数组中的元素当作函数参数，即把数组中的参数传入函数中，例如：

数组作为函数参数时注意以下事项：

1. 数组名作为函数实参传递时，函数定义处作为接收参数的数组类型形参既可以指定长度也可以不指定长度。

2. 数组元素作为函数实参传递时，数组元素类型必须与形参数据类型一致。

mtianyan: 数组的应用（一）[冒泡排序]

以升序排序为例冒泡排序的思想：相邻元素两两比较，将较大的数字放在后面，直到将所有数字全部排序。就像小学排队时按大小个排一样，将一个同学拉出来和后面的比比，如果高就放后面，一直把队伍排好。

#include <stdio.h>
int main()
{
    double arr[]={1.78, 1.77, 1.82, 1.79, 1.85, 1.75, 1.86, 1.77, 1.81, 1.80};
    int i,j;
    printf("\n************排队前*************\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(i != 9)   
            printf("%1.2f, ", arr[i]);  //%1.2f表示小数点前一位，小数点后精确到两位
        else
            printf("%1.2f", arr[i]);    //%1.2f表示小数点前一位，小数点后精确到两位
    }
    for(i=8; i>=0; i--)
    {
        for(j=0;j<=i;j++)
        {
            if( arr[j]>arr[j+1])      //当前面的数比后面的数大时
            {
                double temp;    //定义临时变量temp
                temp=arr[j];//将前面的数赋值给temp
                arr[j]=arr[j+1];             //前后之数颠倒位置
                arr[j+1]=temp;//将较大的数放在后面    
            }                 
        }                
    }
    printf("\n************排队后*************\n");
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        if(i != 9)   
            printf("%1.2f, ", arr[i]);  //%1.2f表示小数点前一位，小数点后精确到两位     
        else
            printf("%1.2f", arr[i]);    //%1.2f表示小数点前一位，小数点后精确到两位
    }
    return 0;    
}

数组的应用（二）[数组查找功能]

当我们购物之后，拎着购物袋回到家，会一一检查购物袋中的物品看是否缺少或者都是想购之物。

那么应用到程序中，可以使用数组查找功能，看看是否存在该数据，如果存在并返回该元素的下标。

 
   
   
 

  
    
    
  
#include <stdio.h>
int getIndex(int arr[5],int value)
{
    int i;
    int index;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
       /* 请完善数组查询功能 */
       if(arr[i]==value)
        {
            index=i;
            break;
        }  
       index=-1;
    }
    return index;
}

int main()
{
    int arr[5]={3,12,9,8,6};
    int value = 8;
    int index = getIndex(arr,value);      //这里应该传什么参数呢？
    if(index!=-1)
    {
        printf("%d在数组中存在，下标为：%d\n",value,index);             
    }
    else
    {
        printf("%d在数组中不存在。\n",value);    
    }
    return 0;    
}
 
   
   
 

字符串与数组

C语言中，是没有办法直接定义字符串数据类型的，但是我们可以使用数组来定义我们所要的字符串。一般有以下两种格式：

1. char 字符串名称[长度] = "字符串值";

2. char 字符串名称[长度] = {'字符1','字符2',...,'字符n','\0'};

注意：

1. []中的长度是可以省略不写的；

2. 采用第2种方式的时候最后一个元素必须是'\0'，'\0'表示字符串的结束标志；

3. 采用第2种方式的时候在数组中不能写中文。
   在输出字符串的时候要使用：printf(“%s”,字符数组名字);或者puts(字符数组名字);。

mtianyan:字符串函数

常用的字符串函数如下(strlen,strcmp,strcpy,strcat,atoi):

使用字符串函数注意以下事项：

1. strlen()获取字符串的长度，在字符串长度中是不包括‘\0’而且汉字和字母的长度是不一样的。比如：

1. strcmp()在比较的时候会把字符串先转换成ASCII码再进行比较,返回的结果为0表示s1和s2的ASCII码相等,返回结果为1表示s1比s2的ASCII码大,返回结果为-1表示s1比s2的ASCII码小，例如：

1. strcpy()拷贝之后会覆盖原来字符串且不能对字符串常量进行拷贝，比如：

1. strcat在使用时s1与s2指的内存空间不能重叠，且s1要有足够的空间来容纳要复制的字符串，如：

多维数组

多维数组的定义格式是：
数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n];

定义了一个名称为num，数据类型为int的二维数组。其中第一个[3]表示第一维下标的长度，就像购物时分类存放的购物；第二个[3]表示第二维下标的长度，就像每个购物袋中的元素。

多维数组的初始化与一维数组的初始化类似也是分两种：

1. 数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n] = {{值1,..,值n},{值1,..,值n},...,{值1,..,值n}};

2. 数据类型 数组名称[常量表达式1][常量表达式2]...[常量表达式n]; 数组名称[下标1][下标2]...[下标n] = 值;

多维数组初始化要注意以下事项：

1. 采用第一种始化时数组声明必须指定列的维数。mtianyan: 因为系统会根据数组中元素的总个数来分配空间，当知道元素总个数以及列的维数后，会直接计算出行的维数；

2. 采用第二种初始化时数组声明必须同时指定行和列的维数。

二维数组定义的时候，可以不指定行的数量，但是必须指定列的数量

二维数组定义的时候，可以不指定行的数量，但是必须指定列的数量。

多维数组的遍历

多维数组也是存在遍历的，和一维数组遍历一样，也是需要用到循环。不一样的就是多维数组需要采用嵌套循环。

注意：多维数组的每一维下标均不能越界。

综合练习：

 
   
   
 

  
    
    
  
#include <stdio.h>
#define N 10
//打印分数 
void printScore(int score[])
{
    int i;
    printf("\n");
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        printf("%d ",score[i]);               
    }
    printf("\n");     
}
//计算考试总分 
int getTotalScore(int score[])
{
    int sum = 0;
    int i;
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        sum+=score[i];                
    } 
    return sum;
}
//计算平均分 
int getAvgScore(int score[])
{
    return getTotalScore(score)/N;   
}
//计算最高分 
int getMax(int score[])
{
    int max = -1;
    int i;
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        if(score[i]>max)
        {
            max = score[i];              
        }                
    } 
    return max;
}
//计算最低分 
int getMin(int score[])
{
    int min =100;
    int i;
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        if(score[i]< min)
        {
            min = score[i];              
        }                
    } 
    return min;
}
//分数降序排序 
void sort(int score[])
{
    int i,j;
    for(i=N-2;i>=0;i--)
    {
        for(j=0;j<=i;j++)
        {
            if(score[j]<score[j+1])
            {
                int temp;
                temp = score[j];
                score[j] = score[j+1]; 
                score[j+1]=temp;                  
            }                 
        }                   
    }
    printScore(score);     
}

int main()
{
    int score[N]={67,98,75,63,82,79,81,91,66,84};
    int sum,avg,max,min;
    sum = getTotalScore(score);
    avg = getAvgScore(score);
    max = getMax(score);
    min = getMin(score);
    printf("总分是：%d\n",sum);
    printf("平均分是：%d\n",avg);
    printf("最高分是：%d\n",max);
    printf("最低分是：%d\n",min);
    printf("----------成绩排名---------\n");
    sort(score);
    return 0;    
}
 
   
   
 

来源：C语言题库（ ID：gh_6f948380cbee）