C 语言入门 + 进阶训练

gcc -E hello.c -o hello.i    # 只看预处理结果
gcc -S hello.c               # 生成汇编 hello.s
gcc -c hello.c -o hello.o    # 只编译不链接
gcc hello.o -o hello         # 链接成可执行

#include <stdio.h>          // 标准输入输出头文件

int main(void) {            // 程序唯一入口
    printf("Hello, C!\n");   // \n 是换行
    return 0;                // 返回 0 表示正常结束
}

gcc -Wall -Wextra -std=c11 hello.c -o hello
./hello          # Linux / macOS
hello.exe        # Windows

#include <stdio.h>

int g = 100;                 // 全局变量：文件作用域，默认 0 初始化

int main(void) {
    int age = 18;            // 局部变量：块作用域，必须自己初始化
    double price = 9.9;
    char ch = 'A';           // 字符用单引号，本质是整数 65
    _Bool ok = 1;            // 真
    printf("age=%d price=%.2f ch=%c ok=%d\n", age, price, ch, ok);
    printf("sizeof(int)=%zu\n", sizeof(int));   // %zu 打印 size_t
    return 0;
}

int a = 5 / 2;          // a = 2 （小数部分被丢弃）
double b = 5.0 / 2;     // b = 2.5
double c = (double)5 / 2; // c = 2.5，先强制转换分子

int i = 0;
int x = i++;   // x=0, i=1 （先取值再自增）
int y = ++i;   // y=2, i=2 （先自增再取值）

if (score >= 90) {
    printf("优秀\n");
} else if (score >= 60) {
    printf("及格\n");
} else {
    printf("不及格\n");
}

switch (op) {
    case '+': result = a + b; break;
    case '-': result = a - b; break;
    case '*': result = a * b; break;
    default:  printf("未知运算\n");
}

for (int i = 0; i < 5; i++) printf("%d ", i);   // 0 1 2 3 4

int n = 0;
while (n < 3) { printf("%d", n++); }              // 0 1 2

do { printf("至少执行一次\n"); } while (0);

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 3) continue;   // 跳过本次，i==3 不打印
    if (i == 8) break;      // 直接结束循环
    printf("%d ", i);
}

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {     // 这一行既是声明也是定义
    return a + b;
}

int main(void) {
    int s = add(3, 4);
    printf("3+4=%d\n", s);
    return 0;
}

int add(int, int);     // 原型：参数名可省略，类型不能省

int main(void) { printf("%d\n", add(3,4)); return 0; }

int add(int a, int b) { return a + b; }   // 定义

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

int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);   // 求元素个数（仅同作用域有效）
printf("\nlen=%d\n", len);

void print_arr(int *a, int n) {   // 退化成指针，必须靠 n 知道长度
    for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", a[i]);
}

int m[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
printf("%d\n", m[1][2]);   // 6

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
    char s[] = "hello";            // 实际占 6 字节: h e l l o \0
    printf("len=%zu\n", strlen(s)); // 5，不含 \0
    printf("cap=%zu\n", sizeof(s)); // 6，含 \0
    return 0;
}

char buf[32];
snprintf(buf, sizeof(buf), "name=%s age=%d", name, age);  // 永不溢出

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 10;
    int *p = &x;             // p 指向 x（存的是 x 的地址）
    printf("x=%d\n", x);
    printf("*p=%d\n", *p);   // 解引用，得到 10
    *p = 20;                 // 通过指针改 x 本身
    printf("now x=%d\n", x); // 20
    printf("addr of x=%p\n", (void*)p);  // 打印地址用 %p
    return 0;
}

int a[5] = {10,20,30,40,50};
int *p = a;                  // a 等价于 &a[0]
printf("%d %d\n", a[2], *(p+2));  // 30 30（等价）
p++;                        // 指针算术：移动到下一元素（地址 +sizeof(int)）

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct Student {
    int id;
    char name[32];
    double score;
};

int main(void) {
    struct Student s = {1, "XiaoMing", 92.5};
    printf("%d %s %.1f\n", s.id, s.name, s.score);
    return 0;
}

typedef struct Student {
    int id;
    char name[32];
} Stu;                 // 之后可写 Stu s; 而不必 struct Student s;

// C11 起也可直接：typedef struct { ... } Stu;（匿名结构起别名）

struct Student s;
struct Student *p = &s;
p->id = 1;            // 等价于 (*p).id，-> 专用于指针访问成员
strcpy(p->name, "Li");

#include <stdio.h>

int main(void) {
    FILE *fp = fopen("note.txt", "w");   // 写模式
    if (fp == NULL) {                    // 一定要检查是否打开成功
        perror("fopen");
        return 1;
    }
    fprintf(fp, "Hello file!\n");
    fclose(fp);

    fp = fopen("note.txt", "r");
    char buf[128];
    while (fgets(buf, sizeof(buf), fp) != NULL) {
        printf("%s", buf);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

int data[3] = {1, 2, 3};
FILE *fp = fopen("d.bin", "wb");
fwrite(data, sizeof(int), 3, fp);   // 直接写内存块
fclose(fp);

int *arr[5];     // 指针数组：5 个“指向 int 的指针”
int (*p)[5];     // 数组指针：1 个“指向含 5 个 int 的数组”的指针

