C 语言基础知识复习资料

C 语言基础知识复习资料

目录

1. 数据类型与变量

2. 运算符与表达式

3. 控制结构

4. 数组与字符串

5. 函数

6. 指针 ⭐⭐⭐

7. 结构体与联合体

8. 文件操作

9. 内存管理 ⭐⭐⭐

1. 数据类型与变量

1.1 基本数据类型

1.2 类型修饰符

signed int a; // 有符号整型（默认） unsigned int b; // 无符号整型 long int c; // 长整型 short int d; // 短整型

1.3 变量声明与初始化

int a; // 声明，未初始化（值为随机值） int b = 10; // 声明并初始化 int c = 0; // 显式初始化为 0 const int MAX = 100; // 常量（不可修改）

⚠️ 易错点：

• 未初始化的局部变量值是随机的（垃圾值）

• 全局变量和静态变量默认初始化为 0

• const变量必须在声明时初始化

1.4 例题

例题 1：下列哪个变量的值是不确定的？

int a; int b = 0; static int c;

答案：a（局部变量未初始化）

2. 运算符与表达式

2.1 算术运算符

+ - * / % // 加减乘除取模

⚠️ 易错点：

• 整数除法结果是整数：5 / 2 = 2

• 取模运算只能用于整数：5 % 2 = 1

2.2 自增自减运算符

int a = 5; int b = a++; // b = 5, a = 6 (后置：先使用后加) int c = ++a; // a = 7, c = 7 (前置：先加后使用)

⚠️ 重点：后置返回原值，前置返回新值

2.3 关系与逻辑运算符

== != > < >= <= // 关系运算符 ! && || // 逻辑运算符

2.4 位运算符

& // 按位与 | // 按位或 ^ // 按位异或 ~ // 按位取反 << // 左移 >> // 右移

例题：5 << 1的结果是？答案：10（相当于 5 * 2）

2.5 运算符优先级（高到低）

() [] -> . // 括号、数组、成员访问 ! ~ ++ -- // 单目运算符 * / % // 乘除取模 + - // 加减 << >> // 移位 < <= > >= // 关系 == != // 相等 & // 位与 ^ // 位异或 | // 位或 && // 逻辑与 || // 逻辑或 ?: // 条件 = += -= // 赋值

3. 控制结构

3.1 if-else 语句

if (条件) { // 代码块 } else if (条件) { // 代码块 } else { // 代码块 }

⚠️ 易错点：

• 判断相等用==，不是=

• C 语言中 0 为假，非 0 为真

3.2 switch 语句

switch (表达式) { case 常量 1: // 代码 break; case 常量 2: // 代码 break; default: // 默认代码 }

⚠️ 易错点：

• 忘记写break会导致"穿透"（继续执行下一个 case）

• case 后面必须是常量表达式

3.3 循环语句

// for 循环 for (初始化; 条件; 更新) { // 代码 } ​ // while 循环 while (条件) { // 代码 } ​ // do-while 循环（至少执行一次） do { // 代码 } while (条件);

3.4 break 和 continue

break; // 跳出整个循环/switch continue; // 跳过本次循环，进入下一次

3.5 例题

例题：以下代码输出什么？

for (int i = 0; i < 5; i++) { if (i == 3) continue; printf("%d ", i); }

答案：0 1 2 4

4. 数组与字符串

4.1 一维数组

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化 int arr[5] = {0}; // 全部初始化为 0 int arr[] = {1, 2, 3}; // 自动推断大小为 3

⚠️ 重点：

• 数组索引从 0 开始

• 数组名是数组首元素的地址（指针）

4.2 二维数组

int matrix[3][4] = { {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12} };

4.3 字符数组与字符串

char str1[] = "hello"; // 自动包含 '\0'，长度为 6 char str2[6] = "hello"; // 刚好容纳 char str3[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 手动添加结束符

⚠️ 易错点：

• 字符串必须以\0结尾

• strlen()返回不包括\0的长度

4.4 字符串操作函数

#include <string.h> ​ strlen(str) // 字符串长度 strcpy(dest, src) // 字符串复制 strcat(str1, str2) // 字符串连接 strcmp(str1, str2) // 字符串比较（返回 0 表示相等）

4.5 例题

例题：strlen("hello")和sizeof("hello")的结果分别是？答案：5和6

5. 函数

5.1 函数定义与声明

// 函数声明（原型） int add(int a, int b); ​ // 函数定义 int add(int a, int b) { return a + b; } ​ // 无返回值函数 void print(int n) { printf("%d", n); }

5.2 参数传递

C 语言只有值传递！

void swap_wrong(int a, int b) { int temp = a; a = b; b = temp; // 不会改变实参 } ​ void swap_correct(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; // 通过指针改变实参 }

⭐⭐⭐ 重点：要修改实参必须传递指针

5.3 递归函数

int factorial(int n) { if (n <= 1) return 1; // 终止条件 return n * factorial(n - 1); }

⚠️ 易错点：必须设置终止条件，否则会栈溢出

5.4 例题

例题：以下代码能否交换 a 和 b 的值？

void swap(int x, int y) { int t = x; x = y; y = t; } int main() { int a = 1, b = 2; swap(a, b); return 0; }

答案：不能，C 语言是值传递

6. 指针 ⭐⭐⭐⭐⭐

6.1 指针基础

int a = 10; int *p = &a; // p 指向 a 的地址 *p = 20; // 通过指针修改 a 的值

⭐⭐⭐ 重点：

• &取地址运算符

• *解引用运算符（获取指针指向的值）

6.2 指针运算

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *p = arr; ​ p++; // 指向下一个元素（移动 sizeof(int) 字节） p + 2; // 指向 arr[2] *(p + 3); // 等价于 arr[3]

