這篇文章主要是介紹一些在復(fù)習(xí)C語(yǔ)言的過(guò)程中筆者個(gè)人認(rèn)為比較重點(diǎn)的地方,較好的掌握這些重點(diǎn)會(huì)使對(duì)C的運(yùn)用更加得心應(yīng)手。此外會(huì)包括一些細(xì)節(jié)、易錯(cuò)的地方。涉及的主要內(nèi)容包括:變量的作用域和存儲(chǔ)類(lèi)別、函數(shù)、數(shù)組、字符串、指針、文件、鏈表等。一些最基本的概念在此就不多作解釋了,僅希望能有只言片語(yǔ)給同是C語(yǔ)言初學(xué)者的學(xué)習(xí)和上機(jī)過(guò)程提供一點(diǎn)點(diǎn)的幫助。
變量作用域和存儲(chǔ)類(lèi)別:
了解了基本的變量類(lèi)型后,我們要進(jìn)一步了解它的存儲(chǔ)類(lèi)別和變量作用域問(wèn)題。
變量類(lèi)別 | 子類(lèi)別 |
局部變量 | 靜態(tài)變量(離開(kāi)函數(shù),變量值仍保留) |
自動(dòng)變量 | |
寄存器變量 | |
全局變量 | 靜態(tài)變量(只能在本文件中用) |
非靜態(tài)變量(允許其他文件使用) |
換一個(gè)角度
變量類(lèi)別 | 子類(lèi)別 |
靜態(tài)存儲(chǔ)變量 | 靜態(tài)局部變量(函數(shù)) |
靜態(tài)全局變量(本文件) | |
非靜態(tài)全局/外部變量(其他文件引用) | |
動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)變量 | 自動(dòng)變量 |
寄存器變量 | |
形式參數(shù) |
extern型的存儲(chǔ)變量在處理多文件問(wèn)題時(shí)常能用到,在一個(gè)文件中定義extern型的變量即說(shuō)明這個(gè)變量用的是其他文件的。順便說(shuō)一下,筆者在做課設(shè)時(shí)遇到out of memory的錯(cuò)誤,于是改成做多文件,再把它include進(jìn)來(lái)(注意自己寫(xiě)的*.h要用“”不用<>),能起到一定的效用。static型的在讀程序?qū)懡Y(jié)果的試題中是個(gè)考點(diǎn)。多數(shù)時(shí)候整個(gè)程序會(huì)出現(xiàn)多個(gè)定義的變量在不同的函數(shù)中,考查在不同位置同一變量的值是多少。主要是遵循一個(gè)原則,只要本函數(shù)內(nèi)沒(méi)有定義的變量就用全局變量(而不是main里的),全局變量和局部變量重名時(shí)局部變量起作用,當(dāng)然還要注意靜態(tài)與自動(dòng)變量的區(qū)別。
函數(shù):
對(duì)于函數(shù)最基本的理解是從那個(gè)叫main的單詞開(kāi)始的,一開(kāi)始總會(huì)覺(jué)得把語(yǔ)句一并寫(xiě)在main里不是挺好的么,為什么偏擇出去。其實(shí)這是因?yàn)閷?duì)函數(shù)還不夠熟練,否則函數(shù)的運(yùn)用會(huì)給我們編程帶來(lái)極大的便利。我們要知道函數(shù)的返回值類(lèi)型,參數(shù)的類(lèi)型,以及調(diào)用函數(shù)時(shí)的形式。事先的函數(shù)說(shuō)明也能起到一個(gè)提醒的好作用。所謂形參和實(shí)參,即在調(diào)用函數(shù)時(shí)寫(xiě)在括號(hào)里的就是實(shí)參,函數(shù)本身用的就是形參,在畫(huà)流程圖時(shí)用平行四邊形表示傳參。
函數(shù)的另一個(gè)應(yīng)用例子就是遞歸了,筆者開(kāi)始比較頭疼的問(wèn)題,反應(yīng)總是比較遲鈍,按照老師的方法,把遞歸的過(guò)程耐心準(zhǔn)確的逐級(jí)畫(huà)出來(lái),學(xué)習(xí)的效果還是比較好的,會(huì)覺(jué)得這種遞歸的運(yùn)用是挺巧的,事實(shí)上,著名的八皇后、漢諾塔等問(wèn)題都用到了遞歸。
