第 1章　初識C語言 1

1.1　C語言的起源 1

1.2　選擇C語言的理由 1

1.2.1　設計特性 1

1.2.2　高效性 1

1.2.3　可移植性 2

1.2.4　強大而靈活 2

1.2.5　面向程序員 2

1.2.6　缺點 3

1.3　C語言的應用范圍 3

1.4　計算機能做什么 4

1.5　高級計算機語言和編譯器 4

1.6　語言標準 5

1.6.1　第 1個ANSI/ISO C標準 5

1.6.2　C99標準 6

1.6.3　C11標準 6

1.7　使用C語言的7個步驟 6

1.7.1　第 1步：定義程序的目標 7

1.7.2　第 2步：設計程序 7

1.7.3　第3步：編寫代碼 7

1.7.4　第4步：編譯 8

1.7.5　第5步：運行程序 8

1.7.6　第6步：測試和調(diào)試程序 8

1.7.7　第7步：維護和修改代碼 8

1.7.8　說明 9

1.8　編程機制 9

1.8.1　目標代碼文件、可執(zhí)行文件和庫 9

1.8.2　UNIX系統(tǒng) 10

1.8.3　GNU編譯器集合和LLVM項目 12

1.8.4　Linux系統(tǒng) 12

1.8.5　PC的命令行編譯器 12

1.8.6　集成開發(fā)環(huán)境（Windows） 13

1.8.7　Windows/Linux 14

1.8.8　Macintosh中的C 14

1.9　本書的組織結(jié)構(gòu) 14

1.10　本書的約定 15

1.10.1　字體 15

1.10.2　程序輸出 15

1.10.3　特殊元素 16

1.11　本章小結(jié) 16

1.12　復習題 16

1.13　編程練習 16

第 2章　C語言概述 17

2.1　簡單的C程序示例 17

2.2　示例解釋 18

2.2.1　第 1遍：快速概要 18

2.2.2　第 2遍：程序細節(jié) 19

2.3　簡單程序的結(jié)構(gòu) 24

2.4　提高程序可讀性的技巧 25

2.5　進一步使用C 26

2.5.1　程序說明 26

2.5.2　多條聲明 27

2.5.3　乘法 27

2.5.4　打印多個值 27

2.6　多個函數(shù) 27

2.7　調(diào)試程序 28

2.7.1　語法錯誤 29

2.7.2　語義錯誤 29

2.7.3　程序狀態(tài) 30

2.8　關(guān)鍵字和保留標識符 31

2.9　關(guān)鍵概念 31

2.10　本章小結(jié) 31

2.11　復習題 32

2.12　編程練習 33

第3章　數(shù)據(jù)和C 34

3.1　示例程序 34

3.1.1　程序中的新元素 35

3.2　變量與常量數(shù)據(jù) 36

3.3　數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字 36

3.3.1　整數(shù)和浮點數(shù) 37

3.3.2　整數(shù) 37

3.3.3　浮點數(shù) 38

3.4　C語言基本數(shù)據(jù)類型 38

3.4.1　int類型 38

3.4.2　其他整數(shù)類型 41

3.4.3　使用字符：char類型 44

3.4.4　_Bool類型 48

3.4.5　可移植類型：stdint.h和

inttypes.h 48

3.4.6　float、double和

long double 49

3.4.7　復數(shù)和虛數(shù)類型 52

3.4.8　其他類型 53

3.4.9　類型大小 54

3.5　使用數(shù)據(jù)類型 55

3.6　參數(shù)和陷阱 55

3.7　轉(zhuǎn)義序列示例 56

3.7.1　程序運行情況 57

3.7.2　刷新輸出 57

3.8　關(guān)鍵概念 58

3.9　本章小結(jié) 58

3.10　復習題 58

3.11　編程練習 60

第4章　字符串和格式化輸入/輸出 61

4.1　前導程序 61

4.2　字符串簡介 62

4.2.1　char類型數(shù)組和null字符 62

4.2.2　使用字符串 63

4.2.3　strlen()函數(shù) 63

4.3　常量和C預處理器 65

4.3.1　const限定符 67

4.3.2　明示常量 67

4.4　printf()和scanf() 69

4.4.1　printf()函數(shù) 69

4.4.2　使用printf() 70

4.4.3　printf()的轉(zhuǎn)換說明修飾符 71

4.4.4　轉(zhuǎn)換說明的意義 75

4.4.5　使用scanf() 79

4.4.6　printf()和scanf()的*

修飾符 82

4.4.7　printf()的用法提示 83

4.5　關(guān)鍵概念 84

4.6　本章小結(jié) 85

4.7　復習題 85

4.8　編程練習 87

第5章　運算符、表達式和語句 88

5.1　循環(huán)簡介 88

5.2　基本運算符 90

5.2.1　賦值運算符：= 90

5.2.2　加法運算符： 91

5.2.3　減法運算符：- 92

5.2.4　符號運算符：-和 92

5.2.5　乘法運算符：* 92

