本书是一本全面介绍 C 语言的技术性书籍，旨在帮助读者深入了解 C 语言的基础知识和高级特性，以及它在实际项目中的应用。全书共 15 章，首先通过清晰易懂的语言，深入浅出地解释了C 语言的语法和编程原理，其次重点介绍了 C 语言的指针操作、内存管理、文件处理和模块化编程等关键概念。此外，本书还提供了主富的实例，帮助读者加深对 C 语言的理解，并通过实践锻炼读者解决实际问题的能力本书适合作为高等院校计算机科学及相关专业的教材和教学参考书，也可作为职业开发人员的自学用书和参考手册。无论是初学者还是有一定编程基础的开发人员，都可以从本书中获得实用的 C 语言编程知识和技能，提升自己在软件开发领域的能力。
周圣杰：
广州表达式科技有限公司的创始人，资深软件工程师，拥有多年的C/C++经验，尤其在桌面端开发、分布式后端和云原生运维方面经验丰富。
公司旗下拥有品牌【你好编程】，开创了中国动画视频教程的先河。其中《动画讲解C语言》和《C语言小游戏实战》课程以其精美的画面和高效简单的讲解方式深受学生喜爱和支持。这些课程的服务用户超4万。
林耿亮：
毕业于武汉理工大学计算机科学与技术专业，广州表达式科技有限公司的联合创始人。经验丰富的软件工程师，专注于C语言编程和软件开发领域。
在多个软件项目中积累了丰富的经验，涉及领域包括Android开发、网络编程、数据结构和算法、图形编程等。
本书是一本经过精心设计和编写的C语言教程，内容涵盖C语言的基础语法和高级概念。作者致力于为读者提供一本入门型、简单易懂、条理清晰且轻快的C语言教程，另外作者利用独特的写作风格将基础的编程概念与C语言的细节很好地融合在一起，并通过大量贴近实际生活的示例同时演示一两个概念，循序渐进地带领读者探索学习C语言的乐趣，助力读者更好地掌握C语言的核心和程序设计原则。
创作背景
C语言作为一门功能强大的编程语言，具有广泛的应用领域和丰富的历史背景。在计算机科学的发展历程中，C语言被广泛用于系统级编程、嵌入式系统开发、操作系统设计以及高性能计算等领域。C语言简洁的语法结构和直接的硬件访问能力使它成为开发人员的首选。
C语言的诞生可以追溯到20世纪70年代，由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在贝尔实验室开发。随着时间的推移，C语言的影响力不断扩大。C语言不仅成为许多编程语言的基础，如C++和Objective-C，而且对于理解计算机底层原理和算法也具有重要意义。许多重要的软件项目，包括操作系统（如UNIX和Linux）、数据库管理系统和网络协议，都是使用C语言编写的。
在当前的技术环境下，C语言仍然是一门重要的编程语言。尽管有许多新兴的编程语言涌现出来，但C语言的底层控制和高性能计算能力使其在系统级开发和嵌入式系统中依然不可替代。对于那些想要深入了解计算机原理、进行底层编程和开发高性能应用程序的开发人员来说，掌握C语言是必不可少的基本技能。
本书的目的就是帮助读者系统地学习和掌握C语言的核心概念和高级特性。通过深入讲解C语言的语法、指针操作、内存管理和文件处理等重要知识点，本书旨在培养读者在C语言编程领域的能力和自信。通过丰富的示例和实践项目，读者将能够理解和应用C语言的各种技术，为自己的软件开发之路奠定坚实的基础。同时，本书将成为读者掌握C语言的重要参考资料和学习指南。
本书内容
本书共15章，具体介绍如下。
第1章“初识C语言”，介绍C语言的背景和基本概念，向读者展示为何选择C语言进行编程。
第2章“C语言基础知识”，深入讲解C语言的语法和基本结构。
第3章“数据类型”，详细介绍C语言中的各种数据类型，包括整型、浮点型、字符型等，以及它们的特性和使用方法。
第4章“格式化输入和输出”，解释如何使用格式化字符串来实现输入和输出操作，包括格式化输出、格式化输入。
第5章“运算符和表达式”，介绍C语言中的各种运算符和表达式，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
第6章“控制流”，讲解C语言中的条件语句（如if语句和switch语句）和循环结构（如while循环和for循环），以及如何使用它们来控制程序的流程。
第7章“数组”，详细介绍C语言中的数组，包括一维数组和多维数组的定义、初始化和操作方法。
第8章“函数”，介绍如何定义和调用函数，以及函数参数的传递和返回值的处理。
第9章“指针”，深入讲解C语言中的指针概念和操作，包括指针的定义、指针运算、指针与数组的关系，以及指针的应用场景。
