c基础
数据类型
数据类型：c语言中数据类型有3种，分别是基本数据类型、构造数据类型、指针数据类型。
| 打印格式 | 对应数据类型 | 含义 |
|---|---|---|
| %c | char | 字符型，输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符 |
| %hd | short int | 短整数 |
| %hu | unsigned short | 无符号短整数 |
| %d | int | 接受整数值并将它表示为有符号的十进制整数 |
| %u | unsigned int | 无符号10进制整数 |
| %ld | long | 接受长整数值并将它表示为有符号的十进制整数 |
| %f | float | 单精度浮点数 |
| %lf | double | 双精度浮点数 |
| %e,%E | double | 科学计数法表示的数，此处"e"的大小写代表在输出时用的"e"的大小写 |
| %s | char * | 字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符（字符串以'\0‘结尾，这个'\0'即空字符） |
| %p | void * | 以16进制形式输出指针 |
| %o | unsigned int | 无符号8进制整数 |
| %x,%X | unsigned int | 无符号16进制整数，x对应的是abcdef，X对应的是ABCDEF |
示例代码
c
#include <stdio.h>
int main() {
// 1. 整数类型
int integer = 123;
printf("整数(int)：%d\n", integer);
// 2. 短整数类型
short short_num = 321;
printf("短整数(short)：%hd\n", short_num);
// 3. 长整数类型
long long_num = 123456L;
printf("长整数(long)：%ld\n", long_num);
// 4. 长长整数类型
long long ll_num = 123456789LL;
printf("长长整数(long long)：%lld\n", ll_num);
// 5. 无符号整数类型
unsigned int uinteger = 456;
printf("无符号整数(unsigned int)：%u\n", uinteger);
// 6. 浮点类型（单精度）
float height = 1.77f;
printf("浮点数(float)：%f\n", height);
printf("浮点数(科学计数法)：%e\n", height);
// 7. 双精度浮点类型
double pi = 3.1415926535;
printf("双精度浮点数(double)：%lf\n", pi);
printf("双精度浮点数(科学计数法)：%le\n", pi);
// 8. 字符类型
char ch = 'A';
printf("字符(char)：%c\n", ch);
printf("字符ASCII码：%d\n", ch);
// 9. 字符串类型
char str[] = "Hello C";
printf("字符串(string)：%s\n", str);
// 10. 指针类型
int *ptr = &integer;
printf("指针地址(pointer)：%p\n", ptr);
// 11. 十六进制和八进制
int num = 255;
printf("十进制：%d\n", num);
printf("十六进制(小写)：%x\n", num);
printf("十六进制(大写)：%X\n", num);
printf("八进制：%o\n", num);
// 12. 科学计数法
double sci_num = 123.456;
printf("科学计数法：%e\n", sci_num);
// 13. 格式控制示例
double precise_num = 3.14159;
printf("保留2位小数：%.2f\n", precise_num);
printf("宽度控制(10位右对齐)：%10d\n", integer);
printf("宽度控制(左对齐)：%-10d\n", integer);
printf("补零显示：%05d\n", integer);
return 0;
}结果
text
整数(int)：123
短整数(short)：321
长整数(long)：123456
长长整数(long long)：123456789
无符号整数(unsigned int)：456
浮点数(float)：1.770000
浮点数(科学计数法)：1.770000e+00
双精度浮点数(double)：3.141593
双精度浮点数(科学计数法)：3.141593e+00
字符(char)：A
字符ASCII码：65
字符串(string)：Hello C
指针地址(pointer)：000000fb021ffc64
十进制：255
十六进制(小写)：ff
十六进制(大写)：FF
八进制：377
科学计数法：1.234560e+02
保留2位小数：3.14
宽度控制(10位右对齐)： 123
宽度控制(左对齐)：123
补零显示：00123系统变量
text
#include <stdio.h>
#include <float.h>
#include <limits.h>
int main() {
printf("========== 整数类型限制 ==========\n");
