小甲鱼C语言学习笔记

这是一篇关于小甲鱼C语言学习笔记的思维导图，主要内容有P1这个系列讲什么、P2第一个程序、P3打印、P4变量等。

小甲鱼C语言

• P1 这个系列讲什么
  • C语言千年老二，底层语言
  • 入门
    • 语法
    • 程序的调试技巧
  • 进阶
    • 指针的应用
    • 多线程、多进程程序的开发
    • 数据库的调用和管理
    • soket编程
  • 探索
  • 第一季：C语言语法
    • 变量、数组、函数、指针、结构、标准库
  • 第二季：C语言在Linux下的应用
    • 对Linux终端的读写
    • 基于ncurses库的开发
    • vim快速入门
    • 多进程、多线程程序的开发
    • 访问和管理数据库
    • socket网络编程
    • GTK+和QT来开发窗口界面
  • 第三季：利用Arduino进行开发
    • 改装电路，安装传感器
  • Windows程序设计（基于SDK）
    • 使用C语言来调用Windows的API函数实现窗口编程
• P2 第一个程序
  • 机器码/机器语言（第一代编程语言）
    • 0和1
    • CPU通过查找指令表识别0和1的具体指令
  • 汇编语言（第二代编程语言）
    • 编译：助记符→机器码
  • 低级语言
  • C语言（第三代编程语言）（高级语言）
    • 还有C++、C#、Objective-C、Python、Java、Delphi、Swift
  • C语言的优势
    • 效率高
      • 编译型语言，可执行文件（源代码最终被编译成机器语言）
        • C语言-汇编语言-机器语言-CPU语言
        • 格式不同导致了不同的可执行文件无法跨平台直接使用
      • 解释型语言
        • Jave-字节码-解释器-CPU执行
        • 解释型编程语言为每个操作系统专门定制一个解释器作为中转，因此可以跨平台
    • 可移植性高
      • 对单片机而言，80%相通
    • 灵活度高
• P3 打印
  • 设计一门编程语言，设计的就是一套规定和约定
  • printf("")
    • 格式化输出函数
    • f指format
    • ()内为字符串
      • 可见字符
      • 转义字符
        • 占一个字节
        • \n\
        • 最后的\表示上下行是合在一起的，甚至能用在平时的语句函数里面（但不能缩进）
        • \b 退格=Backspace
        • \" = "
        • \\ = \本身
  • 经典例题
    • 题目
    • %c、前面用XX填充、左对齐、右对齐、保留n位小数、指数
    • %s 字符串
    • 答案
• P4 变量
  • 变量的意义，就是确认目标并提供存放的空间
  • 组成
    • 变量名
      • 确定目标
    • 存储单元
      • 存放变量的值
  • 命名规则
    • 组成：只能由英文字母+数字+下划线
    • 第一个字母不能是数字
    • 不能有@
    • 不能有空格
    • 不能是中文
    • 不推荐用下划线开头
  • 区分大小写，大小写不同
  • 习惯
    • 小写为变量
    • 大写为符号常量名
  • 关键字
  • 数据类型
    • char 字符型，占用一个字节
    • int 整型，通常反映所用机器中整数的最自然长度
    • float 单精度浮点型
    • double 双精度浮点型
  • 声明变量的语法
    • 数据类型 + 变量名
  • 程序处理的两种基本数据对象：变量、常量
• P5 常量和宏定义
  • 常量
    • 整型常量：520，1314
    • 实型常量：3.14，5.12
    • 字符常量
      • 普通字符：“L”,“o”,“v”,“e”
      • 转义字符:'\n'，'\t'，'\b'
    • 字符串常量：“FishC”
    • 符号常量：使用之前必须先定义
  • 宏定义（定义符号常量）
    • 格式 #define 标识符 常量
      • 后面不加";"
    • 全部字母大写
    • 例子
    • 易错例题
      • #define F(n) 2*n 问F( 3 + 2 )=?
