【C语言】初识C语言（中篇）
2022/9/29 1:46:14
本文主要是介绍【C语言】初识C语言（中篇），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
大家好，这里是anduin，这次的主题依旧是初识C语言，和上次不同，这次我们主要讲两大块，对于一些知识，我们选择略讲，但是对于一些我觉得重要的知识我会对其进行精讲并做一些补充，其余的知识我会逐渐在以后一一讲解。话不多说，接下来就开始初识C语言吧！（以下程序均在vs2022中编译）
10. 操作符
算数操作符
+ - * / % 算数操作符中的+ - *和平常运算方法相似，我们在这边重点介绍 / 和 %运算符
/ 操作符
为了让我们的讲解更加具有针对性，我们分正数和负数两部分进行讲解：
/ 操作符对正数
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 7 / 2;
printf("%d
", a);//3
}
分析：对于上方代码当我们用平时的逻辑，那么这个答案应该是3.5，可在程序中编译运行，结果是 3，我们不禁产生疑惑是不是因为你打印的结果是整形的缘故，其实本身结果还是3.5呢？让我们用代码验证：
#include<stdio.h>
int main()
{
float f = 7 / 2;
printf("%f
",f);//3.000000
}
可当我们再次进行编译运行时，结果是3.000000，因此我们可以得出结论： 除号两端的操作数如果都是整数，执行的是整数除法，至少有一个操作数是浮点数，执行的才是浮点数的除法！！！ 对于正数是这样进行运算的，那么负数呢？
/ 操作符对负数
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = -2.9;
int j = 2.9;
printf("%d
",j);//-2
printf("%d
",j);//2
return 0;
}
对于负数运算，我们打印 j 的值，结果为 -2 ，和正数运算规律相似，我们可以看出它们运算都是向0取整的，那么如何理解呢？对于取整，当正负数进行运算时，并不会出现四舍五入的情况，无论正数负数都是向0方向取整！（-2.9向零取整得到2） 如下图所示：
小科普
在C语言中，是不是只有一种取整方式？如果有它们分别是怎么实现的？接下来我们来一一了解：
trunc - 取整函数
#include<math.h>
int main()
{
printf("%d
",(int)trunc(-2.9));//-2
printf("%d
",(int)trunc(2.9));//2
}
Tips:由于trunc函数默认接收的返回值为%f，但是我们这边想输出的是整数所以强制类型转化成int类型。
floor - 地板取整
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
printf("%.lf
",floor(-2.9));//-3
printf("%.lf
",floor(-2.1));//-3
printf("%.lf
",floor(2.9));//2
printf("%.lf
",floor(2.1));//2
}
因为其取整方式和函数名，我们称它为地板取整，什么意思呢，我们编译结果发现负数-2.9的值变成了-3，对于正数2.9的值变成了2。 我们可以观察到无论是正数还是负数，在用floor函数进行取整的时候都是变小，我们观察其本质可以总结为-∞取整，如下图所示：
ceil - +∞取整
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("%.lf
",ceil(-2.9));//-2
printf("%.lf
",ceil(-2.1));//-2
printf("%.lf
",ceil(2.9));//3
printf("%.lf
",ceil(2.1));//3
}
当我们编译运行程序，可以观察到负数-2.9变为-2，-2.1变为-2,正数2.9变为3，2.1变为3。 我们可以观察到ceil函数的取整，结果都会在原来的基础上变大一个整数位，我们总结出该取整方式为+∞取整，如下图所示：
round - 四舍五入取整
是的你没有看错，与我们平常思维方式相同的四舍五入取整来了，上代码：
#include<math.h>
int main()
{
printf("%.lf
",round(-2.9));//-3
printf("%.lf
",round(-2.1));//-2
printf("%.lf
",round(2.9));//3
printf("%.lf
",round(2.1));//2
}
对于这种取整方式，没什么好说的，就是按照我们平时的思路来，例如当值2.9时，值为3， 当值为2.1时，值为2。在当前情况下，凡取整的值大于等于2.5，得出的结果都会变为3。
% 操作符
概念：如果a和d是两个自然数，d非零，可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r，满足 a = q*d + r 且0 ≤ r < d。其中，q 被称为商，r 被称为余数。
对于此部分我们依旧是从正数和负数两方面进行剖析：
% 操作符对正数
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int d = 3;
printf("%d
",a%d);//1
//因为:a=10,d=3,q=3,r=1 0<=r<d(3)
//所以：a=q*d+3 -> 10=3*3+1
return 0;
}
-
Warning：操作符两端的操作数必须是整数！！！
% 操作符对负数
int main()
{
int a = - 10;
int d= 3;
printf("%d
",a%d);//-1
}
很显然，结果不满足定义中的0<=r<d,故后来就有了一个修订版的定义：
