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第1章 初识C语言 1

1.1 C语言的起源 1

1.2 选择C语言的理由 1

1.2.1 设计特性 1

1.2.2 高效性 1

1.2.3 可移植性 2

1.2.4 强大而灵活 3

1.2.5 面向程序员 3

1.2.6 缺点 3

1.3 C语言的应用范围 3

1.4 计算机能做什么 4

1.5 高级计算机语言和编译器 5

1.6 语言标准 6

1.6.1 第1个ANSI/ISO C标准 6

1.6.2 C99标准 6

1.6.3 C11标准 7

1.7 使用C语言的7个步骤 7

1.7.1 第1步：定义程序的目标 8

1.7.2 第2步：设计程序 8

1.7.3 第3步：编写代码 8

1.7.4 第4步：编译 8

1.7.5 第5步：运行程序 9

1.7.6 第6步：测试和调试程序 9

1.7.7 第7步：维护和修改代码 9

1.7.8 说明 9

1.8 编程机制 10

1.8.1 目标代码文件、可执行文件和库 10

1.8.2 UNIX系统 11

1.8.3 GNU编译器集合和LLVM项目 13

1.8.4 Linux系统 13

1.8.5 PC的命令行编译器 14

1.8.6 集成开发环境（Windows） 14

1.8.7 Windows/Linux 15

1.8.8 Macintosh中的C 15

1.9 本书的组织结构 15

1.10 本书的约定 16

1.10.1 字体 16

1.10.2 程序输出 16

1.10.3 特殊元素 17

1.11 本章小结 17

1.12 复习题 18

1.13 编程练习 18

第2章 C语言概述 19

2.1 简单的C程序示例 19

2.2 示例解释 20

2.2.1 第1遍：快速概要 21

2.2.2 第2遍：程序细节 21

2.3 简单程序的结构 28

2.4 提高程序可读性的技巧 28

2.5 进一步使用C 29

2.5.1 程序说明 30

2.5.2 多条声明 30

2.5.3 乘法 30

2.5.4 打印多个值 30

2.6 多个函数 30

2.7 调试程序 32

2.7.1 语法错误 32

2.7.2 语义错误 33

2.7.3 程序状态 34

2.8 关键字和保留标识符 34

2.9 关键概念 35

2.10 本章小结 35

2.11 复习题 36

2.12 编程练习 37

第3章 数据和C 39

3.1 示例程序 39

3.2 变量与常量数据 42

3.3 数据：数据类型关键字 42

3.3.1 整数和浮点数 43

3.3.2 整数 43

3.3.3 浮点数 43

3.4 C语言基本数据类型 44

3.4.1 int类型 44

3.4.2 其他整数类型 47

3.4.3 使用字符：char类型 50

3.4.4 Bool类型 54

3.4.5 可移植类型：stdint.h和inttypes.h 55

3.4.6 float、double和long double 56

3.4.7 复数和虚数类型 60

3.4.8 其他类型 60

3.4.9 类型大小 62

3.5 使用数据类型 63

3.6 参数和陷阱 63

3.7 转义序列示例 64

3.7.1 程序运行情况 65

3.7.2 刷新输出 65

3.8 关键概念 66

3.9 本章小结 66

3.10 复习题 67

3.11 编程练习 68

第4章 字符串和格式化输入／输出 71

4.1 前导程序 71

4.2 字符串简介 72

4.2.1 char类型数组和null字符 72

4.2.2 使用字符串 73

4.2.3 strlen()函数 74

4.3 常量和C预处理器 76

4.3.1 const限定符 78

4.3.2 明示常量 78

4.4 printf()和scanf() 80

4.4.1 printf()函数 80

4.4.2 使用printf() 81

4.4.3 printf()的转换说明修饰符 83

4.4.4 转换说明的意义 87

4.4.5 使用scanf() 92

4.4.6 printf()和scanf()的＊修饰符 95

4.4.7 printf()的用法提示 97

4.5 关键概念 98

4.6 本章小结 98

4.7 复习题 99

4.8 编程练习 100

第5章 运算符、表达式和语句 103

5.1 循环简介 103

5.2 基本运算符 105

5.2.1 赋值运算符： 105

5.2.2 加法运算符：＋ 107

5.2.3 减法运算符：－ 107

5.2.4 符号运算符：－和＋ 107

5.2.5 乘法运算符：＊ 108

