C語言筆記 - HackMD

# C語言筆記 ## 2022/8/3 ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { printf("Hello world!\n"); return 0; } ``` **{}**：一個大括號表示一個區塊的開始與結束 **printf("要輸出的文字")** **\n**　**跳脫字元** =>用來換行：每輸出一個\n就會換行一次 **用（）包起來的是字串** =>要跟程式碼中的其他指令做區別 **用""包起來的是字元** ＊printf為一段已經寫好的程式碼，若憑空使用它，編譯器無法辨識，則須於開頭使用#include，使編譯器去找到stdio.h這個檔案 stdio.h 為c語言內建的檔案，裡面有關於**printf**這個函數的用法；include則會把這個檔案的內容加進程式碼 **return**：回傳一個結果=>return 0：回傳０這個值，表示程式成功執行完畢 **；分號**：C語言中的結束語句，表示當前語句已終止，其後的其他語句是新語句 ***常見的跳脫字元：***\n：用來換行　　　　　　　　\t：用來縮排（等同於輸出一個 tab）　　　　　　　　\’：用來輸出一個單引號　　　　　　　　\”：用來輸出一個雙引號　　　　　　　　\\\：用來輸出一個反斜線 ### 練習文字圖形 ![](https://i.imgur.com/v2ZecX6.png) **寫法一** ![](https://i.imgur.com/YPzRibQ.png) **寫法二** ![](https://i.imgur.com/tKtauwl.png) ***寫法三** ![](https://i.imgur.com/vRB4fii.png) ## 2022/8/5 ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int integer1; int integer2; int sum; printf("Please enter the first integer "); scanf("%d", &integer1); printf("Please enter the second integer "); scanf("%d", &integer2); sum=integer1+integer2; printf("sum is %d.\n",sum); return 0; } ``` **int 變數**：一個整數的變數，於此程式碼為一個名稱叫integer1（integer２／ｓｕｍ）的整數(名稱可自取) **scanf**：表示從鍵盤讀入資料 **%d**：表是一個十進位的整數 **&取址運算子**：取址，取得位址，於此程式碼中取得名稱叫integer1（integer２／ｓｕｍ）的位址 **scanf函式：scanf("%d", &integer1)** 　　　　　從鍵盤讀入一個十進位的整數，將它儲存在變數integer1裡面 **＝指定運算子**：將右邊的結果算出來後，存入左邊的變數裡面 **printf("sum is %d.\n",sum)**：此段程式碼運用類似跳脫的概念![](https://i.imgur.com/d8KZHAl.png) **％d**類似一個替代品，替代逗號後的參數**sum** ### 練習三個數字的和 ![](https://i.imgur.com/NFHzHrh.png) **寫法一** ![](https://i.imgur.com/5weHkc1.png) **寫法二** ![](https://i.imgur.com/16Ds6Bt.png) ## 2022/8/8 ### 數值交換 ![](https://i.imgur.com/pAt45I2.png) **我的寫法** ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int integer1, integer2,integer3; printf("Please enter the first integer "); scanf("%d", &integer1); printf("Please enter the second integer "); scanf("%d", &integer2); integer3=integer1; integer1=integer2; integer2=integer3; printf("integer1: %d.\n",integer1); printf("integer2: %d.\n",integer2); return 0; } ``` ![](https://i.imgur.com/Xf4hjz6.png) **其他寫法** ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int integer1, integer2; printf("Please enter the first integer "); scanf("%d", &integer1); printf("Please enter the second integer "); scanf("%d", &integer2); integer1=integer1+integer2; integer2=integer1-integer2; integer1=integer1-integer2; printf("integer1: %d.