第10章“字符串”，介绍C语言中处理字符串的方法，包括字符串的定义、输入和输出、比较和处理字符串的函数库等。
第11章“复合数据”，讲解C语言中的结构体和联合体，以及如何定义和使用复合数据类型来组织和管理数据。
第12章“作用域和预处理器”，介绍C语言中的作用域规则和预处理器的使用方法，包括宏定义、条件编译和头文件的引用等。
第13章“多文件代码和存储类别”，介绍如何将程序分割成多个源文件，以及存储类别的概念和使用方法，包括全局变量和局部变量的作用域等。
第14章“文件操作”，讲解如何在C语言中进行文件的读写操作，包括文本文件和二进制文件的处理、文件指针的操作，以及文件的打开和关闭等。
第15章“位操作、动态内存管理和主函数参数”，深入探讨C语言中的位操作、动态内存管理和主函数参数的处理，以及相关的技巧和注意事项。
目标读者
本书适合广泛的读者群体，包括但不限于以下几类。
初学者：对C语言感兴趣或初步接触C语言的读者。本书从C语言基础知识入手，循序渐进地介绍C语言的核心概念和语法，帮助初学者建立扎实的编程基础。
学生和教育机构：本书作为高等院校计算机科学及相关专业的教材和教学参考书，可用于课堂教学和自主学习。
软件开发人员：已经具备编程经验的开发人员，尤其是对系统级编程、嵌入式系统开发或高性能计算感兴趣的开发人员。本书详细介绍C语言的高级特性和技巧，帮助开发人员提升其C语言编程水平。
自学者和技术爱好者：对C语言有浓厚兴趣，希望通过自学来掌握该语言的读者。本书提供清晰的解释、实用的示例和练习题，帮助自学者逐步理解和应用C语言的知识。
本书为读者提供了一个全面而深入的学习和参考资源，帮助读者掌握C语言的核心概念、高级特性和实际应用。
读者反馈
我们非常重视读者的反馈和建议，这有助于我们进一步改进和提升本书的质量。欢迎读者通过电子邮件向我们发送您的反馈意见，我们将认真聆听您的想法和建议。
无论您是初学者还是有经验的开发人员，我们都将竭诚为您提供优质的服务，并希望本书能够满足您的需求。感谢您的支持和阅读！
勘误和支持
在本书的编写过程中，虽然我们经过了多次勘校、查证，力求能减少差错，希望做到尽善尽美，但书中难免有疏漏和不妥之处，在此诚挚欢迎读者批评指正，也欢迎读者来信一起探讨。
读者服务
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第1章 初识C语言 1
1.1 C语言的发明及发展 1
1.2 C语言现状 3
1.3 C语言开发环境的搭建 5
1.3.1 下载Visual Studio 6
1.3.2 安装Visual Studio 7
1.3.3 激活Visual Studio 9
第2章 C语言基础知识 10
2.1 第一个C语言程序 10
2.1.1 创建项目和源文件 11
2.1.2 编写并运行程序 14
2.1.3 新手常见错误 15
2.2 函数 16
2.2.1 主函数 16
2.2.2 函数的概念 17
2.2.3 自定义函数 18
2.2.4 调用函数 19
2.3 变量和常量 21
2.4 printf函数和include命令 23
2.4.1 printf函数 23
2.4.2 include命令 24
第3章 数据类型 25
3.1 整型数据类型 25
3.1.1 各种整型数据类型 25
3.1.2 sizeof测量大小 26
3.1.3 三位二进制的数值范围 27
3.1.4 数值的补码表示法 28
3.1.5 整型的数值范围 29
3.1.6 无符号整型 30
3.2 浮点数据类型 30
3.2.1 float 31
3.2.2 double 31
3.2.3 浮点类型占用的空间大小 32
3.3 变量 32
3.3.1 变量命名规则 34
3.3.2 初始化和赋值 34
3.4 常量 36
3.4.1 字面常量 36
3.4.2 符号常量 37
3.5 字符 38
3.5.1 字符常量 38
3.5.2 ASCII码 40
3.5.3 字符变量 41
3.5.4 字符串常量 42
3.5.5 转义字符 43
第4章 格式化输入和输出 46
4.1 printf函数 46
4.1.1 类型提升 48
4.1.2 转换规范 50
4.1.3 转换操作 50
4.1.4 长度指示符 56
4.1.5 精度 58
4.1.6 最小字段宽度 59
4.1.7 标志 60
4.2 scanf函数 62
4.2.1 Visual Studio安全报错 62
