C语言开发手册 基础·案例·应用

从工业4.0到“十四五”规划，我国信息时代正式踏上新的阶梯，电子设备已经普及，在人们的日常生活中随处可见。信息社会给人们带来了极大的便利，信息捕获、信息处理分析等在各个行业得到普遍应用，推动整个社会向前稳固发展。

计算机设备和信息数据的相互融合，对各个行业来说都是一次非常大的进步，已经渗入到工业、农业、商业、军事等领域，同时其相关应用产业也得到一定发展。就目前来看，各类编程语言的发展、人工智能相关算法的应用、大数据时代的数据处理和分析都是计算机科学领域各大高校、各个企业在不断攻关的难题，是挑战也是机遇。因此，我们策划编写了“计算机科学与技术手册系列”图书，旨在为想要进入相应领域的初学者或者已经在该领域深耕多年的从业者提供新而全的技术性内容，以及丰富、典型的实战案例。

C语言是一门基础的编程语言，兼具高级语言和汇编语言的特性，既可以编写系统软件，又可以作为应用软件的程序设计语言，并且不依赖计算机硬件。C语言使用方便、灵活，语言简洁、紧凑，具有丰富的运算符及数据类型，程序设计自由度大，所以这门语言具有较强的生命力。虽然C语言诞生于50多年前，但在众多程序设计语言中仍然占据着十分重要的位置。

C语言层次清晰，便于按模块方式组织程序，易于调试和维护，所以它的应用范围特别广泛，可以应用于软件开发、单片机设计及嵌入式系统开发等诸多领域。基于此，编程学习者将C语言作为学习程序设计语言的入门语言，既可以通过它开发软件，也可在其基础上学习其他高级语言。

本书内容

本书侧重C语言的编程基础与实践，从基础、案例、应用三个层次循序渐进地介绍了C语言从入门到实战所需知识，保证读者学以致用。全书共分为28章，主要采用“基础篇（14章） 案例篇（12章） 应用篇（2章）”三大维度一体化的讲解方式，具体的学习结构如下图所示。

本书特色

1．突出重点、学以致用

书中每个知识点都结合了简单、易懂的示例代码以及非常详细的注释信息，力求能够让读者快速理解所学知识，提高学习效率，缩短学习路径。

2．提升思维、综合运用

本书以知识点综合运用的方式，带领读者学习各种趣味性较强的C语言案例，让读者不断开拓编写C程序的思维，还可以快速提高对知识点的综合运用能力，让读者能够回顾以往所学的知识点，并结合新的知识点进行综合应用。

3．综合技术、实际项目

本书在应用篇中提供了两个贴近生活应用的项目，力求通过实际应用使读者更容易地掌握C语言在实际业务中的使用方法。C语言项目都是根据常年开发经验总结而来的，包含了在实际开发中所遇到的各种问题。项目结构清晰、扩展性强，读者可根据个人需求进行扩展开发。

4．精彩栏目、贴心提示

本书根据实际学习的需要，设置了“注意”“说明”等许多贴心的小栏目，辅助读者轻松理解所学知识，规避编程陷阱。

本书由明日科技的C语言开发团队策划并组织编写，主要编写人员有李菁菁、王小科、赛奎春、周佳星、申小琦、赵宁、张鑫、何平、高春艳、王国辉、李磊、李再天、葛忠月、李春林、宋万勇、张宝华、杨丽、刘媛媛、庞凤、谭畅、依莹莹等。在编写本书的过程中，我们本着科学、严谨的态度，力求精益求精，但疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评斧正。

感谢您阅读本书，希望本书能成为您编程路上的领航者。

祝您读书快乐！

编著者

《C语言开发手册：基础·案例·应用》是“计算机科学与技术手册系列”图书之一，该系列图书内容全面，以理论联系实际、能学到并做到为宗旨，以技术为核心，以案例为辅助，引领读者全面学习基础技术、代码编写方法和具体应用项目，旨在为想要进入相应领域的技术人员提供新而全的技术性内容及案例。

