C語言速查表

---

---

這份C語言速查錶快速概述了C語言的概念，從基礎到高階。這份速查表對學生、開發者和正在準備面試的人非常有用。通讀這份速查表，學習C程式語言的所有基本和高階概念。

C程式的基本結構

C程式的基本結構讓你瞭解在C語言中編寫程式所需的基本語句。以下是C程式的基本結構：

// Preprocessor directive/header file inclusion section
#include <stdio.h>

// Global declaration section

// the main() function
int main() {
   // Variable declarations section 
   int x, y;
    
   // other code statements section

   // Return o
   return 0;
}
// Other user-defined function definition section

#include <stdio.h>

#include 是一個預處理器指令，它包含C程式中的標頭檔案。stdio.h 是一個頭檔案，其中定義了所有與輸入輸出相關的函式。

main() 函式

main() 函式是C程式的入口點，程式的執行從main() 函式開始。

以下是main() 函式的語法：

int main() {
   return 0;
}

註釋

C語言中有兩種型別的註釋。單行註釋和多行註釋。編譯器會忽略註釋。

單行註釋

使用 // 來編寫單行註釋。

// This is a single-line comment

多行註釋

在文字之前和之後使用 /* 和 */ 來在C語言中編寫多行註釋。

/*
This is line 1
This is line 2
..
*/

列印(printf() 函式)

printf() 函式是一個庫函式，用於在控制檯輸出上列印格式化的文字。每當你想列印任何內容時，都使用 printf()。

示例

printf("Hello world");

使用者輸入(scanf() 函式)

scanf() 函式用於從使用者處獲取各種型別的輸入。

以下是 scanf() 函式的語法：

scanf("format_specifier", &variable_name);

格式說明符

以下是printf() 和scanf() 函式中使用的C格式說明符列表，用於列印/輸入特定型別的數值。

示例

#include <stdio.h>

int main(){

   int age = 18;

   float percent = 67.75;

   printf("Age: %d \nPercent: %f", age, percent);

   return 0;
}

輸出

Age: 18 
Percent: 67.750000

資料型別

資料型別指定儲存在變數中的資料的型別和大小。資料型別分為3類：

• 基本資料型別
• 派生資料型別
• 使用者自定義資料型別

基本資料型別

基本資料型別是C語言中的內建資料型別，它們也用於建立派生資料型別。

派生資料型別

派生資料型別是從基本資料型別派生出來的。派生資料型別包括：

• 陣列
• 指標

使用者自定義資料型別

使用者自定義資料型別是由程式設計師建立的，用於處理不同型別的資料，並根據需求而定。使用者自定義資料型別包括：

• 結構體
• 聯合體
• 列舉

基本的輸入輸出

對於C語言中的基本輸入和輸出，我們使用printf() 和scanf() 函式。

printf() 函式用於在控制檯上列印格式化的文字。

printf("Hello world");

scanf() 函式用於從使用者處獲取輸入。

scanf("%d", &x); // Integer input
scanf("%f", &y); // float input
scanf("%c", &z); // Character Input
scanf("%s", name); // String input

基本輸入輸出示例

#include <stdio.h>

int main() {
   int num;

   printf("Input any integer number: ");
   scanf("%d", &num);

   printf("The input is: %d\n", num);

   return 0;
} 

輸出

Input any integer number: The input is: 0

識別符號

C識別符號是使用者為變數、常量、函式等定義的名稱。定義識別符號的規則如下：

• 關鍵字不能用作識別符號。
• 識別符號中只允許使用字母、下劃線符號 (_) 和數字。
• 識別符號必須以字母或下劃線開頭。
• 同一個識別符號不能用作兩個實體的名稱。
• 識別符號應該有意義且具有描述性。

有效識別符號示例

age, _name, person1, roll_no

關鍵字

C關鍵字是C編譯器中的保留字，它們用於特定目的，不能用作識別符號。

以下是C語言中的關鍵字：

變數

C變數是賦予儲存區域的名稱，我們的程式可以使用它來訪問和操作資料。

宣告變數的語法

data_type variable_name;

