思维导图
一、注释、空白与代码块
1.1 注释的本质与艺术
两种形式详解：
1. 单行注释
语法： //
行为： 从双斜杠开始，直到该行结束的所有字符都被忽略。
适用场景： 简短的变量说明、逻辑解释或暂时屏蔽某行代码。
代码示例：
int salary = 5000; // 定义基本工资，单位：元
// int bonus = 200; // 暂时注释掉奖金，下个月再发
2. 多行注释
语法： /* ... */
行为： 编译器一旦遇到 /*，就会贪婪地寻找最近的 */ 来结束注释，中间的所有换行符、代码都会被吞噬。
致命陷阱：不支持嵌套！
许多初学者试图用 /* */ 去注释掉包含现有注释的一大段代码，这会导致编译错误。
错误示例：
/*
开始注释一段逻辑
int a = 10; /* 这里有一个内层注释 */
// 上面的 */ 会与第一行的 /* 匹配，导致这里变成代码，引发报错
int b = 20;
*/
正确做法： 使用预处理指令 #if 0 ... #endif 来屏蔽大段代码。
1.2 空白的解析逻辑
核心概念： 在 C 语言中，空格、制表符、换行符 统称为空白符。 编译器在进行词法分析时，通常将连续的多个空白符视为一个分隔符。这意味着代码的排版完全是为了服务于人类的阅读体验，而非机器。
代码对比： 写法 A (机器视角，合法但难以阅读)：
int main(){int x=1;if(x>0){printf("Hi");}return 0;}
写法 B (人类视角，推荐)：
int main() {
int x = 1;
if (x > 0) {
printf("Hi");
}
return 0;
}
解析： 写法 A 和 B 编译后的机器码完全一致。但写法 B 遵循了缩进规范，清晰展示了层级结构。
1.3 代码块与作用域
核心概念：
代码块是由一对花括号 { } 包围的语句集合。它在逻辑上扮演了“单一语句”的角色。
内存视角：
代码块不仅仅是把代码包起来，它定义了变量的生命周期 和 可见性。在块内定义的变量（局部变量），通常存储在栈 (Stack) 上。当程序执行流离开右花括号 } 时，这些变量会被自动销毁，内存被回收。
代码示例：
#include <stdio.h>
int main() {
int x = 100; // main 函数作用域
{ // 开启一个新的内层代码块
int y = 50; // y 仅在此块内存活
printf("块内: x=%d, y=%d\n", x, y); // x 在此处依然可见
} // 此时，变量 y 被销毁
// printf("%d", y); // 错误！y 已经不存在了
printf("块外: x=%d\n", x);
return 0;
}
二、变量与常量
2.1 变量声明、定义与初始化
核心概念： 变量是内存中一段已命名的存储空间。
未初始化的危险
如果定义局部变量时不初始化，它的值是什么？ 答案是：垃圾值。这块内存之前被谁用过，留下了什么数据，现在就是什么。直接使用未初始化的变量是 C 语言中最常见的 Bug 来源之一。
代码示例：
void variable_demo() {
int a; // 定义了变量 a，但没给初值，a 的值是随机的（危险！）
int b = 10; // 定义并初始化（安全）
int c, d = 5; // 注意：只有 d 被初始化为 5，c 依然是随机值
a = 20; // 赋值操作：覆盖原有的内存内容
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}
2.2 变量命名规则
只能包含字母、数字、下划线。
不能以数字开头（编译器解析词法时会混淆数字常量和标识符）。
区分大小写：Score 和 score 是两个完全不同的变量。
不能是关键字：如 int, if, return 等。
2.3 const 的语义与最佳实践
核心概念：
const 关键字用于修饰变量，将其转变为“只读变量”。
vs #define (宏定义)：
#define MAX 100：预处理阶段的文本替换。没有类型检查，调试困难，容易产生副作用。const int MAX = 100;：编译阶段的变量。有明确的类型 (int)，编译器会检查类型匹配，调试器能显示其值。 最佳实践： 现代 C 语言开发中，优先推荐使用const替代简单的数值宏。
代码示例：
void const_demo() {
const double PI = 3.1415926; // 定义只读变量
double radius = 5.0;
