新手小白入门C语言第二章:基本语法
1. 语句
C 语言的代码由一行行语句(statement)组成。语句就是程序执行的一个操作命令。C 语言规定,语句必须使用分号结尾,除非有明确规定可以不写分号。
如:
int x = 1;
这就是一个变量声明语句,声明整数变量x,并且将值设为1。
多个语句可以写在一行。
int x; x = 1;
上面示例是两个语句写在一行。所以,语句之间的换行符并不是必需的,只是为了方便阅读代码。
一个语句也可以写成多行,这时就要依靠分号判断语句在哪一行结束。
int x;x=1;
上面示例中,第二个语句x = 1;被拆成了四行。编译器会自动忽略代码里面的换行。单个分号也是有效语句,称为“空语句”,虽然毫无作用。
2. 表达式
C 语言的各种计算,主要通过表达式完成。表达式(expression)是一个计算式,用来获取值。
1 + 2
上面代码就是一个表达式,用来获取1 + 2这个算术计算的结果。
表达式加上分号,也可以成为语句,但是没有实际的作用。
8;3 + 4;
上面示例是两个表达式,加上分号以后成为语句。
表达式与语句的区别主要是两点:
语句可以包含表达式,但是表达式本身不构成语句。
表达式都有返回值,语句不一定有。因为语句用来执行某个命令,很多时候不需要返回值,比如变量声明语句(int x = 1)就没有返回值。
3. 语句块
C 语言允许多个语句使用一对大括号{},组成一个块,也称为复合语句(compounded statement)。在语法上,语句块可以视为多个语句组成的一个复合语句。
{int x;x = 1;}
上面示例中,大括号形成了一个语句块。
大括号的结尾不需要添加分号。
4. 空格
C 语言里面的空格,主要用来帮助编译器区分语法单位。如果语法单位不用空格就能区分,空格就不是必须的,只是为了增加代码的可读性。
int x = 1;// 等同于int x=1;
上面示例中,赋值号(=)前后有没有空格都可以,因为编译器这里不借助空格,就能区分语法单位。
语法单位之间的多个空格,等同于单个空格。
int x = 1;
上面示例中,各个语法单位之间的多个空格,跟单个空格的效果是一样的。
空格还用来表示缩进。多层级的代码有没有缩进,其实对于编译器来说并没有差别,没有缩进的代码也是完全可以运行的。强调代码缩进,只是为了增强代码可读性,便于区分代码块。
大多数 C 语言的风格要求是,下一级代码比上一级缩进4个空格。
// 缩进四个空格if(x > 0)printf("positive\n");// 缩进两个空格if(x > 0) printf("positive\n");
只包含空格的行被称为空白行,编译器会完全忽略该行。
5. 注释
注释是对代码的说明,编译器会自动忽略注释,也就是说,注释对实际代码没有影响。
C 语言的注释有两种表示方法。第一种方法是将注释放在/*...*/之间,内部可以分行
/* 注释 *//*这是一行注释*/
这种注释可以插在行内。
int open(char* s/* file name */, int mode);
上面示例中,/* filename */用来对函数参数进行说明,跟在它后面的代码依然会有效执行。
这种注释一定不能忘记写结束符号*/,否则很容易导致错误。
printf("a "); /* 注释一printf("b ");printf("c "); /* 注释二 */printf("d ");
上面示例的原意是,第一行和第三行代码的尾部,有两个注释。但是,第一行注释忘记写结束符号,导致注释一延续到第三行结束。
第二种写法是将注释放在//后面,从双斜杠到行尾都属于注释。这种注释只能是单行,可以放在行首,也可以放在一行语句的结尾。这是C99 标准新增的语法。
// 这是一行注释int x = 1; // 这也是注释
不管哪一种注释,都不能放在双引号里面。双引号里面的注释符号,会成为字符串的一部分,解释为普通符号,失去注释作用。
printf("// hello /* world */ ");
上面示例中,双引号里面的注释符号,都会被视为普通字符,没有注释作用。
编译时,注释会被替换成一个空格,所以min/* space */Value会变成min Value,而不是minValue。
6. printf()
6.1 基本语法
本书的示例会大量用到printf()函数,这里先介绍一下这个函数。
printf()的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的f代表format(格式化),表示可以定制输出文本的格式。
printf("Hello World");
上面命令会在屏幕上输出一行文字"Hello World"。
printf()不会在行尾自动添加换行符,运行结束后,光标就停留在输出结束的地方,不会自动换行。为了让光标移到下一行的开头,可以在输出文本的结尾,添加一个换行符\n。
printf("Hello World\n");
如果文本内部有换行,也是通过插入换行符来实现。
printf("Hello\nWorld\n");
上面示例先输出一个Hello,然后换行,在下一行开头输出World,然后又是一个换行。
上面示例也可以写成两个printf(),效果完全一样。
printf("Hello\n");printf("World\n");
printf()是在标准库的头文件stdio.h定义的。使用这个函数之前,必须在源码文件头部引入这个头文件。
#include int main(){printf("Hello World\n");}
上面示例中,只有在源码头部加上#include <stdio.h>,才能使用printf()这个函数。
6.2 占位符
printf()可以在输出文本中指定占位符。所谓"占位符",就是在这个位置可以用其他值代入。
// 输出 There are 3 applesprintf("There are %i apples\n", 3);
上面示例中,There are %i apples\n是输出文本,里面的%i就是占位符,表示这个位置要用其它值来替换。占位符的第一个字符一律为百分号%,第二个字符表示占位符的类型,%i表示这里代入的值必须是一个整数。
printf()的第二个参数就是替换占位符的值,上面的例子是整数3替换%i。执行后的输出结果就是There are 3 apples。
常用的占位符除了%i,还有%s表示代入的是字符串。
printf("%s will come tonight\n", "Jane");
上面示例中,%s表示代入的是一个字符串,所以printf()的第二个参数就必须是字符串,这个例子是Jane。执行后的输出就是Jane will come tonight。