\n",integer1); printf("integer2: %d.\n",integer2); return 0; } ``` ==integer1=integer1+integer2;== ==integer2=integer1-integer2;== ==integer1=integer1-integer2;== 此寫法使用限制：變數須為可加減之變數 ### 資料型別 ( Data type ) 資料的型別會決定一個資料要怎麼儲存和計算 ### 資料的儲存 * 電腦的記憶儲存空間是以位元組 ( byte ) 為單位組成 | byte | byte | byte | ...... | byte | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | * 每個位元組 ( byte ) 由多個位元組成 ( bit ) * 一個位元組一般由8個位元構成 ( 實際個數為實作定義 ) * 每個位元 ( bit ) 可表示0或1種值 * 任何資料型別的資料都可以轉匯成一串由0跟1組成的的序列來表示 ### C語言常見的內建資料型別 | 資料型別 | 名稱 | 大小 ( 位元組 ) | 例子 | |:------------------------------------------------:|:---------:|:---------------:|:----:| | 短整數（short integer） | short int | 2* | 32 | | 整數（inteter） | int | 4* | 32 | | 長整數 ( long integer ) | long int | 4* | 32 | | 字元 ( character ) | char | 1 | ‵3′ | | 單精福點數度 ( single-precision fioating point ) | float | 4* | 3.2 | | 倍精福點數度 ( double-precision fioating point ) | double | 8* | 3.2 | | 無名稱 | void | ? | | **==*表示該大小為實作定義==** ### 使用 sizeof 看所占記憶空間的大小 * 許多型別占用的記憶體空間大小皆由「實作定義」決定，隨使用的編譯器或設定不同而可能有異 * eg：long int大小不一定為4 ( byte ) ;在某些64bit的編譯器中，long int大小不一定為8 ( byte ) 或其他大小 * sizeof運算子可以去求使用的編譯器的某個值或型別所佔的記憶體大小 ( 單位為byte ) 使用方式：**printf("long int： %d.\n",sizeof(long int))** ### 定義變數 * 變數名稱使用前，需先宣告或定義 * 變數定義時需要指定名稱與型別： * 資料型別 變數名稱; * int num; ==(讀取未指定值的變數在大部分情形下是｢未定義行為」)== * 在定義時也可以直接指定初始值，稱為初始化 * int num = 0; #### 命名限制 * 名稱須由英文大小寫字母、數字與底線組成 * 數字不能開頭 * 字母大小寫不同則代表不同的名稱 * **以下字詞不可作為命名名稱使用** auto, break, case, char, const, continue, default, do, double, else, enum, extern, float, for, goto, if, int, long, register, return, short, signed, sizeof, static, struct, switch, typedef, union, unsigned, void, volatile, while ### 不同資料型別間的差異 * 表示的資料意涵不同：**整數**（int）與**字元**（char） * 表示的原理不同：**整數**（int）與**浮點數**（float） * 可表示的值範圍不同：**短整數**（short int）與**長整數**（long int） * 可表示的精確度不同：**單精度浮整數**（float）與**倍精度浮整數**（double） * 有無正負數（有號與無號）的不同：**有號整數**（int）與**無號整數**（unsigned int） ## 2022/8/16 ### 浮點數型別 * 浮點數（floating point）是可用來表示實數的一種方法 * 浮點數可表示帶小數的數值 * 浮點數所表示的可能只是一個約略值 * 在佔用一樣大記憶體空間的情況下，浮點數可表示的範圍可以大於整數表示法 * 一樣占用4個位元組，整數二進位表示法的範圍約為10位數，但浮點數可以到將近40位數 * 浮點數可以想成是一種科學記號表示法 ### 有效數字 * 圓周率：3.14159265..... * 取三位有效數字：3.14 * 取四位有效數字：3.141或3.142 * 有效數字位數越多，值越精確，需要記憶的資訊也越多（**需占用更多記憶體空間**） * 使用整數表示法儲存的整數，只要在可表示的範圍內都屬於有效數字（無誤差） ### 科學記號表示法 123.45 →1.2345　x　10² →1.23　　x　10²　　→　　１２３　　２取三位有效數字　　　　　(有效數字)　(指數) 此為將儲存一個實數的問題變成兩個實數的問題 12345000000　　　　←用4個位元儲存的整數無法表示這個數字(溢位) →1.2345　x　10¹⁰ →1.23　　x　10¹⁰　　→　　