基本语法
1. 程序结构
C程序的基本结构：
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| #include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}
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2. 数据类型
基本数据类型：
- 整型：
int（通常4字节）
- 浮点型：
float, double
- 字符型：
char（占1字节）
- 布尔型：
_Bool（需要stdbool.h，值为0或1）
示例：
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| #include <stdio.h>
int main() {
int age = 25;
float pi = 3.14;
char initial = 'A';
_Bool isTrue = 1;
printf("Age: %d\n", age);
printf("Pi: %.2f\n", pi);
printf("Initial: %c\n", initial);
printf("Boolean: %d\n", isTrue);
return 0;
}
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3. 输入输出
输出：
示例：
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| int x = 10;
printf("x的值是: %d\n", x);
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输入：
示例：
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| int x;
printf("请输入一个整数: ");
scanf("%d", &x);
printf("你输入的值是: %d\n", x);
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常见格式化符号：
%d：整型%f：浮点型%c：字符型%s：字符串
4. 运算符
- 算术运算符：
+, -, *, /, %
- 比较运算符：
==, !=, <, >, <=, >=
- 逻辑运算符：
&&（与）, ||（或）, !（非）
- 赋值运算符：
=, +=, -=, *=, /=, %=
- 自增/自减：
++, --
5. 条件语句
if-else 语句：
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| if (条件) {
} else if (另一个条件) {
} else {
}
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示例：
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| int x = 10, y = 20;
if (x > y) {
printf("x 大于 y\n");
} else if (x == y) {
printf("x 等于 y\n");
} else {
printf("x 小于 y\n");
}
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switch 语句：
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| switch (变量) {
case 值1:
break;
case 值2:
break;
default:
}
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示例：
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| int num = 2;
switch (num) {
case 1:
printf("One\n");
break;
case 2:
printf("Two\n");
break;
default:
printf("Other\n");
}
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6. 循环语句
for 循环：
示例：
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| for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", i);
}
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while 循环：
示例：
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| int i = 0;
while (i < 5) {
printf("%d ", i);
i++;
}
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do-while 循环：
示例：
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| int i = 0;
do {
printf("%d ", i);
i++;
} while (i < 5);
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7. 函数
函数的定义和调用：
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| #include <stdio.h>
int add(int x, int y) {
return x + y;
}
int main() {
int result = add(3, 5);
printf("结果是: %d\n", result);
return 0;
}
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函数的声明：
声明必须位于调用之前，或者放在头文件中。
8. 数组
定义和访问数组：
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| int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("第一个元素是: %d\n", arr[0]);
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多维数组：
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| int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
printf("matrix[1][2]: %d\n", matrix[1][2]);
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9. 指针
指针的基本操作：
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| int x = 10;
int *p = &x;
printf("x的地址: %p\n", p);
printf("x的值: %d\n", *p);
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指针与数组：
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| int arr[3] = {1, 2, 3};
int *p = arr;
printf("第一个元素: %d\n", *p);
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10. 结构体
结构体用于定义复杂的数据类型。
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| #include <stdio.h>
struct Person {
char name[20];
int age;
};
int main() {
struct Person p1 = {"Alice", 25};
printf("Name: %s, Age: %d\n", p1.name, p1.age);
return 0;
}
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11. 文件操作
文件写入：
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| #include <stdio.h>
int main() {
FILE *file = fopen("example.txt", "w");
fprintf(file, "Hello, File!\n");
fclose(file);
return 0;
}
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文件读取：
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| #include <stdio.h>
int main() {
FILE *file = fopen("example.txt", "r");
char buffer[100];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(file);
return 0;
}
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高级特性
以下是C语言的高级特性语法整理，适合对C语言有基础了解的用户深入学习：
1. 指针高级用法
指针与数组
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| int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr;
printf("%d\n", *(p + 1));
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指针数组与数组指针
- 指针数组：数组的元素是指针
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| int a = 10, b = 20;
int *arr[2] = {&a, &b};
printf("%d\n", *arr[1]);
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- 数组指针：指向数组的指针
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| int arr[3] = {1, 2, 3};
int (*p)[3] = &arr;
printf("%d\n", (*p)[2]);
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函数指针
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| int add(int x, int y) { return x + y; }
int (*func_ptr)(int, int) = add;
printf("%d\n", func_ptr(3, 4));
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2. 动态内存管理
