C语言学习笔记

linux常用指令

1. pwd：查看当前路径
2. cd：进入某个文件夹

   cd 文件夹名
   cd ..                       ——返回上一级  
   cd /                        ——进入根目录  
   cd /home/                   ——进入到相对目录  
   cd ~                        ——进入到当前用户的文件目录下（家目录）  
   

3. ls：查看文件目录所包含的文件名

   ls -a                       ——查看文件目录所包含的文件名，包括隐藏文件夹  
   ls -l                       ——查看文件目录所包含的文件详细信息
   

4. drwxr-xr-x

   符号	权限
   r	可读
   w	可写
   x	可执行
   rwx	当前用户权限
   r-x	其他用户组权限
   r-x	其他用户权限

5. mkdir：创建文件夹

   mkdir 文件夹名              ——创建文件夹  
   mkdir 路径/文件名           ——在某一路径下创建文件夹  
   

6. touch：创建文件

   touch 文件名                ——仅创建文件  
   

7. gedit：编辑文本内容

   gedit 文件名                ——编辑文件(文件后缀可加可不加)  
   

8. rm：删除文件/文件夹

   rm 文件名                   ——删除文件（文件加后缀）  
   rm -r 文件夹名              ——删除文件夹  
   rm -f 文件                  ——强制删除不询问（一般不用） 
   

9. cp：复制文件/文件夹

   cp 文件名 目的路径           ——将文件复制到指定目录  
   cp 文件名 新文件名           ——将文件复制为新文件  
   cp -r 文件夹 目的路径        ——将文件夹复制到指定目录  
   

10. mv：剪切文件/文件夹

    mv 文件/文件夹 目标路径       ——将文件/文件夹移动到指定路径  
    

11. tar：压缩，解压文件

    tar cvf 压缩后的文件名.gz 要压缩的文件路径      ——压缩文件
    tar xvf 要解压文件名                           ——解压文件
    tar xvf 要解压文件名 —C 指定目录                ——解压文件到指定目录
    

    符号	含义
    C	压缩文件指令
    X	解压文件指令
    V	显示压缩解压文件的详细过程
    F	后紧跟压缩/解压文件名

12. 补充

    sudo                         ——管理权限下放
    passwd                       ——修改用户密码（需要下方权限）
    su                           ——切换用户
    sudo apt-get update          ——更新
    sudo apt-get install 插件名  ——安装插件
    

C语言程序结构

1. linux指令

   sudo apt-get install gcc                       ——安装gcc
   gcc 文件名（带后缀）                            ——生成a.out文件
   ./a.out                                        ——运行a.out
   gcc 文件名（带后缀）-o 编译后的文件名            ——生成可执行的编译文件
   

2. 数据类型

   RAM：内存，临时保存数据——程序结束/电脑关机——数据丢失  
   ROM：硬盘，长久保存——不手动删除/电脑不崩溃  
   printf("%*s",i,"");//*是占位符由i代替指定域宽，和%2d类似。  
   \t，跳过8个空格，从第8个位置结束，从第9个位置开始.若前面的字节<=7，从第8个位置结束，从第9个位置开始。若前面有8个字符，则从第16个位置结束，从第17个位置开始
   被const修饰的是常量  
   
   
   输出：
       %d          ——十进制  
       %ld         ——长整型  
       %5d         ——等宽输出  
       %c          ——字符  
       %f          ——浮点数  
       %lf         ——双浮点数  
       %.2f        ——输出两位小数  
       %p          ——内存地址  
       %#x         ——16进制  
       %#o         ——8进制  
   
   输入：
       scanf(“%d”，&a)  
   

   字符常量

   转义序列	含义
   \ \	\ 字符
   '	' 字符
   "	" 字符
   ?	? 字符
   \a	警报铃声
   \b	退格键
   \f	换页符
   \n	换行符
   \r	回车
   \t	水平制表符
   \v	垂直制表符
   \ooo	一到三位的八进制数
   \xhh . . .	一个或多个数字的十六进制数

3. 运算符

   单目运算符，双目运算符，三目运算符(条件运算符)  
   

   自增自减运算符  
   a++与++a的区别:  
   假设a=5，那么：  
   b=a++; //相当于b=a; a=a+1; 结果是b=5, a=6  
   b=++a; //相当于a=a+1; b=a; 结果是b=6, a=6  
   

   逻辑运算符

   运算符	描述	实例
   &&	称为逻辑与运算符。两个都为真，则为真。	只要第一个条件为假，第二个条件不运行。
   ||	称为逻辑或运算符。一个为真，则为真。	只要第一个条件为真，程序不运行。
   !	称为逻辑非运算符。真为假，假为真。