5.2.6 除法运算符： 110

5.2.7 运算符优先级 110

5.2.8 优先级和求值顺序 112

5.3 其他运算符 113

5.3.1 sizeof运算符和size_t类型 113

5.3.2 求模运算符：％ 114

5.3.3 递增运算符：＋＋ 115

5.3.4 递减运算符：－－ 118

5.3.5 优先级 118

5.3.6 不要自作聪明 119

5.4 表达式和语句 120

5.4.1 表达式 120

5.4.2 语句 120

5.4.3 复合语句（块） 123

5.5 类型转换 124

5.6 带参数的函数 127

5.7 示例程序 129

5.8 关键概念 130

5.9 本章小结 130

5.10 复习题 131

5.11 编程练习 134

第6章 C控制语句：循环 137

6.1 再探while循环 137

6.1.1 程序注释 138

6.1.2 C风格读取循环 139

6.2 while语句 140

6.2.1 终止while循环 140

6.2.2 何时终止循环 141

6.2.3 while：入口条件循环 141

6.2.4 语法要点 141

6.3 用关系运算符和表达式比较大小 143

6.3.1 什么是真 144

6.3.2 其他真值 145

6.3.3 真值的问题 146

6.3.4 新的Bool类型 147

6.3.5 优先级和关系运算符 148

6.4 不确定循环和计数循环 150

6.5 for循环 151

6.6 其他赋值运算符：＋＝、－＝、＊＝、／＝、％＝ 155

6.7 逗号运算符 156

6.8 出口条件循环：do while 159

6.9 如何选择循环 161

6.10 嵌套循环 162

6.10.1 程序分析 163

6.10.2 嵌套变式 163

6.11 数组简介 164

6.12 使用函数返回值的循环示例 166

6.12.1 程序分析 168

6.12.2 使用带返回值的函数 169

6.13 关键概念 169

6.14 本章小结 170

6.15 复习题 170

6.16 编程练习 174

第7章 C控制语句：分支和跳转 177

7.1 if语句 177

7.2 if else语句 179

7.2.1 另一个示例：介绍getchar()和putchar() 180

7.2.2 ctype.h系列的字符函数 182

7.2.3 多重选择else if 184

7.2.4 else与if配对 186

7.2.5 多层嵌套的if语句 187

7.3 逻辑运算符 190

7.3.1 备选拼写：iso646.h头文件 191

7.3.2 优先级 192

7.3.3 求值顺序 192

7.3.4 范围 193

7.4 一个统计单词的程序 194

7.5 条件运算符：？： 196

7.6 循环辅助：continue和break 198

7.6.1 continue语句 198

7.6.2 break语句 200

7.7 多重选择：switch和break 202

7.7.1 switch语句 204

7.7.2 只读每行的首字符 205

7.7.3 多重标签 206

7.7.4 switch和if else 208

7.8 goto语句 208

7.9 关键概念 211

7.10 本章小结 211

7.11 复习题 212

7.12 编程练习 214

第8章 字符输入／输出和输入验证 217

8.1 单字符I/O：getchar()和putchar() 217

8.2 缓冲区 218

8.3 结束键盘输入 219

8.3.1 文件、流和键盘输入 219

8.3.2 文件结尾 220

8.4 重定向和文件 222

8.5 创建更友好的用户界面 226

8.5.1 使用缓冲输入 226

8.5.2 混合数值和字符输入 228

8.6 输入验证 230

8.6.1 分析程序 234

8.6.2 输入流和数字 234

8.7 菜单浏览 235

8.7.1 任务 235

8.7.2 使执行更顺利 235

8.7.3 混合字符和数值输入 237

8.8 关键概念 240

8.9 本章小结 240

8.10 复习题 241

8.11 编程练习 241

第9章 函数 243

9.1 复习函数 243

9.1.1 创建并使用简单函数 244

9.1.2 分析程序 245

9.1.3 函数参数 247

9.1.4 定义带形式参数的函数 248

9.1.5 声明带形式参数函数的原型 249

9.1.6 调用带实际参数的函数 249

9.1.7 黑盒视角 250

9.1.8 使用return从函数中返回值 250

9.1.9 函数类型 252

