1. 引言
C语言是现代编程语言的基础之一，以其高效、灵活和强大的控制能力而著称。自诞生以来，C语言已经成为操作系统开发、嵌入式系统编程以及各类高性能应用开发的首选语言之一。掌握C语言的基础知识是深入学习编程和计算机科学的基石。本篇文章将带你了解C语言的基本语法、变量与常量、数据类型、运算符、表达式与语句、控制结构、数组和函数等内容。 了解这些基础知识将为你继续深入学习指针和更高级的编程技巧打下坚实的基础。
2. C语言的基本语法
2.1 变量和常量
在C语言中，变量是用于存储数据的命名存储单元。常量则是在程序运行期间不可更改的数据。在编写C语言程序时，我们通常需要声明变量并为其分配数据类型，而常量则用于存储一些不变的数据，如数学常数或固定配置。
变量 变量是一个用于存储数据的命名存储单元，其值在程序运行期间可以更改。变量在声明时需要指定数据类型，数据类型决定了变量可以存储的数据范围及其格式。变量声明的基本语法如下：
代码语言：javascript复制数据类型 变量名;例如，声明一个整数类型的变量age并赋值为25：
代码语言：javascript复制int age = 25;代码语言：javascript复制C语言中的变量命名规则： 变量名只能包含字母、数字和下划线，且不能以数字开头。 变量名区分大小写，例如age和Age是不同的变量。 变量名应具备描述性，以便提高代码的可读性。
#include <stdio.h>
int main() {
**加粗样式** int number = 10;
float price = 19.99;
char letter = 'A';
printf("Number: %dn", number);
printf("Price: %.2fn", price);
printf("Letter: %cn", letter);
return 0;
}常量 常量是在程序执行期间不可更改的数据。常量可以通过const关键字或#define指令定义。常量的主要优点是提高程序的可读性和安全性，避免值被意外更改。
使用const关键字定义常量：
代码语言：javascript复制const int MAX_SCORE = 100;使用#define指令定义常量：
代码语言：javascript复制#define PI 3.14159使用常量的示例代码：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#define MAX_STUDENTS 30
int main() {
const float TAX_RATE = 0.08;
printf("Max students: %dn", MAX_STUDENTS);
printf("Tax rate: %.2fn", TAX_RATE);
return 0;
}在该示例中，MAX_STUDENTS和TAX_RATE分别是用**#define和const**定义的常量，它们的值在整个程序中不可修改
2.2 数据类型
C语言提供了多种数据类型，用于表示整数、浮点数、字符和其他类型的数据。常用的数据类型可以分为基本数据类型、派生数据类型和用户自定义数据类型。
基本数据类型 基本数据类型包括整型、浮点型和字符型。
整型： int：用于存储整数值（例如：10、-100）。 short：短整型，存储范围小于int。 long：长整型，存储范围大于int。 long long：更长的整型，用于表示更大范围的整数。
浮点型： float：单精度浮点型，适合存储精度要求不高的小数。 double：双精度浮点型，精度高于float，适合存储精度要求较高的小数。 long double：更高精度的浮点型。
字符型： char：用于存储单个字符。字符在C语言中实际上是一个整数，表示字符的ASCII值，例如字符’A’对应的ASCII值为65。
示例：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int age = 30;
float price = 99.99;
double largePrice = 99999.99;
char initial = 'J';
printf("Age: %dn", age);
printf("Price: %.2fn", price);
printf("Large Price: %.2lfn", largePrice);
printf("Initial: %cn", initial);
return 0;
}派生数据类型 派生数据类型包括指针、数组、结构体、共用体等。在本文中，主要关注数组类型，其它类型将在以后的章节中介绍。
2.3 运算符
运算符是执行数据操作的符号。C语言中提供了多种运算符，可以分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和赋值运算符等。
算术运算符
算术运算符用于执行基本的数学运算：
：加法 -：减法 *：乘法 /：除法 %：取余（仅适用于整数） 例如：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10, b = 3;
printf("Sum: %dn", a b);
printf("Difference: %dn", a - b);
printf("Product: %dn", a * b);
printf("Quotient: %dn", a / b);
printf("Remainder: %dn", a % b);
return 0;
}关系运算符
关系运算符用于比较两个值的大小，结果返回一个布尔值（1表示真，0表示假）。
==：等于 !=：不等于
代码语言：javascript复制：大于 <：小于 =：大于等于 <=：小于等于
#include <stdio.h>
int main() {
int x = 5, y = 10;
printf("x == y: %dn", x == y);
printf("x != y: %dn", x != y);
printf("x > y: %dn", x > y);