如果a和d是两个自然数，d非零，可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r，满足 a = q*d + r , q 为整数，且0 ≤ |r| < |d|。其中，q 被称为商，r 被称为余数。
根据定义，这里的结果也能解释了，即-10 = (-3)*3+(-1)。
在C语言中，%本质为取余，余数的大小，本质取决于商q的，而商都取决于除法运算的取整规则。 在对于正数的取余和取模在C语言中是相同的，我们发现对于向0取整和向-∞的取整在正数上是同向的，但是对于负数上就完全不同了，因此我们平时遇到的大多都是整数取模，并没有做太多解释。
移位操作符
>> <<（以后讲解）
位操作符
& ^（以后讲解）
赋值操作符
= += -= *= /= &= ^= |= >>=
由于赋值操作符便于理解，我们挑两个讲一下（详情见注释）：
int main()
{
int a = 10;//创建变量，并初始化
a = 20;//赋值
a = a+5//等价于 a+=5
a = a-5//等价于 a-=5
}
单目操作符
! 逻辑反操作 - 负值 + 正值 & 取地址 sizeof 操作数的类型长度（以字节为单位） ~ 对一个数的二进制按位取反 -- 前置、后置-- ++ 前置、后置++ * 间接访问操作符(解引用操作符) (类型) 强制类型转换
我们常见的操作符比如+都有两个操作数，表示为左操作数+右操作数，这种操作符叫做双目操作符。
单目操作符其实就是只有一个操作数的。
在这里，对于！，-，+等操作符都便于理解，而对于&和*我打算之后在指针部分讲解，这里我们着重讲一下--，和++操作符（详情见注释）：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = ++a;//前置++,先++后使用
//a=a+1,b=a
printf("a=%d b=%d
",a,b);//11 11
---------------------------------
int a = 10;
int b = a++;//后置++，先使用，后++
//b=a，a=a+1
printf("a=%d b=%d
",a,b);//11 10
---------------------------------
int a = 10;
int b = --a;//前置--，先--后使用
//a=a-1,b=a
printf("a=%d b=%d
",a,b);//9 9
---------------------------------
int a = 10;
int b = a--;//后置--，先使用，后--
//b=a,a=a-1
printf("a=%d b=%d
",a,b);//10 9
}
关系操作符
> >= < <= !=（不相等） ==（相等）
前几个操作符，也就是对应的大于，大于等于，小于，小于等于等比较关系的操作符，这里我们讲一下后两个操作符。
例1
int main()
{
int a = 3;
int b = 3;
if(a!=b)
{
printf("hehe
");
}
if(a==b)
{
printf("haha
");
}
//结果为hehe
}
运行结果如下：
观察代码，很简单，判断a和b是否相等，如果相等则输出haha，若不相等输出hehe，因为c此处a和b都等于3，所以打印结果为hehe。
例2
#include<stdio.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcdef";
if(arr1==arr2)
{
printf("==
");
}
else
{
printf("!=
");
}
}
我们知道用==和！=可以判断是否相等，那么对于字符串呢？他们是否相等，当我们编译后，发现它们是不相等的！因为arr1和arr2是字符串首元素地址，开辟的空间不同，所以地址当然不同，如果要比较两个字符串的大小可以用strcmp函数,接下来看修改后的代码：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcdef";
if(strcmp(arr1,arr2)==0)
{
printf("==
");
}
else
{
printf("!=
");
}
}
再次运行：
对于strcmp这个函数使用时需要应用头文件#include<string.h>,如果返回的值为0，则两个字符串相等。
逻辑操作符
&& - 逻辑与 - 并且 || - 逻辑或 - 或者
int main()
{
int a= 3;
int b = 0;
int c = a && b;
printf("%d
",c);//真为1，假为0
if(a&&b)
{
printf("hehe
");
}
if(a||b)
{
printf("haha
);
}
}
运行得：
分析：&&的返回值是这样规定的，如果两个数都为真，则值为1，反之则为0。 对于本代码由于a&&b为0，故不打印hehe，||的值是有一个为真则为真，值为1，反之为0。 这里由于a||b为真，所以打印haha。
条件操作符
exp1?exp2:exp3
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 0;
b = (a>5?3:-3);
printf("%d
",b);//3
return 0;
}
分析：条件操作符使用时先判断表达式1，如果表达式1结果为真，则输出第一个值，否则为第二个值，改题中因为a>10，所以打印结果为3。当然，这段代码也可以用if else语句来表示：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 0;
if(a>5)
{
b=3;
}
else
{
b=-3;
}
printf("%d
", b);
}
逗号表达式
exp1, exp2, exp3, …expN