9.2 ANSI C函数原型 253

9.2.1 问题所在 253

9.2.2 ANSI的解决方案 254

9.2.3 无参数和未指定参数 255

9.2.4 函数原型的优点 256

9.3 递归 256

9.3.1 演示递归 256

9.3.2 递归的基本原理 258

9.3.3 尾递归 258

9.3.4 递归和倒序计算 260

9.3.5 递归的优缺点 262

9.4 编译多源代码文件的程序 262

9.4.1 UNIX 263

9.4.2 Linux 263

9.4.3 DOS命令行编译器 263

9.4.4 Windows和苹果的IDE编译器 263

9.4.5 使用头文件 263

9.5 查找地址：＆运算符 267

9.6 更改主调函数中的变量 268

9.7 指针简介 269

9.7.1 间接运算符：＊ 270

9.7.2 声明指针 270

9.7.3 使用指针在函数间通信 271

9.8 关键概念 274

9.9 本章小结 275

9.10 复习题 275

9.11 编程练习 276

第10章 数组和指针 277

10.1 数组 277

10.1.1 初始化数组 277

10.1.2 指定初始化器（C99） 281

10.1.3 给数组元素赋值 282

10.1.4 数组边界 282

10.1.5 指定数组的大小 284

10.2 多维数组 284

10.2.1 初始化二维数组 287

10.2.2 其他多维数组 288

10.3 指针和数组 288

10.4 函数、数组和指针 290

10.4.1 使用指针形参 293

10.4.2 指针表示法和数组表示法 294

10.5 指针操作 295

10.6 保护数组中的数据 298

10.6.1 对形式参数使用const 299

10.6.2 const的其他内容 300

10.7 指针和多维数组 302

10.7.1 指向多维数组的指针 304

10.7.2 指针的兼容性 305

10.7.3 函数和多维数组 306

10.8 变长数组（VLA） 309

10.9 复合字面量 312

10.10 关键概念 314

10.11 本章小结 315

10.12 复习题 316

10.13 编程练习 317

第11章 字符串和字符串函数 321

11.1 表示字符串和字符串I/O 321

11.1.1 在程序中定义字符串 322

11.1.2 指针和字符串 328

11.2 字符串输入 329

11.2.1 分配空间 329

11.2.2 不幸的gets()函数 330

11.2.3 gets()的替代品 331

11.2.4 scanf()函数 336

11.3 字符串输出 337

11.3.1 puts()函数 338

11.3.2 fputs()函数 339

11.3.3 printf()函数 339

11.4 自定义输入／输出函数 340

11.5 字符串函数 342

11.5.1 strlen()函数 342

11.5.2 strcat()函数 343

11.5.3 strncat()函数 345

11.5.4 strcmp()函数 346

11.5.5 strcpy()和strncpy()函数 351

11.5.6 sprintf()函数 356

11.5.7 其他字符串函数 357

11.6 字符串示例：字符串排序 359

11.6.1 排序指针而非字符串 360

11.6.2 选择排序算法 361

11.7 ctype.h字符函数和字符串 362

11.8 命令行参数 363

11.8.1 集成环境中的命令行参数 365

11.8.2 Macintosh中的命令行参数 365

11.9 把字符串转换为数字 365

11.10 关键概念 368

11.11 本章小结 368

11.12 复习题 369

11.13 编程练习 371

第12章 存储类别、链接和内存管理 373

12.1 存储类别 373

12.1.1 作用域 374

12.1.2 链接 376

12.1.3 存储期 376

12.1.4 自动变量 377

12.1.5 寄存器变量 380

12.1.6 块作用域的静态变量 381

12.1.7 外部链接的静态变量 382

12.1.8 内部链接的静态变量 386

12.1.9 多文件 386

12.1.10 存储类别说明符 387

12.1.11 存储类别和函数 389

12.1.12 存储类别的选择 389

12.2 随机数函数和静态变量 390

12.3 掷骰子 393

12.4 分配内存：malloc()和free() 396

12.4.1 free()的重要性 399

12.4.2 calloc()函数 400