１２３　　10 取三位有效數字　　　　　(有效數字)　(指數) 0.0078901　　　　 →7.89　x　10⁻³ →7.89　x　10⁻³　　→　　　789　　　 -3 取三位有效數字　　　　　(有效數字)　(指數) ### C語言常見的內建浮點數型別 | 資料型別 | 名稱 | 大小(位元組) | 有效數字大小(位元) | 指數大小(位元) | |:------------------------------------------------:|:-----------:|:------------:|:------------------:|:--------------:| | 單精福點數度 ( single-precision fioating point ) | float | 4* | 23*(約6位位數) | 8* | | 倍精福點數度 ( double-precision fioating point ) | double | 8* | 52*(約15位數) | 11* | | | long double | 8* | ?* | ?* | * 浮點數依然可能會溢位→造成未定義行為 其中一個位元通常用來表示正負數 * 表示大小為實作定義 ### 浮點數使用的優缺點 * 優點 * 相較占用同大小的整數格式，浮點數可以表示的數值範圍較廣，比較不容易溢位 * 可以自然的表現小數 * 缺點 * 浮點數表示的可能只是約略值，在做精確計算或比較時可能發生不預期的結果 * 格式較整數格式複雜，做運算時可能效率較差 * 現代電腦內部通常會有專門為浮點數運算設計的硬體 ## 2022/08/23 ### printf 的使用 * printf是做標準輸出的一個內建函式 * 通常'標準輸出'意思就是把輸出的文字印到螢幕上 * printf使用時要給予想要輸出的字串 → printf("要輸出的字串"); eg： printf("hello!"); ### printf 的格式字串 * printf輸出的字串可以用類似字元跳脫的方法，放置一些格式符來輸出特定格式的資料 eg：　　int sum=10; 　　　　printf("sum is %d",sum); 　　　　 →printf("sum is %d",10); 　　　　 →printf("sum is 10"); ### 用printf 輸出整數時常見的格式符 * 在格式字串中，以%為跳脫記號，後面可加下表中的格式符代表要輸出的格式 | 格式符 | 輸出格式 | 以輸出十進位的123為例 | |:------:|:----------------------:|:---------------------:| | d或i | 十進位有號整數 | 123 | | u | 十進位無號整數 | 123 | | o | 八進位無號整數 | 173 | | x | 十六進位無號整數(小寫) | 7b | | X | 十六進位無號整數(小寫) | 7B | ## 2022/08/26 ### 用printf輸出不同格式的整數 ```c= int a =123456789; unsigned int b =3000000000; printf("%d\n",a); //123456789 →(o) printf("%d\n",b); //-1294961296 →(x) printf("%u\n",b); //3000000000 →(o) ``` 理由：%d 為有號整數格式，無號整數格式應為%u ### 用printf輸出浮點數時常見的格式符 | 格式符 | 輸出格式 | 範例 | |:------:|:--------------------------------:|:------------:| | %f | 十進位浮點數 | 123.45 | | %e | 科學記號表示法(小寫) | 1.234500e+02 | | %E | 科學記號表示法(大寫)1.234500E+02 | 1.234500E+02 | ### scanf的使用 scanf為一個做標準輸入的內建函式格式scanf("要讀入的資料格式",變數位址); 　　→scanf("%d",&a); ### 用scanf輸出浮點數時常見的格式符 | 格式符 | 輸出格式 | 範例 | |:------:|:--------------:|:------:| | %i | 任何格式的整數 | 123 | | %d | 十進位有號整數 | 123 | | %u | 十進位無號整數 | 123 | | %f | 十進位浮點數 | 123.45 | ### 計算平均如何將三個十進位數值計算至小數位 ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int a,b,c; printf("輸入數字一:"); scanf("%d",&a); printf("輸入數字二:"); scanf("%d",&b); printf("輸入數字三:"); scanf("%d",&c); double average = (a+b+c) / 3.; //將int改成double //將3後面加上. printf("average:%f",average); //將%d改成%f return 0; } ``` #### 整數或浮點數做算術運算的結果當兩個同為整數浮點數的值做算術運算時，其結果為同樣的型別 eg：(int)+(int)→(int) 　　(float)+(float)→(float) #### 思考 double average = (a+b+c) / 