C语言基础2-MindPalette

一、取地址运算符

1. 基本作用：获取变量的内存地址

语法：&变量名
返回值：变量在内存中的起始地址（类型为对应指针类型）。

int x = 10;
int* ptr = &x;  // ptr 存储 x 的内存地址

这里，&x 返回一个 int* 类型的值（指向 int 的指针），并赋值给指针变量 ptr。

2. 与指针的关系

指针变量：存储内存地址的变量，声明时需指定指向的数据类型。
解引用操作符 \*：与 & 互为逆运算，通过地址访问对应内存中的值。

int x = 10;
int* ptr = &x;  // ptr 指向 x 的地址

printf("%p\n", ptr);    // 输出 x 的地址（如 0x7ffe5360f9c4）
printf("%d\n", *ptr);   // 通过指针解引用，输出 10（即 x 的值）

3. 示例：交换两个数的值（函数实现）：

void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;  // 读取 a 地址处的值
    *a = *b;        // 将 b 地址处的值写入 a 地址
    *b = temp;      // 将 temp 的值写入 b 地址
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(&x, &y);   // 传递 x 和 y 的地址
    printf("%d, %d\n", x, y);  // 输出 20, 10
}

&x 和 &y 将变量地址传递给函数。
函数内部通过 *a 和 *b 直接操作原始内存，实现值的交换。

4. 与数组的关系

数组名在大多数表达式中会隐式转换为指向首元素的指针：

int arr[3] = {1, 2, 3};
int* ptr = arr;  // 等价于 int* ptr = &arr[0];

printf("%d\n", *ptr);      // 输出 1（首元素的值）
printf("%d\n", *(ptr+1));  // 输出 2（第二个元素的值）

5. 反面教材

混淆 & 和 \*

int x = 10;
int* ptr = &x;  // 正确：ptr 存储 x 的地址
int* ptr2 = x;  // 错误：无法将 int 赋值给 int*

未正确传递地址

void increment(int* num) {
    (*num)++;  // 解引用后递增
}

int main() {
    int x = 5;
    increment(x);   // 错误：期望 int*，传入 int
    increment(&x);  // 正确：传递地址
    return 0;
}

二、`scanf`

scanf 是标准库提供的输入函数，用于从标准输入（通常是键盘）读取格式化数据。

一、基本语法

#include <stdio.h>

int scanf(const char *format, ...);

参数：
- format：格式化字符串，指定输入的格式（如 %d 表示整数，%f 表示浮点数）。
- 可变参数：接收输入值的变量地址（使用 & 运算符获取）。
返回值：成功匹配并赋值的输入项数量，遇错误或文件结束符（EOF）时返回 EOF。

二、常见格式说明符

格式符	说明	示例输入
`%d`	读取十进制整数	`123`
`%f`	读取浮点数（float）	`3.14`
`%lf`	读取双精度浮点数	`3.14159`
`%c`	读取单个字符	`a`
`%s`	读取字符串（遇空格停止）	`hello`
`%[^\n]`	读取整行字符串（包括空格）	`hello world`

三、示例用法

1. 读取整数

int num;
printf("请输入一个整数: ");
scanf("%d", &num);  // 输入 123 → num = 123

2. 读取多个值

int a, b;
printf("请输入两个整数: ");
scanf("%d %d", &a, &b);  // 输入 1 2 → a=1, b=2

3. 读取浮点数

变量类型	`scanf` 格式说明符	示例
`float`	`%f`	`scanf("%f", &num);`
`double`	`%lf`	`scanf("%lf", &num);`

float f;
scanf("%f", &f);  // 输入 3.14 → f=3.14

4. 读取字符串

char name[20];
scanf("%s", name);  // 输入 hello → name="hello"
// 注意：scanf 遇空格停止，输入 "hello world" 时，name="hello"

5. 读取带空格的字符串

char sentence[100];
scanf("%[^\n]", sentence);  // 输入 hello world → sentence="hello world"

6.读取单个字符

#include <stdio.h>

int main() {
    char ch;
    printf("请输入一个字符: ");
    scanf("%c", &ch);  // 读取一个字符
    printf("你输入的字符是: %c\n", ch);
    return 0;
}

需留意缓冲区问题

四、注意事项

1. 地址传递

除数组名（本身是地址）外，其他变量必须用 & 获取地址：

int num;
scanf("%d", &num);  // 正确
scanf("%d", num);   // 错误！未传递地址

2. 输入缓冲区问题

scanf 读取后可能残留换行符 \n，影响后续输入：

char name[20];
int age;
scanf("%d", &age);     // 输入 20 后残留 \n
scanf("%s", name);     // \n 被读取，name 为空！