      • 答案为8
      • 直接将标识符替换为常量
  • 标识符（identifier）
    • 命名规则（和变量相同）
    • 为程序中的变量、类型、函数和标签起的名字
    • main 函数的标识符名称
  • 字符串常量
    • \0 识别一字符串的结束
• P6 数据类型（坑的大小）
  • 分类
    • 基本类型
      • 整数类型
        • short int
        • int
        • long int
        • long long int
      • 浮点数类型
        • float
        • double
        • long double
      • 字符类型 char
        • 唯一一个有具体尺寸 = 1字节
      • 布尔类型 _Bool
      • 枚举类型 enum
    • 指针类型
    • 构造类型
      • 数组类型
      • 结构类型
      • 联合类型
    • 空类型
  • sizeof运算符
    • 用于获得数据类型和表达式的长度
    • sizeof (object); //sizeof (对象)
    • sizeof object; //sizeof 对象
    • sizeof (type_name); //sizeof (类型)
    • 类型一定要加括号
  • 限定类型（加在数据类型前面）
    • 用于限定char类型或者任何整型变量的取值范围
    • [signed]
      • 带符号位，可以存放负数
    • unsigned
      • 不带符号位，只能存放正数和0，但值可以更大
      • 默认 int 是 signed 的，需要用一半的存储空间来存放负数
      • unsigned long long 能够表示最大的数字是 18446744073709551615
  • 1个字节的大小
    • C 语言并没有具体定义一个字节等于多少比特位，但约定俗成1Byte == 8bit
  • a的b次方
    • #include <math.h>
    • pow(a, b)
• P7 取值范围
  • 比特位，bit，b
    • CPU能读懂的最小单位
    • 每个bit只能存放一个二进制数（0或1）
  • 字节，Byte，B
    • 内存机构的最小寻址单位
    • 最大11111111，255，FF
    • 已知字节为n，则最大bit为（2^n - 1）
  • 1 Byte = 8 bit
  • 进制
    • 进制转换
  • overflow溢出
  • 符号位
    • 存放signed的类型的存储单元中，左边第一位表示符号位
    • 该位为0，则表示该整数是一个正数
    • 该位为1，则表示该整数是一个负数
    • 一个32位的整型变量，除去左边第一位符号位，剩下表示值的只有31个比特位
  • 无符号类型unsigned为%u
  • 补码
    • 计算机是用补码的形式来存放整数的值
    • 正数的补码是该数的二进制形式
    • 负数的补码
      • 符号位为1
      • 1.先取得该数绝对值的二进制形式
      • 2.再将第1步的值按位取反（0和1互换）
      • 3.最后将第2步的值加1
    • ##使用补码的好处
  • 最大值和最小值
    • 正数最大为127
    • 负数最大为-128
    • 因为正数需要一个位置来表示 0
  • 基本数据类型的取值范围
  • ##定点数：用二进制表示小数
  • ##浮点数：表示更大范围的小数
  • 自学scanf函数
    • 格式化输入函数
• P8 字符和字符串
  • 字符类型是特殊的整型
  • C语言并没有规定默认的char是signed char还是unsigned char，而是由编译系统自行决定
  • 字符串
    • char 变量名[数量]；
    • 变量名[索引号] = 字符;
    • eg
      • [ ]就行，计算机会自动算个数
      • 最后加上'\0'，不然会乱码
    • 字符串常量用双引号""即可
• P9 算术运算符
  • "="是赋值运算符
  • 方括号运算符是下标运算符
  • 算术运算符
    • 求余运算符%，两边必须是整数类型，不能是浮点型或其他类型，否则出错
    • 目
      • 操作数
      • 单目运算符
      • 双目运算符
      • 三目运算符
    • 表达式
      • 用运算符和括号将操作数连接起来的式子
    • 运算符的优先级和结合性
    • //是注释
    • 类型转换
      • 占用坑位较小的操作数先转换成占用坑位较大的操作数
      • 操作数前 (类型) 可强制转换
• P10 关系运算符和逻辑运算符
  • 关系运算符
    • ==中间无空格
  • 关系表达式
    • 用关系运算符将两边的变量、数据或表达式连接起来
    • 只会返回一个逻辑值，0或1
  • 逻辑运算符
    • 不是0即为真
  • 短路求值（最小化求值）
    • 只有当第一个运算数的值无法确定逻辑运算的结果时，才对第二个运算数进行求值
• P11 if语句
  • 语句1
    • 能得到逻辑值的表达式
    • 只有一个语句时可不用大括号
    • 尽量加上大括号和缩进
  • 语句2
  • 语句3
• P12 switch语句和分支嵌套
  • switch语句
    • 要用break避开其他的case和default
  • 分支结构的嵌套
  • 悬挂else
    • scanf不会舍弃最后的回车符
    • 用 getchar();
    • 只要有if都记得加大括号{}
      • 可以把左边的{移到上一行
  • 等于号带来的问题
    • =是赋值
    • ==是逻辑符号
    • 小技巧，判断是否相等时把操作数对调
      • "Y" == ifHas
• P13 while语句和do...while语句
  • while语句
    • 入口条件循环
    • getchar()
      • 从标准输入流里面读取下一个字符
      • 空格也算
  • do...while语句
    • 出口条件循环（循环体至少执行一次）
    • 先执行后判断（先执行循环体里的内容，再判断表达式是否为真）
    • 注意最后有个分号;
• P14 for语句和循环嵌套
  • 循环的基本结构
    • 初始化计数器
    • 循环条件
    • 更新计数器
  • for语句
    • 三个表达式用分号;隔开
    • 表达式1：循环初始化表达式（=初始化计数器）
    • 表达式2：循环条件表达式（=循环条件）
    • 表达式3：循环调整表达式（=更新计数器）
    • 表达式可按需省略，但是分号;不能省
    • 提高程序可阅读性，没必要省略（再改回while）
    • for ( ; ; ) = while (1) { }
    • 表达式1和表达式3可以是简单的表达式，也可以是逗号表达式（用逗号分隔多个表达式）
  • C99新标准
    • -std = C99
    • 允许在for语句的表达式1中定义变量
    • eg-for (int i = 0; i < 100; i++)
  • 循环嵌套
    • 先内层循环，再外层循环
• P15 break语句和continue语句
  • break语句
    • 跳出
  • continue语句
    • 跳过
• P16 拾遗
  • 赋值运算符
    • 左值lvalue
    • 右值rvalue
  • 复合的赋值运算符
  • 自增自减运算符（增量减量运算符）
    • 只能作用于变量，不能作用于常量或者表达式
    • • i++是先使用变量i里边的值，然后再对自身进行加1
      • ++i是先加1，再使用
  • 逗号运算符
    • 语法：表达式1，表达式2，表达式3，...，表达式n
    • 运算过程：从左往右逐个计算表达式
    • 逗号表达式作为一个整体，它的值为最后一个表达式（表达式n）的值
    • 逗号运算符的优先值低
    • 有时候逗号只是分隔符，不是运算符
  • 条件运算符
    • 类似于if...else...