轉義序列

轉義序列是特殊字元後跟轉義符（反斜槓 \）。轉義序列具有特殊含義，用於列印那些無法正常列印的字元。

以下是C語言中的轉義序列列表：

運算子

運算子是用於執行特定數學或邏輯運算的特殊符號。

以下是C語言中使用的運算子：

運算子示例

result = num1 + num2;
if(result >=10){
   printf("Greater than 10.");
}

條件語句

C語言提供以下條件語句：

• if語句
• if-else語句
• if-else-if語句
• 巢狀if-else語句
• switch語句
• 三元運算子

if語句

一個if語句由一個布林表示式和一個或多個語句組成。

if語句的語法如下：

if(boolean_expression) {
   /* statement(s) will execute if the boolean expression is true */
}

if-else語句

一個if-else語句可以後跟一個可選的else語句，當布林表示式為假時執行。

if語句的語法如下：

if (Boolean expr){
   Expression;
   . . .
}
else{
   Expression;
   . . .
}

if-else-if語句

if-else-if語句也稱為階梯式if-else。當條件不為真時，它用於檢查多個條件。

if-else-if語句的語法：

if(condition1){
}
else if(condition2){
}
…
else{
}

巢狀if語句

透過使用巢狀if語句，你可以在另一個if或else-if語句內使用一個if或else-if語句。

巢狀if語句的語法：

if (expr1){
   if (expr2){
      block to be executed when 
      expr1 and expr2 are true
   }
   else{
      block to be executed when 
      expr1 is true but expr2 is false
   }        
}

switch語句

一個switch語句允許測試變數與值的列表是否相等。

switch語句的語法如下：

switch (Expression){

   // if expr equals Value1
   case Value1: 
      Statement1;
      Statement2;
      break;
   
   // if expr equals Value2
   case Value2: 
      Statement1;
      Statement2;
      break;
      .
      . 
   // if expr is other than the specific values above
   default:
      Statement1;
      Statement2;
}

三元運算子

三元運算子(?:) 也稱為條件運算子。它可以用作if-else語句的替代。

三元運算子的語法如下：

(condition) ? true_block: false_block;

迴圈

C語言迴圈用於分別執行一個或多個語句塊指定的次數，或直到達到某個條件。以下是C語言中的迴圈語句：

• while迴圈
• do...while迴圈
• for迴圈

while迴圈

while迴圈是一種入口控制迴圈，其中在執行迴圈體之前檢查條件。

while迴圈的語法如下：

while(test_condition){
   // Statement(s);
}

do…while迴圈

do…while迴圈是一種出口控制迴圈，其中在檢查條件之前執行迴圈體。

do…while迴圈的語法如下：

do{
   // Statement(s);
}while(test_condition);

for迴圈

for迴圈也是一種入口控制迴圈，其中元素（初始化、測試條件和增量）放在一起，在for關鍵字的括號內形成for迴圈。

for迴圈的語法如下：

for(initialization ; test condition ; increment){
   // Statement (s);
}

跳轉語句

跳轉語句用於將程式的流程從一個地方轉移到另一個地方。以下是C語言中的跳轉語句：

• goto語句
• break語句
• continue語句

goto語句

goto語句將程式的控制轉移到特定的標籤。你需要定義一個後跟冒號(:)的標籤。goto語句可以向上或向下轉移程式的流程。

goto語句的語法如下：

標籤名

//Statement(s)
if(test_condition){
   goto label_name;
}

break語句

break語句可以與迴圈和switch語句一起使用。break語句終止迴圈執行並將程式的控制轉移到迴圈體之外。

break語句的語法如下：

while(condition1){
   . . .
   . . .
   if(condition2)
   break;
      . . .
      . . .
}

continue語句

continue語句用於跳過當前迭代中迴圈內其餘語句的執行，並將其轉移到下一個迴圈迭代。

continue語句的語法如下：

while (expr){
   . . .
   . . .
   if (condition)
      continue;
   . . .
}

使用者自定義函式

使用者自定義函式由使用者定義，用於執行特定任務以實現程式碼可重用性和模組化。

使用者自定義函式示例

#include <stdio.h>

// Function declaration
int add(int, int);

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

int main() {
   int num1 = 10, num2 = 10;
   int res_add;

   // Calling the function
   res_add = add(num1, num2);