   杂项运算符

   运算符	描述	实例
   sizeof()	返回变量的大小。	sizeof(a) 将返回 4，其中 a 是整数。
   &	返回变量的地址。	&a; 将给出变量的实际地址。
   *	指向一个变量。	*a; 将指向一个变量。
   ? :	条件表达式	如果条件为真 ? 则值为 X : 否则值为 Y

   位运算
   &：与运算，全1为1，遇到0为0
   |：或运算，全0为0，遇1为1
   ^：异或运算：相同为0，不同为1
   ~：取反
   <<：左移后的数据=原数据*2的位移次方
   >>：右移后的数据=原数据/2的位移次方（取商）

   运算符优先级：初等运算符（()、[]）

流程控制语句（9个语句）

1. if(){} else{}
2. switch(){} case : default：
3. while(){}：先判断后执行，循环操作可能一个都不会执行；多用于循环次数未知的场景。
4. d0{} while()：先执行后判断
5. for(){}：多用于循环次数已知
6. continue
7. break
8. return
9. goto

数组

1. 一维数组：

   1. int num[3]={1,2,3}——定义时指明长度  
   2. int num[]={1,2,3}——在初始化时，根据初始化的数据多少决定数组长度  
   3. int num[3]={5}——数据不全的情况下后续数值为0；nun[0]=3,num[1]=0,num[2]=0;
   
    冒泡排序：
   N个数据来排序
   两两相比小靠前
   外层循环N-1
   内层循环N-1-i
   

2. 二维(多维)数组

   int num[2][3]={1,2,3,4,5,6};
   或者
   int num[2][3]={{1,2},{3,4}{5,6}};
   或者
   int num[][3]={1,2,3,4,5,6};
   char num[][5]={"abc","def","hij"};
   行长度可以不指定，但是列长度必须指定 
   

3. 字符数组

   char ch[5]=['a','b','c','d','e'];
   char c[]=["hello world"];
   printf("%S",c);——输出结果为hello world
   char c[]=["hello\0 world"];
   printf("%s",c):——输出结果为hello
   char c[1024];
   scanf("%s",c);——不需要加取地址符
   

4. 字符串常用函数

   char ch;
   getchar()——输入一个字符
   putchar()——输出一个字符
   getc()——输入一个字符(能接收空格)
   putc()——输出一个字符
   
   scanf()——输入(空格作为结束输入标志)
   printf()——输出
   
   strlen()——获取字符串长度
   
   strcat(x，y)——字符串拼接，拼接后为x-y
   
   strcpy(x,y)——字符串复制,复制y到字符串x
   strncpy(x,y,n)——复制n个字符
   
   strcmp(x,y)——x-y 如果x,y相同则返回0，X<Y返回小于0,X>Y返回大于0
   

指针

    指针属于数据类型——存储内存地址 
    内存地址以十六进制出现

    指针类型——类型 * 比如： int *
    指针的打印：%p
    
    int *p——野指针(×)
    int *p=NULL——指针指向空地址

    指针指向某个变量的地址
    int *p=#&——取地址

    指针类型的大小 sizeof() ——固定8字节

    指针指向多个变量，通过指针改变变量的值
    
    int(*)——指针数组

    int m[2][3]用一维数组表示如下
    int a[3]={1,2,3};
    int b[3]={4,5,6};
    int c={&a,&b};

    int *p=m;
    
    p=&a;
    *p=a;
    *(*p+1)=a[1];

    p+1=&b;
    *(p+1)=b;
    *(*(p+1)+1)=b[1];

    m[i][j]=*(*(p+i)+j);

    二维数组指针定义
    int a[2][3];
    int (*p)[3]=a;

p++:先输出p，然后地址加1
++*p:先解地址，然后输出值加1

函数

函数定义：类型 函数名（类型 形参）{函数体}

1. 类型——返回值类型——return
   char int float double int* void(无类型，无返回值)
2. 函数名——标识符
3. 形参——形式参数
   1. 没有集体值，在函数中起到占位，传递数据的作业
   2. 无参无返回
      1. void fun (void){}
   3. 无参有返回
      1. int fun (){return 0;}
   4. 有参无返回
      1. void fun(int num){}
   5. 有参有返回
      1. int fun(int num){return num}
4. 函数体
   1. 函数要实现的功能代码

函数声明：告诉程序有这个函数的存在

一般在main函数上面
返回值类型 函数名（形参）；
int fun（int num）;
void fun（void）;

函数调用

1. 实参——实际参数
2. 函数名（）
3. int num = 函数名（）

局部变量和全局变量

1. 定义位置
   1. 全局变量——函数外面
   2. 局部变量——函数里面
2. 初始值
   1. 全局变量——默认初始值
   2. 局部变量——必须给初始值，不给默认随机产生
3. 作用域
   1. 全局变量——整个程序
   2. 局部变量——所在的{}内使用
4. 生命周期
   1. 全局变量——程序结束
   2. 所在{}结束
5. 能否提高局部变量的生命周期
   static——静态
   1. 提前预加载
   2. 提高局部变量的声明周期，但不能提高其作用域