printf("x < y: %dn", x < y);
printf("x >= y: %dn", x >= y);
printf("x <= y: %dn", x <= y);
return 0;
}逻辑运算符
逻辑运算符用于执行逻辑操作：
&&：逻辑与（and） ||：逻辑或（or） !：逻辑非（not）
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int a = 5, b = 10;
int result1 = (a < b) && (a > 0); // 真且真
int result2 = (a > b) || (b > 0); // 假或真
int result3 = !(a > b); // 非假
printf("Result1 (a < b && a > 0): %dn", result1);
printf("Result2 (a > b || b > 0): %dn", result2);
printf("Result3 (!(a > b)): %dn", result3);
return 0;
}赋值运算符
赋值运算符用于将值赋给变量。最基本的赋值运算符是 =，但C语言还提供了多个组合赋值运算符，可以将运算和赋值合并：
=：简单赋值 =：累加赋值，等效于 a = a b -=：累减赋值，等效于 a = a - b *=：累乘赋值，等效于 a = a * b /=：累除赋值，等效于 a = a / b %=：累模赋值，等效于 a = a % b
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int a = 5;
a = 3; // a = 5 3
printf("a = 3: %dn", a); // 输出 8
a -= 2; // a = 8 - 2
printf("a -= 2: %dn", a); // 输出 6
a *= 4; // a = 6 * 4
printf("a *= 4: %dn", a); // 输出 24
a /= 3; // a = 24 / 3
printf("a /= 3: %dn", a); // 输出 8
a %= 5; // a = 8 % 5
printf("a %%= 5: %dn", a); // 输出 3
return 0;
}2.4 表达式与语句
在C语言中，表达式是由操作数和运算符组成的代码片段，可以返回一个值。例如，3 5 是一个简单的表达式，返回值为8。一个完整的表达式可以组成一条语句，通过分号结束。表达式和语句是C语言程序的基本构造单元。
表达式 表达式可以是简单的，也可以是复杂的。C语言中的表达式可以由常量、变量、运算符、函数调用等组成。任何表达式都有一个返回值，可以通过赋值操作将这个值赋给变量。
代码语言：javascript复制int x = 10;
int y = x 5; // 表达式组成语句语句 语句是表达式的延伸，是C语言中完成某个操作的基本执行单元。常见的语句包括赋值语句、表达式语句、复合语句、控制语句等。
赋值语句：使用赋值运算符为变量赋值。例如，x = 5; 是一个赋值语句。 表达式语句：由表达式构成并以分号结尾的语句。例如，x y; 是一个表达式语句。 复合语句：由多个语句组成，以花括号括起来，形成一个代码块。例如：
代码语言：javascript复制{
int a = 5;
int b = a 10;
printf("%dn", b);
}3. 控制结构
3.1 条件语句
条件语句允许程序根据条件的真假来决定执行的代码块。C语言的条件语句包括 if、else if、else 和 switch。
if-else 语句
if语句通过条件表达式判断条件是否为真。如果条件为真，则执行if块中的代码；否则，执行else块中的代码（如果存在）。
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int score = 75;
if (score >= 90) {
printf("Grade: An");
} else if (score >= 80) {
printf("Grade: Bn");
} else if (score >= 70) {
printf("Grade: Cn");
} else {
printf("Grade: Dn");
}
return 0;
}switch 语句
switch语句用于处理一个变量的多种情况。switch 语句的结构如下：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int day = 3;
switch (day) {
case 1:
printf("Mondayn");
break;
case 2:
printf("Tuesdayn");
break;
case 3:
printf("Wednesdayn");
break;
default:
printf("Other dayn");
}
return 0;
}3.2 循环语句
for 循环 for循环结构适合用于已知次数的循环，结构如下：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
for (int i = 1; i <= 5; i ) {
printf("Iteration: %dn", i);
}
return 0;
}while 循环
while循环用于在条件为真时重复执行代码。与 for 不同，while 适用于次数不确定的循环。
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int i = 1;
while (i <= 5) {
printf("Iteration: %dn", i);
i ;
}
return 0;
}do-while 循环
do-while至少执行一次，因为条件在循环体之后判断。
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int i = 1;
