具体描述
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《C语言程序设计实战：从入门到精通》 本书是一本面向广大C语言学习者的实用技术教程，旨在帮助读者深入理解C语言的核心概念，掌握编写高效、健壮程序的设计思想和技巧。全书内容紧密结合实际开发需求，从基础语法入手，逐步深入到高级特性和常用库的应用，力求为读者构建一个扎实的C语言知识体系。 第一部分：C语言基础精讲 本部分将带领读者从零开始，系统地学习C语言的基础知识。 第一章：C语言概述与开发环境搭建 1.1 C语言的历史与特点 介绍C语言的起源、发展以及其在当今软件开发中的重要地位。 分析C语言简洁、高效、灵活的特点，以及其跨平台能力。 1.2 C语言开发环境的搭建 详细指导读者在Windows、Linux和macOS等主流操作系统上安装和配置GCC编译器及集成开发环境（IDE），如VS Code、Code::Blocks或Dev-C++。 演示第一个C语言程序“Hello, World!”的编写、编译和运行过程，帮助读者熟悉开发流程。 1.3 程序的结构与基本概念 讲解C语言程序的构成元素，如主函数（main）、语句、表达式、注释等。 介绍源代码、目标代码、可执行文件的概念。 第二章：数据类型、变量与常量 2.1 基本数据类型 深入讲解整型（short, int, long）、浮点型（float, double）以及字符型（char）的存储方式、取值范围和使用规则。 强调不同数据类型在内存中的表示及其对运算的影响。 2.2 变量的声明与初始化 阐述变量的命名规则，以及如何在程序中使用变量存储数据。 讲解变量的声明和初始化，以及初始化不当可能带来的问题。 2.3 常量的定义与使用 介绍使用`define`预处理指令定义符号常量，以及使用`const`关键字定义常变量。 分析两者的区别和适用场景。 2.4 类型转换 讲解隐式类型转换（自动类型转换）和显式类型转换（强制类型转换），以及它们在运算中的应用和潜在风险。 第三章：运算符与表达式 3.1 算术运算符 详细介绍加（+）、减（-）、乘（）、除（/）、取模（%）等算术运算符。 讲解运算符的优先级和结合性，以及它们如何影响表达式的计算顺序。 3.2 关系运算符与逻辑运算符 介绍等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）等关系运算符。 讲解逻辑与（&&）、逻辑或（||）、逻辑非（!）等逻辑运算符，以及它们在条件判断中的作用。 3.3 位运算符 讲解按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）、左移（<<）、右移（>>）等位运算符，以及在位操作中的应用。 3.4 赋值运算符与复合赋值运算符 介绍赋值运算符（=），以及+=、-=、=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=等复合赋值运算符，强调其简洁性和效率。 3.5 其他运算符 讲解条件运算符（?:）和逗号运算符（,）。 第四章：程序控制结构 4.1 条件判断语句 if语句：讲解单分支、双分支（if-else）和多分支（if-else if-else）结构。 switch语句：介绍switch语句的用法，以及break和default关键字的作用。 4.2 循环语句 while循环：讲解while循环的结构和应用场景。 do-while循环：分析do-while循环与while循环的区别，以及其至少执行一次的特性。 for循环：详述for循环的三个组成部分（初始化、条件、更新），以及其在计数循环中的优势。 break与continue语句：讲解break语句如何终止循环，以及continue语句如何跳过当前循环的剩余部分。 4.3 嵌套的控制结构 演示如何在循环内部使用条件语句，或在条件语句内部使用循环，以实现更复杂的程序逻辑。 第五章：函数 5.1 函数的定义与调用 讲解函数的概念，以及为什么需要使用函数（模块化、代码复用）。 详细介绍函数的定义格式（返回值类型、函数名、参数列表、函数体）。 演示函数的调用方式，以及实参和形参的关系。 5.2 函数的参数传递 深入讲解传值调用（pass-by-value）和传址调用（pass-by-reference，通过指针实现）。 分析两种方式的区别以及在实际应用中的影响。 5.3 函数的返回值 讲解`return`语句的使用，以及函数如何将计算结果返回给调用者。 介绍`void`类型函数。 5.4 变量的作用域与生命周期 区分局部变量和全局变量，理解它们的作用域和生命周期。 讲解静态变量（static）的特性。 5.5 函数的声明与定义 讲解函数原型（函数声明）的重要性，以及如何组织代码以避免编译错误。 第六章：数组 6.1 一维数组 讲解一维数组的声明、初始化和访问元素的方式。 演示如何使用循环遍历数组，以及数组越界的危害。 6.2 多维数组 介绍二维数组的声明、初始化和访问方式，并将其与矩阵的概念联系起来。 扩展到更高维数组的概念。 6.3 字符数组与字符串 讲解字符数组在C语言中作为字符串的表示方式。 介绍C标准库中的字符串处理函数，如`strlen()`, `strcpy()`, `strcat()`, `strcmp()`等（将在后续章节详细介绍）。 第二部分：C语言高级特性与实践 在掌握了基础知识后，本部分将进一步探索C语言的强大之处，并结合实际应用场景进行讲解。 