解决方案：

// 方法1：在格式字符串中加空格，消耗换行符
scanf(" %s", name);    // 空格消耗 \n

// 方法2：手动清除缓冲区
while (getchar() != '\n');  // 消耗所有剩余字符

3. 字符串输入限制

%s 遇空格停止，且不检查数组边界，可能导致缓冲区溢出：

char name[5];
scanf("%s", name);  // 输入超过4个字符时会溢出！

安全写法：用 %ns 限制输入长度（n 为最大字符数）：

scanf("%4s", name);  // 最多读取4个字符，自动留空间给 '\0'

五、高级用法

1. 正则表达式匹配

使用 [] 自定义字符集

char str[20];
scanf("%[0-9]", str);  // 只读取数字字符，输入 1a2 → str="1"

2. 忽略输入

使用 * 丢弃匹配的输入：

int a, b;
scanf("%d %*d %d", &a, &b);  // 输入 1 2 3 → a=1, b=3（2被忽略）

六、与其他输入函数的对比

函数	特点	适用场景
`scanf`	格式化输入，支持多种类型	结构化数据输入
`fgets`	读取整行，安全（指定缓冲区大小）	读取含空格的字符串
`getchar`	读取单个字符	字符处理、菜单选择

三、C 语言和 Python 在处理字符与整数相加机制

1. C 语言：字符本质是整数

在 C 中，字符型（char）本质上就是 1 字节的整数，存储的是字符的 ASCII 码值。因此，字符与整数的加减运算是直接对 ASCII 码进行数值运算。

#include <stdio.h>

int main() {
    char c = 'A';      // ASCII码为65
    int num = c + 1;   // 65 + 1 = 66
    printf("%d\n", num);  // 输出：66
    printf("%c\n", num);  // 输出：B（ASCII码66对应的字符）
    return 0;
}

关键点

字符 'A'直接参与加法运算时，会被隐式转换为整数 65。
运算结果（整数）可以通过 %c格式说明符转换回字符输出。

2. Python：字符串不可变，需显式转换

在 Python 中，字符用长度为 1 的字符串表示，字符串是不可变对象，不能直接与整数相加。若要实现类似 C 语言的字符运算，需通过 ord()和 chr()函数进行显式转换：

ord(c)：将字符转换为 ASCII 码值（整数）。
chr(n)：将整数转换为对应的 Unicode 字符。

c = 'A'
num = ord(c) + 1   # ord('A') 返回65，65 + 1 = 66
print(num)         # 输出：66
print(chr(num))    # 输出：B（ASCII码66对应的字符）

错误示例

直接将字符串与整数相加会报错：

c = 'A'
print(c + 1)  # 报错：TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

3. 为什么会有这种差异？

C 语言是静态类型语言，设计之初就允许对字符进行数值运算，这与底层硬件表示（ASCII 码）直接对应。
Python是动态类型语言，字符串是高级抽象数据类型，需要通过函数显式转换，以保持类型安全。

4.总结

特性	C 语言	Python
字符本质	1 字节整数（ASCII 码）	长度为 1 的字符串对象
加法运算	直接对 ASCII 码进行数值运算	不允许字符串与整数相加，需显式转换
示例	`'A' + 1` → 66（整数）	`'A' + 1` → 报错
转换函数	隐式转换，`%c`格式说明符	`ord()` 和 `chr()`

目录CONTENT

C语言基础2

一、取地址运算符

1. 基本作用：获取变量的内存地址

2. 与指针的关系

3. 示例：交换两个数的值（函数实现）：

4. 与数组的关系

5. 反面教材

二、`scanf`

一、基本语法

二、常见格式说明符

三、示例用法

1. 读取整数

2. 读取多个值

3. 读取浮点数

4. 读取字符串

5. 读取带空格的字符串

6.读取单个字符

四、注意事项

1. 地址传递

2. 输入缓冲区问题

3. 字符串输入限制

五、高级用法

1. 正则表达式匹配

2. 忽略输入

六、与其他输入函数的对比

三、C 语言和 Python 在处理字符与整数相加机制

1. C 语言：字符本质是整数

关键点

2. Python：字符串不可变，需显式转换

3. 为什么会有这种差异？

4.总结

评论区

C语言基础2

一、取地址运算符

1. 基本作用：获取变量的内存地址

2. 与指针的关系

3. 示例：交换两个数的值（函数实现）：

4. 与数组的关系

5. 反面教材

二、scanf

一、基本语法

二、常见格式说明符

三、示例用法

1. 读取整数

2. 读取多个值

3. 读取浮点数

4. 读取字符串

5. 读取带空格的字符串

6.读取单个字符

四、注意事项

1. 地址传递

2. 输入缓冲区问题

3. 字符串输入限制

五、高级用法

1. 正则表达式匹配

2. 忽略输入

六、与其他输入函数的对比

三、C 语言和 Python 在处理字符与整数相加机制

1. C 语言：字符本质是整数

关键点

2. Python：字符串不可变，需显式转换

3. 为什么会有这种差异？

4.总结

评论区

二、`scanf`