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c 语言难点分析整理

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易水依人 发表于 06-11-20 22:32:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本文转载于《来我中国社区》http://www.laiwo.com/bbs/

这篇文章主要是介绍一些在复习C语言的过程中笔者个人认为比较重点的地方,较好的掌握这些重点会使对C的运用更加得心应手。此外会包括一些细节、易错的地方。涉及的主要内容包括:变量的作用域和存储类别、函数、数组、字符串、指针、文件、链表等。一些最基本的概念在此就不多作解释了,仅希望能有只言片语给同是C语言初学者的学习和上机过程提供一点点的帮助。
变量作用域和存储类别:
了解了基本的变量类型后,我们要进一步了解它的存储类别和变量作用域问题。
变量类别        子类别
局部变量        静态变量(离开函数,变量值仍保留)
        自动变量
        寄存器变量
全局变量        静态变量(只能在本文件中用)
        非静态变量(允许其他文件使用)
换一个角度
变量类别        子类别
静态存储变量        静态局部变量(函数)
        静态全局变量(本文件)
        非静态全局/外部变量(其他文件引用)
动态存储变量        自动变量
        寄存器变量
        形式参数
extern型的存储变量在处理多文件问题时常能用到,在一个文件中定义extern型的变量即说明这个变量用的是其他文件的。顺便说一下,笔者在做课设时遇到out of memory的错误,于是改成做多文件,再把它include进来(注意自己写的*.h要用“”不用<>),能起到一定的效用。static型的在读程序写结果的试题中是个考点。多数时候整个程序会出现多个定义的变量在不同的函数中,考查在不同位置同一变量的值是多少。主要是遵循一个原则,只要本函数内没有定义的变量就用全局变量(而不是main里的),全局变量和局部变量重名时局部变量起作用,当然还要注意静态与自动变量的区别。
函数:
对于函数最基本的理解是从那个叫main的单词开始的,一开始总会觉得把语句一并写在main里不是挺好的么,为什么偏择出去。其实这是因为对函数还不够熟练,否则函数的运用会给我们编程带来极大的便利。我们要知道函数的返回值类型,参数的类型,以及调用函数时的形式。事先的函数说明也能起到一个提醒的好作用。所谓形参和实参,即在调用函数时写在括号里的就是实参,函数本身用的就是形参,在画流程图时用平行四边形表示传参。
函数的另一个应用例子就是递归了,笔者开始比较头疼的问题,反应总是比较迟钝,按照老师的方法,把递归的过程耐心准确的逐级画出来,学习的效果还是比较好的,会觉得这种递归的运用是挺巧的,事实上,著名的八皇后、汉诺塔等问题都用到了递归。
例子:long fun(int n){long s;if(n==1||n==2) s=2;   else s=n-fun(n-1);return s;}main(){printf("%ld",fun(4));}