3;→/3未被定義型別，預設為十進位整數(int)，為**字面常數** →(a+b+c)/ 3→ (int)/(int)得到(int) → 做整數除法並捨取餘數 **常見字面常數** | 常見字面常數 | 型別 | |:------------:|:------------:| | 123 | int,long int | | 123.45 | double | | 123.45f | float | **double 　average = 　　3　;**　→轉型→　**double 　average = 　3.0000 　;** 　　　　 (double)　　　(int)　　　　　　　　　　(double)　　(double) 此稱為隱性轉型：當整數轉型成浮點數時，如果在可表示的範圍裡，會轉型成最接近的浮點數值 double average = (a+b+c)　　 / 3. ;　→　/3.為浮點數型別(double) 　　　　　　　　　(int)　　　(double) ***當兩個不一樣整數或浮點數型別的值做算術運算時，如果可以算，會隱性轉型成範圍較大的型別並算出該型別的值** #### 隱性轉型與顯性轉型 * 隱性轉型 double average = (a+b+c) / 3.; * 顯性轉型 double average = (a+b+c) / (double) 3　　; 　　　　　　　　　　　　　　　　(int) ### 字元型別 * C語言主要有兩種字元型別 * **char** * **wchar_t** * 一般我們使用的是char型別，wchar_t型別使用在**寬字元** * char型別占用的記憶體大小為一個位元組 * 中文字有幾種可能? * 使用多個char或wchar_t表示 #### char型別 * 特色 * 常見的是使用ASCII編碼 * 型別占用一個位元組 * 是一種**整數**的型別 * 字面常數 * 用一組單引號括住：'A'　'a'　'0'　'\n'　*用雙引號""括住的是字串 * printf與scanf的字元格式符：**%c** #### 使用char ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char ch = 'A'; //宣告定義一個叫做ch的字元變數，並初始化為'A' printf("%c\n",ch); //用字元的格式印出ch字元變數的內容 return 0; } ``` ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char ch = 'A' + 1; //→變為B printf("%c\n",ch); return 0; } ``` #### char 型別的算數運算 * 'A' + 1 得 'B' * 'a' + 1 得 'b' * 'A' - 1 得 '@' * 'A' + '1' 得 'r' 如何得知？→ ASCII碼對照表 ![](https://i.imgur.com/gLJ0NNN.png) ### 練習字元大小寫的轉換寫一程式，讓使用者輸入一個大寫字母後，將其轉換成對應的小寫英文字母後輸出 **寫法一** ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char A; printf("請輸入一個大寫字母: "); scanf("%c",&A); char a = A+32; printf("%C",a); return 0; } ``` ![](https://i.imgur.com/lIknPJf.png) **寫法二** ```c= #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { char A; printf("請輸入一個大寫字母: "); scanf("%c",&A); char a = A+('a'-'A'); printf("%C",a); return 0; } ``` ## 2022/09/11 ### 型別選擇 | 用途 | 型別 | 注意 | printf 格式符 | scanf 格式符 | |:--------------------------:|:------:|:------------------:|:-------------:|:------------:| | 整數（一般情況） | int | 不要算到超過九位數 | %d | %d | | 浮點數（帶小數or為數過多） | double | 可能與真實質有差 | %f | %lf | | 字元（可讀文字） | char | | %c | %c | ### 運算元、運算子、表示式 3+5*2　→　此為表示式，紅色部分為運算子，其餘部分為運算元 **運算元**：資料，具有型別跟值　　　**運算子**：對資料做運算　　　 **表示式**：表示一筆資料，具有型別跟值 ＊運算子間有先後順序，一次執行一個運算，遵循一般的數學概念 ![](https://i.imgur.com/jFbObCo.png) ![](https://i.imgur.com/aGuxCrk.png) ![](https://i.imgur.com/FWFZAeX.png) ![](https://i.imgur.com/qzRDpKP.png) ![](https://i.imgur.com/IADAmN3.png) ![](https://i.imgur.com/9k31qYV.png) ![](https://i.imgur.com/JVec8lI.png)