4.2.2 scanf函数的使用公式 64
4.2.3 scanf函数的匹配规则 66
4.2.4 输入字符 67
4.2.5 输入字符串 68
第5章 运算符和表达式 69
5.1 表达式 69
5.2 运算符 70
5.3 类型转换 77
5.3.1 同类型运算 78
5.3.2 不同类型运算 80
5.3.3 自动类型转换 84
5.3.4 整型运算丢失精度 85
5.3.5 强制类型转换 86
5.3.6 赋值造成的类型转换 87
5.4 关系运算符 88
5.4.1 大于（>）和小于（
5.4.2 大于或等于（>=）和小于或等于（
5.4.3 等于（==）和不等于（!=） 89
5.5 逻辑运算符 90
5.5.1 逻辑或（||）和逻辑与（&&） 91
5.5.2 逻辑非（！） 92
5.5.3 运算符优先级 92
第6章 控制流 94
6.1 分支结构 94
6.1.1 分支流程 95
6.1.2 else关键字 96
6.1.3 复合语句 97
6.1.4 嵌套if语句 99
6.1.5 else if语句 102
6.1.6 条件运算符 103
6.2 循环结构 104
6.2.1 while循环 105
6.2.2 for循环 107
6.2.3 do-while循环 110
6.2.4 循环嵌套 111
6.3 break和continue 112
6.3.1 break跳出循环 112
6.3.2 continue开始新一轮循环 115
6.3.3 使用break和continue 115
6.3.4 循环嵌套中使用break和continue 116
6.4 多重选择 117
6.4.1 switch语句 118
6.4.2 在switch中使用break 120
6.4.3 连续转换程序 121
6.4.4 break和continue的作用范围 123
第7章 数组 125
7.1 初识数组 125
7.2 数组初始化 126
7.3 访问数组元素 128
7.3.1 遍历数组的循环 128
7.3.2 小心数组越界 129
7.3.3 不初始化数组会怎样 130
7.4 数组占用空间大小 131
7.5 数组赋值 131
7.5.1 逐个元素赋值 132
7.5.2 内存复制 132
7.6 多维数组 133
7.6.1 使用数组作为数组的元素 133
7.6.2 二维数组 134
7.6.3 实现更高维度的数组 136
7.7 字符串与字符数组 138
7.7.1 字符数组存储字符串 138
7.7.2 字符串结尾标记'\0' 139
7.7.3 字符数组的大小及长度 141
7.7.4 修改字符数组 142
7.7.5 从键盘输入字符串到字符数组中 143
7.7.6 其他的输入和输出函数 144
7.8 输入和输出缓存 146
7.8.1 输出缓存区 147
7.8.2 输入缓存区 148
7.8.3 非标准的输入函数 151
第8章 函数 154
8.1 函数的定义 154
8.2 函数的调用 155
8.3 使用函数的意义 156
8.3.1 计算三角形面积 156
8.3.2 复用代码 158
8.4 函数返回值 159
8.5 函数声明 160
8.6 形参与实参 163
8.6.1 自动类型转换 163
8.6.2 形参与实参相互独立 164
8.6.3 不同函数的变量相互独立 166
8.6.4 数组作为函数参数 166
8.7 函数递归 167
8.7.1 函数递归调用的示例 167
8.7.2 正确的递归实现 168
8.7.3 递推和回归 169
8.7.4 用递归计算阶乘 170
8.7.5 递归计算斐波那契数列 171
8.8 调试代码 172
8.8.1 调试模式与发布模式 172
8.8.2 调试功能在Visual Studio中的运用 174
第9章 指针 179
9.1 指针基础 179
9.1.1 内存和内存地址 179
9.1.2 指针类型 181
9.1.3 使用指针 182
9.1.4 指针类型的大小 183
9.1.5 指针类型转换 185
9.1.6 指针基础例题 185
9.2 指针运算 186
9.2.1 指针与整型进行加减 186
9.2.2 指针运算的应用 188
9.2.3 同类型指针间的减法运算 189
9.2.4 其他类型的指针运算 190
9.2.5 指针运算例题 190
9.3 指针和数组 191
9.3.1 通过首元素获取数组首地址 191
