一.条件语句
1.1 if语句
C 语言中 if…else 语句的语法:
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如果布尔表达式为 true,则执行 if 块内的代码。如果布尔表达式为 false,则执行 else 块内的代码。
C 语言把任何非零和非空的值假定为 true,把零或 null 假定为 false。
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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1.2 if…else if…else 语句
一个 if 语句后可跟一个可选的 else if…else 语句,这可用于测试多种条件。
当使用 if…else if…else 语句时,以下几点需要注意:
- 一个 if 后可跟零个或一个 else,else 必须在所有 else if 之后。
- 一个 if 后可跟零个或多个 else if,else if 必须在 else 之前。
- 一旦某个 else if 匹配成功,其他的 else if 或 else 将不会被测试。
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1.3 switch语句
switch 语句是一种有限制的控制流语句,它用于根据表达式的值执行不同的代码块。
一个 switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况,每个值称为一个 case,且被测试的变量会对每个 switch case 进行检查。
C 语言中 switch 语句的语法:
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switch 语句说明:
- switch 后面的表达式的值将会与每个 case 后面的常量值进行比较,直到找到匹配的值或者执行到 default(如果存在)。
- 如果找到匹配的值,将执行相应 case 后面的代码块,然后跳出 switch 语句。
- 如果没有匹配的值,并且有 default,则执行 default 后面的代码块。
- 如果没有匹配的值,并且没有 default,则跳过整个 switch 语句直到结束。
switch 语句必须遵循下面的规则:
- switch 表达式的类型: switch 语句中的表达式必须是整数类型(char、short、int或枚举),或者是能够隐式转换为整数类型的表达式。
- case 标签的唯一性: 在 switch 语句中,每个 case 标签必须是唯一的,不能有重复的值。
- 默认情况的可选性: switch 语句中的 default 标签是可选的。如果没有匹配的 case 标签,则会执行 default 标签下的代码块(如果存在)。
- case 标签中的常量值: case 标签后面的值必须是一个常量表达式,这意味着它的值在编译时就能确定。
- case 标签的顺序: switch 语句中的 case 标签的顺序并不重要,它们可以按照任意顺序编写。程序会按照 case 标签出现的顺序依次匹配。
- break 语句的使用: 在每个 case 标签的代码块结束处通常需要使用 break 语句来终止 switch 语句的执行。如果没有 break 语句,程序将会继续执行下一个 case 标签中的代码,直到遇到 break 语句或 switch 语句结束。
- switch 语句的嵌套: switch 语句可以嵌套在其他 switch 语句中,但是需要注意代码的可读性和复杂性。
- case 标签和表达式的范围: switch 语句的 case 标签可以是整数常量表达式,但不能是浮点数或字符串。
二.循环语句
有的时候,我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下,语句是按顺序执行的:函数中的第一个语句先执行,接着是第二个语句,依此类推。
编程语言提供了更为复杂执行路径的多种控制结构。
循环语句允许我们多次执行一个语句或语句组
2.1while循环
C 语言中 while 循环的语法:
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在这里,statement(s) 可以是一个单独的语句,也可以是几个语句组成的代码块。
condition 可以是任意的表达式,当为任意非零值时都为 true。当条件为 true 时执行循环。 当条件为 false 时,退出循环,程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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2.2for循环
C 语言中 for 循环的语法:
for ( init; condition; increment ) { statement(s); }
下面是 for 循环的控制流:
init 会首先被执行,且只会执行一次。这一步允许您声明并初始化任何循环控制变量。您也可以不在这里写任何语句,只要有一个分号出现即可。
接下来,会判断 condition。如果为真,则执行循环主体。如果为假,则不执行循环主体,且控制流会跳转到紧接着 for 循环的下一条语句。
在执行完 for 循环主体后,控制流会跳回上面的 increment 语句。该语句允许您更新循环控制变量。该语句可以留空,只要在条件后有一个分号出现即可。
条件再次被判断。如果为真,则执行循环,这个过程会不断重复(循环主体,然后增加步值,再然后重新判断条件)。在条件变为假时,for 循环终止。
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12#include <stdio.h>
int main ()
{
/* for 循环执行 */
for( int a = 10; a < 20; a = a + 1 )
{
printf("a 的值: %d\n", a);
}
return 0;
}当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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10a 的值: 10
