?目錄
前言
1. 基礎語法
2. 流程控制
3. 函數
4. 數組與字符串
5. 指針（核心重點）
6. 內存管理
7. 結構體與聯合體
8. 文件操作
9. 預處理器
10. 高級特性
內存布局圖解
前言
在進行程序代碼開發之前，需要掌握好C語言各個模塊之間的內容。在TI開發板時，需要對C語言有更好的理解和應用，其中，主要考察的是對代碼的操作和庫函數的調用。因此，對于本次比賽內容，重新對C語言知識進行講解。
1. 基礎語法
| 模塊 | 內容 | 示例 | 要點 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 數據類型 | 基本類型、派生類型 | int a; float b; char c; | 內存占用：char(1B)?int(4B)?float(4B)?double(8B) | ||
| 變量與常量 | 變量聲明/初始化、常量定義 | const int MAX=100; | 命名規則：字母/數字/下劃線，區分大小寫 | ||
| 運算符 | 算術、關系、邏輯、位運算 | a & b; c << 2; | 優先級：`() > ! > 算術 > 關系 > && > | > 賦值` | |
| 輸入輸出 | printf()/scanf() | printf("%d,%f", num, f); | 格式符：%d整型?%f浮點?%c字符? |
2. 流程控制
| 類型 | 語法結構 | 示例 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 條件語句 |
|
if(score>90) grade='A';
else if(score>60) grade='B';| 多分支判斷 |
|?循環結構?|?for?while?do-while?|
for(int i=0; i<10; i++){sum += i;
}| 重復操作 |
|?跳轉語句?|?break?continue?goto?|
while(1){if(error) break;
}| 中斷循環/函數返回 |
3. 函數
| 模塊 | 內容 | 示例 | 要點 |
|---|---|---|---|
| 函數定義 | 返回值類型、參數列表 |
int add(int a, int b) {return a+b;
}| 需先聲明后使用 |
|?參數傳遞?| 值傳遞、地址傳遞 |
void swap(int *x, int *y) {int t=*x; *x=*y; *y=t;
}| 地址傳遞可修改實參 |
|?遞歸函數?| 函數調用自身 |
int factorial(int n) {if(n<=1) return 1;return n*factorial(n-1);
}| 需有終止條件，棧空間有限 |
|?作用域?| 局部變量、全局變量 |?static int count;?|?static延長生命周期，限制作用域 |
4. 數組與字符串
| 類型 | 聲明方式 | 操作 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 一維數組 | int arr[5]; | 索引訪問：arr[0]=10; | 下標從0開始，內存連續 |
| 多維數組 | int matrix[3][3]; | 嵌套循環遍歷 | 行優先存儲 |
| 字符數組 | char str[20]; | strcpy(s1,s2); strlen(s); | 以'\0'結尾 |
| 字符串函數 | <string.h>庫 |
strcat(s1,s2); // 拼接
strcmp(s1,s2); // 比較| 注意緩沖區溢出風險 |
5. 指針（核心重點）
| 概念 | 語法 | 示例 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 基本指針 | 變量地址操作 |
int *p = &a;
*p = 20; // 修改a的值
| 間接訪問變量 |
|?指針運算?| 算術運算、關系運算 |?p++; p1-p2;?| 數組遍歷、內存操作 |
|?數組指針?| 指針與數組關系 |
int arr[5];
int *p = arr; // p等價&arr[0]| 數組名是常量指針 |
|?函數指針?| 指向函數的指針 |
int (*funcPtr)(int);
funcPtr = &add;| 回調函數、策略模式 |
|?多級指針?| 指針的指針 |?int **pp = &p;?| 動態二維數組 |
6. 內存管理
| 操作 | 函數 | 示例 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 靜態分配 | 編譯時分配 | int arr[100]; | 棧空間有限(通常1-8MB) |
| 動態分配 | malloc/calloc |
int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));| 堆空間較大，需手動釋放 |
|?內存釋放?|?free()?|?free(p); p=NULL;?| 避免野指針 |
|?內存操作?|?memset/memcpy?|
memset(p, 0, 100); // 內存置0
memcpy(dest, src, size);| 底層內存操作 |
7. 結構體與聯合體
| 類型 | 定義方式 | 特點 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 結構體 |
struct Student {char name[20];int age;
};
| 不同數據類型的集合 | 數據封裝 |
|?結構體指針?|
struct Student *s;
s->age = 20;| 箭頭運算符訪問 | 動態結構體 |
|?聯合體?|
union Data {int i;float f;
};| 共享內存空間 | 節省內存、類型轉換 |
|?枚舉?|
enum Color {RED, GREEN=5, BLUE};| 命名常量集合 | 狀態機、選項設置 |
8. 文件操作
| 操作 | 函數 | 模式 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 打開文件 | fopen() | "r"讀?"w"寫?"a"追加 | FILE *fp = fopen("data.txt","r"); |
| 讀寫數據 | fprintf/fscanf | 格式化I/O |
fprintf(fp, "%d", num);
fscanf(fp, "%d", &num);|?字符I/O?|?fgetc/fputc?| 單個字符 |?ch = fgetc(fp);?|
|?行I/O?|?fgets/fputs?| 字符串 |?fgets(buf, 100, fp);?|
|?關閉文件?|?fclose()?| 釋放資源 |?fclose(fp);?|
9. 預處理器
| 指令 | 功能 | 示例 | 應用場景 |
|---|---|---|---|
| 宏定義 | #define | #define PI 3.14159 | 常量定義、代碼簡化 |
| 條件編譯 | #ifdef/#endif |
#ifdef DEBUGprintf("Debug info");
#endif10. 高級特性
| 特性 | 說明 | 示例 | 應用 |
|---|---|---|---|
| 位字段 | 緊湊存儲布爾值 |
struct {unsigned int isReady:1;unsigned int hasData:1;
} status;| 硬件寄存器操作 |
|?可變參數?| 不定參數函數 |
#include <stdarg.h>
void func(int n, ...) {va_list args;va_start(args, n);int val = va_arg(args, int);
}|?printf()實現原理 |
|?內聯函數?|?inline關鍵字 |?inline int max(int a, int b);?| 減少函數調用開銷 |
|?類型限定符?|?const?volatile?|?volatile int *reg;?| 硬件編程、編譯器優化控制 |
內存布局圖解
+------------------+
| ? 代碼區 ? ? ? ? | 程序指令（只讀）
+------------------+
| ? 靜態數據區 ? ? ?| 全局/靜態變量
+------------------+
| ? ? ? ↓ 堆 ? ? ? | 動態分配（malloc等）
| ? ? ? ↑ ? ? ? ? ?|
+------------------+
| ? ? ? ↓ 棧 ? ? ? | 局部變量、函數調用
| ? ? ? ↑ ? ? ? ? ?|
+------------------+
| ? 命令行參數 ? ? ?| argc/argv
+------------------+
 128. 最長連續序列 （哈希表）)
