C语言入门_输入输出、函数、字符串、运算符
【摘要】 在编程实践中，对基本数据类型的理解与操作是构建复杂逻辑的基石，而熟练掌握各类字符串函数以及输入输出处理机制则是每个程序员必备的核心技能。本文系统性地探讨和解析C语言中若干关键知识点，并通过实例展示如何有效运用这些工具和技术来提升程序设计的灵活性与效率。
深入剖析字符串函数的运用，重点关注如sprintf和sscanf等格式化输入输出函数，它们不仅能够实现数据与字符串之间的相互转换，而且在日志记录、配置文件读写等方面发挥着不可或缺的作用。
回归程序运行的根本——main函数的标准形参，探究其背后的原理及其实用场景，以加深对程序入口点的理解。同时，细致梳理变量和常量的定义规则及其在内存中的表示形式，结合基本数据类型占用字节数的总结，有助于开发人员精确把控程序的存储资源与性能优化。
详细解读scanf函数的使用方法，它是进行用户交互式输入的关键手段，理解其内在工作机制有助于避免常见错误并提高输入验证的安全性。
进一步地，位运算作为底层计算与编码技术的重要组成部分，将在本文中得到全面介绍。通过对位与、位或、位异或、位移等各种位运算符的详尽探讨，读者将能更好地挖掘计算机硬件级别的运算潜力，解决实际开发中的低层问题。
全面梳理C语言的基本运算符体系，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，为读者构建扎实的程序逻辑能力打下坚实基础。
1. 基本数据类型转字符串
格式化打印:
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);
printf默认将数据格式化打印到标准输出(文件指针-->显示终端)。
int printf(const char *format, ...);
示例:
#include <stdio.h> //标准输入输出
#include <string.h> //字符串处理头文件
int main(int argc,char **argv)
{
char str[100];
//int data=666;
//sprintf(str,"---%d---",data);
//printf("%s\n",str);
//float data=666.123;
//sprintf(str,"---%.3f---",data);
//printf("%s\n",str);
//int data=12345;
//sprintf(str,"---0x%X---",data);
//printf("%s\n",str);
sprintf(str,"%s-%s-%s-%d\n","123","456","789",888);
printf("%s\n",str);
return 0;
}2. 字符串转基本数据类型
int scanf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
示例:
#include <stdio.h> //标准输入输出
#include <string.h> //字符串处理头文件
int main(int argc,char **argv)
{
//char str[]="123";
//int data;
//sscanf(str,"%d",&data);
//printf("data=%d\n",data);
char str[]="123.456";
float data;
sscanf(str,"%f",&data);
printf("data=%.3f\n",data);
return 0;
}3. 数组类型当做函数的形参传递
C语言的代码是由函数组成的。
函数返回值类型 函数名称(函数的形参列表,....)
{
.....
return <返回值的类型>;
}
int func(int a,int b)
{
return a+b;
}
函数的基本运用示例:
#include <stdio.h> //标准输入输出
#include <string.h> //字符串处理头文件
int sum(int a,int b);
int main(int argc,char **argv)
{
int a=100;
int b=100;
int c;
c=sum(a,b); //调用函数
printf("c=%d\n",c);
return 0;
}
/*
函数功能: 求和
*/
int sum(int a,int b)
{
return a+b;
}4. 数组当做函数形参类型
数组类型可以当做函数的形参，但是数组类型不能当做函数返回值类型(只能通过指针返回)。
示例（通过子函数给主函数里的数组赋值）:
#include <stdio.h> //标准输入输出
#include <string.h> //字符串处理头文件
void func(char str[]); //函数声明
int main(int argc,char **argv)
{
char str[100];
func(str);
printf("%s\n",str);
return 0;
}
//数组当做函数形参时,填入的数组的首地址
void func(char str[])
{
scanf("%s",str);
}封装子函数：
示例(封装排序的子函数):
#include <stdio.h> //标准输入输出
#include <string.h> //字符串处理头文件
void func(int data[],int len); //函数声明
int main(int argc,char **argv)
{
int data[10]={5,4,3,2,1};
int i;
func(data,5);
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("%d ",data[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
//数组当做函数形参时,填入的数组的首地址
void func(int data[],int len)
{
int i,j;
int tmp;
for(i=0;i<len-1;i++)
{
for(j=0;j<len-1-i;j++)
{
if(data[j]>data[j+1])
{
tmp=data[j];
data[j]=data[j+1];
data[j+1]=tmp;
}
}
}
}5. C语言main函数标准形参
#include <stdio.h> /*引用系统的库函数*/
/*
main: 主函数表示开头
函数形参介绍:
int argc :传入的参数个数
char **argv:传入的参数缓冲区地址。