第七章：指针 7.1 指针的概念与声明 深入理解指针是存储内存地址的变量。 讲解指针变量的声明、初始化和解引用操作。 7.2 指针与数组 阐述数组名实际上是首元素的地址。 讲解使用指针访问数组元素，以及指针算术（pointer arithmetic）的原理。 7.3 指针与函数 再次强调传址调用（pass-by-reference）的实现方式。 讲解指向函数的指针。 7.4 指针与字符串 更深入地探讨字符串的内存表示，以及使用指针进行高效字符串操作。 7.5 多级指针 介绍指向指针的指针（二级指针）的概念和应用。 7.6 常量指针与指针常量 区分`const int p`和`int const p`的区别。 7.7 指针的动态内存分配 介绍`malloc()`, `calloc()`, `realloc()`, `free()`等函数，讲解如何在运行时动态分配和释放内存。 强调内存泄漏和野指针的危害。 第八章：结构体、共用体与枚举 8.1 结构体（struct） 讲解如何定义和使用结构体来组织相关数据。 介绍结构体变量的访问（`.`运算符）、指向结构体的指针（`->`运算符）以及结构体数组。 8.2 共用体（union） 理解共用体中所有成员共享同一块内存空间。 分析共用体的应用场景。 8.3 枚举（enum） 讲解如何定义和使用枚举类型来表示一组命名的整数常量，提高代码可读性。 第九章：文件操作 9.1 文件I/O概述 介绍标准I/O库（stdio.h）以及文件指针（FILE ）。 9.2 文件打开与关闭 讲解`fopen()`函数的使用，以及各种文件打开模式（"r", "w", "a", "rb", "wb", "ab"等）。 介绍`fclose()`函数。 9.3 文件读写操作 字符读写：`fgetc()`, `fputc()`。 字符串读写：`fgets()`, `fputs()`。 格式化读写：`fscanf()`, `fprintf()`。 二进制读写：`fread()`, `fwrite()`。 9.4 文件定位 介绍`fseek()`, `ftell()`, `rewind()`等函数。 第十章：预处理指令 10.1 宏定义 讲解`define`指令定义符号常量和宏。 介绍带参数的宏，以及宏的展开过程。 强调宏与函数的区别和使用注意事项（如括号的使用）。 10.2 文件包含 讲解`include`指令，以及`include `和`include "header.h"`的区别。 10.3 条件编译 介绍`ifdef`, `ifndef`, `if`, `else`, `elif`, `endif`等指令，以及它们在实现条件编译中的作用（如跨平台开发）。 第十一章：输入输出流与错误处理 11.1 标准输入输出 回顾`printf()`和`scanf()`的常用格式控制符。 讲解`getchar()`, `putchar()`, `gets()`（不推荐使用）, `puts()`等。 11.2 错误处理 介绍`errno`变量和`perror()`函数，以及如何检查系统调用错误。 讲解`exit()`函数和`return`语句在终止程序中的作用。 第十二章：常用标准库函数（字符串、数学、时间等） 12.1 字符串处理函数 (``) 深入介绍`strlen`, `strcpy`, `strncpy`, `strcat`, `strncat`, `strcmp`, `strncmp`, `strchr`, `strstr`等。 12.2 数学函数 (``) 介绍`sqrt`, `pow`, `sin`, `cos`, `log`, `exp`等常用数学函数。 12.3 时间与日期函数 (``) 介绍`time`, `localtime`, `strftime`等函数。 12.4 随机数生成 (``) 讲解`rand()`和`srand()`函数。 第三部分：综合应用与进阶 本部分将通过实际项目和进阶主题，帮助读者巩固所学知识，提升编程能力。 第十三章：链表与动态数据结构 13.1 单向链表 讲解链表的概念，以及与数组的区别。 演示如何使用结构体和指针实现链表的创建、插入、删除、查找和遍历。 13.2 双向链表与循环链表 介绍双向链表和循环链表的结构和操作。 第十四章：项目实战 14.1 简易通讯录管理系统 结合结构体、数组（或链表）、文件I/O实现一个功能完整的通讯录。 涵盖数据输入、查询、添加、删除、修改和保存功能。 14.2 文本文件分析工具 利用字符串处理、文件I/O和统计方法，实现一个简单的文本文件分析器，统计单词数、字符数、行数等。 第十五章：C语言内存管理与性能优化 15.1 深入理解内存模型 栈、堆、全局区、静态区、代码区的概念。 15.2 常见内存错误及调试技巧 野指针、悬垂指针、内存泄漏、缓冲区溢出等。 介绍GDB等调试工具的使用。 15.3 性能优化策略 算法选择、减少函数调用开销、合理使用指针、缓存利用等。 附录 附录A：C语言关键字速查表 附录B：常用ASCII码对照表 附录C：C语言错误代码查询 本书的编写风格力求清晰易懂，结合丰富的代码示例和习题，帮助读者循序渐进地掌握C语言。无论您是初次接触编程的学生，还是希望系统提升C语言技能的开发者，都能从本书中获益。通过深入学习本书内容，读者将能独立完成具有一定复杂度的C语言程序设计，为后续更高级的编程学习和实际开发打下坚实的基础。