本书是一本侧重编程基础 实践的C语言图书，从基础、案例、应用三个层次循序渐进地介绍了C语言从入门到实战所需知识，使读者在打好基础的同时快速提升实践能力。本书内容充实，给读者提供了较为丰富全面的技术支持和案例强化，通过各种示例将学习与应用相结合，打造轻松学习、零压力学习的环境，通过案例对所学知识进行综合应用，通过开发实际项目将C语言的各个知识点应用到实际工作中，帮助读者实现学以致用，快速掌握C语言开发的各项技能。

本书提供丰富的资源，包含120个实例、12个案例、2个项目，力求为读者打造一本基础 案例 应用一体化的、精彩的C语言图书。

本书不仅适合初学者、零基础的编程自学者，也可供计算机相关专业师生、程序开发人员等阅读参考。

《C语言开发手册：基础·案例·应用》是“计算机科学与技术手册系列”图书之一，该系列图书内容全面，以理论联系实际、能学到并做到为宗旨，以技术为核心，以案例为辅助，引领读者全面学习基础技术、代码编写方法和具体应用项目，旨在为想要进入相应领域的技术人员提供新而全的技术性内容及案例。

本书是一本侧重编程基础 实践的C语言图书，从基础、案例、应用三个层次循序渐进地介绍了C语言从入门到实战所需知识，使读者在打好基础的同时快速提升实践能力。本书内容充实，给读者提供了较为丰富全面的技术支持和案例强化，通过各种示例将学习与应用相结合，打造轻松学习、零压力学习的环境，通过案例对所学知识进行综合应用，通过开发实际项目将C语言的各个知识点应用到实际工作中，帮助读者实现学以致用，快速掌握C语言开发的各项技能。