// PI = 3.14; // 编译错误！试图修改只读变量
double area = PI * radius * radius;
printf("面积: %f\n", area);
}
三、基本运算符
3.1 算术运算符
涉及符号：+, -, *, /, %
难点剖析 1：整数除法
在 C 语言中，如果除号 / 两边都是整数，执行的是整除。结果的小数部分会被直接丢弃（截断），而不是四舍五入。
代码示例：
int a = 5;
int b = 2;
double result1 = a / b; // 结果是 2.000。原因：5/2 算出整数 2，再转为 double
double result2 = a / 2.0; // 结果是 2.500。原因：2.0 是浮点数，触发隐式转换
难点剖析 2：取模运算
% 运算求余数。
限制： 操作数必须是整数。5.0 % 2 会导致编译错误。
符号规则： 结果的符号通常与被除数（左边的数）一致。
代码示例：
printf("%d\n", 5 % 2); // 输出 1
printf("%d\n", -5 % 2); // 输出 -1
printf("%d\n", 5 % -2); // 输出 1
3.2 关系与逻辑运算符
真与假的本质：
非 0 值 为 真 True 0 值 为 假 False
关系运算的结果一定是整数 1 (真) 或 0 (假)。
短路求值—— 重要特性
逻辑与 &&：Expr1 && Expr2。若 Expr1 为假，Expr2 完全不会执行。
逻辑或 ||：Expr1 || Expr2。若 Expr1 为真，Expr2 完全不会执行。
代码示例 (利用短路特性防止崩溃)：
int x = 0;
// 如果不利用短路，10/x 会导致除零错误 (Crash)
// 但因为 x!=0 为假，后面的除法被安全跳过
if (x != 0 && (10 / x) > 1) {
printf("Valid");
} else {
printf("Skipped calculation");
}
2.3.3 自增自减与常见坑
前缀 vs 后缀：
++i (前缀)：先自增，再取值。口诀：先己后人。
i++ (后缀)：先取值，再自增。口诀：先人后己。
代码示例：
int i = 10;
int a = ++i; // i 变为 11，a 得到 11
int b = i++; // b 得到 11，i 随后变为 12
printf("i=%d, a=%d, b=%d", i, a, b);
高危警告：不要在同一表达式中多次修改同一变量！
诸如 i = i++ + ++i; 这样的代码属于未定义行为。不同的编译器、不同的优化等级会产生完全不同的结果。严禁编写此类代码。
四、表达式与语句
4.1 表达式语句
核心概念：
表达式是计算值的公式，如 a + 3。
语句是执行动作的指令，通常以分号 ; 结尾。
任何表达式后面加上分号，就构成了一条语句。
代码示例：
3 + 4; // 合法语句，计算了 7，但随即丢弃，无副作用（无意义）
i++; // 常用语句，利用了自增的副作用
x = y + 5; // 赋值语句
; // 空语句 (Null Statement)
4.2 复合语句
即前文提到的代码块 { ... }。
在 if、while 等控制结构中，如果想执行多条指令，必须使用复合语句。
常见错误示例：
if (score > 60)
printf("通过！\n");
printf("恭喜！\n"); // 缩进误导！这行代码其实在 if 外面，无论是否及格都会打印
修正： 加上 { }。
五、输入输出基础
5.1 printf 格式化输出
语法： printf("格式控制串", 参数列表...);
常用占位符：
%d: 十进制有符号整数 (int)%u: 十进制无符号整数 (unsigned int)%f: 浮点数 (float/double) - 默认保留6位小数%.2f: 浮点数，强制保留2位小数%c: 单个字符%s: 字符串
5.2 scanf 格式化输入与缓冲区陷阱
基本用法：
scanf 从标准输入流 (stdin) 读取数据。
关键点：取地址符 &
读取基本类型变量时，必须告诉 scanf 变量存储在哪里，所以要加 &。
int age;
scanf("%d", &age); // 正确
// scanf("%d", age); // 错误！会导致程序崩溃
深入理解：缓冲区与换行符残留
这是初学者最容易崩溃的地方。
当用户输入 100 并按下回车时，输入流中实际包含：1 0 0 \n (换行符)。
1.