// char类型
printf("char类型位数：%d 位\n", CHAR_BIT);
printf("char最小值：%d\n", CHAR_MIN);
printf("char最大值：%d\n", CHAR_MAX);
printf("signed char最小值：%d\n", SCHAR_MIN);
printf("signed char最大值：%d\n", SCHAR_MAX);
printf("unsigned char最大值：%d\n\n", UCHAR_MAX);
// short类型
printf("short最小值：%d\n", SHRT_MIN);
printf("short最大值：%d\n", SHRT_MAX);
printf("unsigned short最大值：%u\n\n", USHRT_MAX);
// int类型
printf("int最小值：%d\n", INT_MIN);
printf("int最大值：%d\n", INT_MAX);
printf("unsigned int最大值：%u\n\n", UINT_MAX);
// long类型
printf("long最小值：%ld\n", LONG_MIN);
printf("long最大值：%ld\n", LONG_MAX);
printf("unsigned long最大值：%lu\n\n", ULONG_MAX);
// long long类型（如果支持）
#ifdef LLONG_MIN
printf("long long最小值：%lld\n", LLONG_MIN);
printf("long long最大值：%lld\n", LLONG_MAX);
printf("unsigned long long最大值：%llu\n\n", ULLONG_MAX);
#endif
printf("========== 浮点类型限制 ==========\n");
// float类型
printf("float最小值：%e\n", FLT_MIN);
printf("float最大值：%e\n", FLT_MAX);
printf("float精度（有效位数）：%d 位\n", FLT_DIG);
printf("float最小精度：%e\n\n", FLT_EPSILON);
// double类型
printf("double最小值：%e\n", DBL_MIN);
printf("double最大值：%e\n", DBL_MAX);
printf("double精度（有效位数）：%d 位\n", DBL_DIG);
printf("double最小精度：%e\n\n", DBL_EPSILON);
// long double类型
printf("long double最小值：%Le\n", LDBL_MIN);
printf("long double最大值：%Le\n", LDBL_MAX);
printf("long double精度（有效位数）：%d 位\n", LDBL_DIG);
printf("long double最小精度：%Le\n\n", LDBL_EPSILON);
printf("========== 其他限制 ==========\n");
// 浮点数相关
printf("float指数最小值：%d\n", FLT_MIN_EXP);
printf("float指数最大值：%d\n", FLT_MAX_EXP);
printf("float小数位数：%d\n", FLT_MANT_DIG);
return 0;
}结果
text
========== 整数类型限制 ==========
char类型位数：8 位
char最小值：-128
char最大值：127
signed char最小值：-128
signed char最大值：127
unsigned char最大值：255
short最小值：-32768
short最大值：32767
unsigned short最大值：65535
int最小值：-2147483648
int最大值：2147483647
unsigned int最大值：4294967295
long最小值：-2147483648
long最大值：2147483647
unsigned long最大值：4294967295
long long最小值：-9223372036854775808
long long最大值：9223372036854775807
unsigned long long最大值：18446744073709551615
========== 浮点类型限制 ==========
float最小值：1.175494e-38
float最大值：3.402823e+38
float精度（有效位数）：6 位
float最小精度：1.192093e-07
double最小值：2.225074e-308
double最大值：1.797693e+308
double精度（有效位数）：15 位
double最小精度：2.220446e-16
long double最小值：3.362103e-4932
long double最大值：1.189731e+4932
long double精度（有效位数）：18 位
long double最小精度：1.084202e-19
========== 其他限制 ==========
float指数最小值：-125
float指数最大值：128
float小数位数：24位运算符
常见的位运算符号有&、|、^、~、>>、<<，分别代表着如下含义：
