C语言难点分析整理

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：

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： 

voidbubble(inta[],intn)
{
inti,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： 

voidsort(inta[],intn)
...{
inti,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[i];
a[i]=a[k];
a[k]=t;
}
}
}

折半查找函数（原数组有序）： 

voidsearch(inta[],intn,intx)
{
intleft=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;
}
elseif(x<a[mid])right=mid-1;
elseleft=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(intc,intd)
{
intt;
t=c;
c=d;
d=t;
}
main()
{
inta=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)
{
intt;
t=*p1;
*p1=*p2;
*p2=t;
}
main()
{
inta=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：

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>
#defineN30
typedefstructstudent/*定义储存学生成绩信息的数组*/
{
char*name;
intchinese;
intmaths;
intphy;
inttotal;
}ST;

main()
{
STa[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*/
intchoice,i=0;
Show();
printf(" Choose: ?");
scanf("%d",&choice);
while(choice>=0&&choice<=2)
{
fp=fopen("aa.dat","rb");
for(i=0;i<N;i++)
fread(&a[i],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(" ");
Show();
printf(" ?");
scanf("%d",&choice);
}
}

voidShow()
{
printf(" ****Choices:**** 0.Displaythedataform 1.Bubbleitaccordingtothetotalscore 2.Search 3.Quit! ");
}

voidOutput(ST*a)/*将文件中存储的信息逐个输出*/
{
inti,t=0;
printf("NameChineseMathsPhysicsTotal ");
for(i=0;i<N;i++)
{
t=a[i].chinese+a[i].maths+a[i].phy;
a[i].total=t;
printf("%4s%8d%8d%8d%8d ",a[i].name,a[i].chinese,a[i].maths,a[i].phy,a[i].total);
}
}

voidBubble(ST*a)/*对数组进行排序，并输出结果*/
{
inti,pass;
STm;
for(pass=0;pass<N-1;pass++)
for(i=0;i<N-1;i++)
if(a[i].total<a[i+1].total)
{
m=a[i];/*结构互换*/
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=m;
}
Output(a);
}

voidFind(ST*a)
{
inti,t=1;
charm[20];
printf(" Enterthenameyouwant:");
scanf("%s",m);
for(i=0;i<N;i++)
if(!strcmp(m,a[i].name))/*根据姓名匹配情况输出查找结果*/
{
printf(" Theresultis: %s,Chinese:%d,Maths:%d,Physics:%d,Total:%d ",m,a[i].chinese,a[i].maths,a[i].phy,a[i].total);
t=0;
}
if(t)
printf(" Thenameisnotinthelist! ");
}

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：

structnode
{
intdata;
structnode*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。

typedefstructnode
{
chardata;
structnode*next;
}NODE;/*结点*/

正向建立链表：

逆向建立：

NODE*create()
{
charch='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++;
}
returnh;
}

用递归实现链表逆序输出：

voidoutput(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,intx)
{
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;
elsefront->next=new;
returnh;
}

删除结点：

NODE*delete(NODE*h,intx)
{
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;
elseq->next=p->next;
free(p);/*释放掉已删掉的结点*/
}
returnh;
}

LINUX下获取IP地址和MAC地址C/C++编程新手错误语录