C 语言基本语法

C语言是一种广泛使用的编程语言，以其效率和灵活性而著称。本节将介绍C语言的基本语法，为后续的实验和开发工作打下基础。

C语言简介

C语言由Dennis Ritchie在1972年开发，最初是为了编写UNIX操作系统而设计的。C语言具有简洁的语法和强大的功能，使其成为系统编程、嵌入式系统和高级应用程序的首选语言。

基本数据类型

C语言的基本数据类型包括整型、浮点型、字符型和布尔型。每种类型都有其特定的内存占用和取值范围。

整型：int 通常占用4个字节，但也可以是2个字节，这取决于编译器和系统。short 和 long 可以用来指定不同大小的整数。
- short int：通常占用2个字节。
- long int：通常占用4个或8个字节。
- long long int：通常占用8个字节。
浮点型：float 和 double 分别用于表示单精度和双精度浮点数。
- float：通常占用4个字节。
- double：通常占用8个字节。
字符型：char 用于存储单个字符，占用1个字节。
- char：占用1个字节，用于存储字符。
布尔型：_Bool 用于存储布尔值（true或false），占用1个字节。
- _Bool：占用1个字节，用于存储布尔值。

变量和常量

变量是存储数据值的容器，而常量是固定值。

变量声明和初始化：

int age = 25; // 声明一个整型变量并初始化为25
float pi = 3.14159; // 声明一个浮点型变量并初始化为3.14159
char letter = 'A'; // 声明一个字符型变量并初始化为'A'

常量声明：

const int MAX_VALUE = 100; // 声明一个整型常量
const float PI = 3.14159; // 声明一个浮点型常量

运算符

C语言提供了丰富的运算符，用于执行各种操作。

算术运算符：

int a = 10, b = 3;
int sum = a + b; // 加法
int diff = a - b; // 减法
int product = a * b; // 乘法
float quotient = (float)a / b; // 除法
int remainder = a % b; // 取模

关系运算符：

int x = 5, y = 10;
if (x == y) { // 等于
    printf("x is equal to y\n");
}
if (x != y) { // 不等于
    printf("x is not equal to y\n");
}
if (x > y) { // 大于
    printf("x is greater than y\n");
}
if (x < y) { // 小于
    printf("x is less than y\n");
}
if (x >= y) { // 大于等于
    printf("x is greater than or equal to y\n");
}
if (x <= y) { // 小于等于
    printf("x is less than or equal to y\n");
}

逻辑运算符：

int p = 1, q = 0;
if (p && q) { // 逻辑与
    printf("Both p and q are true\n");
}
if (p || q) { // 逻辑或
    printf("Either p or q is true\n");
}
if (!p) { // 逻辑非
    printf("p is false\n");
}

位运算符：

int m = 12, n = 5;
int and_result = m & n; // 按位与
int or_result = m | n; // 按位或
int xor_result = m ^ n; // 按位异或
int not_result = ~m; // 按位取反
int left_shift = m << 1; // 左移
int right_shift = m >> 1; // 右移

控制结构

控制结构用于控制程序的执行流程。

条件语句：

int score = 85;
if (score >= 90) {
    printf("优秀\n");
} else if (score >= 80) {
    printf("良好\n");
} else if (score >= 70) {
    printf("中等\n");
} else if (score >= 60) {
    printf("及格\n");
} else {
    printf("不及格\n");
}

循环语句：

// for循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d\n", i);
}
// while循环
int j = 0;
while (j < 5) {
    printf("%d\n", j);
    j++;
}
// do-while循环
int k = 0;
do {
    printf("%d\n", k);
    k++;
} while (k < 5);

跳转语句：

// break语句
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break; // 跳出循环
    }
    printf("%d\n", i);
}
// continue语句
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        continue; // 跳过当前循环的剩余部分，进入下一次循环
    }
    printf("%d\n", i);
}

函数

函数是C语言中的基本构建块，用于封装可重用的代码。

函数定义和调用：

// 函数定义
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
// 函数调用
int result = add(3, 4);
printf("The result is %d\n", result);

数组和指针

数组用于存储相同类型的多个元素，而指针是存储变量地址的变量。

数组操作：

int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d\n", numbers[i]);
}

指针操作：

int *p;
int age = 25;
p = &age; // 将age的地址赋给指针p
printf("The value of age is %d\n", *p); // 通过指针访问age的值

结构体和联合体

结构体允许用户定义自己的数据类型，它可以将不同类型的数据组合在一起。联合体是一种特殊的结构体，它允许在相同的内存位置存储不同的数据类型。

结构体定义和使用：

// 结构体定义
struct Person {
    char name[50];
    int age;
};
// 结构体使用
struct Person person1;
strcpy(person1.name, "Alice");
person1.age = 30;
printf("Name: %s, Age: %d\n", person1.name, person1.age);