1 C入門教學

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關於 C (C 語言的格式 ) C 語言編譯過程原始程式 --> 經由編譯器 --> 變成目的檔 --> 經由連結器 --> 變成執行檔 SOURCE.C --> COMPILER --> SOURCE.OBJ --> LINKER --> SOURCE.EXE C 語言的特性可以像組合語言一樣進行硬體之直接存取 . 為語法規則簡單 , 清楚 , 容易使用之結構化語言 . 必要時可以與組合語言連結 . 可攜性 ( Portability ) 極佳 , 跨平台的能力強 .

關於 C (C 語言的格式 ) 標準 C 語言格式 /*Hello World Program*/ #include <stdio.h> int main() { printf("Hello, world!\n"); // 第一個 statement return 0; // 第二個 statement }

基本資料型態變數命名的原則開頭必須是字母 ( letter ) 或底線 ( underscore ) . 字元的大寫小寫所代表的意義不同 . 不得使用關鍵字 ( keyword ) .

基本資料型態變數的資料型態種類類別符號位元位元長 (bits) 表示法整數無 8 unsigned char 16 unsigned short 32 unsigned long 64 unsigned long long 8/16/32 unsigned int 有 8 char 16 short 32 long 字元 N/A 8 char

基本資料型態變數的宣告方法整數部份 : int a; int b,c=45; short name; long var_name; unsigned int argu1=30; 浮點數部份 : float a=12.3456; /* 單精準度 */ float b=0.12345e2; double score=4.987654322e-7; /* 雙精準度 */ 字元部份 : char c='c'; char bell=7; /*7 為 ASCII 之響聲字元 */

儲存類別 Scope 自動變數 ( auto variable ) 自動變數只在它所定義的區塊內有效。只要在變數所屬的區塊結構內執行，該變數的資料是有效而正確的。當程式執行離開了該區塊，所有於區塊內定義的自動變數就不存在了。 Example 1: main( ) { int x=1; inner( ); printf("%d\n",x); } inner( ) { int x=2; printf("%d\n",x); }

儲存類別 Scope 靜態變數 ( static variable) 靜態變數與自動變數一樣，是某特定函數內的區域性變數，但靜態變數的值不會因函數的執行結束而消失。靜態變數的宣告如下所示： { static int a; static int b=12345; static char c; static float d=13.45; . . . }

儲存類別 Scope 外部變數 ( extern variable) 外部變數和前面所提到的變數不同。外部變數的有效範圍不是區域性，而是整體性 ( global ) ，外部變數定義在任何函數的外面，表示可以被其他函數所共用。 Example 1: int x=123; main() { printf("%d\n",x); }

運算子算術運算元 ( Arithmetic operators ) 加、減、乘、除、負數及模數運算子加 ( + ) 、減 ( - ) 、乘 ( * ) 、除 ( / ) 為一般的四則運算。而模數運算 ( % ) 是經由兩常數相除所得的餘數稱之。負數是在某個常數前面加個減號所成的組合稱之。

運算子運算子的優先權 * 、 / 、 % 、 + 、 - 以上所標示的運算子，其運算的優先順序由左至右。最好記的方法就是加 () ，括弧。負號 (-) 高優先順序乘 ( * ) 、除 ( / ) 、餘數 ( % ) 中優先順序加 ( +) 、減 ( - ) 低優先順序

運算子型別之轉換語法： (type) expression main( ) { int x1; float y1,y2; x1=(int)4.123; y1=(float)46/5; y2=(int)5.3456; printf("%d %f %f\n",x1,y1,y2); }

運算子遞增與遞減遞增與遞減又分為前置模式 ( prefix ) 與後置模式 ( postfix ) ；前置模式：是將 ++ 或 - - 置於變數之前，其運算是在使用此運算元之前先進行加一或減一之動作。後置模式：是將 ++ 或 - - 置於變數之後，其運算是在使用此運算元之後才進行加一或減一之動作。 main() { int a=1,b=1,c=1,d=1; int aplus,bplus; int cminus,dminus; aplus=++a; bplus=b++; cminus=--c; dminus=d--; printf("%d %d\n",aplus,bplus); printf("%d %d\n",a,b); printf("%d %d\n",cminus,dminus); printf("%d %d\n",c,d); }

運算子設定特殊運算式特殊運算式 a += b a -= b a *= b a /= b a %= b 基本運算式 a = a + b a = a - b a = a * b a = a / b a = a % b