12.4.3 动态内存分配和变长数组 400

12.4.4 存储类别和动态内存分配 401

12.5 ANSI C类型限定符 402

12.5.1 const类型限定符 403

12.5.2 volatile类型限定符 404

12.5.3 restrict类型限定符 405

12.5.4 Atomi c类型限定符（C11） 406

12.5.5 旧关键字的新位置 406

12.6 关键概念 407

12.7 本章小结 407

12.8 复习题 408

12.9 编程练习 409

第13章 文件输入／输出 413

13.1 与文件进行通信 413

13.1.1 文件是什么 413

13.1.2 文本模式和二进制模式 413

13.1.3 I/O的级别 415

13.1.4 标准文件 415

13.2 标准I/O 415

13.2.1 检查命令行参数 416

13.2.2 fopen()函数 416

13.2.3 getc()和putc()函数 417

13.2.4 文件结尾 418

13.2.5 fclose()函数 419

13.2.6 指向标准文件的指针 419

13.3 一个简单的文件压缩程序 419

13.4 文件I/O：fprintf()、fscanf()、fgets()和fputs() 421

13.4.1 fprintf()和fscanf()函数 421

13.4.2 fgets()和fputs()函数 422

13.5 随机访问：fseek()和ftell() 423

13.5.1 fseek()和ftell()的工作原理 424

13.5.2 二进制模式和文本模式 425

13.5.3 可移植性 425

13.5.4 fgetpos()和fsetpos()函数 426

13.6 标准I/O的机理 426

13.7 其他标准I/O函数 427

13.7.1 int ungetc(int c，FILE＊fp）函数 427

13.7.2 int fflush()函数 428

13.7.3 int setvbuf()函数 428

13.7.4 二进制I/O：fread()和fwrite() 428

13.7.5 size_t fwrite()函数 429

13.7.6 size_t fread()函数 430

13.7.7 int feof（FILE＊fp）和int ferror（FILE＊fp）函数 430

13.7.8 一个程序示例 430

13.7.9 用二进制I/O进行随机访问 433

13.8 关键概念 435

13.9 本章小结 435

13.10 复习题 435

13.11 编程练习 437

第14章 结构和其他数据形式 439

14.1 示例问题：创建图书目录 439

14.2 建立结构声明 441

14.3 定义结构变量 441

14.3.1 初始化结构 442

14.3.2 访问结构成员 443

14.3.3 结构的初始化器 443

14.4 结构数组 444

14.4.1 声明结构数组 446

14.4.2 标识结构数组的成员 447

14.4.3 程序讨论 447

14.5 嵌套结构 448

14.6 指向结构的指针 449

14.6.1 声明和初始化结构指针 450

14.6.2 用指针访问成员 451

14.7 向函数传递结构的信息 451

14.7.1 传递结构成员 451

14.7.2 传递结构的地址 452

14.7.3 传递结构 453

14.7.4 其他结构特性 454

14.7.5 结构和结构指针的选择 458

14.7.6 结构中的字符数组和字符指针 458

14.7.7 结构、指针和malloc() 459

14.7.8 复合字面量和结构（C99） 462

14.7.9 伸缩型数组成员（C99） 463

14.7.10 匿名结构（C11） 465

14.7.11 使用结构数组的函数 466

14.8 把结构内容保存到文件中 467

14.8.1 保存结构的程序示例 468

14.8.2 程序要点 470

14.9 链式结构 471

14.10 联合简介 472

14.10.1 使用联合 472

14.10.2 匿名联合（C11） 473

14.11 枚举类型 474

14.11.1 enum常量 475

14.11.2 默认值 475

14.11.3 赋值 475

14.11.4 enum的用法 476

14.11.5 共享名称空间 477

14.12 typedef简介 478

14.13 其他复杂的声明 479

14.14 函数和指针 481

14.15 关键概念 487

14.16 本章小结 487

14.17 复习题 488

14.18 编程练习 490