6.3 指针与数组

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; ​ arr[i] == *(arr + i) // 等价 i[arr] == arr[i] // 等价（合法但不推荐）

6.4 多级指针

int a = 10; int *p = &a; int **pp = &p; ​ **pp = 20; // 修改 a 的值为 20

6.5 空指针与野指针

int *p = NULL; // 空指针（安全） int *p; // 野指针（危险！未初始化）

⚠️ 易错点：

• 使用指针前必须初始化

• 释放内存后应将指针置为 NULL

6.6 const 与指针

const int *p1; // 指向常量的指针（不能通过 p1 修改值） int *const p2; // 常量指针（p2 不能指向其他地方） const int *const p3; // 指向常量的常量指针（两者都不能）

6.7 函数指针

int add(int a, int b) { return a + b; } ​ int (*func_ptr)(int, int) = add; // 声明函数指针 int result = func_ptr(3, 4); // 调用

6.8 例题

例题：以下代码输出什么？

int arr[] = {1, 2, 3}; int *p = arr; printf("%d", *(++p));

答案：2

7. 结构体与联合体

7.1 结构体

struct Student { char name[20]; int age; float score; }; ​ // 定义结构体变量 struct Student s1 = {"张三", 20, 95.5}; ​ // 访问成员 s1.age = 21; printf("%s", s1.name); ​ // 结构体指针 struct Student *p = &s1; p->age = 22; // 等价于 (*p).age

7.2 typedef 简化

typedef struct { int x; int y; } Point; ​ Point p = {1, 2}; // 不需要 struct 关键字

7.3 联合体

union Data { int i; float f; char c; }; ​ // 所有成员共享同一块内存 union Data d; d.i = 10; d.f = 3.14; // i 的值会被覆盖

⭐⭐⭐ 重点：联合体所有成员共享内存，大小等于最大成员的大小

7.4 例题

例题：以下结构体大小是多少？

struct { char a; int b; char c; };

答案：通常为 8 字节（考虑内存对齐）

8. 文件操作

8.1 基本操作

#include <stdio.h> ​ // 打开文件 FILE *fp = fopen("file.txt", "r"); // r: 读，w: 写，a: 追加 ​ // 读写操作 fscanf(fp, "%d", &n); fprintf(fp, "%d", n); ​ // 关闭文件 fclose(fp);

8.2 文件操作模式

8.3 文件读写函数

fgetc(fp); // 读取一个字符 fputc(c, fp); // 写入一个字符 fgets(str, n, fp); // 读取一行 fputs(str, fp); // 写入字符串 fread(buf, size, count, fp); // 二进制读 fwrite(buf, size, count, fp); // 二进制写

8.4 文件位置操作

fseek(fp, 0, SEEK_SET); // 移动到文件开头 fseek(fp, 0, SEEK_CUR); // 当前位置 fseek(fp, 0, SEEK_END); // 文件末尾 ftell(fp); // 获取当前位置 rewind(fp); // 回到文件开头

8.5 例题

例题：以下代码有什么问题？

FILE *fp = fopen("test.txt", "w"); fclose(fp);

答案：没有检查 fopen 是否成功返回 NULL

9. 内存管理 ⭐⭐⭐⭐⭐

9.1 动态内存分配

#include <stdlib.h> // 分配内存 int *p = (int *)malloc(sizeof(int)); // 分配 1 个 int int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); // 分配 10 个 int // 分配并初始化为 0 int *p = (int *)calloc(10, sizeof(int)); // 10 个 int，初始为 0 // 调整大小 p = (int *)realloc(p, 20 * sizeof(int)); // 释放内存 free(p); p = NULL; // 防止悬空指针

9.2 内存分配函数对比

9.3 常见内存问题

内存泄漏：分配后未释放

void leak() { int *p = malloc(sizeof(int)); // 忘记 free(p) }

重复释放：

free(p); free(p); // 错误！

悬空指针：

int *p = malloc(sizeof(int)); free(p); *p = 10; // 错误！访问已释放内存

⚠️ 重点：

• 每次malloc都要对应free

• free后应将指针置为 NULL

• 检查malloc返回值是否为 NULL

9.4 存储类别

auto int a = 10; // 自动变量（默认），栈上 static int b = 0; // 静态变量，数据区，保留值 extern int c; // 外部变量，引用其他文件的变量 register int d; // 寄存器变量（建议）

9.5 例题

例题：以下代码有什么问题？

int *get_array() { int arr[10]; return arr; // 返回局部数组地址 }

答案：返回了栈上局部变量的地址，函数返回后内存已释放

重点总结

⭐⭐⭐⭐⭐ 必须掌握

1. 指针操作：指针与数组、指针运算、函数指针

2. 内存管理：malloc/free、内存泄漏、内存对齐

3. 结构体：定义、访问、结构体指针

⭐⭐⭐⭐ 重点掌握

1. 函数参数传递：值传递、通过指针修改实参

2. 字符串操作：字符串结束符、常用字符串函数

3. 文件操作：文件打开模式、读写函数

⭐⭐⭐ 常考易错

1. 自增自减：前置与后置的区别

2. const 修饰：const 指针与指针 const

3. 联合体：共享内存特性

4. 递归：终止条件

综合练习题

练习 1：指针与数组

// 编写函数，使用指针遍历数组并求和 int sum_array(int *arr, int size);

练习 2：结构体

// 定义学生结构体，包含姓名、学号、成绩 // 编写函数计算平均分

练习 3：链表

// 创建单链表，实现插入、删除、遍历操作

练习 4：文件操作

// 读取文件内容并统计单词数量

参考资源

• 《C Primer Plus》

• 《C 和指针》

• 《C 陷阱与缺陷》

• 《深入理解计算机系统》

祝学习顺利！