C语言基础

• main函数-程序的入口
  主函数有且只有一个

main无参形式

/*
函数名:main
函数参数:无
函数返回值:返回0:表示函数正常退出返回非0：表示函数异常退出
*/
int main(void)
{/* code */return 0;
}

main有参形式

/*
函数名:main
函数参数:argc:参数个数argv:参数数组，每个参数是一个字符串
函数返回值:返回0:表示函数正常退出返回非0：表示函数异常退出
*/
int main(int argc, char const *argv[])
{/* code */return 0;
}

• man帮助手册(九册)
  提供命令、函数、系统调用、配置文件等的权威说明

1.Shell命令（默认已安装）
2.系统调用（函数手册 - 这些函数由系统内核直接提供）
3.库函数（函数手册 - 这些函数有标准库提供）
4.特殊文件（通常出现在/dev目录下）
5.文件的特殊格式或协定（例如/etc/passwd的格式）
6.游戏
7.杂项（例如一些宏定义）
8.系统管理员命令（通常只能由管理员执行）
9.非标准内核例程

系统只安装第一册，以下帮助信息一般需要用户自己手动安装

sudo apt-get install manpages
sudo apt-get install manpages-dev
sudo apt-get install manpages-posix
sudo apt-get install manpages-posix-dev

使用技巧

//查看指定命令/函数的手册（自动匹配优先章节）
man [名称]  # 例：man cp、man malloc
//查看指定章节的内容
man [章节号] [名称]  # 例：man 3 malloc、man 5 sshd_config
//搜索包含关键词的所有手册（-k 表示“keyword”）
man -k [关键词]  # 例：man -k "file copy"（搜索与“文件复制”相关的命令）

• printf-标准输出

printf原型

/*
函数名:printf
函数参数:format：格式化字符串...：可变参数列表，对应格式说明符的具体值
函数返回值:int 类型，成功时返回打印的字符总数失败时返回负数
*/
int printf(const char *format, ...);

• scanf

scanf原型

/*
函数名:scanf
函数参数:format：格式化字符串...：可变参数列表，指向用于存储输入数据的变量地址
函数返回值:int 类型，成功时返回成功读取并赋值的变量个数失败时返回EOF（通常为-1），遇到文件结束或错误时返回
*/
int scanf(const char *format, ...);

• 格式控制符

类型符	含义	示例	输出结果
%d	十进制整数（int）	printf("%d", 123);	123
%u	无符号十进制整数（unsigned）	printf("%u", 123U);	123
%x	十六进制整数（小写）	printf("%x", 255);	ff
%X	十六进制整数（大写）	printf("%X", 255);	FF
%o	八进制整数	printf("%o", 8);	10
%f	浮点数（float/double）	printf("%f", 3.14);	3.140000
%c	单个字符（char）	printf("%c", 'A');	A
%s	字符串（char*）	printf("%s", "hello");	hello
%p	指针地址	printf("%p", &a);	0x7ffd8a5b9a3c
%%	输出 % 本身	printf("%%");	%

• 附加格式修饰符

修饰符格式	含义说明	示例代码	输出结果（注：用“□”标记空格，便于查看对齐效果）
%md	输出宽度为 m（m 为正整数），不足宽度用空格填充，内容右对齐	printf("%5d", 10);	□□□10（共5位，前补3个空格）
%-md	输出宽度为 m（m 为正整数），不足宽度用空格填充，内容左对齐	printf("%-5d", 10);	10□□□（共5位，后补3个空格）
%0md	输出宽度为 m（m 为正整数），不足宽度用 0 填充（仅对数值有效）	printf("%05d", 10);	00010（共5位，前补3个0）
%m.nf	输出总宽度为 m，同时保留 n 位小数，不足总宽度用空格填充	printf("%8.2f", 3.14159);	□□□3.14（总8位，小数点后2位，前补3个空格）
%.nf	不限制输出宽度，仅指定保留 n 位小数（宽度随内容自适应）	printf("%.3f", 3.14);	3.140（仅保留3位小数，无空格填充）
%*.*f	输出宽度和小数位数由参数动态指定（第一个 * 对应宽度，第二个 * 对应小数位）	printf("%*.*f", 8, 2, 3.14);	□□□3.14（效果同 %8.2f，参数依次传入宽度、小数位、数值）

