郝斌C语言自学教程笔记

前段时间康哥看我C语言基础不牢,推荐我学习郝斌老师的C语言课程，花2周看完之后发现确实是目前所看的C语言课程中最好的，不仅非常适合入门，而且对即使学了几年C语言的也有帮助。因此我也非常建议小白或者感觉C语言基础不好的观看《郝斌C语言自学教程》。

下面是我观看视频所做的笔记，需要观看视频的同学可自行查看。希望对大家有所帮助，如果有大佬发现文章有错误的地方，希望评论区留言指正😀。

c语言编程预备知识

• c语言编程预备知识

  1. CPU 内存条 硬盘 显卡 主板 显示器 之间的关系

     • 先将硬盘数据调用到内存，CPU处理完内存数据后将处理的数据发送到显卡，他们之间通过主板进行（各种任务的分配）运作和组织。

  2. HelloWorld程序如何运行起来的

     • 软件请求操作系统执行，操作系统调用CPU，CPU再将处理的结果返回给软件并在显示器中显示

  3. 什么是数据类型

     • 基本数据类型
       • 整数
         • 整型 —— int（4字节）
         • 短整型 —— short int
         • 长整型 —— long int
       • 浮点数
         • 单精度浮点数 —— float（4字节）
         • 双精度浮点数 —— double
       • 字符
         • char （1字节）
     • 复合数据类型
       • 结构体
       • 枚举
       • 共用体（快淘汰）

  4. 什么是变量

     • 变量的本质是内存的一段存储空间

  5. CPU 内存条 VC++6.0 操作系统之间的关系

  6. 变量为什么必须初始化

     • 所谓初始化就是赋值
     • 若不初始化，内存中变量的原数据可能会影响程序

  7. 如何定义变量

     • 数据类型 变量名 = 要赋的值

  8. 什么是进制

     • 逢n进一：十进制是逢十进一、二进制是逢二进一

  9. 常量在C语言是如何表示的

     • 整数
       • 十进制： 传统写法
       • 16进制： 前面加0x或者0X
       • 八进制： 前面加0，注意是零不是大写O
     • 浮点数
       • 传统写法
         • float x = 3.2;
       • 科学计数法
         • float x = 3.2e3; //x的值是3200
         • float x = 123.45e-2; //x的值是1.2345
     • 字符
       • 单个字符用单引号
         • 'A’表示字符A
         • ‘AB’ 错误
         • "AB"正确
       • 字符串用双引号
         • "A"正确，因为"A"代表了’A’ '\0’的组合

  10. 常量以什么样的二进制代码存储在计算机中

      • 整数是以补码的形式转化为二进制代码存储在计算机中
      • 实数是以IEEE754标准转化为二进制代码存储在计算机中
      • 字符的本质实际也是与整数的存储方式相同

11. 代码规范化

    • 代码的可读性更强[容易让自己和别人更清楚的看懂程序]
    • 使程序更不容易出错

12. 什么是字节

    • 字节是存储数据的单位，并且是硬件所能访问的最小单位
    • 1字节 = 8位

13. 不同类型数据之间相互赋值的问题

    • 暂不考虑

14. 什么是ASCII

    • ASCII不是一个值，而是一种规定
    • ASCII规定了不同的字符用哪个整数值去表示

15. 字符的存储[字符本质上与整数的存储方式相同]

• • 运算符
    • 算术运算符 + - * / %(取余)
    • 关系运算符 > >= < <= != ==
    • 逻辑运算符 !(非) &&(与) ||(或)
    • 赋值运算符 = += *= /= -=
  • 优先级别
    • 算术 > 关系 > 逻辑 > 赋值

流程控制

• 流程控制【是学习C语言的第一个重点】

  1. 什么是流程控制
     • 程序代码执行的顺序
  2. 流程控制的分类
     • 顺序
     • 选择
       • 定义：某些代码可能执行，也可能不执行，有选择的执行某些代码
       • 分类
         • if
         • switch(掌握电梯程序即可)
     • 循环
       • 定义：
       • 分类
         • for
         • while
         • do… while（主要用于人机交互）

• 一些小算法以及建议：
  

• 如何学习一些小算法的程序

  • 尝试自己去编程解决它(15分钟)，大部分人都自己无法解决
  • 如果解决不了，就看答案（理解部分）
  • 关键是把答案看懂，这个要花很大的精力，也是我们学习的重点
  • 看懂之后尝试自己去修改程序，并且知道修改之后程序的不同输出结果的含义，不建议看懂程序之后就立即自己敲程序
  • 照着答案去敲——>调试错误（实操部分）
  • 不看答案，自己独立把答案敲出来
  • 如果程序实在无法彻底理解， 就把它背会

• 浮点数的存储所带来的问题(为什么循环中更新的变量不能定义成浮点型)

