《C语言：高级I》课件

语言高级C I本课程深入探讨C语言的进阶概念，涵盖指针、结构体、内存管理、文件操作等高级主题课程大纲语言基础高级数据结构内存管理和预处理C本课程将回顾C语言基础，包括数据类型、深入学习结构体、联合体、枚举类型，掌握讲解动态内存分配机制，以及预处理命令的运算符、控制流语句、函数等复杂数据类型的定义、使用和操作使用，提高代码效率和可读性复杂数据类型C语言提供了一些基本数据类型，如整数、浮点数和字符然而，在实际编程中，我们经常需要处理更复杂的数据结构为了满足这种需求，C语言引入了复杂数据类型，包括结构体、联合体和枚举这些数据类型允许我们以更灵活的方式组织和管理数据结构体结构体是C语言中一种用户自定义的数据类型结构体允许将不同类型的数据组合在一起，形成一个整体结构体定义关键字struct使用关键字`struct`定义结构体类型结构体名称为结构体类型定义一个名称，例如`student`成员变量在花括号内定义结构体成员变量，并指定数据类型结构体变量声明语法初始化使用结构体类型名声明变量，例如在声明时可以使用花括号初始化结struct Studentstu;构体变量，例如structStudent stu={张三,18,90};赋值可以使用成员访问运算符为结构体变量的成员赋值，例如stu.name=李四;结构体成员访问使用点运算符使用箭头运算符结构体变量名后接点运算符，再接成员名，即可访问成员当结构体变量是指针时，需要使用箭头运算符访问成员例如，student.name访问student结构体的name成员例如，ptr-name访问指针ptr指向的结构体的name成员结构体数组定义声明12结构体数组是指由相同类型的结构体组成的数组，数组中每声明结构体数组时，需要指定数组的大小和结构体类型个元素都是一个结构体变量访问应用34访问结构体数组中的成员时，需要使用数组下标和成员访问结构体数组可以用来存储一组相关数据，例如学生信息、商运算符品信息等结构体嵌套嵌套结构体定义多层嵌套成员访问结构体成员可以是其他结构体类型结构体可以层层嵌套，实现复杂的数据组织使用点运算符访问嵌套结构体的成员结构体作为函数参数传递结构体指针传递

11.

22.将整个结构体作为参数传递给使用结构体指针作为函数参数函数，提高效率返回结构体结构体数组

33.

44.函数可以返回结构体，方便数将结构体数组作为参数传递给据传递函数联合体联合体是一种特殊的数据类型，它允许多个成员共享同一内存空间联合体中的成员可以是不同的数据类型，但它们只能在同一时间存储其中一个成员的值联合体定义语法示例使用关键字union定义联合体类型union Data{联合体类型定义包含成员变量声明，这些变量共享同一个内存空间int i;float f;char str

[20];};此示例定义了一个名为Data的联合体类型，它包含一个整数、一个浮点数和一个字符数组联合体内存分配共享内存最大成员联合体的所有成员共享同一个内存分配的内存大小等于联合体中最大空间成员的大小覆盖存储在同一时间，只能存储一个成员的值枚举枚举是一种用户自定义的数据类型，它允许开发者为一组相关常量定义别名，以提高代码可读性和可维护性枚举类型定义定义赋值枚举常量使用enum关键字定义，并指定枚举类型枚举常量默认从0开始递增，也可以手动赋枚举常量是符号常量，可提高代码可读性和名称和枚举常量列表值可维护性枚举类型使用定义枚举常量赋值操作比较运算枚举类型允许定义一组命名常量，方便代码使用枚举类型可以为变量赋值，方便代码可枚举类型可以进行比较操作，方便代码逻辑阅读和维护读性判断位操作位操作是指直接对数据在内存中的二进制位进行操作这些操作能够更细致地控制数据，提高代码效率，并实现特定功能按位与按位与运算符操作原理12使用符号“”表示对两个操作数的每一位进行比较，如果两个对应位都为1，则结果位为1，否则为0运算结果应用场景34结果保留两个操作数中都为1的位用于判断一个数的某一位是否为1，清除一个数的某一位按位或按位或运算符符号为|，作用是对两个操作数的对应位进行或运算运算规则如果两个操作数的对应位中至少有一个为1，则结果位为1；否则为0示例例如，10|12的结果为14，因为二进制表示10为1010，12为1100，对应位进行或运算后，得到1110，即十进制的14按位异或运算规则交换两个变量按位异或运算符“^”比较两个操作可以使用按位异或运算符来交换两数的每个位，如果两个位相同则结个变量的值，无需使用中间变量果为0，不同则结果为1判断奇偶性加密解密可以将一个整数与1进行按位异或按位异或运算可以用于简单的加密运算，如果结果为1则该数为奇数解密操作，将明文与密钥进行异或，否则为偶数运算即可实现加密，解密则反之按位取反运算符按位取反运算符用“~”表示它对操作数的每个位进行取反操作例如，如果操作数的二进制表示为1010，则取反后为0101移位运算符左移运算符右移运算符左移运算符将操作数的位向左移动指定的位数它在乘以2的右移运算符将操作数的位向右移动指定的位数它在除以2的幂时非常有用幂时很有用动态内存分配动态内存分配是指在程序运行期间根据需要分配内存，并可以释放内存这与静态内存分配不同，静态内存分配是在编译时分配的，且在程序运行期间始终可用malloc堆内存分配返回内存地址指定内存大小从堆中动态分配内存空间，用于存储程序运malloc函数返回指向分配内存块的指针malloc函数需要指定要分配的内存大小行期间需要使用的变量或数据结构，用于访问和操作该内存空间（以字节为单位），以便为程序提供足够的存储空间calloc内存分配calloc函数用于分配一块内存空间，并将其初始化为零该函数接受两个参数要分配的元素数量和每个元素的大小（以字节为单位）realloc动态内存调整大小原始内存释放realloc函数用于在运行时调整如果新大小小于原始大小，则仅调已分配内存块的大小整分配的内存，不会释放多余内存新内存分配内存泄漏风险如果新大小大于原始大小，则分配如果realloc失败，则返回新内存块，并将原始数据复制到新NULL，原始内存块保持不变，可块能导致内存泄漏free释放内存避免内存泄漏指针置空释放由malloc、calloc或realloc分释放不再使用的内存，防止资源浪费释放内存后将指针置空，避免悬挂指配的内存针错误预处理命令预处理命令是C语言中的一种特殊指令，在编译之前进行处理预处理命令用于扩展程序功能，提供一些特殊指令，例如宏定义、文件包含和条件编译#define预处理指令宏定义替换在编译之前，编译器会执行预处理指令用一个标识符来代替一个字符串在编译阶段，编译器会用#define定义的字符串替换标识符#include头文件包含代码复用标准库功能包含其他文件的内容，例如函数定义、变量避免重复编写代码，提高代码可读性和可维访问标准库函数，例如输入输出、字符串处声明、宏定义等护性理、数学运算等和#ifdef#endif条件编译

11.

22.#ifdef

33.#endif用来判断某个代码块是否需要编译，用于判断宏是否已定义，如果定义则用于标记条件编译的结束，必须与仅当条件满足时才编译执行#ifdef到#endif之间的代码#ifdef或#ifndef对应使用总结与展望本课程涵盖了C语言的高级特性，包括结构体、联合体、枚举、位操作、动态内存分配和预处理命令希望通过本课程的学习，你对C语言的理解更加深入，并能熟练运用这些高级特性来开发更复杂的程序。