5.2.6　除法運算符：/ 93

5.2.7　運算符優(yōu)先級 94

5.2.8　優(yōu)先級和求值順序 95

5.3　其他運算符 96

5.3.1　sizeof運算符和size_t類型 96

5.3.2　求模運算符：% 97

5.3.3　遞增運算符： 98

5.3.4　遞減運算符：-- 100

5.3.5　優(yōu)先級 101

5.3.6　不要自作聰明 101

5.4　表達式和語句 102

5.4.1　表達式 102

5.4.2　語句 103

5.4.3　復合語句（塊） 105

5.5　類型轉(zhuǎn)換 106

5.6　帶參數(shù)的函數(shù) 109

5.7　示例程序 110

5.8　關(guān)鍵概念 111

5.9　本章小結(jié) 112

5.10　復習題 112

5.11　編程練習 114

第6章　C控制語句：循環(huán) 116

6.1　再探while循環(huán) 116

6.1.1　程序注釋 117

6.1.2　C風格讀取循環(huán) 118

6.2　while語句 118

6.2.1　終止while循環(huán) 119

6.2.2　何時終止循環(huán) 119

6.2.3　while：入口條件循環(huán) 120

6.2.4　語法要點 120

6.3　用關(guān)系運算符和表達式比較大小 121

6.3.1　什么是真 122

6.3.2　其他真值 123

6.3.3　真值的問題 124

6.3.4　新的_Bool類型 125

6.3.5　優(yōu)先級和關(guān)系運算符 126

6.4　不確定循環(huán)和計數(shù)循環(huán) 127

6.5　for循環(huán) 128

6.6　其他賦值運算符： =、-=、*=、

/=、%= 132

6.7　逗號運算符 133

6.8　出口條件循環(huán)：do　while 136

6.9　如何選擇循環(huán) 138

6.10　嵌套循環(huán) 138

6.10.1　程序分析 139

6.10.2　嵌套變式 139

6.11　數(shù)組簡介 140

6.12　使用函數(shù)返回值的循環(huán)示例 142

6.12.1　程序分析 144

6.12.2　使用帶返回值的函數(shù) 144

6.13　關(guān)鍵概念 145

6.14　本章小結(jié) 145

6.15　復習題 146

6.16　編程練習 149

第7章　C控制語句：分支和跳轉(zhuǎn) 151

7.1　if語句 151

7.2　if else語句 152

7.2.1　另一個示例：介紹getchar()和putchar() 153

7.2.2　ctype.h系列的字符函數(shù) 155

7.2.3　多重選擇else　if 156

7.2.4　else與if配對 158

7.2.5　多層嵌套的if語句 159

7.3　邏輯運算符 162

7.3.1　備選拼寫：iso646.h頭文件 163

7.3.2　優(yōu)先級 164

7.3.3　求值順序 164

7.3.4　范圍 165

7.4　一個統(tǒng)計單詞的程序 165

7.5　條件運算符： : 168

7.6　循環(huán)輔助：continue和break 169

7.6.1　continue語句 169

7.6.2　break語句 171

7.7　多重選擇：switch和break 173

7.7.1　switch語句 174

7.7.2　只讀每行的首字符 176

7.7.3　多重標簽 176

7.7.4　switch和if　else 178

7.8　goto語句 178

7.9　關(guān)鍵概念 181

7.10　本章小結(jié) 181

7.11　復習題 181

7.12　編程練習 184

第8章　字符輸入/輸出和輸入驗證 186

8.1　單字符I/O：getchar()和

putchar() 186

8.2　緩沖區(qū) 187

8.3　結(jié)束鍵盤輸入 188

8.3.1　文件、流和鍵盤輸入 188

8.3.2　文件結(jié)尾 189

8.4　重定向和文件 191

8.5　創(chuàng)建更友好的用戶界面 194

8.5.1　使用緩沖輸入 194

8.5.2　混合數(shù)值和字符輸入 196

8.6　輸入驗證 198

8.6.1　分析程序 201

8.6.2　輸入流和數(shù)字 201

8.7　菜單瀏覽 202

8.7.1　任務 202

8.7.2　使執(zhí)行更順利 202

8.7.3　混合字符和數(shù)值輸入 204

8.8　關(guān)鍵概念 206

8.9　本章小結(jié) 206

8.10　復習題 207

8.11　編程練習 208

第9章　函數(shù) 209

9.1　復習函數(shù) 209

9.1.1　創(chuàng)建并使用簡單函數(shù) 210

9.1.2　分析程序 210

9.1.3　函數(shù)參數(shù) 212

9.1.4　定義帶形式參數(shù)的函數(shù) 213

9.1.5　聲明帶形式參數(shù)函數(shù)的原型 214

9.1.6　調(diào)用帶實際參數(shù)的函數(shù) 214