C语言五大区

1. 栈区——先入后出——自动释放 ————由编译器自动分配释放
2. 堆区——手动释放 ————由程序员分配释放
3. 代码区——程序要执行的代码 ————存放函数体的二进制代码
4. 全局区/静态区 ————全局变量和静态变量
5. 文字常量区 ————常量字符串

补充

extern 在调用外部函数时，
外部变量必须是全局变量
extern在调用时 可以省略不写

外部函数不想被本程序外的所有程序调用——用关键字 static

结构体

1. 结构体作用：存储不同类型的数据
2. 结构体是什么：自定义数据类型
3. 如何定义：struct 类型名{结构体成员变量}
   注意：声明结构体类型结尾加“；”
   在声明结构体类型时不开辟空间大小
4. 结构体类型大小
   第一种方法：sizeof()
   第二种方法：所有成员变量的数据类型空间大小相加，最终的空间大小是最大成员变量空间大小的整数倍；（成员变量空间大小按顺序定义）
   第三种方法：
   1. 先找到成员变量中空间大小最大的，然后和默认对齐进行比较，取其最小值。（默认对齐：8字节）
   2. 第一个成员变量开始位置，其后每一个变量的开始位置，是其空间大小的整数倍，不够整数倍补齐
   3. 最终的空间大小要使成员中变量中空间大小最大的整数倍，不够补齐
5. 结构体类型使用
   1. 定义结构体类型变量

   //定义学生类型结构体
       struct student
       {
           int stuNo;
           char name;
           double score;
       };
   或
       struct student
       {
           int stuNo;
           char name;
           double score;
       }stu;
   //定义结构体类型变量
   struct student stu;
   //
   struct 
   {
       int stuNo;
       char name;
       double score;
   }stu;//定义结构体变量（仅一次）
   
   

   2. 结构体类型变量初始化

   stu.stuNo=1001;
   strcpy(stu.name,"jack");
   stu.score=100;
   printf("%d",stu.stuNo);
   或
   //定义结构体变量同时进行赋值
   struct student stu={1001,"jack",100};
   或
   //声明结构体类型同时定义结构体变量并初始化
   struct student
   {
       int stuNo;
       char name;
       double score;
   }stu={1001,"jack",100};
   或
   //给部分成员变量赋值
   struct student
   {
       int stuNo;
       char name;
       double score;
   }stu={.stuNo=1001,.score=100};
   

   3. 结构体变量的使用

   printf("%d",stu.stuNo);
   
   //结构体类型数组 ——类型 变量名[长度]=初始值
   struct student stus[3]=
   {
       {1001,"jack",120},
       {1002,"maci",130},
       {1003,"coco",100}
   }
   int main()
   {
       for(int i=0;i<3;i++)
       {
           printf("%d",stus[i].stuNo);
       }
       return 0;
   }
   
   //结构体类型指针 ——类型名 *变量名
   //结构体类型指针指向成员变量 ->成员变量
   struct student *p=NULL;
   int main()
   {
       p=&stu;
       scanf("%d",&p->stuNo);
       scanf("%s",p->name);
       printf("%d %s",p->stuNo,p->name);
       return 0;
   }
   
   //关键字typedef——重定义数据类型名——（别名）
   typedef struct student
   {
       int stuNo;
       char name;
       double score;
   }student;
   student stu;
   student *p=NULL;
   

共用体

多个变量共用同一个存储空间
共用体定义——union

union stu
{
    char a;
    int b;
};

共用体大小：最大成员变量(基本数据类型)的空间大小的整数倍
共用体变量的使用：共用体共用同一个存储空间，因此只需要给其中一个成员变量进行赋值即可

大小端存储

1. 计算机存储地址，地址存数据
2. 计算机默认是小端存储
3. 小端：地址的低位存数据的低位，地址的高位存数据的高位
4. 大端：地址的低位存数据的高位，地址的高位存数据的低位

枚举

枚举的定义——enum
enum{ADD,ABB,ACC};

1. 成员名字随便起，建议全部大写
2. 成员的值，默认从0开始依次递增，默认是int类型的值
3. 初始值可以改变

链表

链表的作用

用来存储地址不连续的数据集合——用的时候手动开辟空间

如何开辟空间

动态开辟空间——malloc(形参)
   形参——指定开辟空间大小
   p=(int *)malloc(sizeof(int));

   开辟多个同类型空间
   p=(int *)malloc(10*sizeof(int));

释放空间——free()
free(p)

初始化函数——memset
void *memset(初始化空间的首地址,填0,初始化多大的空间);
memset(p,0,sizeof(int));