数组:
分为一维数组和多维数组,其存储方式画为表格的话就会一目了然,其实就是把相同类型的变量有序的放在一起。因此,在处理比较多的数据时(这也是大多数的情况)数组的应用范围是非常广的。
具体的实际应用不便举例,而且绝大多数是与指针相结合的,笔者个人认为学习数组在更大程度上是为学习指针做一个铺垫。作为基础的基础要明白几种基本操作:即数组赋值、打印、排序(冒泡排序法和选择排序法)、查找。这些都不可避免的用到循环,如果觉得反应不过来,可以先一点点的把循环展开,就会越来越熟悉,以后自己编写一个功能的时候就会先找出内在规律,较好的运用了。另外数组做参数时,一维的[]里可以是空的,二维的第一个[]里可以是空的但是第二个[]中必须规定大小。
冒泡法排序函数:void bubble(int a[],int n){int i,j,k;for(i=1,i<n;i++)   for(j=0;j<n-i-1;j++)   if(a[j]>a[j+1])    {    k=a[j];       a[j]=a[j+1];       a[j+1]=k;       }}选择法排序函数:void sort(int a[],int n){int i,j,k,t;for(i=0,i<n-1;i++)   {   k=i;   for(j=i+1;j<n;j++)      if(a[k]<a[j]) k=j;      if(k!=i)         {         t=a;         a=a[k];         a[k]=t;         }   } }折半查找函数(原数组有序):void search(int a[],int n,int x){int left=0,right=n-1,mid,flag=0;while((flag==0)&&(left<=right))   {   mid=(left+right)/2;   if(x==a[mid])      {      printf("%d%d",x,mid);      flag =1;      }      else if(x<a[mid]) right=mid-1;                   else left=mid+1;   }}
相关常用的算法还有判断回文,求阶乘,Fibanacci数列,任意进制转换,杨辉三角形计算等等。
字符串:
字符串其实就是一个数组(指针),在scanf的输入列中是不需要在前面加“&”符号的,因为字符数组名本身即代表地址。值得注意的是字符串末尾的‘\0’,如果没有的话,字符串很有可能会不正常的打印。另外就是字符串的定义和赋值问题了,笔者有一次的比较综合的上机作业就是字符串打印老是乱码,上上下下找了一圈问题,最后发现是因为
char *name;
而不是
char name[10];
前者没有说明指向哪儿,更没有确定大小,导致了乱码的错误,印象挺深刻的。
另外,字符串的赋值也是需要注意的,如果是用字符指针的话,既可以定义的时候赋初值,即
char *a="Abcdefg";
也可以在赋值语句中赋值,即
char *a;a="Abcdefg";
但如果是用字符数组的话,就只能在定义时整体赋初值,即char a[5]={"abcd"};而不能在赋值语句中整体赋值。
常用字符串函数列表如下,要会自己实现:
函数作用        函数调用形式        备注
字符串拷贝函数        strcpy(char*,char *)        后者拷贝到前者
字符串追加函数        strcat(char*,char *)        后者追加到前者后,返回前者,因此前者空间要足够大
字符串比较函数        strcmp(char*,char *)        前者等于、小于、大于后者时,返回0、正值、负值。注意,不是比较长度,是比较字符ASCII码的大小,可用于按姓名字母排序等。
字符串长度        strlen(char *)        返回字符串的长度,不包括'\0'.转义字符算一个字符。
字符串型->整型        atoi(char *)
整型->字符串型        itoa(int,char *,int)        做课设时挺有用的
        sprintf(char *,格式化输入)        赋给字符串,而不打印出来。课设时用也比较方便
注:对字符串是不允许做==或!=的运算的,只能用字符串比较函数
指针:
指针可以说是C语言中最关键的地方了,其实这个“指针”的名字对于这个概念的理解是十分形象的。首先要知道,指针变量的值(即指针变量中存放的值)是指针(即地址)。指针变量定义形式中:基本类型 *指针变量名 中的“*”代表的是这是一个指向该基本类型的指针变量,而不是内容的意思。在以后使用的时候,如*ptr=a时,“*”才表示ptr所指向的地址里放的内容是a。
指针比较典型又简单的一应用例子是两数互换,看下面的程序,
swap(int c,int d){int t;t=c;c=d;d=t;}main(){int a=2,b=3;swap(a,b);printf(“%d,%d”,a,b);}
这是不能实现a和b的数值互换的,实际上只是形参在这个函数中换来换去,对实参没什么影响。现在,用指针类型的数据做为参数的话,更改如下:
swap(#3333FF *p1,int *p2){int t;t=*p1;*p1=*p2;*p2=t;}main(){int a=2,b=3;int *ptr1,*ptr2;ptr1=&a;ptr2=&b;swap(prt1,ptr2);printf(“%d,%d”,a,b);}
这样在swap中就把p1,p2 的内容给换了,即把a,b的值互换了。
指针可以执行增、减运算,结合++运算符的法则,我们可以看到:
*++s        取指针变量加1以后的内容
*s++        取指针变量所指内容后s再加1
(*s)++        指针变量指的内容加1
指针和数组实际上几乎是一样的,数组名可以看成是一个常量指针,一维数组中ptr=&b[0]则下面的表示法是等价的:
a[3]等价于*(a+3)
ptr[3]等价于*(ptr+3)
下面看一个用指针来自己实现atoi(字符串型->整型)函数:
int atoi(char *s){int sign=1,m=0;if(*s=='+'||*s=='-') /*判断是否有符号*/sign=(*s++=='+')?1:-1; /*用到三目运算符*/while(*s!='\0') /*对每一个字符进行操作*/   {   m=m*10+(*s-'0');   s++; /*指向下一个字符*/   }return m*sign;}
指向多维数组的指针变量也是一个比较广泛的运用。例如数组a[3][4],a代表的实际是整个二维数组的首地址,即第0行的首地址,也就是一个指针变量。而a+1就不是简单的在数值上加上1了,它代表的不是a[0][1],而是第1行的首地址,&a[1][0]。
指针变量常用的用途还有把指针作为参数传递给其他函数,即指向函数的指针。
看下面的几行代码:
void Input(ST *);void Output(ST *);void Bubble(ST *);void Find(ST *);void Failure(ST *);/*函数声明:这五个函数都是以一个指向ST型(事先定义过)结构的指针变量作为参数,无返回值。*/void (*process[5])(ST *)={Input,Output,Bubble,Find,Failure};/*process被调用时提供5种功能不同的函数共选择(指向函数的指针数组)*/printf("\nChoose:\n?");scanf("%d",&choice);if(choice>=0&&choice<=4)(*process[choice])(a); /*调用相应的函数实现不同功能*;/
总之,指针的应用是非常灵活和广泛的,不是三言两语能说完的,上面几个小例子只是个引子,实际编程中,会逐渐发现运用指针所能带来的便利和高效率。
文件:
函数调用形式        说明
fopen("路径","打开方式")        打开文件
fclose(FILE *)        防止之后被误用
fgetc(FILE *)        从文件中读取一个字符
fputc(ch,FILE *)        把ch代表的字符写入这个文件里
fgets(FILE *)        从文件中读取一行
fputs(FILE *)        把一行写入文件中
fprintf(FILE *,"格式字符串",输出表列)        把数据写入文件
fscanf(FILE *,"格式字符串",输入表列)        从文件中读取
fwrite(地址,sizeof(),n,FILE *)        把地址中n个sizeof大的数据写入文件里
fread(地址,sizeof(),n,FILE *)        把文件中n个sizeof大的数据读到地址里
rewind(FILE *)        把文件指针拨回到文件头
fseek(FILE *,x,0/1/2)        移动文件指针。第二个参数是位移量,0代表从头移,1代表从当前位置移,2代表从文件尾移。
feof(FILE *)        判断是否到了文件末尾