a 的值: 11
a 的值: 12
a 的值: 13
a 的值: 14
a 的值: 15
a 的值: 16
a 的值: 17
a 的值: 18
a 的值: 19
2.3do…while循环
不像 for 和 while 循环,它们是在循环头部测试循环条件。在 C 语言中,do…while 循环是在循环的尾部检查它的条件。
do…while 循环与 while 循环类似,但是 do…while 循环会确保至少执行一次循环。
C 语言中 do…while 循环的语法:
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请注意,条件表达式出现在循环的尾部,所以循环中的 statement(s) 会在条件被测试之前至少执行一次。
如果条件为真,控制流会跳转回上面的 do,然后重新执行循环中的 statement(s)。这个过程会不断重复,直到给定条件变为假为止。
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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2.4break语句
C 语言中 break 语句有以下两种用法:
- 当 break 语句出现在一个循环内时,循环会立即终止,且程序流将继续执行紧接着循环的下一条语句。
- 它可用于终止 switch 语句中的一个 case。
如果您使用的是嵌套循环(即一个循环内嵌套另一个循环),break 语句会停止执行最内层的循环,然后开始执行该块之后的下一行代码。
C 语言中 break 语句的语法:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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2.5continue语句
C 语言中的 continue 语句有点像 break 语句。但它不是强制终止,continue 会跳过当前循环中的代码,强迫开始下一次循环。
对于 for 循环,continue 语句执行后自增语句仍然会执行。对于 while 和 do…while 循环,continue 语句重新执行条件判断语句。
C 语言中 continue 语句的语法:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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2.6goto语句
C 语言中的 goto 语句允许把控制无条件转移到同一函数内的被标记的语句。
注意:在任何编程语言中,都不建议使用 goto 语句。因为它使得程序的控制流难以跟踪,使程序难以理解和难以修改。任何使用 goto 语句的程序可以改写成不需要使用 goto 语句的写法。
C 语言中 goto 语句的语法:
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在这里,label 可以是任何除 C 关键字以外的纯文本,它可以设置在 C 程序中 goto 语句的前面或者后面。

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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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三.数组
C 语言支持数组数据结构,它可以存储一个固定大小的相同类型元素的顺序集合。数组是用来存储一系列数据,但它往往被认为是一系列相同类型的变量。
数组的声明并不是声明一个个单独的变量,比如 runoob0、runoob1、…、runoob99,而是声明一个数组变量,比如 runoob,然后使用 runoob[0]、runoob[1]、…、runoob[99] 来代表一个个单独的变量。
所有的数组都是由连续的内存位置组成。最低的地址对应第一个元素,最高的地址对应最后一个元素。

数组中的特定元素可以通过索引访问,第一个索引值为 0。
C 语言还允许我们使用指针来处理数组,这使得对数组的操作更加灵活和高效。

3.1数组基础
3.1.1声明数组
在 C 中要声明一个数组,需要指定元素的类型和元素的数量,如下所示:
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这叫做一维数组。arraySize 必须是一个大于零的整数常量,type 可以是任意有效的 C 数据类型。例如,要声明一个类型为 double 的包含 10 个元素的数组 balance,声明语句如下:
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现在 balance 是一个可用的数组,可以容纳 10 个类型为 double 的数字。
3.1.2初始化数组
在 C 中,您可以逐个初始化数组,也可以使用一个初始化语句,如下所示:
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大括号 { } 之间的值的数目不能大于我们在数组声明时在方括号 [ ] 中指定的元素数目。
如果您省略掉了数组的大小,数组的大小则为初始化时元素的个数。因此,如果:
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您将创建一个数组,它与前一个实例中所创建的数组是完全相同的。下面是一个为数组中某个元素赋值的实例:
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上述的语句把数组中第五个元素的值赋为 50.0。所有的数组都是以 0 作为它们第一个元素的索引,也被称为基索引,数组的最后一个索引是数组的总大小减去 1。以下是上面所讨论的数组的的图形表示:

下图是一个长度为 10 的数组,第一个元素的索引值为 0,第九个元素 runoob 的索引值为 8:

3.1.3访问数组元素
数组元素可以通过数组名称加索引进行访问。元素的索引是放在方括号内,跟在数组名称的后边。例如:
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上面的语句将把数组中第 10 个元素的值赋给 salary 变量。下面的实例使用了上述的三个概念,即,声明数组、数组赋值、访问数组:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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3.1.4获取数组长度
数组长度可以使用 sizeof 运算符来获取数组的长度,例如:
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使用宏定义:
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以上实例输出结果为:
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3.1.5数组名
在 C 语言中,数组名表示数组的地址,即数组首元素的地址。当我们在声明和定义一个数组时,该数组名就代表着该数组的地址。
例如,在以下代码中:
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在这里,myArray 是数组名,它表示整数类型的数组,包含 5 个元素。myArray 也代表着数组的地址,即第一个元素的地址。
数组名本身是一个常量指针,意味着它的值是不能被改变的,一旦确定,就不能再指向其他地方。
我们可以使用&运算符来获取数组的地址,如下所示:
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在上面的例子中,ptr 指针变量被初始化为 myArray 的地址,即数组的第一个元素的地址。
需要注意的是,虽然数组名表示数组的地址,但在大多数情况下,数组名会自动转换为指向数组首元素的指针。这意味着我们可以直接将数组名用于指针运算,例如在函数传递参数或遍历数组时:
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在上述代码中,printArray 函数接受一个整数数组和数组大小作为参数,我们将 myArray 数组名传递给函数,函数内部可以像使用指针一样使用 arr 数组名。
3.2多维数组
C 语言支持多维数组。多维数组声明的一般形式如下:
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例如,下面的声明创建了一个三维 5 . 10 . 4 整型数组:
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3.2.1二维数组
多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组,在本质上,是一个一维数组的列表。声明一个 x 行 y 列的二维整型数组,形式如下:
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其中,type 可以是任意有效的 C 数据类型,arrayName 是一个有效的 C 标识符。一个二维数组可以被认为是一个带有 x 行和 y 列的表格。下面是一个二维数组,包含 3 行和 4 列:
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因此,数组中的每个元素是使用形式为 a[ i , j ] 的元素名称来标识的,其中 a 是数组名称,i 和 j 是唯一标识 a 中每个元素的下标。
3.2.2初始化二维数组
多维数组可以通过在括号内为每行指定值来进行初始化。下面是一个带有 3 行 4 列的数组。
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内部嵌套的括号是可选的,下面的初始化与上面是等同的:
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3.2.3访问二维数组元素
二维数组中的元素是通过使用下标(即数组的行索引和列索引)来访问的。例如:
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上面的语句将获取数组中第 3 行第 4 个元素。您可以通过上面的示意图来进行验证。让我们来看看下面的程序,我们将使用嵌套循环来处理二维数组:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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3.3传递数组给函数
如果您想要在函数中传递一个一维数组作为参数,您必须以下面三种方式来声明函数形式参数,这三种声明方式的结果是一样的,因为每种方式都会告诉编译器将要接收一个整型指针。同样地,您也可以传递一个多维数组作为形式参数。
方式 1
形式参数是一个指针(您可以在下一章中学习到有关指针的知识):
void myFunction(int *param) { . . . }
方式 2
形式参数是一个已定义大小的数组:
void myFunction(int param[10]) { . . . }
方式 3
形式参数是一个未定义大小的数组:
void myFunction(int param[]) { . . . }
现在,让我们来看下面这个函数,它把数组作为参数,同时还传递了另一个参数,根据所传的参数,会返回数组中元素的平均值:
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现在,让我们调用上面的函数,如下所示:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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3.4从函数返回数组
C 语言不允许返回一个完整的数组作为函数的参数。但是,您可以通过指定不带索引的数组名来返回一个指向数组的指针。我们将在下一章中讲解有关指针的知识,您可以先跳过本章,等了解了 C 指针的概念之后,再来学习本章的内容。