運算子邏輯運算子 ( Logical operators ) 邏輯運算的種類運算子功能敘述運算子功能敘述 && AND( 及 ) ~ 1' complement( 一的補數 ) || OR( 或 ) << Left shift( 左移 ) ! NOT( 反向 ) >> Right shift

運算子關係運算子 ( Relational operators ) 一般用於控制流程或有條件的敘述當中關係運算子運算子功能敘述運算子功能敘述 < 小於 >= 大於等於 <= 小於等於 = = 等於 > 大於 != 不等於

運算子基本運算子優先順序表 !, 負號 (-), ++, -- 乘 ( * ) 、除 ( / ) 、餘數 ( % ) 加 ( +) 、減 ( - ) <, <=, >, >= ==, != && ||

流程控制控制結構 ( control structure ) 結構化程式設計的基礎建立在下列三個結構：循序 ( sequential ) : 以一個接著一個方式進行作業。條件執行 ( conditional ) : if_then_else 。迴路 ( looping ) :

流程控制條件執行 if 的運用 syntax ： if ( 關係運算元 ) { statement 1 ; statement 2 ; . statement n ; } else { statement 1 ; statement 2 ; . statement n ; } 如果 statement 超過一個以上，則須以 { } 將其區塊分隔開來。 Example : void main(void) { char c; scanf("%c",&c); if( c == 'A' ) { printf("c=%c\n",c); printf("This is true.\n"); } else { printf("c!=A\n"); printf("That isn't true.\n"); } }

流程控制迴路 while 的運用在 while 的敘述中，當關係運算元之條件為真時，會不斷地重覆執行位於 while 後所列的敘述，直到條件變為否定才停止。 Example : main( ) { int i=0,c=0; while ( i < 5 ) { printf("%d",i++); printf("%d\n",++c); } printf("out of loop.\n"); }

流程控制迴路 do-while 的運用 do-while 迴路，由於測試條件在迴路的後面，所以迴路中的敘述至少會被執行一次。 Example 1: main( ) { int i=0,c=0; do { printf("%d",i++); printf("%d\n",++c); } while ( i < 5 ) ; printf("We're out of the loop.\n"); }

流程控制迴路 for 的運用 for 允許使用者在同一行敘述中就設定了迴路的三個部份。 ( 1 ) 計數器的初值， ( 2 ) 關係運算元， ( 3 ) 增減迴路計數器的值。 Example : main( ) { int i,c; for ( i=0,c=1 ; i < 5 ; ++i,++c ) { printf("%d",i); printf("%d\n",c); } printf("Out of Loop.\n"); }

流程控制條件執行 switch 的運用我們在實際的程式寫作時常會遇到多種選擇情況，而使用一連串 if - else 來表示是常發生的，所以 C 提供了一項特殊的控制結構，讓我們能夠有效且精簡處理程式。 Example : main( ) { int var=3; switch ( var ) { case 1 : printf("var = 1\n"); break; case 2 : printf("var = 2\n"); break; case 3 : printf("var = 3\n"); break; default : printf("I'm in default"); } /* end of switch */ }/*end of main */

流程控制 goto 的運用在一個程式中，使用 goto 敘述可以強制改變程式執行的步驟，但也會因此使程式的結構混亂，所以此敘述應儘量不用。其語法如下所述。 Example: main( ) { int i=1111; repeat : printf("%d\n",i); goto repeat ; }

函數 Function 何謂函數 ? C 語言使用的函數可以寫出非常漂亮的程式結構，使程式簡單化，偵錯容易。將重複之某些指令撰寫成一個函數，可減少編輯程式時間，更可使程式精簡，清晰了解。 C 語言使用的函數其呼叫方法與數學上使用函數完全相同 , 例如 : a = function ( x , y ) ; 表示將變數 x , y 輸入函數 function , 其傳回函數值設定給變數 a

函數 Function 函數的定義 ( 格式 ) Example: void Line (void) { int j; for (j=1;j<20;j++) printf(“%d\n”,j); }

函數 Function 函數的儲存類別 static 只能在進行宣告的編譯單位內可以執行 extern 在進行宣告的編譯單位以外也可執行 Example: file2.c extern func1( ); static func3( ) { . . func1( ); . }

函數 Function 函數的傳回值與資料形態要求函數送回傳回值 ( 函數值 ) , 必須在函數本體中利用 return 敘述進行 , 例如 : return ( 變數或式子 ) ; 此處必須先宣告傳回值 ( 函數值 ) 的資料形態是什麼。

