基础
Hello World
#include
int main(void) {
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}
编译与运行
gcc -o app main.c # compile
gcc -Wall -Wextra -std=c17 main.c # strict
./app # run
注释
// single-line comment (C99+)
/* multi-line
comment */
数据类型
基本类型
| char | 1 字节，字符或小整数 |
| short | 至少 16 位 |
| int | 至少 16 位（通常 32 位） |
| long | 至少 32 位 |
| long long | 至少 64 位（C99+） |
| float | 32 位 IEEE-754 |
| double | 64 位 IEEE-754 |
| _Bool / bool | 0 或 1（用 bool） |
固定宽度类型（stdint.h）
| int8_t, uint8_t | 精确 8 位有符号 / 无符号 |
| int16_t, uint16_t | 精确 16 位 |
| int32_t, uint32_t | 精确 32 位 |
| int64_t, uint64_t | 精确 64 位 |
| size_t | 无符号，sizeof 的结果类型 |
类型转换
int i = (int)3.14; // explicit cast
double d = (double)5 / 2; // 2.5, not 2
char c = (char)65; // 'A'
控制流
If / Else
if (x > 0) { printf("positive\n"); }
else if (x == 0) { printf("zero\n"); }
else { printf("negative\n"); }
Switch
switch (choice) {
case 1: printf("one\n"); break;
case 2: printf("two\n"); break;
default: printf("other\n");
}
循环
for (int i = 0; i < 10; i++) { }
while (condition) { }
do { } while (condition);
跳转语句
| break | 退出最内层循环或 switch |
| continue | 跳到下一次迭代 |
| return | 退出函数并可选返回值 |
| goto label | 跳转到标签（尽量少用） |
函数
声明与定义
int add(int a, int b); // prototype
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
函数指针
int (*op)(int, int) = add;
int result = op(3, 4); // calls add(3, 4)
typedef int (*MathFn)(int, int);
MathFn fn = add;
静态函数
// visible only within this translation unit
static int helper(int x) {
return x * 2;
}
指针
指针基础
int x = 42;
int *p = &x; // p points to x
printf("%d\n", *p); // dereference: 42
*p = 100; // x is now 100
指针算术
int arr[] = {10, 20, 30};
int *p = arr;
printf("%d\n", *(p + 1)); // 20
printf("%d\n", p[2]); // 30 (same as *(p+2))
常用指针模式
| int *p = NULL | 空指针（始终初始化） |
| void * | 通用指针（使用时需转型） |
| const int *p | 指向常量的指针（不能修改值） |
| int *const p | 常量指针（不能重新赋值指针） |
| int **pp | 指向指针的指针（双重间接） |
数组与字符串
数组
int nums[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int matrix[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int len = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
字符串函数（string.h）
| strlen(s) | 长度（不含终止符） |
| strcpy(dst, src) | 复制字符串（不安全，推荐 strncpy） |
| strncpy(dst, src, n) | 最多复制 n 个字符 |
| strcat(dst, src) | 连接字符串 |
| strcmp(a, b) | 比较：相等返回 0，否则 <0 或 >0 |
| strchr(s, c) | 查找字符第一次出现 |
| strstr(haystack, needle) | 查找子串 |
字符串字面量
char greeting[] = "hello"; // mutable array
const char *msg = "world"; // pointer to literal
char buf[64];
snprintf(buf, sizeof(buf), "%s %s", greeting, msg);
结构体
定义与使用
struct Point { double x; double y; };
struct Point p = {1.0, 2.0};
printf("(%g, %g)\n", p.x, p.y);
typedef
typedef struct {
char name[50];
int age;
} Person;
Person p = {"Alice", 30};
结构体指针
void set_age(Person *p, int age) {
p->age = age; // arrow operator
}
枚举与联合
enum Color { RED, GREEN, BLUE };
union Data { int i; float f; char c; };
// union members share the same memory
内存管理
动态分配（stdlib.h）
int *arr = malloc(10 * sizeof(int));
if (arr == NULL) { /* handle error */ }
arr = realloc(arr, 20 * sizeof(int));
free(arr);
arr = NULL; // avoid dangling pointer
分配函数
| malloc(size) | 分配未初始化内存 |
| calloc(count, size) | 分配并零初始化 |
| realloc(ptr, size) | 调整已分配内存大小 |
| free(ptr) | 释放已分配内存 |
常见陷阱
| 内存泄漏 | 忘记 free() 已分配的内存 |
| 重复释放 | 对同一指针调用两次 free() |
| 悬空指针 | free() 后继续使用——释放后设为 NULL |
| 缓冲区溢出 | 写入超出已分配边界 |
文件 I/O
读取文件
FILE *f = fopen("data.txt", "r");
if (!f) { perror("open"); return 1; }
char line[256];
while (fgets(line, sizeof(line), f)) printf("%s", line);
fclose(f);
写入文件
FILE *f = fopen("out.txt", "w");
fprintf(f, "value: %d\n", 42);
fputs("hello\n", f);
fclose(f);
文件模式
| "r" | 只读（文件必须存在） |
| "w" | 写入（截断或创建） |
| "a" | 追加（不存在则创建） |
| "rb", "wb" | 二进制读 / 写 |
| "r+" | 读写（文件必须存在） |
预处理器
指令
#include // system header
#include "myheader.h" // local header
#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
条件编译
#ifdef DEBUG
printf("debug: x = %d\n", x);
#endif
#ifndef HEADER_H /* include guard */
#define HEADER_H /* ... */ #endif
常用宏
| __FILE__ | 当前源文件名 |
| __LINE__ | 当前行号 |
| __func__ | 当前函数名（C99+） |
| __DATE__ | 编译日期字符串 |
| NULL | 空指针常量 |
| sizeof(x) | 类型或变量的字节大小 |