| 运算符 | 术语 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| & | 按位与运算 | 011 & 101 | 2个都为1才为1，结果为001 |
| | | 按位或运算 | 011 | 101 | 有1个为1就为1，结果为111 |
| ^ | 按位异或运算 | 011 ^ 101 | 不同的为1，结果为110 |
| ~ | 取反运算 | ~011 | 100 |
| << | 左移运算 | 1010 << 1 | 10100 |
| >> | 右移运算 | 1010 >> 1 | 0101 |
| ps：取反、左右位移运算需要在补码的基础上运算。 |
& （与运算）
按位与（&）运算：位与位进行比较，如果都为1，则为1，否则为0；
text
/**
* 按位与（&）运算：位与位进行比较，如果都为1，则为1，否则为0；
* 示例：
* 40 & 15 = 8
* 0010 1000
* & 0000 1111
* -------------------
* 0000 1000
*/
printf("40 & 15 = %d\n", 40 & 15);| （或运算）
按位或（|）运算：位与位进行比较，如果都为0，则为0，否则全为1；
text
/**
* 按位或（|）运算：位与位进行比较，如果都为0，则为0，否则为1；
* 示例：
* 40 | 15 = 47
* 0010 1000
* | 0000 1111
* ----------------
* 0010 1111
*/
printf("40 | 15 = %d\n", 40 | 15);^ （异或运算）
按位异或运算：位与位进行比较，不同为1，相同为0；
text
/**
* 按位异或运算：位与位进行比较，相同为0，不同为1；
* 示例：
* 40 ^ 15 = 39
* 0010 1000
* ^ 0000 1111
* ------------------
* 0010 0111
*/
printf("40 ^ 15 = %d\n", 40 ^ 15);~ （取反运算）
按位取反运算：补码取反，再将取反后的补码转为原码；
ps：无符号的数据，取反后最高位为1，也不需要逆运算。
text
/**
* 按位取反运算：补码取反，再将取反后的补码转为原码。
* 1、正数取反：由于正数的原码和补码是相同的，取反的方式简便了些。
* 补码（原码） -> 取反 -> 补码逆运算 -> 反码逆运算（符号位不变） -> 取反后的原码
* 2、负数取反：
* 原码 -> 反码 -> 补码 -> 取反 -> 取反后的补码即原码
* 示例：
* 原码（补码） 取反的补码 补码逆运算-1 反码逆运算
* ~40 = 0010 1000 -> 1101 0111 -> 1101 0110 -> 1010 1001 = -41
*
* 原码（补码） 取反的补码 补码逆运算-1 反码逆运算
* ~15 = 0000 1111 -> 1111 0000 -> 1110 1111 -> 1001 0000 = -16
*
* 原码 反码 补码 取反
* ~-15 = 1000 1111 -> 1111 0000 -> 1111 0001 -> 0000 1110 = 14
*/
printf("~40 = %d\n", ~40);
printf("~15 = %d\n", ~15);
printf("~-15 = %d\n", ~(-15));<< （左移运算符）
将数字的二进制补码全部向左移动，空出来的位置补0，超出范围的二进制数丢弃；
有符号的数据左移后最高位如果为1，则需要进行逆运算；
注意事项：
- 无符号的数据，左移后最高位为1，也不需要逆运算；
- -128：1000 0000 特殊情况也不需要逆运算；
text
/**
* 示例：
* 40 << 4 = 0010 1000 << 4 = 1000 0000 = -128 (特殊的不需要逆运算)
* 41 << 4 = 0010 1001 << 4 = 1001 0000 = 1000 1111 = 1111 0000 = -112
* 7 6 5 4 3 2 1 0
* 1 0 0 1 0 0 0 0
*/
int8_t p = 40;
p <<= 4; // p = p << 4;
printf("40 << 4 = %d\n", p);>> （右移运算符）
将数字的二进制补码全部向右移动，空出来的位置补什么，取决于原来的最高位是什么。原来的最高是1就补1， 原来的最高位是0 就补0 。也可以转化成这样的一句话： 正数补0， 负数补1；
text
/*
23:
0001 0111【原码】
0001 0111【反码】
0001 0111【补码】 >> 2
-----------------
0000 0101【补码】 ---> 5
*/
printf(" 23 >> 2 = %d \n" , 23 >> 2) ;
/*
-23:
1001 0111【原码】
1110 1000【反码】
1110 1001【补码】 >> 2
-----------------------------------------------
1111 1010【补码】 -> 1111 1001【反码】-> 1000 0110 【原码】 ==> -6
*/
printf(" -23 >> 2 = %d \n" , -23 >> 2) ;示例代码：
text
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
int main() {
uint8_t a = 3; // 0000 0011
uint8_t b = 10; // 0000 1010
// 打印显示2个字符，个数不够，左边补0
