C语言基础语法详解：从入门到掌握

C 基础语法

C 语言是一种通用的编程语言，广泛应用于系统编程、嵌入式开发和高性能计算等领域。

C 语言具有高效、灵活、可移植性强等特点，是许多其他编程语言的基础。

在 C 语言中，令牌（Token）是程序的基本组成单位，编译器通过对源代码进行词法分析，将代码分解成一个个的令牌。

C 语言的令牌主要包括以下几种类型：

• 关键字（Keywords）
• 标识符（Identifiers）
• 常量（Constants）
• 字符串字面量（String Literals）
• 运算符（Operators）
• 分隔符（Separators）

C 程序的基本结构

这是一个简单的 C 语言程序，可以输出 "Hello, World!"：

#include <stdio.h>int main() {printf("Hello, World!\n");return 0;
}

以上代码组成结构如下：

• 预处理器指令：如 #include 和 #define。
• 主函数：每个 C 程序都有一个 main() 函数。
• 变量声明：声明程序中使用的变量。
• 函数定义：定义程序中使用的函数。

更复杂一点的 C 程序结构说明

#include <stdio.h>   // 头文件包含#define PI 3.14159    // 宏定义// 函数声明
int add(int a, int b);int main() {         // 主函数// 变量声明int num1, num2, sum;// 用户输入printf("Enter two integers: ");scanf("%d %d", &num1, &num2);// 函数调用sum = add(num1, num2);// 输出结果printf("Sum: %d\n", sum);return 0;        // 返回 0 表示程序成功执行
}// 函数定义
int add(int a, int b) {return a + b;
}

头文件包含

• 头文件通常在程序的开头使用 #include 指令包含。头文件提供了函数和库的声明，如标准输入输出库 <stdio.h>、标准库 <stdlib.h> 等。它们定义了函数、宏、常量等使程序能够使用预定义的库函数。
• 示例：#include <stdio.h>

宏定义

• 宏是通过 #define 指令定义的符号常量或代码片段。宏在编译前由预处理器替换为其定义的内容。常用于定义常量或者复杂的代码块。
• 示例：#define PI 3.14159

函数声明

• 在 C 语言中，函数的声明必须在函数定义或调用之前。声明提供了函数的返回类型、函数名和参数列表，以便编译器知道如何调用该函数。
• 示例：int add(int a, int b);

主函数

• main() 函数是 C 程序的入口点，每个 C 程序都必须包含一个 main() 函数。程序从 main() 开始执行，返回值通常为 0 表示程序成功执行。
• 示例：int main() { ... }

变量声明

• 在 C 程序中，所有变量必须在使用前声明。变量可以在 main() 函数中声明，也可以在其他函数中或全局声明。
• 示例：

  printf("Enter two integers: ");
  sum = add(num1, num2);

语句和表达式

• 语句是 C 程序的基本执行单元，通常是函数调用、赋值、控制语句（如 if、for 等）或表达式。表达式是由变量、操作符和常量组成的代码片段。
• 示例：

  printf("Enter two integers: ");
  sum = add(num1, num2);

控制流语句

• 控制流语句用于控制程序执行的顺序，包括 if、for、while、do-while 等循环和条件分支语句。
• 示例：

  if (num1 > num2) {printf("num1 is greater than num2");
  }

函数定义

• 函数定义包含实际的函数体，它描述了函数的具体实现。函数通常包含参数、局部变量和返回值。
• 示例：

  int add(int a, int b) {return a + b;
  }

返回语句

• return 语句用于终止函数的执行，并将控制权交还给调用函数。main() 函数的返回值通常是 0 表示正常执行。
• 示例：return 0;

分隔符

分隔符用于分隔语句和表达式，常见的分隔符包括：

• 逗号 , ：用于分隔变量声明或函数参数。
• 分号 ; ：用于结束语句。
• 括号：
  • 圆括号 () 用于分组表达式、函数调用。
  • 花括号 {} 用于定义代码块。
  • 方括号 [] 用于数组下标。

在 C 程序中，分号 ; 是语句结束符，也就是说，每个语句必须以分号结束，它表明一个逻辑实体的结束。

例如，下面是两个不同的语句：

printf("Hello, World! \n");
return 0;

个单独的分号也可以作为一个空语句，表示什么都不做。例如：

;

注释

C 语言有两种注释方式：

// 单行注释

 以 // 开始的单行注释，这种注释可以单独占一行。

/* 单行注释 */
/* 多行注释多行注释多行注释*/

/* */ 这种格式的注释可以单行或多行。

// 这是单行注释/*
这是多行注释
它可以跨越多行
*/int main() {// 打印一条消息printf("Hello, World!\n");return 0;
}