例子: long fun( int n) { long s; if (n==1||n==2) s=2; else s=n -fun(n-1) ; return s ; } main() { printf(" %ld ",fun(4)); } |
數(shù)組:
分為一維數(shù)組和多維數(shù)組,其存儲(chǔ)方式畫(huà)為表格的話(huà)就會(huì)一目了然,其實(shí)就是把相同類(lèi)型的變量有序的放在一起。因此,在處理比較多的數(shù)據(jù)時(shí)(這也是大多數(shù)的情況)數(shù)組的應(yīng)用范圍是非常廣的。
具體的實(shí)際應(yīng)用不便舉例,而且絕大多數(shù)是與指針相結(jié)合的,筆者個(gè)人認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)組在更大程度上是為學(xué)習(xí)指針做一個(gè)鋪墊。作為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)要明白幾種基本操作:即數(shù)組賦值、打印、排序(冒泡排序法和選擇排序法)、查找。這些都不可避免的用到循環(huán),如果覺(jué)得反應(yīng)不過(guò)來(lái),可以先一點(diǎn)點(diǎn)的把循環(huán)展開(kāi),就會(huì)越來(lái)越熟悉,以后自己編寫(xiě)一個(gè)功能的時(shí)候就會(huì)先找出內(nèi)在規(guī)律,較好的運(yùn)用了。另外數(shù)組做參數(shù)時(shí),一維的[]里可以是空的,二維的第一個(gè)[]里可以是空的但是第二個(gè)[]中必須規(guī)定大小。
冒泡法排序函數(shù): void bubble( int a[] , int n) { int i,j,k; for (i=1,i<n;i++) for (j=0;j< n-i-1; j++) if (a[j]>a[j+1]) { k=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=k; } } 選擇法排序函數(shù): void sort( int a[] , int n) { int i,j,k,t; for (i=0,i< n-1 ;i++) { k=i ; for ( j=i+1 ;j<n;j++) if (a[k]<a[j]) k=j ; if ( k!=i ) { t=a[i]; a[i]=a[k]; a[k]=t; } } } 折半查找函數(shù)(原數(shù)組有序): void search( int a[] , int n, int x) { int left=0,right=n-1,mid,flag=0; while ((flag==0)&&(left<=right)) { mid=(left+right)/2 ; if (x==a[mid]) { printf(" %d%d ",x,mid); flag =1; } else if (x<a[mid]) right=mid-1; else left=mid+1 ; } } |
相關(guān)常用的算法還有 判斷回文,求階乘,F(xiàn)ibanacci數(shù)列,任意進(jìn)制轉(zhuǎn)換,楊輝三角形計(jì)算 等等 。
字符串:
字符串其實(shí)就是一個(gè)數(shù)組(指針),在scanf的輸入列中是不需要在前面加“&”符號(hào)的,因?yàn)樽址麛?shù)組名本身即代表地址。值得注意的是字符串末尾的‘\0‘,如果沒(méi)有的話(huà),字符串很有可能會(huì)不正常的打印。另外就是字符串的定義和賦值問(wèn)題了,筆者有一次的比較綜合的上機(jī)作業(yè)就是字符串打印老是亂碼,上上下下找了一圈問(wèn)題,最后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)?
