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翁恺C语言程序设计网课笔记合集
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@[toc] 0. 前言是翁恺老师的132PC语言程序设计网课。链接：【C语言】翁恺C语言程序编程全系列是C语言入门的地方~还是希望多多指正！ 1. 背景计算机和编程语言学习目的：理解计算机是怎样工作的计算机是生活中的必需品。 如果我们想要自己设计一些功能和行为，让计算机按照自己的意图做事，就需要写程序了。本课程的主要目的是通过学习编程，来理解计算机是如何解决问题，计算机的能与不能，pros and cons.计算机怎样解决问题？把大问题拆分成小问题分步进行人：what to do。比如告诉同桌开一下灯，他去把灯打开。计算机：how to do。同桌不知道如何开灯，你要和他说：走到开关前，按下开关，走回来……程序是用特殊的编程语言写出来表达如何解决问题的。我们不是在用编程语言和计算机交谈，而是要求它如何做事情，向它描述做事情的过程和方法。 //例：hello world! #include int main() { printf("Hello World!\n");//输出“Hello World!（换行）”引号内的部分 return 0; } 普通人能读懂的东西→程序员能懂的东西→计算机能懂的东西计算机程序算法（算法：我们想让计算机做计算，先要写出计算的步骤，然后用编程语言写出来。计算机做的所有事情都是计算；计算的步骤就是算法。） 计算机的思维方式例：解方程2x+6=20 ， x∈(1,10）直接解方程对计算机来说太难理解了。计算机的思维：1) 枚举法代入x=1，不行；代入x=2，不行；代入……2) 二分法代入x=5，小了；代入x=7…… 计算机执行程序有两种方案：1) 解释：借助一个程序，那个程序可以试图理解你的程序，然后按照你的要求执行2) 编译：借助一个程序把你的程序翻译成机器语言写的程序，然后计算机就可以直接执行了。 解释语言vs编译语言：语言本无解释与编译之分，只是常用的执行方式不同。解释型语言有特殊的计算能力；编译型语言有确定的运算性能。 为什么编程入门从C学起？语言排行 1) 在很多场合，C语言是唯一的选择2) 现代编程语言在语法上差异很小，基本都和C接近3) 语言的能力、适用领域主要是由 库 和 传统 决定的。 C的简单历史1969诞生。FORTRAN→BCPL→B语言→C语言 *1967年，剑桥大学的 Martin Richards 对CPL语言进行了简化，于是产生了BCPL（Basic Combined Pogramming Language)语言。1970年，美国贝尔实验室的 Ken Thompson。以BCPL语言为基础，设计出很简单且很接近硬件的B语言（取BCPL的首字母）。并且他用B语言写了第一个UNIX操作系统。在1972年，美国贝尔实验室的 D.M.Ritchie 在B语言的基础上最终设计出了C语言。*因为B和BCPL都支持指针间接方式，所以C语言也支持了。C语言还受到了PL/I（和底层系统很接近，可以拿来做操作系统等）的影响，还和 PDP-II的机器语言有很大关系1973/3，第三版的Unix上出现了C语言的编译器1973/11，第四版的Unix完全用C语言重新写的。 C语言的用途：写操作系统、嵌入式系统、驱动程序（用来驱动U盘）、底层驱动、图形引擎、图像处理、声音效果（直接给我们提供数据的代码不是用C语言写的）一些底层的东西。C语言是一种工业语言，由基础人员使用。所以：**开发效率>>学习过程开发效率>>开发乐趣**而在日常的应用中，很少直接用C语言编写。学习C的过程主要是写练习代码，而不是写真实软件。C语言需要被编译才能运行，所以需要：编辑器和编译器（或者IDE，Integrated Development Environment集成开发环境，一个顶俩）推荐的编程软件：Dev C++。免费，安装简单，还不用建工程。 在Dev C++中：文件->新建->源代码 输入之前确保是英文输入！！！ #include int main() { printf("Hello World!\n"); return 0; }梦开始的地方。可以先自己敲进去运行玩玩**上端显示星号，说明没有保存。Ctrl + S 保存并且记得选择.c格式。编译之后再运行。**运行后出现黑色的终端，上面显示了结果。 详解第一个C程序#include int main() { return 0; }本课程中所有的程序都需要用到这一段框架（直到学函数之前）printf()会把" "内的内容（字符串）原封不动地输出，\n表示换行。如果出现编译错误，会在下面用红色的error显示出来，而具体错误原因在下方窗口里。 简单计算printf("%d",23+43);%d是占位符，说明后面会有一个整数输出到这个位置上。 printf("23+43=%d",23+43);四则运算C符号意义++加--减×*乘÷/除 %取余( )( )括号3. 