输出文本里面可以使用多个占位符。
printf("%s says it is %i o'clock\n", "Ben", 21);
上面示例中,输出文本%s says it is %i o'clock有两个占位符,第一个是字符串占位符%s,第二个是整数占位符%i,分别对应printf()的第二个参数(Ben)和第三个参数(21)。执行后的输出就是Ben says it is 21 o'clock。
printf()参数与占位符是一一对应关系,如果有n个占位符,printf()的参数就应该有n + 1个。如果参数个数少于对应的占位符,printf()可能会输出内存中的任意值。
printf()的占位符有许多种类,与 C 语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序,列出常用的占位符,方便查找,具体含义在后面章节介绍。
%a:浮点数。
%A:浮点数。
%c:字符。
%d:十进制整数。
%e:使用科学计数法的浮点数,指数部分的e为小写。
%E:是用科学计数法的浮点数,指数部分的E为大写。
%i:整数,基本等同于%d。
%f:小数(包含float类型和double类型)。
%g:6个有效数字的浮点数,整数部分一旦超过6位,就会自动转为科学计数法,指数部分的e为小写。
%G:等同于%g,唯一的区别是指数部分的E为大写。
%hd:十进制 short int 类型。
%ho:八进制 short int 类型。
%hx:十六进制 short int 类型。
%hu:unsigned short int 类型。
%ld:十进制 long int 类型。
%lo:八进制 long int 类型。
%lx:十六进制 long int 类型。
%lu:unsigned long int 类型。
%lld:十进制 long long int 类型。
%llo:八进制 long long int 类型。
%llx:十六进制 long long int 类型。
%llu:unsigned long long int 类型。
%Le:科学计数法表示的 long double 类型浮点数。
%Lf:long double 类型浮点数。
%n:已输出的字符串数量。该占位符本身不输出,只将值存储在指定变量之中。
%o:八进制整数。
%p:指针。指针就是地址。
%s:字符串。
%u:无符号整数(unsigned int)。
%x:十六进制整数。
%zd:size_t类型。
%%:输出一个百分号。
6.3 输出格式
printf()可以定制占位符的输出格式。
(1)限定宽度
printf()允许限定占位符的最小宽度。
printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
上面示例中,%5d表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位,对应的值的前面会添加空格。
输出的值默认是右对齐,即输出内容前面会有空格;如果希望改成左对齐,在输出内容后面添加空格,可以在占位符的%的后面插入一个-号。
printf("%d-5d\n", 123); // 输出为 "123 "
上面示例中,输出内容123的后面添加了空格。
对于小数,这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。
// 输出 " 123.450000"printf("%12f\n", 123.45);
上面示例中,%12f表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位,所以123.45输出结果的头部会添加2个空格。
(2)总是显示正负号
默认情况下,printf()不对正数显示+号,只对负数显示-号。如果想让正数也输出+号,可以在占位符的%后面加一个+。
printf("%+d\n", 12); // 输出 +12printf("%+d\n", -12); // 输出 -12
上面示例中,%+d可以确保输出的数值,总是带有正负号。
(3)限定小数位数
输出小数时,有时希望限定小数的位数。举例来说,希望小数点后面只保留两位,占位符可以写成%.2f。
// 输出 Number is 0.50printf("Number is %.2f\n", 0.5);
上面示例中,如果希望小数点后面输出3位(0.500),占位符就要写成%.3f。
这种写法可以与限定宽度占位符,结合复用。
// 输出为 " 0.50"printf("%6.2f\n", 0.5);
上面示例中,%6.2f表示输出字符串最小宽度为6,小数位数为2.所以,输出字符串的头部有两个空格。
最小宽度和小数位数这两个限定值,都可以用*代替,通过printf()的参数传入。
printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);// 等同于printf("%6.2f\n", 0.5);
上面示例中,%*.*f的两个星号通过printf()的两个参数6和2传入。
(4)输出部分字符串
%s占位符用来输出字符串,默认是全部输出。如果只想输出开头的部分,可以用%.[m]s指定输出的长度,其中[m]代表一个数字,表示所要输出的长度。
// 输出 helloprintf("%.5s\n", "hello world");
上面示例中,占位符%.5s表示只输出字符串"hello world"的前5个字符,即"hello"。
7. 标准库,头文件
程序需要用到的功能,不一定需要自己编写, C 语言可能已经自带了。程序员只要去调用这些自带的功能,就省得自己编写代码了。举例来说,printf()这个函数就是 C 语言自带的,只要去调用它,就能实现在屏幕上输出内容。
C 语言自带的所有这些功能,统称为"标准库"(standard library),因为它们是写入标准的,到底包括哪些功能,应该怎么使用的,都是规定好的,这样才能保证代码的规范和可移植。
不同的功能定义在不同的文件里面,这些文件统称为"头文件"(header file)。如果系统自带某一个功能,就一定还会自带描述这个功能的头文件,比如printf()的头文件就是系统自带的stdio.h。头文件的后缀通常是.h。
如果要使用某个功能,就必须先加载对应的头文件,加载使用的是#include命令。这就是为什么使用printf()之前,必须先加载stdio.h的原因。
#include
注意,加载头文件的#include语句不需要分号结尾。
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