char *name; |
而不是
char name[10]; |
前者沒(méi)有說(shuō)明指向哪兒,更沒(méi)有確定大小,導(dǎo)致了亂碼的錯(cuò)誤,印象挺深刻的。
另外,字符串的賦值也是需要注意的,如果是用字符指針的話(huà),既可以定義的時(shí)候賦初值,即
char *a="Abcdefg"; |
也可以在賦值語(yǔ)句中賦值,即
char *a; a=" Abcdefg "; |
但如果是用字符數(shù)組的話(huà),就只能在定義時(shí)整體賦初值,即char a[5]={"abcd"};而不能在賦值語(yǔ)句中整體賦值。
常用字符串函數(shù)列表如下,要會(huì)自己實(shí)現(xiàn):
函數(shù)作用 | 函數(shù)調(diào)用形式 | 備注 |
字符串拷貝函數(shù) | strcpy(char*,char *) | 后者拷貝到前者 |
字符串追加函數(shù) | strcat(char*,char *) | 后者追加到前者后,返回前者,因此前者空間要足夠大 |
字符串比較函數(shù) | strcmp(char*,char *) | 前者等于、小于、大于后者時(shí),返回0、正值、負(fù)值。注意,不是比較長(zhǎng)度,是比較字符ASCII碼的大小,可用于按姓名字母排序等。 |
字符串長(zhǎng)度 | strlen(char *) | 返回字符串的長(zhǎng)度,不包括‘\0‘.轉(zhuǎn)義字符算一個(gè)字符。 |
字符串型->整型 | atoi(char *) | |
整型->字符串型 | itoa(int,char *,int) | 做課設(shè)時(shí)挺有用的 |
sprintf(char *,格式化輸入) | 賦給字符串,而不打印出來(lái)。課設(shè)時(shí)用也比較方便 |
注: 對(duì)字符串是不允許做==或!=的運(yùn)算的,只能用字符串比較函數(shù)
指針:
指針可以說(shuō)是C語(yǔ)言中最關(guān)鍵的地方了,其實(shí)這個(gè)“指針”的名字對(duì)于這個(gè)概念的理解是十分形象的。首先要知道,指針變量的值(即指針變量中存放的值)是指針(即地址)。指針變量定義形式中:基本類(lèi)型 *指針變量名 中的“*”代表的是這是一個(gè)指向該基本類(lèi)型的指針變量,而不是內(nèi)容的意思。在以后使用的時(shí)候,如*ptr=a時(shí),“*”才表示ptr所指向的地址里放的內(nèi)容是a。
指針比較典型又簡(jiǎn)單的一應(yīng)用例子是兩數(shù)互換,看下面的程序,
swap( int c, int d ) { int t; t=c; c=d; d=t; } main() { int a=2,b=3; swap( a,b ); printf(“%d,%d”,a,b); } |
這是不能實(shí)現(xiàn)a和b的數(shù)值互換的,實(shí)際上只是形參在這個(gè)函數(shù)中換來(lái)?yè)Q去,對(duì)實(shí)參沒(méi)什么影響。現(xiàn)在,用指針類(lèi)型的數(shù)據(jù)做為參數(shù)的話(huà),更改如下:
swap(#3333FF *p1, int *p2) { int t; t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; } main() { int a=2,b=3; int *ptr1,*ptr2; ptr1=&a; ptr2=&b; swap(prt1,ptr2); printf(“%d,%d”,a,b); } |
這樣在swap中就把p1,p2 的內(nèi)容給換了,即把a(bǔ),b的值互換了。
指針可以執(zhí)行 增、減運(yùn)算 ,結(jié)合++運(yùn)算符的法則,我們可以看到:
*++s | 取指針變量加1以后的內(nèi)容 |
*s++ | 取指針變量所指內(nèi)容后s再加1 |
(*s)++ | 指針變量指的內(nèi)容加1 |
指針和數(shù)組 實(shí)際上幾乎是一樣的,數(shù)組名可以看成是一個(gè)常量指針,一維數(shù)組中ptr=&b[0]則下面的表示法是等價(jià)的:
a[3]等價(jià)于*(a+3)
ptr[3]等價(jià)于*(ptr+3)
下面看一個(gè)用指針來(lái)自己實(shí)現(xiàn)atoi(字符串型->整型)函數(shù):
int atoi( char *s) { int sign=1,m=0; if (*s==‘+‘||*s==‘-‘) /*判斷是否有符號(hào)*/ sign=(*s++==‘+‘ )?1:-1; /*用到三目運(yùn)算符*/ while ( *s!=‘\0‘ ) /*對(duì)每一個(gè)字符進(jìn)行操作*/ { m=m*10+(*s-‘0‘); s++; /*指向下一個(gè)字符*/ } return m*sign; } |