printf("%02x\n", a & b); // 0000 0010，16进制为02
printf("%02x\n", a | b); // 0000 1011，16进制为0b
printf("%02x\n", a ^ b); // 0000 1001，16进制为09
uint8_t c = 10; // 0000 1010
uint8_t temp = ~c; // 1111 0101
printf("%02x\n", temp); // 1111 0101，16进制为f5
printf("%02x\n", c << 1); // 0001 0100，16进制为14
printf("%02x\n", c >> 1); // 0000 0101，16进制为05
return 0;
}运行结果：
text
02
0b
09
f5
14
05条件分支
if...else
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 定义一个整数变量记录年龄
int age;
printf("请输入年龄：");
scanf("%d", &age);
// 判断是否满 18 岁 （>=）
if (age >= 18) {
// 如果满 18 岁，允许进网吧嗨皮
printf("允许进网吧嗨皮\n");
} else {
// 否则，提示回家写作业
printf("回家写作业\n");
}
return 0;
}switch
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 1. 定义变量保存数据
int i;
// 2. 输入数据
printf("请输入1~7的数字：");
scanf("%d", &i);
// 3. 使用switch根据数据不同输出不同的结果
switch (i) {
case 1:
printf("Monday\n");
break;
case 2:
printf("Tuesday\n");
break;
case 3:
printf("Wednesday\n");
break;
case 4:
printf("Thursday\n");
break;
case 5:
printf("Friday\n");
break;
case 6:
printf("Saturday\n");
break;
case 7:
printf("Sunday\n");
break;
default:
printf("error\n");
}
return 0;
}循环语句
while
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 需求跑步5圈
// 1. 条件变量的定义
int i = 1;
// 2. while 控制重复的次数
while (i <= 5) {
// 3. 打印跑步第几圈
printf("跑步第 %d 圈\n", i);
// 4. 条件改变
i++;
}
return 0;
}do...while语句
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 需求跑步5圈
// 1. 条件变量的定义
int i = 1;
do {
// 2.1 打印跑步第几圈
printf("跑步第 %d 圈\n", i);
// 2.2 条件改变
i++;
} while ( i <= 5 ); // 3. 控制重复的次数
return 0;
}for语句
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 需求跑步5圈
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
printf("跑步第 %d 圈\n", i);
}
return 0;
}跳转关键字
break
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 需求: 一共吃5碗饭, 吃到第3碗吃饱了, 结束吃饭动作
// 1. 定义条件变量，为了查看方便, 计数器从 1 开始
int i = 1;
while (i <= 5) { // 2. 控制条件
if (i == 3) {
printf("吃饱了，不吃了\n");
break; // 结束循环，退出循环
}
printf("吃第 %d 碗饭\n", i);
// 3. 条件变量改变
i++;
}
return 0;
}continue
text
#include <stdio.h>
int main() {
// 需求: 一共吃5个苹果，吃到第3个遇到虫子，这个跳过不吃，下一个继续
// 1. 定义条件变量，为了查看方便, 计数器从 1 开始
int i = 1;
while (i <= 5) { // 2. 控制条件
if (i == 3) {
printf("这个有虫子，不吃了\n");
i++; // continue 之前一定要修改计数器(条件变量)，否则，导致死循环
continue;; // 跳过本次循环，下次继续
}
printf("吃第 %d 个苹果\n", i);
// 3. 条件变量改变
i++;
}
return 0;
}goto
text
#include <stdio.h>
int main() {
int i = 0;
while (i < 3) {
if(i == 1) {
goto End; // 跳转到End标签
}
printf("i = %d\n", i);
i++;
}
End:
printf("this is ending!\n");
return 0;
}