  • goto语句
    • 直接跳转到指定的标签位置
    • 语法：goto 标签;
    • 尽量避免使用goto语句
      • 跳来跳去容易破坏原来的逻辑
      • 除非是从最里层一步到位跳到最外层
  • 注释
    • 解释命名的变量
    • 解释程序或函数的功能、参数、返回值
    • //
    • /*XXXXX XXXXX XXXX*/
      • 可跨越多行
    • 编译器不理会
• P17 数组
  • 定义
    • 类型 数组名[元素个数]
    • []方括号内不能是变量
    • • 都是占用24个字节
    • 数组不能动态定义
    • 定义循环变量(for)的时候才可以写在中间
  • 访问数组中的元素
    • 数组名[下标]
    • • 记得-1
  • 循环跟数组的关系
    • 常常 初始化变量=0
    • 宏定义直接替换
  • 数组的初始化
    • 定义时给初始化赋值
    • • 第一个为0，后面自动为0
      • 第一个改成1，后面还是0
    • 不初始化的话，数组数字是随机的（栈结构）
  • sizeof
    • 计算数组的元素个数
    • 计算数组占用的内存的大小
• P18 啪啪啪
  • C99已支持可变数组
  • 数组越界
    • 不要用"i<=10"之类的
• P19 字符串处理函数
  • 字符串常量
    • “FishC”，“小甲鱼”，“鱼C工作室”
  • 字符数组
    • 推荐最后一种，可省略大括号
  • 字符串处理函数
    • 获取字符串的长度：strlen
      • %u
      • 不包含'\0'
    • 拷贝字符串：strcpy 和 strncpy
      • strcpy
        • 需要限制原字符串的长度
        • strcpy(str2, str1);指从1拷贝到2
          • 1比2长时会溢出
          • 2比1长时会自动拷贝\0
      • strncpy
        • 需要追加结束符
        • strncpy(str1, str2, 5); str2[5] = '\0';
    • 连接字符串：strcat 和 strncat
      • strcat
        • 记得在上半句添加空格
        • strcat(str1," "); strcat(str1, str2);
      • strncat
    • 比较字符串：strcmp 和 strncmp
      • strcmp
        • 字符串相同则返回 0
        • 字符串不同则返回 非0
      • strncmp
        • 只对比前面n个字符
• P20 二维数组
  • 定义
  • 访问
    • 小心越界
  • 初始化
    • • 其他部分自动为0
    • • 只有第一维度可以不写
• P21 指针
  • 变量
    • 变量名
  • 真相
  • 指针和指针变量
  • 定义指针变量
  • 取地址运算符和取值运算符
  • 避免访问未初始化的指针
• P22 指针和数组
  • 数组名的真实身份
    • 数组名其实是数组第一个元素的地址
  • 指向数组的指针
  • 指针的运算
• P23 指针数组和数组指针
  • 指针和数组的区别
  • 指针数组
  • 数组指针
• P24 指针和二维数组
  • 二维数组的定义
  • 数组指针和二维数组
• P25 void指针和NULL指针
  • void指针
  • NULL指针
    • NULL 不是 NUL
• 常见问题
  • 1.VScode运行C程序中文乱码
    • 复制Code runner代码设置language ID
  • 2.Vscode保存C文件，文件名中不能有空格，否则运行不了
  • 3.无符号类型unsigned为%u
  • 4.用pow( , )的时候记得<math.h>
  • 5.输入时回车也会读取，需要用getchar()拿掉
  • 6.字符串结尾是'\0'