9.3.2 通过数组名获取数组首地址 192
9.3.3 指针和数组的关系 194
9.3.4 指针与数组例题 195
9.4 指针作为函数参数传递 196
9.4.1 将指针作为函数参数进行传递 198
9.4.2 通用指针void * 199
9.4.3 将数组作为函数参数进行传递 200
9.4.4 将指针作为函数参数传递的例题 201
9.5 多级指针 202
9.5.1 指针的指针 202
9.5.2 多级指针的应用 204
9.5.3 多级指针例题 205
9.6 指针数组 205
9.6.1 定义、初始化和访问指针数组 206
9.6.2 更复杂的例子 206
9.6.3 指针数组例题 208
9.7 函数返回指针 209
9.7.1 从函数中返回多个变量 210
9.7.2 函数返回指针例题 211
9.8 指针和多维数组 212
9.8.1 数组名的转换规则 213
9.8.2 多维数组名和指针 213
9.8.3 移动数组指针 215
9.8.4 为数组指针取值 216
9.8.5 指针访问与下标访问等价 219
9.8.6 对数组名取地址 222
9.8.7 数组指针的运用 222
9.8.8 指针和多维数组例题 223
9.9 指针和三维数组 224
9.9.1 指针访问三维数组元素 225
9.9.2 指针和三维数组例题 228
9.10 声明器 229
9.10.1 声明与使用形式统一 230
9.10.2 函数声明器 230
9.10.3 声明器中的优先级 230
9.11 函数指针和数组 233
9.11.1 函数指针 233
9.11.2 使用函数指针 234
9.11.3 函数指针数组 235
9.11.4 函数指针的运用 236
9.11.5 函数指针和数组例题 237
第10章 字符串 239
10.1 字符串和字符指针 239
10.1.1 字符数组和指针 241
10.1.2 使用指针处理字符串 242
10.2 const关键字 243
10.2.1 使用const修饰数组元素 244
10.2.2 使用const修饰指针所指向的数据 244
10.2.3 使用const修饰指针本身 245
10.2.4 使用const修饰基本变量 246
10.3 字符串处理函数 246
10.3.1 strlen函数：获取字符串长度 246
10.3.2 strcat函数：拼接字符串 247
10.3.3 strcpy函数：复制字符串 248
10.3.4 strcmp函数：比较字符串 249
10.4 实现字符串处理函数 250
10.4.1 mstrlen函数 250
10.4.2 mstrcat函数 252
10.4.3 mstrcpy函数 254
10.4.4 mstrcmp函数 255
第11章 复合数据 258
11.1 结构化数据 258
11.1.1 使用数组存储数据 259
11.1.2 交互式程序 261
11.1.3 数据聚合 263
11.2 结构体 266
11.2.1 结构体别名 267
11.2.2 初始化结构体 269
11.2.3 结构体数组 269
11.2.4 嵌套结构 270
11.2.5 指向结构体的指针 271
11.2.6 结构体在函数中传递 271
11.2.7 结构体例题 273
11.3 联合体 274
11.3.1 联合体的性质 276
11.3.2 联合体的应用 276
11.4 枚举 280
第12章 作用域和预处理器 283
12.1 标识符作用域 283
12.1.1 块作用域 284
12.1.2 函数作用域 288
12.1.3 文件作用域 289
12.2 预处理指令 290
12.2.1 预处理指令的概念 290
12.2.2 #define 预处理指令的用法 292
12.2.3 带参数的#define 293
12.2.4 宏函数的运算符 295
12.2.5 取消宏定义 298
12.3 typedef关键字 299
12.3.1 typedef关键字的概念 299
12.3.2 typedef和struct的关系 300
12.3.3 typedef与#define的区别 301
12.3.4 提高整型可移植性 302
12.4 条件编译 303
12.4.1 #if指令 303
12.4.2 #else指令 304
12.4.3 #elif指令 305
12.4.4 #ifdef指令和#ifndef指令 306