文件打开方式        说明
r        打开只能读的文件
w        建立供写入的文件,如果已存在就抹去原有数据
a        打开或建立一个把数据追加到文件尾的文件
r+        打开用于更新数据的文件
w+        建立用于更新数据的文件,如果已存在就抹去原有数据
a+        打开或建立用于更新数据的文件,数据追加到文件尾
注:以上用于文本文件的操作,如果是二进制文件就在上述字母后加“b”。
我们用文件最大的目的就是能让数据保存下来。因此在要用文件中数据的时候,就是要把数据读到一个结构(一般保存数据多用结构,便于管理)中去,再对结构进行操作即可。例如,文件aa.data中存储的是30个学生的成绩等信息,要遍历这些信息,对其进行成绩输出、排序、查找等工作时,我们就把这些信息先读入到一个结构数组中,再对这个数组进行操作。如下例:
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define N 30 typedef struct student /*定义储存学生成绩信息的数组*/{char *name;int chinese;int maths;int phy;int total;}ST;main(){ST a[N]; /*存储N个学生信息的数组*/FILE *fp;void (*process[3])(ST *)={Output,Bubble,Find}; /*实现相关功能的三个函数*/int choice,i=0;Show();printf("\nChoose:\n?");scanf("%d",&choice);while(choice>=0&&choice<=2)   {   fp=fopen("aa.dat","rb");    for(i=0;i<N;i++)      fread(&a,sizeof(ST),1,fp); /*把文件中储存的信息逐个读到数组中去*/   fclose(fp);   (*process[choice])(a); /*前面提到的指向函数的指针,选择操作*/   printf("\n");   Show();   printf("\n?");   scanf("%d",&choice);   }}void Show(){printf("\n****Choices:****\n0.Display the data form\n1.Bubble it according to the total score\n2.Search\n3.Quit!\n");}void Output(ST *a) /*将文件中存储的信息逐个输出*/{int i,t=0;printf("Name Chinese Maths Physics Total\n");for(i=0;i<N;i++)   {   t=a.chinese+a.maths+a.phy;   a.total=t;   printf("%4s%8d%8d%8d%8d\n",a.name,a.chinese,a.maths,a.phy,a.total);   }}void Bubble(ST *a) /*对数组进行排序,并输出结果*/{int i,pass;ST m;for(pass=0;pass<N-1;pass++)   for(i=0;i<N-1;i++)       if(a.total<a[i+1].total)         {         m=a; /*结构互换*/         a=a[i+1];         a[i+1]=m;          }Output(a);}void Find(ST *a){int i,t=1;char m[20];printf("\nEnter the name you want:");scanf("%s",m);for(i=0;i<N;i++)   if(!strcmp(m,a.name)) /*根据姓名匹配情况输出查找结果*/   {   printf("\nThe result is:\n%s, Chinese:%d, Maths:%d,     Physics:%d,Total:%d\n",m,a.chinese,a.maths,a.phy,a.total);   t=0;   }if(t)   printf("\nThe name is not in the list!\n");}
链表:
链表是C语言中另外一个难点。牵扯到结点、动态分配空间等等。用结构作为链表的结点是非常适合的,例如:
struct node {int data;struct node *next;};
其中next是指向自身所在结构类型的指针,这样就可以把一个个结点相连,构成链表。
链表结构的一大优势就是动态分配存储,不会像数组一样必须在定义时确定大小,造成不必要的浪费。用malloc和free函数即可实现开辟和释放存储单元。其中,malloc的参数多用sizeof运算符计算得到。
链表的基本操作有:正、反向建立链表;输出链表;删除链表中结点;在链表中插入结点等等,都是要熟练掌握的,初学者通过画图的方式能比较形象地理解建立、插入等实现的过程。
typedef struct node{char data;struct node *next;}NODE; /*结点*/正向建立链表:NODE *create(){char ch='a';NODE *p,*h=NULL,*q=NULL;while(ch<'z')   {   p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE)); /*强制类型转换为指针*/   p->data=ch;   if(h==NULL) h=p;      else q->next=p;   ch++;   q=p;   }q->next=NULL; /*链表结束*/return h;}