本书提供丰富的资源，包含120个实例、12个案例、2个项目，力求为读者打造一本基础 案例 应用一体化的、精彩的C语言图书。

本书不仅适合初学者、零基础的编程自学者，也可供计算机相关专业师生、程序开发人员等阅读参考。

基础篇

第1章　走进C语言的世界

1.1　计算机语言与C语言   3

1.1.1　计算机语言   3

1.1.2　C语言   3

1.2　C语言的特点   4

1.3　C语言的应用   5

1.3.1　单片机系统   5

1.3.2　应用软件   5

1.3.3　数据处理   5

1.3.4　嵌入式系统   5

1.3.5　游戏方面   5

1.4　本书约定   6

1.4.1　选择操作系统   6

1.4.2　选择开发环境   6

第2章　个C程序

2.1　安装C语言开发环境   8

2.1.1　下载Visual Studio 2019   8

2.1.2　安装Visual Studio 2019   9

2.2　熟悉C语言开发环境   11

2.2.1　编写个C程序   11

2.2.2　熟悉开发环境   14

2.3　个C程序   16

2.3.1　#include指令   16

2.3.2　main()函数   17

2.3.3　函数体   18

2.3.4　执行语句   18

2.3.5　return语句   18

2.3.6　注释   18

2.4　实战练习   20

第3章　C语言知识

3.1　关键字与标识符   22

3.1.1　关键字   22

3.1.2　标识符   23

3.2　常量和变量   24

3.2.1　常量   24

3.2.2　变量   24

3.3　算术运算符与算术表达式   25

3.3.1　算术运算符   25

3.3.2　算术表达式   26

3.3.3　自增、自减运算符   26

3.4　赋值运算符与赋值表达式   27

3.4.1　赋值运算符   27

3.4.2　赋值表达式   27

3.5　基本数据类型概述   27

3.6　整型   28

3.6.1　声明整型   28

3.6.2　初始化整型   28

3.6.3　其他整型   29

3.6.4　输出其他整型数据   29

【实例3.1】输出不同整型数据   30

3.6.5　整型常量   30

3.7　浮点型   30

3.7.1　声明浮点型   31

3.7.2　初始化浮点型   32

3.7.3　输出浮点型数据   32

3.7.4　浮点型常量   33

3.8　字符型   33

3.8.1　声明字符型   33

3.8.2　初始化字符型   34

3.8.3　输出字符型数据   34

3.8.4　字符型常量   35

3.8.5　转义字符   39

3.9　类型转换   39

3.9.1　自动类型转换   40

3.9.2　强制类型转换   40

【实例3.2】换季买鞋   40

3.10　格式化字符输出、输入函数   41

3.10.1　格式化输出函数：printf()   41

【实例3.3】printf()按照格式输出不同类型数据   42

【实例3.4】printf()附加格式输出数据   42

3.10.2　格式化输入函数：scanf()   43

【实例3.5】计算圆的周长和球的体积   43

3.11　综合案例——计算无人机往返A、B两地的次数   45

3.12　实战练习   45

第4章　位运算符

4.1　位与字节   48

4.2　位运算操作符   48

4.2.1　“与”运算符   48

【实例4.1】编写程序，把两个人的年龄做一个“与”运算   49

4.2.2　“或”运算符   49

【实例4.2】将数字0xEFCA与本身进行“或”运算   50

4.2.3　“取反”运算符   51

【实例4.3】自己年龄的取反输出   51

4.2.4　“异或”运算符   51

【实例4.4】计算a^b的值   52

4.2.5　“左移”运算符   53

【实例4.5】将15进行“左移”运算   53

4.2.6　“右移”运算符   54

【实例4.6】将15进行“右移”运算   55

4.3　循环移位   56

【实例4.7】编程实现循环左移   56

【实例4.8】编程实现循环右移   57

4.4　综合案例——密码二次加密   58

4.5　实战练习   58

第5章　条件判断语句

5.1　if相关语句   60

5.1.1　单个if语句   60

5.1.2　关系运算符与逻辑运算符   61

5.1.3　if…else语句   62

5.1.4　else if语句   63

5.2　if语句的嵌套   65

【实例5.1】日程安排   65

5.3　条件运算符   66

【实例5.2】模拟美团送餐   67

5.4　switch语 句   67

5.4.1　switch语句的基本形式   67

5.4.2　多路开关模式的switch语句   69

【实例5.3】每个月有多少天   70

5.5　综合案例——模拟高考填报志愿   70

5.6　实战练习   72

第6章　循环控制语句

6.1　什么是循环   74

6.2　while语句   74

6.3　do…while语句   75

【实例6.1】用do…while语句计算1～20之和   76

【实例6.2】用while语句计算1～20之和   77

6.4　for语 句   77

6.4.1　for语句使用   77

【实例6.3】用for语句计算1～20之和   78

6.4.2　for语句的变体   79

6.4.3　for语句中的逗号应用   80

6.5　循环嵌套   80

【实例6.4】输出金字塔形状   81

6.6　转移语句   82

6.6.1　break语句   82

【实例6.5】从0开始查数，遇到5就停止   84

6.6.2　continue语句   84

【实例6.6】从0开始查数，遇到5停顿   85

6.6.3　goto语句   86

【实例6.7】从1开始查数，遇到5输出字母a   86

6.7　综合案例——请小心!冻结账户   87

6.8　实战练习   88

第7章　数组

7.1　一维数组   90

7.1.1　一维数组的定义   90

7.1.2　一维数组初始化   91

7.1.3　一维数组的引用   92

【实例7.1】输出成绩   92

7.2　二维数组   93

7.2.1　二维数组的定义   93

7.2.2　二维数组初始化   93

7.2.3　二维数组的引用   95

【实例7.2】计算各科的平均成绩   95

7.3　字符数组   96

7.3.1　字符数组的定义和引用   96

7.3.2　字符数组初始化   97

【实例7.3】输出字符串“Park”   97

【实例7.4】输出一个钻石形状   98

7.3.3　字符数组的结束标志   98

7.3.4　字符数组的输入和输出   99

【实例7.5】输出“MingRi KeJi”   99

7.3.5　字符数组的应用   100

【实例7.6】统计字符串中单词的个数   100

7.4　多维数组   101

7.5　综合案例——十二生肖   101

7.6　实战练习   102

第8章　字a符串处理函数

8.1　字符串复制   104

【实例8.1】更新招牌   104

8.2　字符串连接   105

【实例8.2】制作课程表   105

8.3　字符串比较   106

【实例8.3】模拟登录明日学院的账号   106

8.4　字符串大小写转换   107

【实例8.4】验证码大小写转换   107

8.5　获得字符串长度   108

【实例8.5】模拟注册明日学院账号   108

8.6　综合案例——谁被@啦   109

8.7　实战练习   110

第9章　函数

9.1　函数概述   112

9.2　函数的定义   112

9.2.1　函数定义的形式   112

9.2.2　定义与声明   113

9.3　返回语句   113

9.3.1　有返回值函数   114

9.3.2