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一、C 语言基本结构

1.1 程序组成部分

一个完整的 C 程序由以下部分组成：

1. 预处理指令：以#开头，在编译前处理

   #include <stdio.h>  // 引入标准库
   #define PI 3.14159  // 定义常量
   

2. 全局变量声明：在所有函数外部定义的变量

   int globalVar = 10;  // 全局变量
   

3. 函数定义：程序的基本模块

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

4. 主函数：程序入口点

   int main() {  // 主函数// 程序执行代码return 0;
   }
   

1.2 编译与执行流程

C 程序的生命周期：

1. 编辑：编写.c源文件
2. 预处理：处理#指令，生成.i文件
3. 编译：将.i文件转换为汇编代码.s
4. 汇编：将汇编代码转换为目标代码.o
5. 链接：将目标代码与库文件链接，生成可执行文件.exe

二、数据类型与变量

2.1 基本数据类型

类型	描述	范围示例
char	单字节字符	-128 ~ 127 或 0 ~ 255
short	短整型	-32,768 ~ 32,767
int	整型	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long	长整型	至少与int相同范围
float	单精度浮点数	6-7 位有效数字
double	双精度浮点数	15-16 位有效数字
void	无类型	用于函数返回值或指针

2.2 变量存储类

C 语言有四种存储类：

1. auto：默认存储类，局部变量

   auto int a = 10;  // 等价于 int a = 10;
   

2. static：静态变量，延长生命周期

   void func() {static int count = 0;  // 仅初始化一次count++;
   }
   

3. extern：声明外部变量

   extern int sharedVar;  // 声明在其他文件中定义的变量
   

4. register：建议编译器将变量存储在寄存器中

   register int speed;  // 用于高频访问的变量
   

三、运算符深度解析（含优先级）

3.1 算术运算符

运算符	描述	示例	结果
+	加法	5 + 3	8
-	减法	5 - 3	2
*	乘法	5 * 3	15
/	除法	5 / 3	1
%	取模（取余）	5 % 3	2
++	自增	a=5; a++	a=6
--	自减	a=5; a--	a=4

注意事项：

• 整数除法会截断小数部分
• 自增 / 自减运算符的前置和后置形式有区别：

  int a = 5;
  printf("%d", a++);  // 输出5，先使用后自增
  printf("%d", ++a);  // 输出7，先自增后使用
  

3.2 关系运算符

运算符	描述	示例	结果
==	等于	5 == 3	0（假）
!=	不等于	5 != 3	1（真）
>	大于	5 > 3	1（真）
<	小于	5 < 3	0（假）
>=	大于等于	5 >= 3	1（真）
<=	小于等于	5 <= 3	0（假）

3.3 逻辑运算符

运算符	描述	示例	结果
&&	逻辑与	(5 > 3) && (4 > 2)	1（真）
`		`	逻辑或	`(5 < 3)		(4 > 2)`	1（真）
!	逻辑非	!(5 > 3)	0（假）

逻辑短路特性：

// 如果第一个条件为假，第二个条件不会执行
if (0 && (1/0 == 0)) {  // 不会触发除零错误printf("不会执行");
}// 如果第一个条件为真，第二个条件不会执行
if (1 || (1/0 == 0)) {  // 不会触发除零错误printf("会执行");
}

3.4 位运算符

运算符	描述	示例	二进制解释	结果
&	按位与	5 & 3	0101 & 0011	0001 (1)
`	`	按位或	`5	3`	`0101	0011`	0111 (7)
^	按位异或	5 ^ 3	0101 ^ 0011	0110 (6)
~	按位取反	~5	~0101	1010 (-6)
<<	左移	5 << 2	0101 << 2	010100 (20)
>>	右移	5 >> 1	0101 >> 1	0010 (2)

3.5 赋值运算符

运算符	等价形式	示例	结果
=		a = 5	a=5
+=	a = a + ...	a = 5; a += 3	a=8
-=	a = a - ...	a = 5; a -= 3	a=2
*=	a = a * ...	a = 5; a *= 3	a=15
/=	a = a / ...	a = 6; a /= 3	a=2
%=	a = a % ...	a = 5; a %= 3	a=2

3.6 条件运算符（三元运算符）

语法：条件 ? 表达式1 : 表达式2

示例：

int a = 5, b = 3;
int max = (a > b) ? a : b;  // max = 5

3.7 运算符优先级表

优先级	运算符类型	具体运算符	结合性
1	后缀运算符