• 基本数据类型

1. 整型

类型声明	符号属性	占用内存（字节）	取值范围（以对应系统位数为准）	适用场景
char	有符号	1	-128 ~ 127	存储单个字符（ASCII 码）
unsigned char	无符号	1	0 ~ 255	存储无负数值（如颜色值、字节）
short	有符号	2	-32768 ~ 32767	存储较小范围的整数
unsigned short	无符号	2	0 ~ 65535	存储无负的小整数
int	有符号	4	-2147483648 ~ 2147483647	默认整数类型（最常用）
unsigned int	无符号	4	0 ~ 4294967295	存储非负整数（如计数、ID）
long	有符号	4（32 位系统）/ 8（64 位系统）	-2147483648 ~ 2147483647（32 位系统）	存储较大范围的整数
unsigned long	无符号	4（32 位系统）/ 8（64 位系统）	0 ~ 4294967295（32 位系统）	存储无负的大整数
long long	有符号	8	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807	存储极大范围的整数（C99 标准新增）
unsigned long long	无符号	8	0 ~ 18446744073709551615	存储无负的极大整数

2. 浮点型

类型声明	占用内存（字节）	有效数字位数	取值范围（近似）	适用场景
float	4	6~7 位	±3.4×10^-38 ~ ±3.4×10^38	单精度浮点数（内存占用小，精度要求低）
double	8	15~17 位	±1.7×10^-308 ~ ±1.7×10^308	双精度浮点数（默认浮点类型，精度要求高）
long double	8/12/16（因编译器/平台而异）	18~19 位	±3.4×10^-4932 ~ ±1.1×10^4932	高精度浮点数（极少用，如科学计算）

3. 布尔类型（头文件<stdbool.h>）

类型声明	占用内存（字节）	取值范围	说明
bool	1（通常）	true / false	true 等价于整数 1，false 等价于整数 0

• 常量与变量
• • 变量是程序运行中值可以动态变化的内存单元，需声明数据类型，用于存储临时结果、用户输入等可变数据。
• • 常量是值一旦定义就不可修改的标识符，分为字面常量（直接写在代码中的值）和符号常量（用#define或const定义的有名字的常量），用于表示固定不变的数据（如 π 值、配置参数等）。

特性	变量（Variable）	常量（Constant）
定义方式	数据类型 + 变量名（可初始化） 例：int num = 10;	1. 宏常量：#define 常量名 值 例：#define MAX 100 2. 常变量：const 类型 常量名 = 值 例：const float PI = 3.14f
值的可修改性	运行中可通过赋值语句修改 例：num = 20;	定义后不可修改，强行修改会编译报错
数据类型	必须显式声明类型（如 int、float）	宏常量无类型；常变量需显式声明类型
内存分配	定义时分配内存，存储在可读写区域	宏常量不分配内存（预处理阶段直接文本替换）； 常变量分配内存（可能在只读区域）
作用域	局部变量：函数/代码块内有效 全局变量：整个程序有效	宏常量无作用域（预处理全局替换）； 常变量作用域与变量一致（局部/全局）
生命周期	局部变量：函数/代码块执行期间存在 全局变量：程序运行期间一直存在	宏常量无生命周期（预处理阶段生效）； 常变量生命周期与变量一致
初始化要求	局部变量可先声明后赋值（未初始化时为随机值） 全局变量未初始化时默认值为 0	必须在定义时初始化（否则无意义）
典型用途	存储临时数据、用户输入、状态变化等（如计数器、中间结果）