第15章 位操作 493

15.1 二进制数、位和字节 493

15.1.1 二进制整数 494

15.1.2 有符号整数 494

15.1.3 二进制浮点数 495

15.2 其他进制数 495

15.2.1 八进制 495

15.2.2 十六进制 496

15.3 C按位运算符 496

15.3.1 按位逻辑运算符 497

15.3.2 用法：掩码 498

15.3.3 用法：打开位（设置位） 498

15.3.4 用法：关闭位（清空位） 499

15.3.5 用法：切换位 499

15.3.6 用法：检查位的值 500

15.3.7 移位运算符 500

15.3.8 编程示例 501

15.3.9 另一个例子 503

15.4 位字段 505

15.4.1 位字段示例 506

15.4.2 位字段和按位运算符 509

15.5 对齐特性（C11） 515

15.6 关键概念 516

15.7 本章小结 516

15.8 复习题 517

15.9 编程练习 518

第16章 C预处理器和C库 521

16.1 翻译程序的第一步 521

16.2 明示常量：＃define 522

16.2.1 记号 525

16.2.2 重定义常量 525

16.3 在＃define中使用参数 525

16.3.1 用宏参数创建字符串：＃运算符 527

16.3.2 预处理器黏合剂：＃＃运算符 528

16.3.3 变参宏：...和_ _VA_ARGS_ _ 529

16.4 宏和函数的选择 530

16.5 文件包含：＃include 531

16.5.1 头文件示例 531

16.5.2 使用头文件 533

16.6 其他指令 534

16.6.1 ＃undef指令 534

16.6.2 从C预处理器角度看已定义 534

16.6.3 条件编译 535

16.6.4 预定义宏 539

16.6.5 ＃line和＃error 540

16.6.6 ＃pragma 540

16.6.7 泛型选择（C11） 541

16.7 内联函数（C99） 542

16.8 _Noreturn函数（C11） 544

16.9 C库 544

16.9.1 访问C库 544

16.9.2 使用库描述 545

16.10 数学库 546

16.10.1 三角问题 547

16.10.2 类型变体 548

16.10.3 tgmath.h库（C99） 550

16.11 通用工具库 550

16.11.1 exit()和atexit()函数 550

16.11.2 qsort()函数 552

16.12 断言库 556

16.12.1 assert的用法 556

16.12.2 _Static_assert（C11） 557

16.13 string.h库中的memcpy()和memmove() 558

16.14 可变参数：stdarg.h 560

16.15 关键概念 562

16.16 本章小结 562

16.17 复习题 562

16.18 编程练习 563

第17章 高级数据表示 567

17.1 研究数据表示 567

17.2 从数组到链表 570

17.2.1 使用链表 572

17.2.2 反思 576

17.3 抽象数据类型（ADT） 576

17.3.1 建立抽象 577

17.3.2 建立接口 578

17.3.3 使用接口 581

17.3.4 实现接口 583

17.4 队列ADT 589

17.4.1 定义队列抽象数据类型 590

17.4.2 定义一个接口 590

17.4.3 实现接口数据表示 591

17.4.4 测试队列 598

17.5 用队列进行模拟 600

17.6 链表和数组 605

17.7 二叉查找树 608

17.7.1 二叉树ADT 608

17.7.2 二叉查找树接口 609

17.7.3 二叉树的实现 611

17.7.4 使用二叉树 624

17.7.5 树的思想 628

17.8 其他说明 629

17.9 关键概念 630

17.10 本章小结 630

17.11 复习题 630

17.12 编程练习 631

附录A 复习题答案 633

附录B 参考资料 665

B.1 参考资料Ⅰ：补充阅读 665

B.2 参考资料Ⅱ：C运算符 667

B.3 参考资料Ⅲ：基本类型和存储类别 671

B.4 参考资料Ⅳ：表达式、语句和程序流 675

B.5 参考资料Ⅴ：新增C99和C11的ANSI C库 679

B.6 参考资料Ⅵ：扩展的整数类型 714

B.7 参考资料Ⅶ：扩展字符支持 716

B.8 参考资料Ⅷ：C99/C11数值计算增强 720

B.9 参考资料Ⅸ：C和C＋＋的区别 726