动态内存管理使用 <stdlib.h> 提供的函数。
malloc 和 free
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| #include <stdlib.h>
int *ptr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
if (ptr != NULL) {
for (int i = 0; i < 5; i++) ptr[i] = i;
for (int i = 0; i < 5; i++) printf("%d ", ptr[i]);
free(ptr);
}
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calloc 和 realloc
calloc：分配内存并初始化为0
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| int *ptr = (int *)calloc(5, sizeof(int));
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realloc：调整已分配内存的大小
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| ptr = (int *)realloc(ptr, 10 * sizeof(int));
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3. 位操作
位运算符
- 按位与：
&
- 按位或：
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- 按位异或：
^
- 按位取反：
~
- 左移：
<<
- 右移：
>>
示例：
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| int x = 5;
int y = 3;
printf("%d\n", x & y);
printf("%d\n", x | y);
printf("%d\n", x ^ y);
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位操作应用
- 检查某位是否为1：
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| if (x & (1 << n)) printf("第 %d 位是 1\n", n);
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- 设置某位为1：
- 清除某位：
4. 结构体高级用法
结构体嵌套
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| struct Address {
char city[20];
int zip;
};
struct Person {
char name[20];
int age;
struct Address addr;
};
struct Person p = {"Alice", 25, {"New York", 10001}};
printf("%s, %d\n", p.addr.city, p.addr.zip);
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结构体指针
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| struct Person {
char name[20];
int age;
};
struct Person p = {"Bob", 30};
struct Person *ptr = &p;
printf("%s\n", ptr->name);
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5. 枚举
枚举是常量的集合，用于定义一组相关的命名常量。
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| enum Color { RED, GREEN, BLUE };
enum Color c = RED;
printf("%d\n", c);
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可以指定值：
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| enum Color { RED = 1, GREEN = 3, BLUE = 5 };
printf("%d\n", GREEN);
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6. 联合体（union）
联合体中的所有成员共享同一块内存，节省内存。
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| union Data {
int i;
float f;
char str[20];
};
union Data d;
d.i = 10;
printf("%d\n", d.i);
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注意：更新一个成员会覆盖其他成员的值。
7. 宏与预处理器
宏定义
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| #define PI 3.14
printf("%.2f\n", PI);
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带参数的宏
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| #define SQUARE(x) ((x) * (x))
printf("%d\n", SQUARE(5));
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条件编译
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| #ifdef DEBUG
printf("Debug mode\n");
#else
printf("Release mode\n");
#endif
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8. 文件操作高级用法
二进制文件操作
写入二进制文件：
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| FILE *file = fopen("data.bin", "wb");
int x = 12345;
fwrite(&x, sizeof(int), 1, file);
fclose(file);
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读取二进制文件：
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| FILE *file = fopen("data.bin", "rb");
int x;
fread(&x, sizeof(int), 1, file);
printf("%d\n", x);
fclose(file);
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9. 可变参数函数
使用 <stdarg.h> 定义接收可变参数的函数。
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| #include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
int sum(int count, ...) {
va_list args;
va_start(args, count);
int result = 0;
for (int i = 0; i < count; i++) {
result += va_arg(args, int);
}
va_end(args);
return result;
}
int main() {
printf("%d\n", sum(3, 1, 2, 3));
return 0;
}
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10. 动态库与静态库
静态库
- 创建静态库：
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| gcc -c mylib.c
ar rcs libmylib.a mylib.o
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- 使用静态库：
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| gcc main.c -L. -lmylib -o main
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动态库
- 创建动态库：
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2
| gcc -fPIC -c mylib.c
gcc -shared -o libmylib.so mylib.o
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- 使用动态库：
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| gcc main.c -L. -lmylib -o main
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11. 多线程编程
使用 pthread 库实现多线程编程。
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| #include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void *print_message(void *arg) {
printf("Hello from thread!\n");
return NULL;
}
int main() {
pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, print_message, NULL);
pthread_join(thread, NULL);
return 0;
}
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编译时需要链接 pthread 库：
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| gcc -pthread main.c -o main
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12. 内存管理工具
valgrind
用于检测内存泄漏：
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| valgrind --leak-check=full ./program
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