解码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

1. 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）

1. 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）

作用域

作用域类型	定义位置 / 方式	有效范围（可见区域）	生命周期（存在时间）	核心特性	典型使用场景
局部变量	函数内部、{} 包裹的代码块（如 if/for 块）	仅在定义它的函数或代码块内，出界后不可访问	函数 / 代码块执行时创建，执行结束后销毁（栈内存）	1. 不同函数 / 块中可同名，互不干扰；2. 未初始化时值为随机值；3. 内存自动回收	函数内临时存储数据（如计算中间值、循环计数器）
函数参数（形参）	函数定义的参数列表中（如 void func(int x)）	仅在当前函数内部有效，等同于函数的 “局部变量”	函数被调用时初始化，函数执行结束后销毁（栈内存）	1. 由调用者传入的实参赋值；2. 作用域与函数内局部变量一致；3. 本质是函数的 “输入接口”	函数间传递数据（如向 add(a,b) 传递两个待加数值）
全局变量	所有函数外部（通常在源文件开头）	从定义位置开始，到整个源文件结束，所有函数可访问	程序启动时创建，程序退出时销毁（静态内存）	1. 未初始化时默认值为 0；2. 可通过 extern 关键字跨文件访问；3. 全程序共享	多个函数需共享的数据（如配置参数、全局状态标记，需谨慎使用以避免耦合）
块作用域变量	内层代码块（如 { int b = 2; }）	仅在定义它的内层代码块内，出块后不可访问	代码块执行时创建，执行结束后销毁（栈内存）	1. 会屏蔽外层同名变量（局部 / 全局）；2. 进一步缩小变量作用范围，减少命名冲突	限制变量作用域（如 for 循环内的计数器 i，仅在循环块内使用，避免污染外部）

注. 同名变量屏蔽规则：当不同作用域的变量同名时，内层作用域变量会屏蔽外层变量（优先级：块作用域 > 函数参数 > 局部变量 > 全局变量）。例如，函数内的局部变量会覆盖同名全局变量，内层代码块的变量会覆盖外层函数的同名变量。

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
• 1. 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
• 1. 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65
    int 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：165
    printf("i + f = %lf\n", result2);  // 输出：103.140000
    printf("f -> int = %d\n", result3); // 输出：3
    printf("d -> float = %f\n", result4); // 输出：2.718000

    return 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78

    printf("(int)3.14159 = %d\n", num1);       // 输出：3
    printf("(float)2.71828 = %f\n", num2);     // 输出：2.718280
    printf("(char)100 = %c\n", ch);            // 输出：d
    printf("(float)10/3 = %f\n", average);     // 输出：3.333333
    printf("(int)(3.14*5*5) = %d\n", area);    // 输出：78

    return 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）