  • float和double都不能保证可以把所有的实数都准确的保存在计算机中

    例子：

    #include <stdio.h>
    
    int main(viod) 
    {
    	float i = 99.9;
    
    	printf("%f\r\n", i);
    	
    	return 0;
    }
    /*
    	----在Visual Studio Code中运行的结果---
    	99.900002
    	请按任意键继续. . .
    	-------------------------------------
    */
    

  • 因为浮点数无法准确存储，所以衍生出下面编程问题:

    有一个浮点型变量x， 如何判断x的值是否是零

    ? if (|x-0.000001| < 0.000001)

    ? 是零
    ? else
    ? 不是零

• break和continue

  • break：跳出最近的一层循环或者switch
  • continue：跳过本次余下循环，转去判断是否需要执行下次循环

• 数组

  • 为什么需要数组
    • 为了解决大量同类型数据的存储和使用问题
    • 为了模拟现实世界
  • 数组的分类
    • 一维数组
      • 注意：一维数组名不代表数组中所有的元素，一维数组名代表数组第一个元素的地址；即int a[5]初始化后，’’a‘表示’a[0]‘；
    • 二维数组

函数

函数 【C语言的第二个重点】

• 为什么需要函数

  • 避免重复性操作
  • 有利于程序模块化

• 什么叫函数

  • 逻辑上：能够完成特定功能的独立的代码块

  • 物理上：

    能够接收数据[当然也可以不接受数据]

    能够对接受的数据进行处理

    能够将数据处理的结果返回[当然也可以不返回任何值]

  • 总结：

    函数是个工具，他是为了解决大量类似问题而设计的

    函数可以当作一个黑匣子

• 如何定义函数

  • 函数的返回值 函数名（函数的形参列表）

    {

    ? 函数的执行体

    }

• 函数的分类

  • 有参函数 和 无参函数

  • 有返回值函数 和 无返回值函数

  • 库函数 和用户自定函数

  • 值传递函数 和 地址传递函数

  • 普通函数 和 主函数(main数)

    一个程序必须有且只能有一个主函数

    主函数可以调用普通函数 普通函数不能调用主函数 普通函数可以相互调用

    主函数是程序的入口，也是程序的出口

• 注意的问题

  • 如果函数调用写在了函数定义的前面，则必须加函数前置声明函数前置声明。

  • 形参和实参

    个数相同 位置一一对应 数据类型必须相互兼容

  • 如何在软件开发中合理的设计函数来解决实际问题

    一个函数的功能尽量独立，单一（多模仿牛人的代码，不要总想自己敲）

  • 函数是C语言的基本单位，类是Java，C#，C++的基本单位

• 常用的系统函数

变量

变量的作用域和存储方式

• 按作用域分

  • 全局变量：

    在所有函数外部定义的变量叫全局变量

    使用范围: 从定义位置开始到整个程序结束

  • 局部变量：

    在一个函数内部定义的变量或者函数的形参都统称为局部变量

    使用范围: 只能在本函数内部使用

• 按变量的存储方式(非重点)

  • 静态变量
  • 自动变量
  • 寄存器变量

指针

• 指针的重要性（指针是C语言的灵魂）

  ? 表示一些复杂的数据结构

  ? 快速的传递数据，减少了内存的耗用【重点】

  ? 使函数返回一个以上的值【重点】

  ? 能直接访问硬件

  ? 能够方便的处理字符串

  ? 是理解面向对象语言引用的基础

• 指针的定义

  • 地址

    ? 内存单元的编号

    ? 范围：4G[此是以32位OS为例，2^32B = 2^2 * 2^30B(1G) = 4G]

  • 指针

    ? 指针就是地址，地址就是指针，地址是内存单元的编号

    ? 指针变量是存放地址的变量（指针也是一种数据类型）

    ? 指针和指针变量是两个不同的概念

    ? 但是要注意: 通常我们叙述时会把指针变量简称为指针

• 指针的分类

  1. 基本类型指针【重点】

     • 

     • 附注：*的含义

     1. 乘法符号

     2. 定义指针变量
        int *p;//定义了一个名字叫p的变量，int *表示p只能存放整型变量

     3. 指针运算符
        该运算符放在已经定义好的指针变量的前面

        如果p是一个已经定义好的指针变量

        则 *p表示 以p的内容为地址的变量

  2. 指针和数组

     • 指针和一维数组

       • 一维数组名

         一维数组是一个指针常量

         它存放的是一维数组第一个元素的地址

       • 下标和指针的关系

         如果p是个指针变量，则：p[i] 永远等价于 *(p + i)