变量变量定义找零钱问题：100-(用户输入)物品的价格=找你的钱我们需要：1) 有办法输入数字；2) 有地方放输入的数字；3) 输入的数字参与计算。 int price=0;//定义了整形变量price，类型是int，初始值=0 printf("请输入金额（元）："); int change=100-price; printf("找您%d元。\n",change);变量是一个保存数据的地方。变量定义的一般形式就是： 变量的名字叫“标识符”，基本原则只能由字母、数字、下划线构成，数字不能出现在第一个位置上。C语言的关键字（又叫保留字）不可用作字符。如何输入：输入也在终端窗口中。输入以行为单位进行，敲下回车，行结束。（敲下回车之前，程序不会读到任何东西。） 变量赋值与初始化 int price=0;//其中=是赋值运算符，把右边的值赋给左边的变量。和数学中不同，b=a和a=b在程序中有着相反的含义。当赋值发生在刚定义变量时，就叫程序的初始化。虽然C语言并没有强制要求所有的变量在被定义的地方做初始化，但所有变量在第一次被使用（出现在=等号右边）前都应该被赋值一次。如果没有初始化呢？就是使用这个变量在内存中的那个值。变量初始化： =也可以在组合变量定义中给单个变量单独赋初值，如 int a=0,b=1;有运算符的式子就叫表达式（比如=是赋值运算符）C语言是有类型的语言，所有变量在使用前必须先定义或声明；所有变量必须有确定的数据类型（表示在变量中可以存放什么样的数据），变量中也只能存放指定类型的数据，程序运行过程中也不能改变变量的类型。int charge=100-price;比较C和ANSI C //C语言 int price=0; printf("请输入金额（元）："); scanf("%d",&price); int change=100-price; printf("找您%d元。\n",change);//传统的ANSI C只能在开头的地方定义变量 int price=0; int change=0; printf("请输入金额（元）："); scanf("%d",&price); change=100-price; printf("找您%d元。\n",change);变量输入scanf()函数，读到的结果赋值给后面的变量（注意变量前的&）如果输入非整数（比如找钱一例中：输入字母，找我100元）应该怎么处理？这种情况后面再说。 常量vs变量固定不变的数，是常数。直接写在程序里的，叫直接量。 const int amount=100;其中const是个修饰符，加在int前面，给这个变量加上一个const（不变的）属性，表示这个变量的值一旦初始化，就不能再更改了。 好处：1.便于理解2.修改的时候好找编译时会显示：read-only variable is not assignable（一般const的变量全大写）scanf的空格有讲究，以后再说。输入时如果要两个数，在中间、最后敲空格或回车，计算机读到两个数字时停止当scanf扫描数字时输入字母，可能会出来很多奇怪的数字。（应该是ASCII码吧？）后面再细说。 浮点数C语言中两个整数做运算得到的结果也只能是个整数（去掉小数部分）。而10和10.0在c中是完全不同的两个数字，10.0是浮点数（浮点数指小数点时可以浮动的，是计算机中表示分数和无理数的一种方式。人们用浮点数来称呼有小数点的数）（其实还有定点数。但是在c语言中无）当浮点数和整数放在一起运算时，计算机会自动把整数转化为浮点数计算（如： int a,b; printf("a/b*3");//改进为a/b*3.0有一次尝试printf("%f",3/2);输出的是整数。应该是先进行整数运算再以%f形式输出，而不是以%f形式输出。所以应该改进为3/2.0 有单精度float(%f)和双精度double(%lf)(计算机里会有这种纯粹的整数，是因为运算快、占地小。而且日常生活中大多也是整数运算。) 表达式一个表达式是一系列运算符和算子的结合，用来计算一个值运算符(operator)是指进行运算的动作，比如加/减法运算符+-算子(operand)是指参与运算的值，可能是常数/变量/一个方法的返回值 计算时间差：这里只记录分钟错位的情况（1:40和2:10）方法：全部记为分钟（小时*60） int hour1,min1; int hour2,min2; scanf("%d %d",&hour1,&min1); scanf("%d %d",&hour2,&min2); int t1=hour1*60+min1;//把小时转化为分钟单位 int t2=hour2*60+min2; int t=t2-t1; printf("时间差是%d小时%d分。“,t/60,t%60);//t/60是小时部分；t%60取余，是分钟部分运算符优先级（double输入的时候用%lf，输出的时候用%f就行）运算符优先级 优先级运算符运算结合关系举例1+单目不变自右向左a*+b1-单目取负自右向左a*-b2*乘自左向右a*b2/除自左向右a/b2%取余自左向右a%b3+加自左向右a+b3-减自左向右a-b4=赋值自右向左a=b（a+b,a-b是双目；+a,-a是单目，相当于正负号） 赋值也是运算，也有结果。 