   // Printing the results
   printf("Addition is : %d\n", res_add);

   return 0;
}

輸出

Addition is : 20

陣列

陣列是相似資料型別的多個數據項的集合，它們儲存在連續的記憶體位置。資料項可以是基本資料型別（int、float、char），也可以是使用者定義的型別，例如結構體或指標可以儲存在陣列中。

C語言陣列可以分為兩種型別：

• 一維陣列 - 一維陣列是相同資料型別的單個數據項列表。
• 多維陣列 - 多維陣列，例如二維陣列，是陣列的陣列。

陣列語法

以下是不同型別陣列宣告的語法：

type array_name [size1];   // One-dimensional array
type array_name [size1][size2];   // Two-dimensional arrays
type array_name [size1][size2][size3];    // Three-dimensional arrays

一維陣列示例

#include <stdio.h>

int main(){
   int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

   int i;  // loop counter

   // Printing array elements
   printf("The array elements are : ");
   for (i = 0; i < 5; i++) {
      printf("%d ", numbers[i]);
   }

   return 0;
}

輸出

The array elements are : 10 20 30 40 50 

二維陣列示例

#include <stdio.h>

int main () {

   /* an array with 5 rows and 2 columns*/
   int a[5][2] = { {0,0}, {1,2}, {2,4}, {3,6},{4,8}};
   int i, j;
 
   /* output each array element's value */
   for ( i = 0; i < 5; i++ ) {
      for ( j = 0; j < 2; j++ ) {
         printf("a[%d][%d] = %d\n", i,j, a[i][j] );
      }
   }
   
   return 0;
}

輸出

a[0][0] = 0
a[0][1] = 0
a[1][0] = 1
a[1][1] = 2
a[2][0] = 2
a[2][1] = 4
a[3][0] = 3
a[3][1] = 6
a[4][0] = 4
a[4][1] = 8

字串

C語言字串是一系列字元，即char資料型別的陣列，以“空字元”（用'\0'表示）結尾。要使用scanf()和printf()函式讀取和列印字串，你必須使用“%s”格式說明符。

字串宣告

char string_name[size];

讀取字串

scanf("%s", string_name);

列印字串

printf("%s", string_name);

C語言字串示例

#include <stdio.h>

int main() {
   char name[20];

   printf("Enter a name: ");
   scanf("%s", name);

   printf("You entered: %s", name);

   return 0;
}

字串函式

C標準庫string.h提供各種函式來處理字串。以下是C語言字串函式的列表：

結構體

C語言結構體是不同資料型別的集合。結構體被認為是使用者定義的資料型別，你可以在其中組合不同資料型別的資料項。

結構體宣告語法

struct struct_name {
   type1 item1;
   type2 item2;
   .
   .
}structure_variable;

結構體示例

#include <stdio.h>

struct book{
   char title[10];
   char author[20];
   double price;
   int pages;
};

int main(){
   struct book book1 = {"Learn C", "Dennis Ritchie", 675.50, 325};
   
   printf("Title:  %s \n", book1.title);
   printf("Author: %s \n", book1.author);
   printf("Price:  %lf\n", book1.price);
   printf("Pages:  %d \n", book1.pages);
   printf("Size of book struct: %d", sizeof(struct book));
   return 0;
}

輸出

Title:  Learn C 
Author: Dennis Ritchie 
Price:  675.500000
Pages:  325 
Size of book struct: 48

聯合體

C語言聯合體是一種使用者定義的資料型別，允許在同一個記憶體位置儲存不同資料型別的資料項集合。

聯合體宣告語法

union [union tag]{
   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
} [one or more union variables];

聯合體示例

#include <stdio.h>

union Data{
   int i;
   float f;
};

int main(){
   union Data data;        
   
   data.i = 10;
   data.f = 220.5;
   
   printf("data.i: %d \n", data.i);
   printf("data.f: %f \n", data.f);
   return 0;
}

輸出

data.i: 1130135552 
data.f: 220.500000 

列舉 (enums)

C語言列舉 (enum)是一種列舉資料型別，它由一組整型常量組成。

列舉宣告語法

enum myenum {val1, val2, val3, val4};