// 用法示例：字符串数组
const char *names[] = {"Alice", "Bob", "Cara"};
printf("%s\n", names[1]);   // Bob

int x = 10;
int *p = &x;
int **pp = &p;        // 指向“int 指针”的指针
printf("%d\n", **pp); // 10

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int n = 5;
    int *arr = malloc(n * sizeof(int));   // 不初始化（内容随机）
    // int *arr = calloc(n, sizeof(int)); // 全部清 0
    if (arr == NULL) { perror("malloc"); return 1; }

    for (int i = 0; i < n; i++) arr[i] = i * i;

    int *big = realloc(arr, 10 * sizeof(int)); // 扩容/缩容
    if (big == NULL) { free(arr); return 1; }  // 扩容失败：释放旧的，避免泄漏
    arr = big;

    free(arr);          // 用完释放
    arr = NULL;         // 置空，防止悬空指针
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) { return a + b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }

int calc(int (*op)(int,int), int x, int y) {
    return op(x, y);          // 通过函数指针调用
}

int main(void) {
    printf("%d\n", calc(add, 3, 4));  // 7
    printf("%d\n", calc(mul, 3, 4));  // 12
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))   // 宏函数：参数整体加括号！
#define PI 3.14159
#define DEBUG 1

int main(void) {
    printf("%d\n", MAX(2 + 3, 4));   // (2+3)>(4)?... 正确得 5
    printf("%.2f\n", PI);

#if DEBUG
    printf("debug info\n");
#endif
    return 0;
}

// mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H
int helper(int x);
#endif

#include <stdio.h>
#define FLAG_A (1 << 0)   // 0000 0001
#define FLAG_B (1 << 1)   // 0000 0010
#define FLAG_C (1 << 2)   // 0000 0100

int main(void) {
    int s = 0;
    s |= FLAG_A;          // 置位（打开 A）
    s |= FLAG_B;          // 打开 B
    s &= ~FLAG_A;        // 清位（关闭 A）
    if (s & FLAG_B) printf("B 开启\n");   // 测试位
    printf("翻转C: %d\n", s ^ FLAG_C);    // 异或翻转
    printf("A在第0位: %d\n", (s >> 0) & 1);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

long fib(int n) {
    if (n <= 1) return n;            // 基准情形（出口）
    return fib(n - 1) + fib(n - 2); // 递归
}

int main(void) {
    printf("fib(10)=%ld\n", fib(10)); // 55
    return 0;
}

void hanoi(int n, char from, char to, char aux) {
    if (n == 1) { printf("%c->%c\n", from, to); return; }
    hanoi(n - 1, from, aux, to);
    printf("%c->%c\n", from, to);
    hanoi(n - 1, aux, to, from);
}

void bubble(int a[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++)
            if (a[j] > a[j + 1]) {
                int t = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = t;
            }
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int cmp(const void *a, const void *b) {
    int x = *(const int*)a, y = *(const int*)b;
    return (x > y) - (x < y);   // 升序；大于返1，小于返-1，等返0
}

int main(void) {
    int a[] = {5, 2, 9, 1, 7};
    qsort(a, 5, sizeof(int), cmp);
    for (int i = 0; i < 5; i++) printf("%d ", a[i]); // 1 2 5 7 9
    return 0;
}

int binary_search(int a[], int n, int key) {
    int lo = 0, hi = n - 1;
    while (lo <= hi) {
        int mid = lo + (hi - lo) / 2;   // 防溢出写法
        if (a[mid] == key) return mid;
        if (a[mid] < key) lo = mid + 1;
        else hi = mid - 1;
    }
    return -1;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
};

void push(struct Node **head, int v) {   // 头插法
    struct Node *n = malloc(sizeof(struct Node));
    n->data = v;
    n->next = *head;
    *head = n;
}

void free_list(struct Node *head) {      // 逐个释放，先存 next
    while (head) {
        struct Node *t = head;
        head = head->next;
        free(t);
    }
}

int main(void) {
    struct Node *head = NULL;
    push(&head, 3); push(&head, 2); push(&head, 1);
    for (struct Node *p = head; p; p = p->next) printf("%d ", p->data); // 1 2 3
    free_list(head);
    return 0;
}

// mathutil.h
#ifndef MATHUTIL_H
#define MATHUTIL_H
int add(int, int);
int max(int, int);
#endif

// mathutil.c
#include "mathutil.h"
int add(int a, int b) { return a + b; }
int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; }

// main.c
#include <stdio.h>
#include "mathutil.h"
int main(void) { printf("%d\n", add(2, 3)); return 0; }

# 分开编译再链接
gcc -Wall -c mathutil.c -o mathutil.o
gcc -Wall -c main.c -o main.o
gcc mathutil.o main.o -o app
# 或一步到位
gcc -Wall mathutil.c main.c -o app