链表定义

单向链表
数据域

地址域

单项循环
双向链表
双向循环链表

文件操作

文件：实现数据存储的载体
linux下一切皆文件
标准输入文件描述符——stdin——对应键盘
标准输出文件描述符——stdout——对应屏幕
标准出错文件描述符——stderr——对应屏幕

分类：

1. 按照逻辑结构：文本(ASCII)文件，二进制文件
2. 按照用途分：系统文件，库文件，用户文件
3. linux下的文件分类

   字符	含义
   d	目录文件
   -	普通文件
   l	链接文件
   p	管道文件
   s	套接字文件
   c	字符设备文件
   b	块设备文件

文件操作函数

man 手册 推出：q
man 1 指令  
man 2 系统相关函数  
man 3 C语言标准库函数

1. fopen——打开文件
   FILE *fopen(文件路径,打开模式)  
   FILE *名称=fopen(文件路径，打开模式)  
模式：
   1. “r”：只读，文件不存在，打开失败
   2. “w”：只写，文件不存在，创建打开，存在，清空写
   3. “a”：只写，文件不存在，创建打开，存在，追加写
   4. “r+”：读写，文件不存在，打开失败
   5. “w+”：读写，文件不存在，创建打开，存在，清空写
   6. “a+”：读写，文件不存在，创建打开，存在，追加写

函数返回值：  
    成功：返回名称
    失败：返回NULL  

2. fclose——关闭文件
    fclose(fopen的名称)
    返回值：关闭成功返回0，失败返回-1  

插入：perror——打印离他最近的函数执行失败的原因  
    perror(const char *s)
    s:错误标题

3. 文件的读写函数
   1. fputc——单字符写入
        fputc(char类型单字符,fopen的名称)
        返回值:返回写入的字符

   2. fgetc——单字符读取
        char ch=fgetc(fopen的名称)

     rewind——使光标回到文件开头
     rewind(fopen的名称)
   3. fputs——字符串写入
       fputs(要写入的字符串的首地址，fopen的名称)
       返回值：成功返回一个非负数，失败返回EOF(-1)
       
   4. fgets——字符串的读取
       fgets(读取到的内容存放的地址，读取多大，fopen的名称)

   5. fprintf——格式化写入
       fprintf(fopen名称,"%d",a);
    
   6. fscanf——格式化读取
       fscanf(fopen名称，"%d",&a);

     fprintf和fscanf格式必须一至才能准确读取

    7. fwrite——块写
       fwrite(写入到文件中的首地址，一次写入多大字节，写入几次，fopen名称)
        返回值 真正写入的次数

    8. fread——块读
        fread(读取到的内容存放的首地址，一次都多大字节，读取几次，fopen名称)
        返回值：真正读取到的次数
4. 其他函数
    1. fseek——光标偏移函数
       fseek(fp,偏移量,偏移量的起始位置)
       偏移量：+表示往文件末尾便宜，-表示往文件起始位置偏移
       起始位置：0——SEEK_SET：文件开头,1——SEEK_CUR：当前位置,2——SEEK_END:文件末尾
    2. ftell——计算文件当前位置到文件开头的偏移量
       ftell()
    3. feof——判断文件是否到达文件末尾
       feof(fp)：到结尾返回非0值，否则返回0
       不会造成光标偏移
    4. rewind——光标回到起始位置
        rewind(fp);

栈

先进后出

队列

先进先出

树

有序树：左右子树不能交换
二叉树：时有序树，左右子树是严格区分并且不能随意颠倒
满二叉树：一颗深度位k且有2k-1个节点的二叉树
完全二叉树：至多只有最下面的两层上节点的度数可以小于2，并且最下一层的节点都集中在该层最左边的若干位置上

模块化编程

预处理->转汇编->转二进制->链接(链接库)

预处理命令

1. 头文件包含
    #include<xxx.h>:在系统默认路径找.h文件  
    #include"xxx.h":在当前路径下找.h文件，找不到的话，再去系统默认路径下找该.h文件  
2. 宏定义
   1. 宏定义：#define 宏名 宏体  ——原样替换
    对于开发人员：找简单的宏名代替复杂的宏体
    对于计算机：在预处理阶段，已经将宏名用宏体替换了
   2. 宏定义：#define 宏名
    #undef 宏名：取消已定义的宏
3. 条件编译
    #if：如果条件为真，则编译下面代码
    #elif：类比else if
    #ifdef：如果宏已经定义，则编译下面代码
    #idndef：如果宏没有定义，则编译下面代码
    #endif：结束一个#if...#条件编译块

模块化编程

.c:变量的定义，函数的定义
.h:函数的声明，头文件包含，结构体数据类型的定义，枚举，宏定义
.h格式：#ifdef_XXX_H
#define_XXX_H
函数的声明，头文件包含，结构体数据类型的定义，美剧，宏定义
#endif
这三行的功能：防止重复头文件展开