函數 Function return() 敘述之目的如下將控制權傳回給呼叫程式將 return() 敘述後括號內之數值傳給呼叫程式之方式

函數 Function 值的傳遞方法傳遞變數值本身 ( Call by value ) Example 1: 傳值呼叫 #include < stdio.h > int func(int a,b,c) { int d; d=a+b+c; return(d); } void main(void) { int x,y,z,p; x=y=z=3; p=func(x,y,z); printf("p-->%d\n",p); } 傳遞變數的位址 ( Call by reference ) #include < stdio.h > void func(int *a,*b,*c,*d) { *d=*a+*b+*c; } void main(void) { int x,y,z,p; x=y=z=3; func(&x,&y,&z,&p); printf("p-->%d\n",p); }

前置處理器 Preprocessor 前置處理器 (preprocessor) 我們在寫程式的時候 , 常常會碰到某些資料重覆使用或是某些程式片段因特定的條件下須放棄 , 如果以正常的方式來寫作程式 , 可能會增加無謂的程式片段 , 使的程式笨重不堪 , 但如果能好好運用 C 語言所提供的前置處理器 , 則上述的狀況將改善許多 . 這個功能並非 C 語言本身的格式 , 但仍為編譯程式所能接受 . 對前置處理器的解釋 , 如圖所示 , 因為它是在程式編譯之前執行 , 所以顧名思義稱之前置處理 .

前置處理器 Preprocessor #include （檔案的含入） #include " 檔案名稱 " : 此表示系統將會到目前的目錄 ( 路徑 ) 下尋找所指定的檔案 , 如果找不到 , 則會去系統設定的目錄底下尋找 #include < 檔案名稱 > : 此表示系統將會到系統設定的目錄底下尋找所指定的檔案 .

前置處理器 Preprocessor #define （字串的置換 / 巨集定義）與 #undef <1> 巨集 #define 的使用 : 其主要之功能是以簡單的名稱取代某些特定的常數或字串 , 函數 , 建立更簡單更易懂的程式 . 語法如下 : #define 巨集名稱常數或函式或字串 <2> 巨集 #undef 的使用 : 其主要之功能則是取消最接近之 #define 所定義的敘述 . #undef 巨集名稱

前置處理器 Preprocessor Example1: #include < stdio.h > #define PI 3.14159 main() { printf("PI=%2.5f",PI); } Example2 : #include < stdio.h > #define add(a,b) a+b void main(void) { int i,j,k; i=2; j=3; k=add(i,j); printf("i+j=%d\n",k); }

前置處理器 Preprocessor 條件式的編譯條件式的編譯 , 此用法的最大特色在於其敘述不僅可以放在程式的頂端 , 亦可將其敘述放置於程式中 . 以下所列 (1) ,(2) ,(3) 項為條件式編譯的成員 . (1) #if , #endif (2) #else / #elif (3) #ifdef , #ifndef

前置處理器 Preprocessor 由以上的敘述 , 我們不難發現這些條件式編譯的成員與前幾章控制流程所提到 if ... then ... else 的語法十分相似 , 且連使用方法與原理都非常相似 . Example1: #include < stdio.h > #define value 99 void main(void) { #if value < 100 printf("value < 100"); #else printf("value >= 100"); #endif }

結構 Struct 與組合 Union 結構 (Structure) 在 C 語言中 , 結構的宣告方式如下 : struct 結構名稱標籤 { 資料型態資料變數元素 1; 資料型態資料變數元素 2; ‧‧‧‧‧‧‧‧ }; For example struct Personal { char Name; int Hour; int Minute; }

結構 Struct 與組合 Union 結構的使用

結構 Struct 與組合 Union 聯集 (Union) 聯集之形式與結構非常類似。在 C 語言中 , 聯集之宣告方式如下 : union 聯集名稱標籤 { 資料型態資料變數元素 1; 資料型態資料變數元素 2; ‧‧‧‧‧‧‧‧ }; Example: union unit { char ch; int num; float fl; } object; object.ch = ‘a’; object.num = 100; object.fl = 3.41;

結構 Struct 與組合 Union 聯集與結構之不同處在於聯集所佔之空間為所有成員中最大物件擁有之空間。也就是說，聯集中所有成員，再同一瞬間，僅能有一種型態存在。上例中，聯集 object 不可能擁有字元 ’ a’ 與整數 100; 它僅佔有 4 個 Bytes ，因為成員中 float 型態所佔有空間最大。