• 类型转换
  类型转换是将一种数据类型的值转换为另一种数据类型的过程，主要用于不同类型数据之间的运算或赋值。
• • 隐式类型转换
    隐式类型转换由编译器自动完成，无需程序员干预，遵循 "低精度向高精度转换" 的原则（避免数据丢失）
• 1. 算术运算中的转换
     不同类型数据参与运算时，自动转换为其中精度最高的类型
     转换优先级（从低到高）：char → short → int → unsigned int → long → unsigned long → long long → float → double → long double
• 2. 赋值运算中的转换
     右值自动转换为左值的类型
     若右值精度高于左值，可能导致数据截断或精度损失
• 3. 函数调用中的转换
     实参自动转换为形参的类型

eg

#include <stdio.h>int main() {char c = 'A';      // 'A'的ASCII码为65int i = 100;float f = 3.14f;double d = 2.718;// 1. 算术运算转换int result1 = c + i;   // c自动转换为int（65 + 100 = 165）double result2 = i + f; // i和f自动转换为double（100.0 + 3.14 = 103.14）// 2. 赋值转换int result3 = f;      // f（3.14）转换为int（3），精度损失float result4 = d;    // d（2.718）转换为float（2.718f），可能损失精度printf("c + i = %d\n", result1);   // 输出：165printf("i + f = %lf\n", result2);  // 输出：103.140000printf("f -> int = %d\n", result3); // 输出：3printf("d -> float = %f\n", result4); // 输出：2.718000return 0;
}

• • 显示类型转换
    显式类型转换由程序员手动指定，使用强制转换运算符实现，语法为：(目标类型) 表达式

eg

#include <stdio.h>int main() {float f = 3.14159f;int i = 100;double d = 2.71828;// 强制转换示例int num1 = (int)f;          // 将float转换为int（3.14159 → 3）float num2 = (float)d;      // 将double转换为float（可能损失精度）char ch = (char)i;          // 将int转换为char（100 → 'd'，ASCII码）// 运算中的强制转换float average = (float)10 / 3;  // 10先转换为float，结果为3.333...int area = (int)(3.14 * 5 * 5); // 先计算再转换，结果为78printf("(int)3.14159 = %d\n", num1);       // 输出：3printf("(float)2.71828 = %f\n", num2);     // 输出：2.718280printf("(char)100 = %c\n", ch);            // 输出：dprintf("(float)10/3 = %f\n", average);     // 输出：3.333333printf("(int)(3.14*5*5) = %d\n", area);    // 输出：78return 0;
}

• 源码补码反码

编码方式	定义说明	正数表示规则	负数表示规则	示例（以 -3 为例，8 位）
源码	直接用符号位和数值位表示的二进制形式，符号位（最高位）0 表示正，1 表示负	符号位为 0，数值位为二进制绝对值	符号位为 1，数值位为二进制绝对值	10000011
反码	正数与源码相同，负数是对源码的数值位按位取反（符号位不变）得到的编码形式	与源码相同（符号位 0，数值位不变）	符号位为 1，数值位按位取反（0→1，1→0）	11111100
补码	正数与源码相同，负数是对反码加 1（若有进位则丢弃）得到的编码形式，是计算机实际存储整数的方式	与源码相同（符号位 0，数值位不变）	反码 + 1（若反码加 1 后有进位，直接丢弃）	11111101