scanf("%d", &num)读走了100。 2.\n仍然停留在缓冲区中。
- 如果下一行代码是
scanf("%c", &ch)，它意图读取一个字符。它会立即读取残留的\n，而不会等待用户输入新的字符。
代码复现与解决方案：
int num;
char ch;
printf("请输入数字: ");
scanf("%d", &num);
printf("请输入字符: ");
// 错误写法：scanf("%c", &ch); // 会直接读到上次的回车
// 正确写法 1：在格式串前加空格，指示跳过所有空白符（含换行）
scanf(" %c", &ch);
// 正确写法 2：手动吃掉缓冲区里的换行符
// getchar();
// scanf("%c", &ch);
printf("数字: %d, 字符: %d (ASCII)\n", num, ch);
返回值检查：
scanf 返回成功匹配并赋值的参数个数。
if (scanf("%d", &num) != 1) {
printf("错误：您输入的不是数字！\n");
}
六、 练习题
题目 1： 下面代码能否通过编译？
int /* 注释1 */ a = 10;
int b = 20; // 注释2 \
这种续行注释写法合法吗？
题目 2： 选出所有非法的变量名：
A. _sys_val B. 2Pack C. sizeof D. Int E. total-sum
题目 3： 下列代码输出什么？（假设编译器不优化）
void func() {
int x;
int y = x + 10;
printf("%d", y);
}
题目 4： 指出错误行。
const int LIMIT = 50; // Line 1
int arr[LIMIT]; // Line 2 (在 C89 标准下)
LIMIT = 60; // Line 3
题目 5： 表达式 (double)(10 / 4) 的值是多少？
A. 2.5
B. 2.0
C. 2
D. 0
题目 6： 10 % 3，10 % -3，-10 % 3 的结果分别是多少？
题目 7： 分析输出结果。
int a = 5;
int b = a++ + 10;
printf("a=%d, b=%d", a, b);
题目 8： 分析输出结果。
int a = 5;
int b = ++a + 10;
printf("a=%d, b=%d", a, b);
题目 9： C 语言中，表达式 5 和表达式 !!5 的逻辑真假性是否一致？值是否一致？
题目 10： 下面代码执行后，x 的值是多少？
int a = 0;
int x = 10;
if (a != 0 && (x++) > 10) {
// do nothing
}
题目 11： 下面代码会打印什么？
int a = 5;
if (a = 0) {
printf("True");
} else {
printf("False");
}
题目 12： printf("%.2f", 3.14159); 的输出是什么？
题目 13： 要读取一个 double 类型的变量 d，格式控制符应该用什么？
题目 14： 连续执行 scanf("%d", &a); scanf("%d", &b);。如果用户输入 10 20（中间有空格）并回车，程序能正确读到两个数吗？
题目 15： ;; 是合法的 C 语言代码吗？
七、 解析
题 1 解析 答案： 合法。
题 2 解析 答案： B, C, E。 详解：
B (
2Pack): 不能以数字开头。 C (sizeof): 是 C 语言的关键字（运算符）。 E (total-sum): 减号-是运算符，不能出现在变量名中，应使用下划线total_sum。 D (Int): 合法，因为 C 区分大小写，int是关键字，但Int只是普通标识符（虽然不推荐这么命名）。
题 3 解析 答案： 垃圾值（不可预测）。 详解：
局部变量
x未初始化，其内存中的值是随机的。x + 10也是随机的。在某些严格的安全检查模式下，程序可能会直接报错崩溃。
题 4 解析 答案： Line 3 错误。Line 2 在 C89 错误，C99 正确。 详解：
Line 3:
LIMIT是const只读变量，不能被赋值。 Line 2: 在旧标准 C89 中，数组大小必须是字面常量（#define或直接写数字），const变量不行。但在 C99 引入变长数组 (VLA) 后，Line 2 变得合法。
题 5 解析 答案： B (2.0) 详解：
这是一个极易犯错的点。括号内的优先级最高，先计算
10 / 4。因为是两个整数相除，结果截断为整数2。然后(double)将整数2转换为浮点数2.0。如果想得到 2.5，必须写成10.0 / 4。
题 6 解析 答案： 1, 1, -1。 详解：
10 % 3 = 110 % -3 = 1-10 % 3 = -1在 C 语言中，取模结果的符号与左操作数（被除数）相同。
题 7 解析 答案： a=6, b=15。 详解：
a++是后缀自增。计算b时，使用a的旧值 (5)，所以b = 5 + 10 = 15。表达式结束后，a自增变为 6。
题 8 解析 答案： a=6, b=16。 详解：
++a是前缀自增。先将a加 1 变为 6。然后参与计算b = 6 + 10 = 16。
题 9 解析 答案： 真假性一致（都是真），但数值不同（5 和 1）。 详解：
5是非零值，逻辑为真。!5变为0(假)。!!5变为1(真)。 注意：所有逻辑运算符的结果只有 0 或 1。
题 10 解析 答案： x = 10。 详解：
考察短路求值。表达式
a != 0为假。逻辑与&&只要左边为假，右边(x++) > 10就被完全跳过，根本不会执行。所以x没有发生自增。
题 11 解析 答案： False。 详解：
if (a = 0)中是一个赋值表达式，不是==。 1.a被赋值为 0。 2.表达式的值即为 0。 3.if(0)判定为假。
题 12 解析 答案： 3.14。 详解：
%.2f指示四舍五入保留两位小数。
题 13 解析
答案： %lf (long float)。
详解：
printf:%f可以同时打印 float 和 double（因为 float 会被提升为 double）。scanf: 非常严格。float必须用%f，double必须用%lf。用错会导致数据错乱。
题 14 解析 答案： 能。 详解：
scanf的%d格式符会自动跳过所有的空白字符（空格、Tab、换行符），直到找到数字为止。所以输入中的空格不会造成阻碍，反而充当了分隔符。
题 15 解析 答案： 合法。 详解：
这是两条空语句。虽然什么都不做，但在语法上完全正确。常用于占位，例如
while(wait_for_flag()) ;（空循环体）。