参数示例: ./app 123 456 789
注意点: 传入的任何参数都是以字符串的形式存放的。
*/
int main(int argc,char **argv)
{
int i;
printf("argc=%d\n",argc);
for(i=0;i<argc;i++)
{
printf("argv[%d]=%s\n",i,argv[i]);
}
return 0;
}6. 变量和常量
#include <stdio.h> /*引用系统的库函数*/
int main(int argc,char **argv)
{
int a; /*定义一个整型的变量a
*什么是变量? (变量)空间数据可以改变。
*什么是常量? 空间的数据初始化之后不能改变。
*/
const int b=123; //定义一个整型的常量b,并初始化赋值为123
return 0;
}7. 基本的数据类型
#include <stdio.h> /*引用系统的库函数*/
int main(int argc,char **argv)
{
int a=12; //整型变量、占4个字节。
printf("sizeof=%d,%d\n",sizeof(int),a);
char b='A'; //字符类型变量、占1个字节。
printf("sizeof=%d,%c\n",sizeof(char),b);
float c=12.1; //浮点类型变量、占4个字节。
printf("sizeof=%d,%.2f\n",sizeof(float),c);
double d=12.1; //双精度类型变量、占8个字节。
printf("sizeof=%d,%.3f\n",sizeof(double),d);
long e=12; //长整型、占4个字节。
printf("sizeof=%d,%ld\n",sizeof(long),e);
long long f=12; //双长整型、占8个字节。
printf("sizeof=%d,%lld\n",sizeof(long long),f);
short 短整型 占2个字节
/*
* 1字节多大？8个位 ，8个位最大可以存放多少数据？ 255->0xFF
*
*/
unsigned int a_1=12; //定义无符号整型。
/*
* unsigned关键字只能使用在整型上。
*/
return 0;
}8. char类型变量
#include <stdio.h> /*引用系统的库函数*/
int main(int argc,char **argv)
{
char a=128;
printf("a=%d\n",a);
/*
* unsigned char a; 存放数据的范围: 0~255
* char a;存放的范围: -128 ~ +127
*/
/*
常用的变量ASCII码。
在电脑上的所有的数据在硬盘上存放都是以二进制形式存放。
二进制-->转10进制。
*/
return 0;
}9. scanf函数使用
#include <stdio.h> /*引用系统的库函数*/
int main(int argc,char **argv)
{
int a,b; /*a这个名称在当前工程里不能重复、整个操作系统是可以重复*/
scanf("%d%d",&a,&b); /* &表示取地址
* 从键盘上读取一个整型的a给变量。
*/
/*
scanf函数带阻塞功能: 当遇到回车才会结束输入。空格可以当做间隔符号。
*/
printf("data=%d,%d\n",a,b);
return 0;
}10. 运算符
基本算术运算符
+ :加法运算符
- :减法运算符
*:乘法运算符
/ :除法运算符
%:取余运算符
= :赋值运算符。 右边值给左边值。 c=(a=b) , c=(a==b)
++ :自增，i++ 相当于i=i+1;
逻辑运算符
> 大于 、>=
< 小于、 <=
== 等于判断
&& 逻辑与 所有条件全部为真，结果才为1
|| 逻辑或 只要有一个条件为真，结果就为1
！ 逻辑非 。非0即为0。 11. 位运算
位运算: 针对二进制数字进行的，0和1。
& 按位与。 比如: a=a&0x01; 规则: 全1为1，有0为0
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0x2;
unsigned char b=0x3;
a=a&b;
printf("0x%X\n",a);
/*
0000 0010
0000 0011
-------------
0000 0010
*/
return 0;
}
| 按位或。 比如: a=a|0x01; 规则: 有1为1，全0为0
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0x2;
unsigned char b=0x3;
a=a|b;
printf("0x%X\n",a);
/*
0000 0010
0000 0011
-------------
0000 0011
*/
return 0;
}
^ 按位异或。 规则: 相同为0，不同为1
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0x2;
unsigned char b=0x3;
a=a^b;
printf("0x%X\n",a); //1
/*
0000 0010
0000 0011
-------------
0000 0001
*/
return 0;
}
~ 按位取反。 规则: 0为1，1为0
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0x7F;
a=~a;
printf("0x%X\n",a);
/*
01111111
----------
10000000
*/
return 0;
}
>> 右移运算符。规则: 低位溢出，高位补0
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0xF1;
a=a>>1;
printf("0x%X\n",a);
/*
11110001 >>0111 1000 0x78
*/
return 0;
}
<< 左移运算符。规则: 高位溢出，低位补0
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
unsigned char a=0x1F;
a=a<<1;
printf("0x%X\n",a);
/*
0001 1111
-------------
0011 1110
*/
return 0;
}
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