a=6的结果就是a被赋予的值，也就是6 如 a=b=6：自右向左，a=(b=6)。嵌入式赋值：int c=1+(b=a)缺点：不利于阅读；容易产生错误运算符的结合关系一般自左向右；单目+-和赋值=自右向左下面的式子过于复杂，不利于阅读和理解。 result=a=b=3+c; result=(result=result*2)*6*(result=3+result);所以应该把它拆开来计算。（C语言没有幂次，所以只能一个个乘。） 交换变量交换a和b的值（a=6,b=5）错误示例 a=b; b=a;程序表达的是顺序执行的动作，而不是关系.所以这样做先把b赋给a，然后再把a赋给b，都是5.方法：再找一个变量c，c=a储存一下a的值，然后a=b,b=c c=a; a=b; b=c;断点
DEV C++中，在左边数字那里点击一下，然后程序运行时就会在这一行停止。 运行也只能到这一行点下一行，就会运行到下一行。这样可以方便排bugC语言：使用Dev C++断点调试 复合赋值a+=5表示a=a+5(注意两个运算符之间无空格)类似有-=，*=，/=（a*=b+5表示a=a*(b+5),如果想先算a=a*b记得加括号）INC递增、DEC递减运算符：++，--：单目运算符，只能有一个算子，这个算子还只能是变量（如a++后缀形式，++a前缀形式）让该变量+1/-1；a++运算式的值是a+1以前的值；++a运算式的值是a+1以后的值。无论哪个，a的值都+1了 ++和--可以单独使用，但不要把它组合进表达式，复杂。 4. 判断（选择结构）if条件判断 if(条件){ 要执行的语句，只有条件成立时才会执行 }判断的条件计算两个值之间的关系，叫做关系运算==判断相等!=不相等还有>；>=；0;先判断a是否>0,再把0/1的值赋给r==和!=优先级比其他的低连续的关系运算是从左到右进行的5>3==6>4→1==1成立6>5>4→1>4不成立 找零计算器flowchat st=>start: 开始 i1=>inputoutput: 输入购买的金额 i2=>inputoutput: 输入支付的票面 o1=>operation: 计算找零 c=>condition: 判断余额是否充足 o2=>inputoutput: 打印找零 o3=>inputoutput: 告知用户余额不足以购买 e=>end: 结束 st->i1->i2->o1->c c(yes)->o2->e c(no)->o3->e //初始化 int price=0; int bill=0; //读入金额和票面 printf("请输入金额："); scanf("%d",&price); printf("请输入票面："); scanf("%d",&bill); //计算找零//是（单行）注释，把程序分成了三个部分：初始化，读入金额和票面，计算并打印找零；c99可以，ASCII不支持comment对程序的功能没有任何影响，但是往往能使程序更容易被人类读者理解。/* */中间可以有多行注释。 否则比如刚刚的找零计算器：金额b)max=a; else max=b; printf("大的那个是%d\n",max); 方案二 int a,b; printf("请输入两个整数："); scanf("%d %d",&a,&b); int max=b; if(a>b)max=a; printf("大的那个是%d\n",max);可以对比两种方案，方案二绝绝子 没有大括号的if语句if语句可以不加大括号 if（a>b） max=a;If这行结束并没有语句结束的标志;而后面的赋值语句写在下一行且缩进了，结束时有“；”。这表明这条赋值语句是if语句的一部分，if语句拥有和控制这条赋值语句，决定他是否要被执行。就是说，没有大括号，后面一句话是有效的，也只能这一句是有效的（包含在if里）。 嵌套的if-else找三个数中的最大数：先比较两个数谁更大，较大的再和c比较。 if(a>b) { if(a>c)max=a; else max=c; } else { if(b>c)max=b; else max=c; } 级联的if-else if如分段函数。这时可以用级联的else if 表达多种情况每个else是前一个if的else，但是前面两个都不满足的话就只剩下第三个了 flowchat st=>start: 开始 i=>inputoutput: 输入 o=>inputoutput: 输出 c1=>condition: 是否满足条件1 c2=>condition: 是否满足条件2 o1=>inputoutput: 输出条件1 o2=>inputoutput: 输出条件2 o3=>inputoutput: 输出条件3 en=>end: 结束 st->i->c1 c1(yes)->o1->en c1(no)->c2 c2(yes)->o2->en c2(no)->o3->en其实相当于： else { if() else }比较该分段函数的两种写法 if(x0),做while；else位数=1，单独列出x=0的情况。