计算机二级C语言复习

第一章 C 语言基本知识

  • C 程序

    • 源程序文件后缀为 .c
    • 编译后生成目标文件，后缀为 .obj
    • 连接库函数后生成可执行文件，后缀为 .exe
    • 三种基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构

  • main 函数

    • C 程序的入口，有且仅有一个
    • 示例：
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      int main() {
          return 0;
      }

  • 数据的存储形式

    • 数据以二进制形式存储，1 Byte = 8 bit
    • 进制转换：
      • 二进制、八进制、十六进制转十进制使用乘法
      • 十进制转其他进制使用除法
    • 数据地址即数据的存放位置

  • 注释

    • 格式：/* 注释内容 */，不可嵌套

  • 书写格式

    • 每条语句后加分号 ;
    • 示例：x = 1; y = 2;

  • 标识符

    • 命名规则：由字母、数字、下划线组成，首字符必须为字母或下划线，区分大小写
    • 三类：
      • 关键字，例如 int
      • 预定义标识符，例如 define
      • 用户自定义标识符

  • 常量与变量

    • 常量：值不可变
      • 整型：5
      • 实型：3.14
      • 字符：'a'
      • 字符串："abc"
      • 符号常量：#define PI 3.14
    • 变量：值可变，C 语言无字符串变量，字符串使用字符数组存储

  • 整型数据

    • 表示形式：
      • 十进制：10
      • 八进制：012
      • 十六进制：0xA
      • 注意：整形数据没有二进制形式！
    • 类型：
      • int (4 字节)
      • short（2 字节）
      • long (8 字节)
      • unsigned(4 字节)

  • 实型数据

    • 表示形式：
      • 小数形式：3.14
      • 指数形式：1.23e-4
    • 类型：
      • float (4 字节)
      • double

  • 算术运算

    • 运算符：+, -, *, /, %
    • 示例：5 / 2 = 2（整型运算舍去小数部分）

  • 强制类型转换

    • 格式：(类型)表达式
    • 示例：(float)5 / 2 = 2.5

  • 赋值

    • 运算符：=
    • 复合赋值：+= 等价于 n = n + 100

  • 自加自减运算

    • 运算符：++, --
    • 示例：
      • j = i++ 表示 j = i; i = i + 1
      • j = ++i 表示 i = i + 1; j = i

  • 逗号运算

    • 优先级最低
    • 示例：a = 1, b = 2

第二章 顺序结构

  • 运算符、表达式与语句

    • 表达式：a + b
    • 语句：a = b + 1;

  • 运算符优先级

    • 从高到低：初等运算 > 单目运算 > 算术运算 > 关系运算 > 逻辑运算 > 赋值运算 > 逗号运算

  • printf 函数

    • 格式：printf("%d", 123)

  • 格式说明

    格式符 完整名称 数据类型
    %d integer 整型
    %f float 单精度浮点型
    %lf long float 双精度浮点型
    %c character 字符
    %s string 字符串

  • scanf 函数

    • 输入项需加取地址符 &，分隔符可以是空格、制表符或回车
    • 示例：scanf("%d", &x)

  • 交换变量

    • 示例：
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      t = x;
      x = y;
      y = t;

第三章 选择结构

  • 关系运算

    • 非 0 表示真，0 表示假
    • 运算符：>、>=、== 等

  • 逻辑运算

    • 运算符：&&（与）、||（或）、!（非）
    • 短路求值示例：a++ || b++（若 a 非 0，则 b++ 不执行）

  • if 语句

    • 嵌套时，else 与最近的 if 匹配
    • 示例：
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      if (x > 0)
          y = 1;
      else
          y = 0;

  • 条件运算

    • 格式：x > 0 ? 1 : 0

  • switch 语句

    • switch 表达式不可为实型，case 后不可接变量
    • 示例：
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      switch (x) {
          case 1:
              break;
      }

第四章 循环结构

  • 三种循环

    • while (x < 5)
    • do { } while (x < 5);
    • for (i = 0; i < 5; i++)

  • break 与 continue

    • break：终止整个循环
    • continue：结束当前轮次，继续下一次循环

  • 循环嵌套

    • 示例：
      1
      2
      for (i = 0; i < 2; i++)
          for (j = 0; j < 3; j++)

第五章 字符型数据与位运算

  • 字符常量

    • 格式：'a'
    • ASCII 码：'0' = 48, 'A' = 65, 'a' = 97

  • 转义字符

    • 示例：'\n' 表示换行，'\101' 表示 'A'，后面的数字表示 ASCII 码的偏移量，是8进制码

  • 字符与整型转换

    • 示例：'A' + 32 = 'a'

  • 位运算符

    • ~（取反）、<<（左移）、>>（右移）、&（与）、^（异或）、|（或）
    • 示例：1 ^ 1 = 0

  • putchar 与 getchar

    • putchar()：输出字符
    • getchar()：输入字符
    • 示例：putchar('A');, x = getchar();

第六章 函数

  • 函数定义

    • 格式：
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      int func(int x) {
          return x;
      }
    • 空函数定义：void func(){};