陣列 Array 與指標 Pointer 何謂陣列 ( Array) 有限個相同資料型態之元素組成之集合一大塊連續之記憶體一組索引與資料對映

陣列 Array 與指標 Pointer 一維陣列一維陣列的宣告方式如下所述 : 陣列的資料型態陣列的名稱 [ 陣列的大小 ] ; int array1 [ 20 ] ; float array2 [ 25 ] ; char array3 [ 50 ] ;

陣列 Array 與指標 Pointer 陣列與基本輸出 / 輸入函數的搭配無論是整數 , 浮點數或字元陣列 ( 字串 ) 均可與基本輸出 / 輸入函數的搭配 . 例如一名叫 array1 的字元陣列 : printf("%s\n",array1); puts(array1); scanf("%s",array1); gets(array1); 所以 USER 可以自行參考相關的章節使用之 . 在此補充一點 , 上述所敘述 scanf 函數是乎少一個 & ( 位址運算元 ) ? ? ? 沒錯 ! 那是因為陣列本身的名稱即代表其位址之所在 , 所以不需在陣列名稱前加上 & 符號來代表位址 .

陣列 Array 與指標 Pointer 指標 ( Pointer ) 何謂指標呢 ? 簡單的說 " 它是一個用來指示資料存在於記憶體中的位址標示器 " , 簡稱指標 . 由指標的運用裡 , 使我們瞭解到資料與位址間的關係 , 進而對記憶體配置有很大的幫助 .

陣列 Array 與指標 Pointer 指標的基本觀念在 C 語言中 , 指標變數的宣告方式如下 : 變數資料型態 * 變數名稱 ; For example int *ptr ; 由以上的宣告 , 表示了三件事 : ptr 為指標變數， ptr 代表一個位址 *ptr 代表此位址內的資料 ptr 所指向此位址之變數型態為整數 ( int )

陣列 Array 與指標 Pointer 指標變數宣告的關鍵字為 " * " , 而指標變數的資料型態也分為整數 ( int ) , 浮點數 ( float ) , 字元 ( char ) 三種 . "&" 為另一重要符號， "&" 為一個特殊運算子，目的為傳回運算元之位址為什麼 scanf() 中之所有引數變數一定要加上 "&" 符號 ???………. Example: #include < stdio.h > void main(void) { int x=10; int *y; y=&x; printf(" x = %d\n", x); printf("&x = %x\n",&x); printf("*y = %d\n",*y); printf(" y = %x\n", y); } 執行結果 : x = 10 &x = ffda *y = 10 y = ffda

陣列 Array 與指標 Pointer 指標與函數間的關係關於函數呼叫的方式中 , Call by value 的引數傳遞方式 , 被呼叫函數不能直接更改呼叫函數中的變數 , 但如果是以指標當作函數的引數 ( Call by reference ) , 則上述的狀況均迎刃而解 , 而且也不受函數返回值 ( return ) 只能有一個的影響 . Example: #include < stdio.h > change(int *x,*y) { int temp; temp=*x; *x=*y; *y=temp; } void main(void) { int m=3,n=4; printf(" m = %d n= %d \n\n",m,n); change(&m,&n); printf(" m = %d n= %d \n",m,n); } 執行結果 : m = 3 n= 4 m = 4 n= 3

陣列 Array 與指標 Pointer 指標與陣列的關係我們可以將指標與陣列的關係來做一對比 . 例如 : 有一整數陣列名為 array , 其陣列大小為五個 , 其內容分別是 1,2,3,4,5 . For example: int array[5]={ 1,2,3,4,5 }; array[0]=1 <--> *(array+0)=1 array[1]=2 <--> *(array+1)=2 array[2]=3 <--> *(array+2)=3 array[3]=4 <--> *(array+3)=4 array[4]=5 <--> *(array+4)=5

陣列 Array 與指標 Pointer 指標與字元陣列 ( 字串 ) 間的關係 string[0]=P <--> *(string+0)=P string[1]=O <--> *(string+1)=O string[2]=I <--> *(string+2)=I string[3]=N <--> *(string+3)=N string[4]=T <--> *(string+4)=T string[5]=E <--> *(string+5)=E string[6]=R <--> *(string+6)=R

陣列 Array 與指標 Pointer 指標與陣列的混合應用指標之運算有兩種： (+) 、 (-) 假設指標 ptr 所指資料為整數，且其為指為 1666 指令執行結果執行動作 ptr++ 1668 指向下一個整數位址 ptr-- 1664 指向前一個整數位址 ptr+7 1674 指向第七個整數位址

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