• 附- ASCII码

十进制	二进制	字符	说明（控制字符）/ 字符（可打印字符）	十进制	二进制	字符	说明（控制字符）/ 字符（可打印字符）
0	00000000	NUL	空字符	64	01100000	@	艾特符号
1	00000001	SOH	标题开始	65	01100001	A	大写字母A
2	00000010	STX	文本开始	66	01100010	B	大写字母B
3	00000011	ETX	文本结束	67	01100011	C	大写字母C
4	00000100	EOT	传输结束	68	01100100	D	大写字母D
5	00000101	ENQ	询问字符	69	01100101	E	大写字母E
6	00000110	ACK	确认字符	70	01100110	F	大写字母F
7	00000111	BEL	响铃（告警）	71	01100111	G	大写字母G
8	00001000	BS	退格（Backspace）	72	01101000	H	大写字母H
9	00001001	HT	水平制表符（\t）	73	01101001	I	大写字母I
10	00001010	LF	换行（\n）	74	01101010	J	大写字母J
11	00001011	VT	垂直制表符	75	01101011	K	大写字母K
12	00001100	FF	换页	76	01101100	L	大写字母L
13	00001101	CR	回车（\r）	77	01101101	M	大写字母M
14	00001110	SO	移位输出	78	01101110	N	大写字母N
15	00001111	SI	移位输入	79	01101111	O	大写字母O
16	00010000	DLE	数据链路转义	80	01110000	P	大写字母P
17	00010001	DC1	设备控制1	81	01110001	Q	大写字母Q
18	00010010	DC2	设备控制2	82	01110010	R	大写字母R
19	00010011	DC3	设备控制3	83	01110011	S	大写字母S
20	00010100	DC4	设备控制4	84	01110100	T	大写字母T
21	00010101	NAK	否定应答	85	01110101	U	大写字母U
22	00010110	SYN	同步空闲	86	01110110	V	大写字母V
23	00010111	ETB	传输块结束	87	01110111	W	大写字母W
24	00011000	CAN	取消	88	01111000	X	大写字母X
25	00011001	EM	媒体结束	89	01111001	Y	大写字母Y
26	00011010	SUB	替换	90	01111010	Z	大写字母Z
27	00011011	ESC	转义（Escape）	91	01111011	[	左方括号
28	00011100	FS	文件分隔符	92	01111100	\	反斜杠
29	00011101	GS	组分隔符	93	01111101	]	右方括号
30	00011110	RS	记录分隔符	94	01111110	^	插入符号
31	00011111	US	单元分隔符	95	01111111	_	下划线
32	01000000	（空格）	空格	96	10000000	`	反引号
33	01000001	!	感叹号	97	10000001	a	小写字母a
34	01000010	"	双引号	98	10000010	b	小写字母b
35	01000011	#	井号	99	10000011	c	小写字母c
36	01000100	$	美元符号	100	10000100	d	小写字母d
37	01000101	%	百分号	101	10000101	e	小写字母e
38	01000110	&	和号	102	10000110	f	小写字母f
39	01000111	'	单引号	103	10000111	g	小写字母g
40	01001000	(	左括号	104	10001000	h	小写字母h
41	01001001	)	右括号	105	10001001	i	小写字母i
42	01001010	*	星号	106	10001010	j	小写字母j
43	01001011	+	加号	107	10001011	k	小写字母k
44	01001100	,	逗号	108	10001100	l	小写字母l
45	01001101	-	减号/连字符	109	10001101	m	小写字母m
46	01001110	.	句号	110	10001110	n	小写字母n
47	01001111	/	斜杠	111	10001111	o	小写字母o
48	01010000	0	数字0	112	10010000	p	小写字母p
49	01010001	1	数字1	113	10010001	q	小写字母q
50	01010010	2	数字2	114	10010010	r	小写字母r
51	01010011	3	数字3	115	10010011	s	小写字母s
52	01010100	4	数字4	116	10010100	t	小写字母t
53	01010101	5	数字5	117	10010101	u	小写字母u
54	01010110	6	数字6	118	10010110	v	小写字母v
55	01010111	7	数字7	119	10010111	w	小写字母w
56	01011000	8	数字8	120	10011000	x	小写字母x
57	01011001	9	数字9	121	10011001	y	小写字母y
58	01011010	:	冒号	122	10011010	z	小写字母z
59	01011011	;	分号	123	10011011	{	左花括号
60	01011100	<	小于号	124	10011100	|	竖线
61	01011101	=	等号	125	10011101	}	右花括号
62	01011110	>	大于号	126	10011110	~	波浪号
63	01011111	?	问号	127	01111111	DEL	删除（Delete）