您不能在注释内嵌套注释，注释也不能出现在字符串或字符值中。

标识符

标识符是程序中变量、函数、数组等的名字。标识符由字母（大写或小写）、数字和下划线组成，但第一个字符必须是字母或下划线，不能是数字。

一个标识符以字母 A-Z 或 a-z 或下划线 _ 开始，后跟零个或多个字母、下划线和数字（0-9）。

C 标识符内不允许出现标点字符，比如 @、$ 和 %。C 是区分大小写的编程语言。因此，在 C 中，Manpower 和 manpower 是两个不同的标识符。下面列出几个有效的标识符：

mohd       zara    abc   move_name  a_123
myname50   _temp   j     a23b9      retVal

变量

变量用于存储数据，必须先声明后使用：

int age = 30;         // 整数变量
float salary = 5000.50;  // 浮点数变量
char initial = 'J';   // 字符变量

常量

常量是固定值，在程序执行期间不会改变。

常量可以是整型常量、浮点型常量、字符常量、枚举常量等。

const int MAX = 100;  // 整型常量
const float PI = 3.14;  // 浮点型常量
const char NEWLINE = '\n';  // 字符常量

字符串字面量

字符串字面量是由双引号括起来的字符序列。

字符串末尾会自动添加一个空字符 \0。

char greeting[] = "Hello, World!";

运算符（Operators）

运算符用于执行各种操作，如算术运算、逻辑运算、比较运算等。

C 语言中的运算符种类繁多，常见的包括：

• 算术运算符：

  运算符	描述	示例
  +	加法	a + b
  -	减法	a - b
  *	乘法	a * b
  /	除法	a / b
  %	取模(取余)	a % b
  ++	自增	a++或++a
  --	自减	a--或--a

• 关系运算符：

  运算符	描述	示例
  ==	等于	a == b
  !=	不等于	a != b
  >	大于	a > b
  <	小于	a < b
  >=	大于等于	a >= b
  <=	小于等于	a <= b

• 逻辑运算符：

  运算符	描述	示例
  &&	逻辑与	a && b
  ||	逻辑或	a || b
  !	逻辑非	!a

• 位运算符：

  运算符	描述	示例
  &	按位与	a & b
  |	按位或	a | b
  ^	按位异或	a ^ b
  ~	按位取反	~a
  <<	左移	a << 2
  >>	右移	a >> 2

• 赋值运算符：

  运算符	描述	示例
  =	简单赋值	a = b
  +=	加后赋值	a += b
  -=	减后赋值	a -= b
  *=	乘后赋值	a *= b
  /=	除后赋值	a /= b
  %=	取模后赋值	a %= b

• 其他运算符：

  运算符	描述	示例
  ?:	条件运算符(三元)	a > b ? a : b
  sizeof	返回变量/类型大小	sizeof(int)
  &	取地址运算符	&a
  *	指针运算符	*ptr

关键字

下表列出了 C 中的保留字。这些保留字不能作为常量名、变量名或其他标识符名称。

关键字	说明
auto	声明自动变量
break	跳出当前循环
case	开关语句分支
char	声明字符型变量或函数返回值类型
const	定义常量，如果一个变量被 const 修饰，那么它的值就不能再被改变
continue	结束当前循环，开始下一轮循环
default	开关语句中的"其它"分支
do	循环语句的循环体
double	声明双精度浮点型变量或函数返回值类型
else	条件语句否定分支（与 if 连用）
enum	声明枚举类型
extern	声明变量或函数是在其它文件或本文件的其他位置定义
float	声明浮点型变量或函数返回值类型
for	一种循环语句
goto	无条件跳转语句
if	条件语句
int	声明整型变量或函数
long	声明长整型变量或函数返回值类型
register	声明寄存器变量
return	子程序返回语句（可以带参数，也可不带参数）
short	声明短整型变量或函数
signed	声明有符号类型变量或函数
sizeof	计算数据类型或变量长度（即所占字节数）
static	声明静态变量
struct	声明结构体类型
switch	用于开关语句
typedef	用以给数据类型取别名
unsigned	声明无符号类型变量或函数
union	声明共用体类型
void	声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针
volatile	说明变量在程序执行中可被隐含地改变
while	循环语句的循环条件

C99 新增关键字

_Bool

_Complex

_Imaginary

inline

restrict

C11 新增关键字

_Alignas	_Alignof	_Atomic	_Generic	_Noreturn
_Static_assert	_Thread_local

C 中的空格

只包含空格的行，被称为空白行，可能带有注释，C 编译器会完全忽略它。

在 C 中，空格用于描述空白符、制表符、换行符和注释。空格分隔语句的各个部分，让编译器能识别语句中的某个元素（比如 int）在哪里结束，下一个元素在哪里开始。因此，在下面的语句中：

int age;

在这里，int 和 age 之间必须至少有一个空格字符（通常是一个空白符），这样编译器才能够区分它们。另一方面，在下面的语句中：

fruit = apples + oranges;   // 获取水果的总数

fruit 和 =，或者 = 和 apples 之间的空格字符不是必需的，但是为了增强可读性，您可以根据需要适当增加一些空格。