do {
printf("Iteration: %dn", i);
i ;
} while (i <= 5);
return 0;
}4. 数组
数组是一种用于存储相同数据类型的元素集合的数据结构。数组的下标从0开始，可以通过下标访问元素。
代码语言：javascript复制int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};多维数组
C语言支持多维数组，多维数组主要用于存储表格或矩阵形式的数据。
代码语言：javascript复制int matrix[2][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};遍历多维数组：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int main() {
int matrix[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
for (int i = 0; i < 2; i ) {
for (int j = 0; j < 3; j ) {
printf("%d ", matrix[i][j]);
}
printf("n");
}
return 0;
}5. 函数
5.1 函数的定义与调用
函数是一段具有特定功能的代码块。通过将代码封装在函数中，可以提高代码的复用性和可读性。函数的基本结构如下：
代码语言：javascript复制返回类型 函数名(参数列表) {
// 函数体
}示例：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int add(int a, int b) {
return a b;
}
int main() {
int sum = add(10, 20);
printf("Sum: %dn", sum);
return 0;
}5.2 参数传递
C语言的函数参数传递方式有两种：值传递和地址传递。
值传递：将参数的值传递给函数，函数内部的修改不影响外部变量。
值传递 在值传递中，实际参数的值被复制给函数的形参。函数内部对形参的修改不会影响实际参数的值。例如：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
void addTen(int num) {
num = 10;
printf("Inside function: %dn", num);
}
int main() {
int x = 5;
addTen(x);
printf("Outside function: %dn", x); // x 的值不会改变
return 0;
}输出：
代码语言：javascript复制Inside function: 15
Outside function: 5在上面的代码中，x 的值被传递给 num，然后在函数 addTen 内部将 num 加10，但对 x 的值没有任何影响。
地址传递（使用指针） C语言也支持地址传递（即引用传递），通过传递变量的地址，允许函数内部修改实际参数的值。使用地址传递需要指针作为参数：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
void addTen(int *num) {
*num = 10; // 使用指针解引用并加10
}
int main() {
int x = 5;
addTen(&x); // 传递变量 x 的地址
printf("Outside function: %dn", x); // x 的值被改变了
return 0;
}输出：
代码语言：javascript复制Outside function: 15在这个例子中，我们传递了变量x的地址给函数addTen，使得函数可以直接修改变量x的值。
5.3 递归函数
递归是一种函数调用自身的编程技巧。递归在解决一些问题时非常有用，如计算阶乘、斐波那契数列等。在使用递归时需要定义清楚的终止条件，以避免无限递归导致栈溢出。
递归计算阶乘 以下是一个用递归实现阶乘的示例代码：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int factorial(int n) {
if (n == 0 || n == 1) { // 终止条件
return 1;
}
return n * factorial(n - 1); // 递归调用
}
int main() {
int num = 5;
printf("Factorial of %d: %dn", num, factorial(num));
return 0;
}输出：
代码语言：javascript复制Factorial of 5: 120在这里，factorial 函数每次调用自身，并传入 n - 1，直到 n 等于0或1时，返回 1。这确保了递归的终止条件，从而计算出 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120。
6. 结束语
学习C语言的基础知识是计算机科学和编程领域的第一步。理解变量、数据类型、运算符、控制结构、数组和函数等概念有助于编写结构清晰且功能强大的程序。（当你们看到这的时候，相信你们是一路看下来的，如果你们学C语言并且是硬件方向的专业同学，C语言学到这里其实就已经够用了，接下来就可以去学习关于硬件方面的一些知识，祝各位未来的大佬可以通过自己的努力，达到自己想要达到的高度！）
尽管本篇文章仅涵盖了C语言基础知识的概述，但这些概念是进一步掌握指针、动态内存分配以及更高级的编程技巧的坚实基础。
（如果是软件方向的同学也是如此） 掌握了这些知识之后，你将更好地理解编程中的基本逻辑，并能够创建自己的C语言项目。在继续学习过程中，保持动手实践，并通过编写代码来巩固理解。接下来，可以深入探索指针、结构体、文件操作等更高级的概念，进一步提升编程能力。