如果您想要从函数返回一个一维数组,您必须声明一个返回指针的函数,如下:
int * myFunction() { . . . }
另外,C 不支持在函数外返回局部变量的地址,除非定义局部变量为 static 变量。
现在,让我们来看下面的函数,它会生成 10 个随机数,并使用数组来返回它们,具体如下:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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3.5指向数组的指针
您可以先跳过本章,等了解了 C 指针的概念之后,再来学习本章的内容。
如果您对 C 语言中指针的概念有所了解,那么就可以开始本章的学习。
组名本身是一个常量指针,意味着它的值是不能被改变的,一旦确定,就不能再指向其他地方。
因此,在下面的声明中:
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balance 是一个指向 &balance[0] 的指针,即数组 balance 的第一个元素的地址。因此,下面的程序片段把 p 赋值为 balance 的第一个元素的地址:
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使用数组名作为常量指针是合法的,反之亦然。因此,*(balance + 4) 是一种访问 balance[4] 数据的合法方式。
一旦您把第一个元素的地址存储在 p 中,您就可以使用 p、(p+1)、*(p+2) 等来访问数组元素。下面的实例演示了上面讨论到的这些概念:
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当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
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在上面的实例中,p 是一个指向 double 型的指针,这意味着它可以存储一个 double 类型的变量。一旦我们有了 p 中的地址,*p 将给出存储在 p 中相应地址的值,正如上面实例中所演示的。
3.6静态数组和动态数组
在 C 语言中,有两种类型的数组:
- 静态数组:编译时分配内存,大小固定。
- 动态数组:运行时手动分配内存,大小可变。
静态数组的生命周期与作用域相关,而动态数组的生命周期由程序员控制。
在使用动态数组时,需要注意合理地分配和释放内存,以避免内存泄漏和访问无效内存的问题。
3.6.1静态数组
静态数组是指在编译时确定大小的数组,其大小在程序运行期间不能改变。
在 C 语言中,静态数组的内存分配在栈区,通常使用方括号 [] 来定义。
静态数组的特点包括:
- 内存分配:静态数组的内存通常分配在栈上,随着函数的调用和返回而自动管理。
- 大小固定:在定义时指定大小,且在程序运行过程中不能更改。
- 效率:由于在栈上分配内存,访问速度较快。
- 生命周期:静态数组的生命周期始于其定义时。如果在函数内部定义,生命周期与函数的调用相同;如果在全局范围定义,生命周期贯穿整个程序运行。
静态数组的声明和初始化示例:
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对于静态数组,可以使用 sizeof 运算符来获取数组长度,例如:
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以上代码中 sizeof(array) 返回整个数组所占用的字节数,而 sizeof(array[0]) 返回数组中单个元素的字节数,将两者相除,就得到了数组的长度。
以上是一个简单的静态数组实例:
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以上实例中,我们声明并初始化了一个静态数组 staticArray,它包含了 5 个整数元素,然后我们通过 sizeof 运算符,我们计算了静态数组的长度,并使用循环遍历并打印数组的元素。
输出结果:
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3.6.2动态数组
动态数组是在运行时通过动态内存分配函数(如 malloc 和 calloc)手动分配内存的数组。
动态数组特点如下:
- 内存分配:动态数组的内存空间在运行时通过动态内存分配函数手动分配,并存储在堆上。需要使用
malloc、calloc等函数来申请内存,并使用free函数来释放内存。 - 大小可变:动态数组的大小在运行时可以根据需要进行调整。可以使用
realloc函数来重新分配内存,并改变数组的大小。 - 生命周期:动态数组的生命周期由程序员控制。需要在使用完数组后手动释放内存,以避免内存泄漏。
动态数组的声明、内存分配和释放实例:
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动态分配的数组,可以在动态分配内存时保存数组长度,并在需要时使用该长度,例如:
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以上代码我们使用 malloc 函数动态分配了一个整型数组,并将长度保存在变量 size 中。然后可以根据需要使用这个长度进行操作,在使用完数组后,使用 free 函数释放内存。
注意:动态数组的使用需要注意内存管理的问题,确保在不再需要使用数组时释放内存,避免内存泄漏和访问无效的内存位置。
以上是一个简单的动态数组使用实例:
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以上实例中,我们首先声明了一个变量 size 来指定动态数组的大小。
然后使用 malloc 函数为动态数组分配内存,并通过 sizeof 运算符计算所需的内存大小。
接下来,通过循环和 scanf 函数,从用户输入中读取元素值并存储到动态数组中。
最后,使用循环遍历并打印动态数组的元素。在程序结束时,使用 free 函数释放动态数组所占用的内存。
请注意,在使用动态数组时,需要检查内存分配是否成功(即 dynamicArray 是否为 NULL),以避免在内存分配失败时发生错误。
笔记来源:菜鸟教程