       • 确定一个一维数组需要几个参数【如果一个函数要处理一个一维数组】

         需要两个参数: 1.数组第一个元素的地址 2.数组的长度

       • 指针变量的运算

         指针变量不能相加 不能相乘 也不能相除

         若两指针指向同一连续空间中不同存储单元，则两指针才可相减

     • 指针和二维数组

  3. 指针和函数

  4. 指针和结构体

  5. 多级指针

• 专题：

  • 动态内存分配【重点难点】
    • 传统数组的缺点
      1. 数组长度必须事先定制，且只能是常整数，不能是变量
      2. 传统形式定义的数组，该数组的内存无法手动释放
      3. 数组的长度一旦定义，其长度不能再更改
      4. A函数定义的数组运行时可以被其他函数使用，终止后不可以（传统方式定义的数组不能跨函数使用）
    • 为什么需要动态分配内存
      • 动态数组很好的解决了传统数组的这4个缺陷
      • 传统数组也叫静态数组
    • 动态内存分配举例_动态数组的构造
    • 静态内存和动态内存的比较
      • 静态内存是由系统自动分配，由系统自动释放静态内存是在栈分配的
      • 动态内存是由程序员手动分配，手动释放动态内存是在堆分配的
    • 跨函数使用内存的问题

结构体

• 为什么需要结构体

  • 为了表示一些复杂的事物，而普通的基本类型无法满足实际要求

• 什么叫结构体

  • 把一些基本类型数据组合在一起形成的一个新的复合数据类型，这个叫做结构体

• 如何定义结构体

  • 3种方式，推荐使用第一种

    

• 怎么使用结构体变量

  • 赋值和初始化

    • 定义的同时可以整体赋初值

    • 如果定义完之后，则只能单个的赋初值

  • 如何取出结构体变量中的每一个成员【重点】

    1. 结构体变量名.成员名

    2. 指针变量名—>成员名

       注意：p—>age在计算机内部会被转化成(*P).age

  • 结构体变量和结构体指针变量作为函数参数传递的问题

    • 推荐使用结构体指针变量作为函数参数来传递

  • 结构体变量的运算

    • 结构体变量不能相加，不能想减，也不能相互乘除

    • 但结构体变量可以相互赋值

    • 例子：

      

    • 举例

      • 动态构造存放信息的结构体数组

        动态构造一个数组，存放学生的信息

        然后按分数排序输出

• 枚举

  • 什么是枚举

    把一个事物存在的所用结果都一一列举出来

  • 怎么使用枚举

  • 枚举的优缺点

    代码更安全但是书写麻烦

位运算符

• 位运算符：

  • & —— 按位与：注意与逻辑与&&区分

  • | —— 按位或：注意与逻辑或||区分

  • ~ —— 按位取反：把变量所有的二进制位取反

  • ^ —— 按位异或：相同为0，不同为1

  • << —— 按位左移

    • i<<3 表示把i的所有二进制位左移3位,右边补零

    • 左移n位相当于乘以2的n次方 前提是数据不丢失

    • 面试题:
      A) i = i*8
      B) i = i<<3
      请问上述两个语句，哪个语句执行的述度快
      答案: B快

  • 同理>> —— 按位右移

    • i>>3 表示把i的所有二进制位左移3位,左边一般补零，也可能补1
    • 左移n位相当于除以2的n次方 前提是数据不丢失

• 位运算的现实意义：通过位运算符我们可以对数据的操作精确到每一位

专题：

• 补码 （正数：原码反码补码相同 负数：其补码为它的反码加1）

  • 十进制转二进制

    • 正整数转二进制

      除2取余，直至商为零，余数倒叙排序

    • 负整数转二进制

      先求与该负数相对应的正整数的二进制代码，然后将所有位取反，末尾加1，不够位数时，左边补1

    • 零转二进制

      全是零

  • 二进制转十进制

    • 如果首位是0，则表明是正整数，按普通方法来求
    • 如果首位是1，则表明是负整数，将所有位取反，末尾加1，所得数字就是该负数的绝对值

  • 学习目标：

    一个int类型的变量所能存储的数字的范围是多少

    最小负数的二进制代码是多少

    最大正数的二进制代码是多少

    已知一个整数的二进代码求出原始的数字

    数字超过最大正数会怎样

• 进制转化

• 字符串的处理

• 链表

  • 算法：

    • 通俗定义：解题的方法和步骤

    • 狭义定义：

      

    • 广义定义：广义的算法也叫泛型

      无论数据是如何存储的，对该数据的操作都是一样的

  • 我们至少可以通过两种结构来存储数据

    • 数组

      • 优点 ：存取速度快
      • 缺点：需要一个连续的很大的内存插入和删除元素的效率很低

    • 链表

      • 专业术语:

        • 首节点：存放第一个有效数据的节点

        • 尾节点：存放最后一个有效数据的节点

        • 头结点：头结点的数据类型和首节点的类型是一摸一样的

          头结点是首节点前面的那个节点，头结点并不存放有效数据
          设置头结点的目的是为了方便对链表的操作

        • 头指针：存放头结点地址的指针变量

      • 优点：插入删除元素效率高不需要一个连续的很大的内存

      • 缺点：查找某个位置的元素效率低