  • 库函数

    • 示例：#include <stdio.h>

  • 函数返回值

    • 示例：return 0;

  • 函数声明

    • 示例：int func(int);

  • 参数传递

    • 传值：func(x)，形参不影响实参
    • 传址：func(&x)

  • 递归调用

    • 示例：
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      int factorial(int n) { //阶乘
          if (n <= 1)
              return 1;
          return n * factorial(n - 1);
      }

第七章 指针

🔹 指针常见用法

声明 函数 () [] 数组 * 指针 int 类型 语义
int a - - - int a 变量 a，整型 (int type)
int a[3] - a[] - int a[] 数组 a，元素=int 变量
int *p - - *p int *p 指针 p，指向 int 变量
int *p[3] - p[] *p[] int *p[] 数组 p，元素=指向 int 变量的指针
int (*p)[3] - (*p)[] (*p) int (*p)[] 指针 p，指向数组 []，元素=int 变量
int **p - - a=*p
*(a)		 int *(*p) 指针 p → 指针 a → int
int z(int) z() - - int z() 函数 z，形参=int 变量，返回=int
int (*p)(int) (*p)() - (*p) int (*p)() 指针 p，指向函数 (形参=int, 返回=int)

第八章 数组

  • 数组定义

    • 格式：int a[5];

  • 数组初始化

    • 示例：int a[] = {1, 2};

  • 二维数组

    • 左边是行数，右边是列数（行内个数）
    • 示例：int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

  • 数组名

    • 表示数组首地址，不可被赋值

第九章 字符串

  • 字符串常量

    • 格式："ABC"，末尾自动加 '\0'

  • 字符数组

    • 示例：char str[6] = "Hello";

  • 输入输出

    • 示例：gets(str);, puts(str);

  • 字符串函数

    函数名 完整名称 功能
    strcpy() string copy 复制字符串
    strlen() string length 计算字符串长度
    strcat() string cat 连接字符串
    strcmp() string compare 比较字符串
    • 注意：
      • strlen() 返回值是 int 类型，表示字符串的长度，即字符串中字符的个数，遇到’\0’之后就不再数了，即不包括 '\0'。
      • strcmp() 返回值是 int 类型，表示两个字符串的比较结果，返回值小于 0 表示第一个字符串小于第二个字符串，返回值大于 0 表示第一个字符串大于第二个字符串，返回值等于 0 表示两个字符串相等。

第十章 结构体与共用体

  • 结构体

    • 结构体是一种自定义数据类型，用于组合多个不同类型的成员，每个成员占用独立内存，总大小为成员大小之和（可能因内存对齐增加）。
    • 定义格式：
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      struct stu {
          char name[10]; // 字符数组，10 字节
          int age;       // 整数，4 字节
      };
    • 使用时需定义变量，如 struct stu s; 或通过 typedef 简化类型名。

  • 成员引用

    • 访问结构体成员的三种方式：
      • 变量直接访问：s.name（点运算符，访问结构体变量的成员）
      • 指针访问：p->age（箭头运算符，访问指针指向的成员）
      • 间接访问：(*p).age（解引用后用点运算符）
    • 示例：
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      struct stu s = {"Alice", 20};
      struct stu *p = &s;
      printf("%s, %d\n", s.name, p->age); // 输出: Alice, 20

  • 共用体

    • 共用体也是一种自定义类型，所有成员共享同一块内存，大小为最大成员的大小（可能因内存对齐调整）。一次只能存储一个成员的值，新赋值会覆盖旧值。
    • 定义格式：
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      4
      union data {
          int i;    // 4 字节
          float f;  // 4 字节
      };
    • 示例：
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      4
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      union data d;
      d.i = 65;       // 存整数
      printf("%d\n", d.i); // 输出: 65
      d.f = 3.14;     // 存浮点数，覆盖 i
      printf("%f\n", d.f); // 输出: 3.14
    • 用途：节省内存或实现类型灵活性，如表示单一值的多种形式。

第十一章 文件

  • 文件指针

    • 文件指针是一个指向 FILE 类型的指针，用于操作文件。FILE 是 C 标准库中定义的一个结构体，包含了文件操作所需的信息（如文件位置、状态等）。

    • 定义格式：FILE *fp;

      • fp 是一个指针变量，必须在使用前初始化，通常通过 fopen 函数赋值。

    • 示例：

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      FILE *fp; // 定义文件指针

    • 注意：文件指针在使用后需要通过 fclose 关闭，以释放资源。

  • 打开文件

    • 文件的打开形式如下：FILE *fp; fp = fopen("c:\\lab.c", "rb");

      • fopen 函数用于打开文件，返回一个文件指针。
      • 参数说明：
        • 第一个参数是文件名（包含路径），如 "c:\\lab.c" 表示 Windows 系统下的路径，使用双反斜杠是因为反斜杠 \ 在字符串中需转义。
        • 第二个参数是文件打开模式，常见模式包括：
          • "r"：只读模式，文件必须存在。
          • "w"：只写模式，若文件不存在则创建，若存在则清空。
          • "a"：追加模式，写入数据追加到文件末尾。
          • "rb"：以只读二进制模式打开文件。
          • "wb"：以只写二进制模式打开文件。
          • "ab"：以追加二进制模式打开文件。
      • "rb" 表示以只读二进制模式打开文件，这种模式适用于读取非文本文件（如图片或可执行文件），不会对数据进行任何转换。