第13章 多文件代码和存储类别 309
13.1 多文件代码 309
13.1.1 预处理指令#include 309
13.1.2 多文件代码 310
13.2 更复杂的多文件代码 316
13.2.1 多文件代码实现 316
13.2.2 头文件守卫 322
13.3 存储类别 324
13.3.1 自动变量 325
13.3.2 静态变量 326
第14章 文件操作 332
14.1 创建和写入文件 332
14.1.1 fopen函数 333
14.1.2 fprintf函数 334
14.1.3 fclose函数 334
14.1.4 文本模式与二进制模式 335
14.2 读取文件 337
14.2.1 fscanf函数 337
14.2.2 fgetc函数 338
14.2.3 判断文件状态 339
14.2.4 fgets函数 340
14.3 写入文件 341
14.3.1 fputc函数 342
14.3.2 fputs函数 343
14.3.3 fflush函数 345
14.3.4 文件偏移 346
14.3.5 更新文件 348
14.4 更多操作方式 350
14.4.1 以二进制形式保存数据 350
14.4.2 从文件中读取二进制数据 354
第15章 位操作、动态内存管理和主函数参数 357
15.1 位操作 357
15.1.1 十进制转二进制 357
15.1.2 十进制转二进制函数 358
15.1.3 位运算符 361
15.1.4 左移和右移 365
15.2 动态内存管理 366
15.2.1 变长数组 367
15.2.2 申请内存空间 368
15.2.3 释放内存空间 370
15.2.4 从函数中返回指针 371
15.3 主函数参数 373
15.3.1 ping命令 373
15.3.2 main函数参数 375
15.3.3 使用主函数参数 375
tpg0 2023-09-23 09:10:42
你好，C语言 C语言，这个伟大而又经典的编程语言，自诞生以来已经走过了将近五十年的光辉历程。作为计算机编程领域的一颗明珠，C语言一直以其简洁、高效、强大的特性深受程序员们的喜爱和推崇。今天，让我们一起来探讨一下C语言的魅力，以及它在现代编程世界中的地位和应用。 C语言于1972年由Dennis Ritchie在贝尔实验室创建。最初，它被设计用于开发UNIX操作系统，但随后迅速传播开来，成为了一种通用的编程语言。C语言的成功不仅在于其创始人的天才设计，还在于其强大的底层控制能力。C语言提供了丰富的基本数据类型、控制结构和功能，使得程序员能够直接操作内存、硬件和操作系统，这为系统级编程提供了极大的便利。 C语言之所以如此受欢迎，一方面是因为其语法简单、易于理解，初学者可以很快上手；另一方面则是因为它提供了丰富的标准库，包括文件操作、字符串处理、数学运算等，使得开发者可以轻松地编写各种应用程序。此外，C语言还支持指针，这是一种强大而灵活的特性，可以用来进行高效的内存管理和数据操作。 虽然C语言的语法相对简单，但它却具备了足够的表达能力，可以应对各种编程需求。这一点在嵌入式系统开发、操作系统编写、游戏开发等领域得到了广泛的应用。许多流行的编程语言，如C++、C#和Objective-C，都是在C语言的基础上发展而来的，因此学好C语言也为学习其他编程语言打下了坚实的基础。 在现代编程领域，C语言虽然已经有了许多竞争对手，但它的地位依然不可撼动。它是操作系统、嵌入式系统和网络协议的首选语言，也是许多高性能应用程序的核心组成部分。此外，C语言还广泛应用于计算机科学教育，许多大学的计算机课程都以C语言作为入门语言，因为它可以帮助学生建立良好的编程习惯和思维方式。 尽管C语言在编程界已经经历了几十年的风雨沧桑，但它的影响力依然不减。它的简洁和高效一直是程序员们所追求的目标，而它的底层控制能力和跨平台特性也使得它在不同领域有着广泛的应用。C语言不仅是一门编程语言，更是一种思维方式和一种编程哲学的体现。它告诉我们，在计算机编程的世界里，简单和直接往往是最好的选择。 因此，无论你是一位有多年编程经验的资深程序员，还是一个刚刚踏入编程世界的初学者，都应该向C语言致以诚挚的问候。它是计算机编程的起点，也是一个永恒的经典，值得我们永远去尊敬和学习。无论你今后选择哪个编程语言或领域，C语言都将是你编程之路上的一位重要导师。所以，再次说一声：“你好，C语言！”希望你在编程的世界里能够继续闪耀光芒，创造出更多令人惊叹的作品。