列舉示例

#include <stdio.h>

enum status_codes { OKAY = 1, CANCEL = 0, ALERT = 2 };

int main() {
   // Printing values
   printf("OKAY = %d\n", OKAY);
   printf("CANCEL = %d\n", CANCEL);
   printf("ALERT = %d\n", ALERT);

   return 0;
}

輸出

OKAY = 1
CANCEL = 0
ALERT = 2

指標

C語言指標是派生資料型別，用於儲存另一個變數的地址，也可以用於訪問和操作儲存在該位置的變數資料。

指標宣告語法

data_type *pointer_name;

指標初始化語法

如果你聲明瞭一個指標，以下是使用另一個變數的地址初始化指標的語法：

pointer_name = &variable_name;

指標示例

#include <stdio.h>

int main() {
   int x = 10;

   // Pointer declaration and initialization
   int * ptr = & x;

   // Printing the current value
   printf("Value of x = %d\n", * ptr);

   // Changing the value
   * ptr = 20;

   // Printing the updated value
   printf("Value of x = %d\n", * ptr);

   return 0;
}

輸出

Value of x = 10
Value of x = 20

指標型別

C語言中有各種型別的指標。它們是：

• 空指標
• 野指標
• 空指標
• 懸空指標
• 複雜指標
• 遠指標
• 檔案指標
• 雙指標
• 近指標

動態記憶體分配

變數的記憶體是在編譯時宣告的。C語言提供一些動態記憶體分配函式，允許在執行時為變數分配記憶體。

動態記憶體分配函式：

• malloc()
• calloc()
• realloc()
• free()

malloc()函式

malloc()函式分配請求的記憶體（指定大小的塊數），並返回指向它的指標。

malloc() 函式的語法如下：

malloc (size_t size);
calloc() Function

calloc() 函式

calloc() 函式分配請求的記憶體（指定大小的塊數），並返回 void 指標。calloc() 函式將分配的記憶體設定為零。

calloc() 函式的語法如下：

void *calloc(size_t nitems, size_t size)

realloc() 函式

realloc() 函式嘗試重新調整由指標指向的記憶體塊的大小，該指標之前已透過呼叫 malloc() 或 calloc() 函式分配。

realloc() 函式的語法如下：

void *calloc(size_t nitems, size_t size)

free() 函式

free() 函式釋放之前透過呼叫 calloc()、malloc() 或 realloc() 分配的記憶體。

realloc() 函式的語法如下：

void *calloc(size_t nitems, size_t size)

檔案處理

檔案處理指的是對檔案執行各種操作，例如建立、寫入、讀取、刪除、移動、重新命名檔案等。C 語言提供了各種檔案處理函式。

檔案操作

以下是可以使用 C 語言檔案處理函式對檔案執行的操作：

• 建立新檔案
• 開啟現有檔案
• 向檔案寫入資料
• 向檔案追加資料
• 從檔案讀取資料
• 重新命名檔案
• 刪除檔案
• 關閉檔案

檔案處理函式

以下是 C 語言中檔案處理函式的列表：

檔案處理示例

這是一個 C 語言檔案處理的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
   FILE *file;
   char file_name[] = "my_file.txt";
   char write_data[100] = "Tutorials Point";
   char read_data[100];

   // Opening file in write mode
   file = fopen("file_name.txt", "w");
   if (file == NULL) {
      printf("Error\n");
      return 1;
   }
   // Writing to the file
   fprintf(file, "%s", write_data);
   // Closing the file
   fclose(file);

   // Again, opening the file in read mode
   file = fopen("file_name.txt", "r");
   if (file == NULL) {
      printf("Error.\n");
      return 1;
   }

   // Reading data from the file
   if (fgets(read_data, 100, file) != NULL) {
      // Printing it on the screen
      printf("File's data:\n%s\n", read_data);
   }
   fclose(file);

   return 0;
}

輸出

File's data:
Tutorials Point

預處理器指令

預處理器指令是預編譯的一部分，以井號 (#) 字元開頭。這些指令指示編譯器在開始編譯過程之前展開 include 並擴充套件程式碼。

以下是預處理器指令的列表：

預處理器指令示例

這是一個 #define 的示例，它是 C 語言中的一種預處理器指令：

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

標準庫

以下是常用庫（C 標頭檔案）的列表：