指向多維數(shù)組的指針變量也是一個(gè)比較廣泛的運(yùn)用。例如數(shù)組a[3][4],a代表的實(shí)際是整個(gè)二維數(shù)組的首地址,即第0行的首地址,也就是一個(gè)指針變量。而a+1就不是簡(jiǎn)單的在數(shù)值上加上1了,它代表的不是a[0][1],而是第1行的首地址,&a[1][0]。
指針變量常用的用途還有把指針作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù),即 指向函數(shù)的指針 。
看下面的幾行代碼:
void Input(ST *); void Output(ST *); void Bubble(ST *); void Find(ST *); void Failure(ST *); /*函數(shù)聲明:這五個(gè)函數(shù)都是以一個(gè)指向ST型(事先定義過(guò))結(jié)構(gòu)的指針變量作為參數(shù),無(wú)返回值。*/ void (*process[5])(ST *) ={Input,Output,Bubble,Find,Failure}; /*process被調(diào)用時(shí)提供5種功能不同的函數(shù)共選擇(指向函數(shù)的指針數(shù)組)*/ printf( "\nChoose:\n?" ); scanf( "%d" ,&choice); if (choice>=0&&choice<=4) (*process[ choice ])(a); /*調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)不同功能*;/ |
總之,指針的應(yīng)用是非常靈活和廣泛的,不是三言?xún)烧Z(yǔ)能說(shuō)完的,上面幾個(gè)小例子只是個(gè)引子,實(shí)際編程中,會(huì)逐漸發(fā)現(xiàn)運(yùn)用指針?biāo)軒?lái)的便利和高效率。
文件:
函數(shù)調(diào)用形式 | 說(shuō)明 |
fopen("路徑","打開(kāi)方式") | 打開(kāi)文件 |
fclose(FILE *) | 防止之后被誤用 |
fgetc(FILE *) | 從文件中讀取一個(gè)字符 |
fputc(ch,FILE *) | 把ch代表的字符寫(xiě)入這個(gè)文件里 |
fgets(FILE *) | 從文件中讀取一行 |
fputs(FILE *) | 把一行寫(xiě)入文件中 |
fprintf(FILE *,"格式字符串",輸出表列) | 把數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件 |
fscanf(FILE *,"格式字符串",輸入表列) | 從文件中讀取 |
fwrite(地址,sizeof(),n,F(xiàn)ILE *) | 把地址中n個(gè)sizeof大的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件里 |
fread(地址,sizeof(),n,F(xiàn)ILE *) | 把文件中n個(gè)sizeof大的數(shù)據(jù)讀到地址里 |
rewind(FILE *) | 把文件指針撥回到文件頭 |
fseek(FILE *,x,0/1/2) | 移動(dòng)文件指針。第二個(gè)參數(shù)是位移量,0代表從頭移,1代表從當(dāng)前位置移,2代表從文件尾移。 |
feof(FILE *) | 判斷是否到了文件末尾 |
文件打開(kāi)方式 | 說(shuō)明 |
r | 打開(kāi)只能讀的文件 |
w | 建立供寫(xiě)入的文件,如果已存在就抹去原有數(shù)據(jù) |
a | 打開(kāi)或建立一個(gè)把數(shù)據(jù)追加到文件尾的文件 |
r+ | 打開(kāi)用于更新數(shù)據(jù)的文件 |
w+ | 建立用于更新數(shù)據(jù)的文件,如果已存在就抹去原有數(shù)據(jù) |
a+ | 打開(kāi)或建立用于更新數(shù)據(jù)的文件,數(shù)據(jù)追加到文件尾 |
注: 以上用于文本文件的操作,如果是二進(jìn)制文件就在上述字母后加“b”。
我們用文件最大的目的就是能讓數(shù)據(jù)保存下來(lái)。因此在要用文件中數(shù)據(jù)的時(shí)候,就是要把數(shù)據(jù)讀到一個(gè)結(jié)構(gòu)(一般保存數(shù)據(jù)多用結(jié)構(gòu),便于管理)中去,再對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作即可。例如,文件aa.data中存儲(chǔ)的是30個(gè)學(xué)生的成績(jī)等信息,要遍歷這些信息,對(duì)其進(jìn)行成績(jī)輸出、排序、查找等工作時(shí),我們就把這些信息先讀入到一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組中,再對(duì)這個(gè)數(shù)組進(jìn)行操作。如下例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define N 30 typedef struct student /*定義儲(chǔ)存學(xué)生成績(jī)信息的數(shù)組*/ main() void Show() void Output( ST *a ) /*將文件中存儲(chǔ)的信息逐個(gè)輸出*/ void Bubble( ST *a) /*對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序,并輸出結(jié)果*/ void Find (ST *a) |