    • 示例：

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      FILE *fp;
      fp = fopen("c:\\lab.c", "rb"); // 打开文件
      if (fp == NULL) {
          printf("文件打开失败\n"); // 检查是否打开成功
      }

    • 注意：打开文件时应检查 fopen 返回值是否为 NULL，以判断文件是否成功打开。

  • 文件函数

    • C 语言提供了多种文件操作函数，分别用于字符、字符串和二进制数据的读写。
    • 字符操作函数：

      • fgetc(fp)：从文件中读取一个字符，返回值为 int 类型（若到文件末尾返回 EOF）。

        • 示例：

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          int ch = fgetc(fp); // 读取一个字符
          if (ch != EOF) {
              putchar(ch); // 输出读取的字符
          }

      • fputc(ch, fp)：将一个字符写入文件。

        • 示例：
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          fputc('A', fp); // 写入字符 'A'
    • 字符串操作函数：
      • fgets(str, n, fp)：从文件中读取一行或最多 n-1 个字符到字符串 str 中，自动在末尾添加 \0。
        • 示例：
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          3
          char str[100];
          fgets(str, 100, fp); // 读取一行
          printf("%s", str);
      • fputs("abc", fp)：将字符串写入文件，不自动添加换行符。
        • 示例：
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          fputs("abc", fp); // 写入字符串 "abc"
    • 格式化输入输出函数：
      • fscanf(fp, "%d", &x)：从文件中按格式读取数据。
        • 示例：
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          int x;
          fscanf(fp, "%d", &x); // 读取一个整数
      • fprintf(fp, "%d", x)：按格式将数据写入文件。
        • 示例：
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          2
          int x = 123;
          fprintf(fp, "%d", x); // 写入整数 123
    • 二进制操作函数：
      • fread(buf, size, count, fp)：从文件中读取 count 个大小为 size 的数据块到缓冲区 buf。
        • 示例：
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          int data[5];
          fread(data, sizeof(int), 5, fp); // 读取 5 个整数
      • fwrite(buf, size, count, fp)：将缓冲区 buf 中的 count 个大小为 size 的数据块写入文件。
        • 示例：
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          int data[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
          fwrite(data, sizeof(int), 5, fp); // 写入 5 个整数
    • 文件位置控制函数：
      • fseek(fp, offset, origin)：移动文件指针。
        • 参数：
          • offset：偏移量（字节数）
          • origin：起始位置（SEEK_SET 文件开头，SEEK_CUR 当前位置，SEEK_END 文件末尾）
        • 示例：
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          fseek(fp, 0, SEEK_SET); // 移动到文件开头
      • ftell(fp)：返回文件指针当前所在位置（相对于文件开头的字节数）。
        • 示例：
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          long pos = ftell(fp); // 获取当前位置
      • rewind(fp)：将文件指针移到文件开头。
        • 示例：
          1
          rewind(fp); // 回到文件开头
    • 文件结束判断：
      • feof(fp)：判断是否到达文件末尾，返回非 0 表示文件结束。
        • 示例：
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          while (!feof(fp)) {
              ch = fgetc(fp); // 循环读取字符
          }
    • 关闭文件：
      • fclose(fp)：关闭文件，释放资源。
        • 示例：
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          fclose(fp); // 关闭文件
    • 注意：文件操作函数分为文本文件和二进制文件适用的类型，使用时需根据文件模式选择合适的函数。

第十二章 深入讨论

  • 编译预处理

    凡以#开头的这一行，都是编译预处理命令行，编译预处理不加分号，不占运行时间。

    宏替换仅是简单的文本替换，如#define  f(x)  (x)*(x)和#define  f(x)  x*x替换f(2+2)时就有区别，前者展开为(2+2)*(2+2)，后者为2+2*2+2。

    如果源文件f2.c中有#include"f1.c"可以理解为：把源文件f1.c原样包含到f2.c中，使f1.c和f2.c融合到一起成为一个C程序编译。

    所以一个C程序必有主函数，但一个C源文件未必有主函数。

  • 标识符作用域

    局部变量：在函数内或复合语句内定义的变量，作用域为定义它的函数内。

    局部变量有三种类型：

    • 自动auto：自动变量随着函数的使用与否创建消失。

    • 寄存器register：寄存器变量分配在cpu中，没有内存地址。

    • 静态static：静态变量占用固定存储单元，在程序执行过程不释放，直到程序运行结束。

    全局变量：在函数外定义的变量，作用域从定义它的位置到整个源文件结束为止，生存期为整个程序运行期间。

    全局变量都是静态变量。

  • 动态存储分配

    malloc(size)：创建连续size个字节存储区，返回值类型为void *型。malloc函数常用于动态创建链表结点，如int *p; p=(int *)malloc(sizeof(int));。

    calloc（n,size）：创建n个同一类型的存储空间，可以理解为n个malloc。

    free(p)：释放动态分配的存储单元。