C语言程序设计_现代方法

剑试重楼
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第一章： C语言概述

  • 背景：
    • 人机交互单调
    • 用汇编写unix
    • 16k内存
  • 目的：
    • 替代汇编写unix，解决调试修改难和无法移植的问题
  • 特点：
    • 操作硬件，与unix系统集成
    • 语言小巧，编译器易于实现
    • 标准库功能强大
    • 类型和运算符丰富，表达力强
    • 很早形成标准，按统一规格开发的不同机型和OS版本的编译器，使C具备良好的可移植性

第二章： C语言基本概念

  • 编译过程

    • 预处理preprocessor：处理#开头的指令
    • 编译compiler：将源代码翻译成目标代码
    • 链接linker：将多个目标代码组装成一个可执行文件

  • 整数除法：C语言舍掉小数部分

    • 向下取整：5 / 10 = 0
    • 向上取整：（5 + 9） / 10 = 1。利用（操作数1 + 操作数2 - 1） / 操作数2 来实现向上取整，是一种编程技巧。

  • 初始化（initialize）

    • 编译器不会对所有变量自动赋初值。定义时赋初值，是一个好习惯。
    • 使用没有初始化（uninitialized）的变量是严重错误，程序可能崩溃。

  • 在任何需要数值的地方都可使用同类型的表达式

  • 预处理指令无分号，要求独立成行；其他语句有分号，可写到一行

  • 注释

    • 早期编译器会删除注释，a/**/b = 1变成ab=1，相当于给ab赋值；
    • 现代编译器根据C标准用一个空格替换注释，a/**/b = 1变成a b=1，就会报错。

  • 多项式求值：3x^5+2x^4-5x^3-x^2+7x^1-6

    • 常规方法： 3 * x * x * x * x * x + 2 * x * x * x * x - 5 * x * x * x - x * x + 7 * x - 6，执行14次乘法运算；
    • Homer方法： ((((3 * x + 2) * x - 5 ) * x -1) * x + 7) * x - 6，执行5次乘法运算，效率大幅提升；

第三章：格式化输入/输出

  • 转换说明 conversion specification
    • 也叫占位符，%开头，指示将位模式数值转换成何种形式的字符串
    • %5.3d显示40的时候，是| 040|
    • \" 将显示双引号 %%显示%
    • %i允许scanf以八进制（0开头）、十进制、十六进制（0x 0X开头）输入整数
  • scanf：

工作流程

  1. 到格式串里拿占位符，到输入流里提取子串
    • 提取第一个非空白字符放入子串，直到不能组成相应的数字为止；
  2. 匹配：int float string匹配规则不同
    • 匹配成功：（1）将子串转成值，保存到目标单元。（2）取下一个子串。
    • 匹配失败：结束并返回匹配成功的变量个数
  3. 格式串里的其他字符
    • 空白字符：如scanf("%d %d", &i, &j); 由于scanf读取第二个数字输入时跳过空白字符，在格式串中出现一个或多个空白字符对scanf无影响，在键盘输入的时候可以输入0个空格，也可以输入任意多个空格。
    • 其他字符：如scanf("%d,%d", &i, &j); 在两个%d之间设置输入分隔符逗号。从输入流里，读取第一个数后，碰到空格或者其他字符后结束读取，并将这个字符放回缓冲区原处，作为读取第二个数时的第一个字符。读第二个数字的时候，从输入流里拿出“放回原处”的字符，这个字符要和分隔符,比较，若两者不同，则scanf退出，若两者相同，则将此分隔符丢弃（不要读入第二个数字的字串里），继续向下读。

注意事项

  • 变量前漏掉&，程序可能崩溃
  • 专业程序员一般不用scanf读数据，采用字符格式读数据，再转换成数值形式

举例：scanf("%d%f", &i, &f); 输入 2-3.1e3

  • scanf拿出%d：到输入流跳过前2个空格，拿到2，继续读-，判断2-不是整数，子串确定为2，转成数值写到&i。然后记录-的位置，返回值+1；
  • scanf拿出%f：从-开始，float能用-开头，放入子串；接着，3.1e3经过同样判断并放入子串，读到空格判断不能作为float的一部分而停止，将字串-3.1e3转成数值并写到&f。然后再记录空格的位置，返回值+1；
  • scanf格式串处理结束，不再继续从输入流拿子串，将写入成功的变量个数返回，scanf结束。

问与答

  1. 转换说明%i和%d有什么区别？
  • 答：在scanf中，%d——十进制，%i——可处理十进制、八进制（0开头）、十六进制（0x 0X开头）三种输入。
  1. 如何显示%？
  • 答：%%
  1. \t到底跳多远？
  • 答：由操作系统决定，或4个空格，或8个空格，和C无关。
  1. 如果要求读入一个数，而用户录入了非数值的输入，scanf如何处理？
  • 答：比如scanf("%d",&i); （1）如果输入23foo，scanf扫描到f后停止，将子串"23"转换成数值保存到&i处；（2）如果输入foo23，scanf扫描到f后停止，子串为空，无法给&i赋值。
  1. scanf如何把字符“放回原处”并在以后再次读取？
  • 答：键盘输入流在缓冲区里，scanf读到一个不符合当前占位符的输入时，将该字符放回缓冲区；scanf处理下一个占位符时，从这个“放回原处”的字符处开始读取。
  1. 用户在两个数之间输入了逗号，scanf如何处理？
  • 答：比如scanf("%d%d", &i, &j); 输入1，2, 将1读到&i，将逗号“放回原处”，读第二个数的时候，从逗号开始读，发现整数不能以逗号开头，读入错误scanf结束。
  1. 以下格式串是否等价？
  • scanf("%d-%d, &i, &j);只适应两种输入方式：
  • scanf("%d -%d, &i, &j);`可适应四种输入方式：
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