鏈表:
鏈表是C語(yǔ)言中另外一個(gè)難點(diǎn)。牽扯到結(jié)點(diǎn)、動(dòng)態(tài)分配空間等等。用結(jié)構(gòu)作為鏈表的結(jié)點(diǎn)是非常適合的,例如:
struct node { int data; struct node *next; }; |
其中next是指向自身所在結(jié)構(gòu)類(lèi)型的指針,這樣就可以把一個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)相連,構(gòu)成鏈表。
鏈表結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)勢(shì)就是動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ),不會(huì)像數(shù)組一樣必須在定義時(shí)確定大小,造成不必要的浪費(fèi)。用malloc和free函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)辟和釋放存儲(chǔ)單元。其中,malloc的參數(shù)多用sizeof運(yùn)算符計(jì)算得到。
鏈表的基本操作有: 正、反向建立鏈表;輸出鏈表;刪除鏈表中結(jié)點(diǎn);在鏈表中插入結(jié)點(diǎn) 等等,都是要熟練掌握的,初學(xué)者通過(guò) 畫(huà)圖 的方式能比較形象地理解建立、插入等實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。
typedef struct node { char data; struct node *next; } NODE ; /*結(jié)點(diǎn)*/ 正向建立鏈表: NODE *create() { char ch= ‘a(chǎn)‘ ; NODE *p,*h=NULL,*q=NULL; while (ch< ‘z‘ ) { p= (NODE *)malloc( sizeof (NODE)) ; /*強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換為指針*/ p->data=ch; if (h==NULL) h=p; else q->next=p ; ch++; q=p; } q->next=NULL; /*鏈表結(jié)束*/ return h; } |
逆向建立:
NODE *create() { char ch= ‘a(chǎn)‘ ; NODE *p,*h=NULL; while (ch<= ‘z‘ ) { p= (NODE *)malloc( sizeof (NODE)) ; p->data=ch; p->next=h; /*不斷地把head往前挪*/ h=p; ch++; } return h; } |
用遞歸實(shí)現(xiàn)鏈表逆序輸出:
void output(NODE *h) { if (h!=NULL) { output(h->next) ; printf( "%c" ,h->data); } } |
插入結(jié)點(diǎn)(已有升序的鏈表):
NODE *insert(NODE *h, int x) { NODE * new ,*front,*current=h; while (current!=NULL&&(current->data<x)) /*查找插入的位置*/ { front=current; current=current->next; } new = (NODE *)malloc( sizeof (NODE)) ; new ->data=x; new ->next=current; if (current==h) /*判斷是否是要插在表頭*/ h= new ; else front->next= new ; return h; } |
刪除結(jié)點(diǎn):
NODE * delete (NODE *h, int x) { NODE *q,*p=h; while (p!=NULL&&(p->data!=x)) { q=p; p=p->next; } if (p->data==x) /*找到了要?jiǎng)h的結(jié)點(diǎn)*/ { if (p==h) /*判斷是否要?jiǎng)h表頭*/ h=h->next; else q->next=p->next; free(p); /*釋放掉已刪掉的結(jié)點(diǎn)*/ } return h; } |
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