另一种调试方法：在适当的位置加上printf输出作用不只有输出数据。比如在while括号内加一个printf(“in loop”);证明程序到这个地方了，也就是进入while循环了（还可以看循环了几次）循环计算编程难在小问题。如：有的时候可能需要保存原始数据。求log2x：x/=2，计数（当x>1时）但是如果printf（“log2 of %d is %d.”,x,计数）；最后输出的x总是1，因为循环算完的时候x总是1所以我们开始要把原始的x保存一下。又是一个小细节~诸如此类，还有很多。如： While可以用do while吗？为什么计数从0开始，可以从1开始吗？为什么while判断条件是x>1?循环最后输出的是多少？#include int main() { int x,ret=0; scanf("%d",&x); int t=x; while(x>1){ x/=2; ret++; } printf("log2 of %d is %d.",t,ret); return 0; }其实都是相互牵扯的。1、 当x=1的时候，结果是0.也就是说我们希望当x=1时不要进入这个循环。2、 计数ret是我们希望进入这个循环是最小的数。如果想改成while(x>2)，那我们的计数ret就要相应改成初始值=1.但是x=1时条件不满足。为了兼顾两种情况，还得用上面的方法。也可以ret=-1，while(x>0)编程肯定会有很多不同的方法。对于很大次数的循环，我们可以模拟较少的循环次数，然后做出推断，解决上面提到的四个问题。因为很多小细节，要多加注意。 猜数游戏计算机想一个数，用户来猜，猜不对的话告诉用户大了还是小了，最后猜中了告诉用户猜了多少次。 1) 因为要不断重复去猜，所以我们要用到循环2) 实际写出程序之前，我们可以先用文字描述出程序的思路。3) 核心重点是循环的条件。4) 人们往往会考虑循环终止的条件。 flowchat st=>start: 开始 i=>inputoutput: 用户输入猜的数 ocnt=>operation: count++ o=>operation: 计算机随机想一个数，记在number里 c=>condition: 判断a是否等于number e=>end: 结束 o2=>inputoutput: 告诉用户大了还是小了 oe=>operation: 输出cnt猜的次数 st->o->i->ocnt->c c(yes)->oe->e c(no)->o2(right)->i循环的条件是a!=number用函数rand()召唤随机整数使用方法： //先加入两个头文件#include和#include #include #include #include int main() { srand(time(0));//Main里加上srand(time(0)); 先不用管什么意思 int a=rand();//如果想要a是100以内的整数：用取余即可（a%=100） int number=rand()%100+1;//这样召唤出来的数范围是1~100 //不管怎样用户都要进入这个循环，输入至少一个数；所以应该用do-while循环。 }算平均数读入一系列正整数，输入-1时终止。然后输出他们的平均数变量->算法->流程图->程序num:我们需要读到的那一个数。sum(总和)：每读到一个数把他加到sum里就完事了另一个变量count记录累加的次数，最后算平均数÷count flowchat st=>start: sum=0,cnt=0 i1=>inputoutput: 读num c=>condition: num!=-1? o=>operation: sum+=num, cnt++ op=>inputoutput: 计算和打印结果 e=>end: end st->i1->c c(yes)->o->i1 c(no,left)->op->e注意转化成浮点数来求平均值。浮点数转化方法： 1.0*sum/count 整数逆序整数分解方法：%10得到个位数，/10;再%10得到十位数……整数逆序问题注意结尾0的处理；如果不用考虑0的话，我们可以每得到一位就输出一位。%10一下输出一下，/10，再%10输出一下，很快啊考虑0：那就应该把逆序数算出来在输出了。搞一个ret=0,每次ret=ret*10+n%10; for循环阶乘n!=n*(n-1)*(n-2)*……*2*1程序：输入n，输出n!需要借助一个变量i从1~n.这里的循环，我们用for来处理。for循环像一个计数器。达到一个数之前一直进行循环，在过程中i++或i--for(int i=0;i |
经典C，又叫K&R the C1989年，ANSI发布了一个标准：ANSI C1990年，ISO接受了ANSI的标准：C89C的标准在1995年和1999年两次更新：C95和C99。现在的编译器都基于C99了，因此本课程也是。
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