逆向建立:
NODE *create(){char ch='a';NODE *p,*h=NULL;while(ch<='z')   {   p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));   p->data=ch;   p->next=h; /*不断地把head往前挪*/   h=p;   ch++;   }return h;}

用递归实现链表逆序输出:
void output(NODE *h){if(h!=NULL)   {   output(h->next);   printf("%c",h->data);   }}
插入结点(已有升序的链表):
NODE *insert(NODE *h,int x){NODE *new,*front,*current=h;while(current!=NULL&&(current->data<x)) /*查找插入的位置*/   {   front=current;   current=current->next;   }new=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));new->data=x;new->next=current;if(current==h) /*判断是否是要插在表头*/   h=new;else front->next=new;return h;}

删除结点:
NODE *delete(NODE *h,int x){NODE *q,*p=h;while(p!=NULL&&(p->data!=x))   {   q=p;   p=p->next;   }if(p->data==x) /*找到了要删的结点*/   {   if(p==h) /*判断是否要删表头*/   h=h->next;      else q->next=p->next;   free(p); /*释放掉已删掉的结点*/   }return h;}

经常有链表相关的程序填空题,做这样的题要注意看下面提到的变量是否定义了,用到的变量是否赋初值了,是否有给分配空间的没有分配空间,最后看看返回值是否正确。
笔者水平有限,难免有疏漏、错误的地方,浅显之处,还望指正见谅。上述内容仅是个提示作用,并不包括C语言的全部内容。
沙发
luosu2008 发表于 06-11-21 08:18:07 | 只看该作者
呵呵,谢谢了。
板凳
Adeal 发表于 06-12-1 14:16:21 | 只看该作者
kan
地板
baomingjeiorang 发表于 06-12-6 15:39:17 | 只看该作者
楼主辛苦,看看先
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