#include<stdio.h>
int main()
{
int a=3;
int b=5;
int c=0;
int d= (a+=2,b=b-c+a,c=a+b);
// a=5 b=10 c=5+10
printf("%d
",d);
}
分析：对于逗号表达式其特点为从左往右依次计算，整个表达式的结果是最后一个表达式的结果，因此在代码中d的值也就是15。
下标引用、函数调用和结构成员
[] () . ->
对于这类操作符我们讲解一下[ ]操作符：
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {0};
arr[4]=5;
return 0;
}
分析：对于上述代码就是引用下标4，将arr[4]的位置上赋值5。 和一些操作符相同，[ ]也有两个操作数，例如arr 和 4是两个操作数，对于这个代码写成4[arr]也可以，但是这种写法不仅让人难以理解，而且比较挫，我们可千万不要写出这样的代码！！！
11. 常见关键字
C 语言标准中规定了32个关键字，而在之后C99的标准下又增加了五个关键字，anduin这次对大家进行归纳的是C标准中的32个关键字，我们根据其特性，可以把它分为几类：
数据类型关键字（12个）
- char：声明字符型变量或函数 short：声明短整型或函数 Int ：声明整型变量或函数 long ：声明长整型变量或函数 signed：声明有符号类型变量或函数 unsigned：声明无符号整形变量或函数 foat：声明浮点型变量或函数 double：声明双精度变量或函数 struct：声明结构体变量或函数 union：声明共用体（联合）数据类型 enum：声明枚举类型 void：声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针
控制语句关键字（12个）
1.循环控制（5个）
- for：一种循环语句 do：循环语句的循环体 while ：循环语句的循环条件 break：跳出当前循环 continue：结束当前循环，开始下一轮循环
2.条件语句（3个）
- if：条件语句 else：条件语句否定分支 goto：无条件跳转语句
3.开关语句（3个）
- switch：用于开关语句 case：开关语句分支 default：开关语句中的"其他"分支
4.返回语句（1个）
- return：函数返回语句（可以带参数，也可以不带参数）
5.存储类型关键字（5个）
- auto：声明自动变量，一般不使用 extern：声明变量实在其他文件中声明 register：声明寄存器变量 static：声明静态变量 typedef：用以给数据类型取别名（但是该关键字被分到存储关键字分类中，虽然看起来没什么相关性）
注意：存储关键字，不可以同时出现，也就是说，在一个变量定义的时候，只能有一个。
6.其它关键字（3个）
- const：声明只读变量 sizeof：计算数据类型长度 volatile：说明变量在程序执行中可被隐含地改变
这里anduin带大家有选择性的，讲解几个关键字，若没有讲到日后我们一一讲解：
auto
auto 从字面意思来看就是自动的意思 它也被成为自动变量 局部变量都是自动创建，自动销毁的，所以局部变量都是auto修饰的。
int main()
{
auto int a = 10;//局部变量都是auto类型的，因此auto基本会被省略
return 0;
}
typedef
本质
本质：类型重命名
使用方法
#include<stdio.h>
typedef unsignde int u_int;
int main()
{
u_int x = 0;
return 0;
}
分析:当我们在写代码时，一些代码类型很长，例如无符号整型unsigned int或者结构体，指针等，这时我们就可以用typedef对它进行类型重命名，本段代码中就是用了typedef来重命名unsigned int为u_int。
作用
对类型重命名的一种解决方案，让我们在面临冗长的类型命名方面上更加简便，可以对一些不太好理解的数据类型进行简化。
register
我们先想想，数据在计算机上可以存放在哪里呢？ 1.内存 2.硬盘 3.高速缓存 4.寄存器
存储金字塔
寄存器存在的本质
从硬件层面上，提高计算机的运算效率。当读取数据时，计算器先去寄存器中读取，如果没有读取到，再去高速缓存区中读取，最后才是内存，而且在cpu再读取寄存器中的数据时，内存->高数缓存区（cache），cache->寄存器，这个数据传递过程会持续进行，大大提高效率！
register 修饰变量
也就是相同的原理，尽量把所修饰变量，放入CPU寄存区中，从而达到提高效率的目的。
#include<stdio.h>
int main()
{
register int a = 10;
return 0;
}
register 修饰什么变量
register可不是什么变量都适合修饰的，要知道寄存器的价格是很昂贵的，register所修饰的变量也得"精挑细选"一番。
- 局部变量（全局变量由于其特性会导致CPU寄存器被长时间占用）
- 不会被写入的（写入就需要写回内存，register本身就是快速读取，后续还要读取检测的话，就与原目的背道而驰了）
- 高频被读取的变量（俗话说把钱用在刀刃上，存入了寄存器，当然要经常使用的）
- 如果要使用，不要大量使用，寄存器的数量是有限的！
小科普
register修饰的变量，不能取地址！！！
#include<stdio.h>
int main()
{
register int a = 0;
printf("&a = %p
", &a);
return 0;
}
编译运行：
这篇关于【C语言】初识C语言（中篇）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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