9.1.7　黑盒視角 215

9.1.8　使用return從函數(shù)中返回值 215

9.1.9　函數(shù)類型 217

9.2　ANSI C函數(shù)原型 218

9.2.1　問題所在 218

9.2.2　ANSI的解決方案 219

9.2.3　無參數(shù)和未指定參數(shù) 220

9.2.4　函數(shù)原型的優(yōu)點 220

9.3　遞歸 220

9.3.1　演示遞歸 220

9.3.2　遞歸的基本原理 221

9.3.3　尾遞歸 222

9.3.4　遞歸和倒序計算 224

9.3.5　遞歸的優(yōu)缺點 225

9.4　編譯多源代碼文件的程序 226

9.4.1　UNIX 226

9.4.2　Linux 226

9.4.3　DOS命令行編譯器 226

9.4.4　Windows和蘋果的IDE編譯器 226

9.4.5　使用頭文件 226

9.5　查找地址：&運算符 229

9.6　更改主調(diào)函數(shù)中的變量 230

9.7　指針簡介 231

9.7.1　間接運算符：* 232

9.7.2　聲明指針 232

9.7.3　使用指針在函數(shù)間通信 233

9.8　關(guān)鍵概念 236

9.9　本章小結(jié) 236

9.10　復習題 236

9.11　編程練習 237

第 10章　數(shù)組和指針 238

10.1　數(shù)組 238

10.1.1　初始化數(shù)組 238

10.1.2　指定初始化器（C99） 241

10.1.3　給數(shù)組元素賦值 242

10.1.4　數(shù)組邊界 243

10.1.5　指定數(shù)組的大小 244

10.2　多維數(shù)組 244

10.2.1　初始化二維數(shù)組 247

10.2.2　其他多維數(shù)組 247

10.3　指針和數(shù)組 248

10.4　函數(shù)、數(shù)組和指針 250

10.4.1　使用指針形參 251

10.4.2　指針表示法和數(shù)組表示法 253

10.5　指針操作 253

10.6　保護數(shù)組中的數(shù)據(jù) 256

10.6.1　對形式參數(shù)使用const 257

10.6.2　const的其他內(nèi)容 258

10.7　指針和多維數(shù)組 259

10.7.1　指向多維數(shù)組的指針 261

10.7.2　指針的兼容性 262

10.7.3　函數(shù)和多維數(shù)組 263

10.8　變長數(shù)組（VLA） 266

10.9　復合字面量 269

10.10　關(guān)鍵概念 270

10.11　本章小結(jié) 271

10.12　復習題 271

10.13　編程練習 273

第 11章　字符串和字符串函數(shù) 275

11.1　表示字符串和字符串I/O 275

11.1.1　在程序中定義字符串 276

11.1.2　指針和字符串 281

11.2　字符串輸入 282

11.2.1　分配空間 282

11.2.2　不幸的gets()函數(shù) 282

11.2.3　gets()的替代品 283

11.2.4　scanf()函數(shù) 288

11.3　字符串輸出 289

11.3.1　puts()函數(shù) 289

11.3.2　fputs()函數(shù) 290

11.3.3　printf()函數(shù) 291

11.4　自定義輸入/輸出函數(shù) 291

11.5　字符串函數(shù) 293

11.5.1　strlen()函數(shù) 293

11.5.2　strcat()函數(shù) 294

11.5.3　strncat()函數(shù) 295

11.5.4　strcmp()函數(shù) 296

11.5.5　strcpy()和strncpy()函數(shù) 301

11.5.6　sprintf()函數(shù) 305

11.5.7　其他字符串函數(shù) 306

11.6　字符串示例：字符串排序 307

11.6.1　排序指針而非字符串 308

11.6.2　選擇排序算法 309

11.7　ctype.h字符函數(shù)和字符串 310

11.8　命令行參數(shù) 311

11.8.1　集成環(huán)境中的命令行參數(shù) 312

11.8.2　Macintosh中的命令行參數(shù) 312

11.9　把字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字 313

11.10　關(guān)鍵概念 315

11.11　本章小結(jié) 315

11.12　復習題 316

11.13　編程練習 318

第 12章　存儲類別、鏈接和內(nèi)存管理 320

12.1　存儲類別 320

12.1.1　作用域 321

12.1.2　鏈接 322

12.1.3　存儲期 323

12.1.4　自動變量 324

12.1.5　寄存器變量 326

12.1.6　塊作用域的靜態(tài)變量 327

12.1.7　外部鏈接的靜態(tài)變量 328

12.1.8　內(nèi)部鏈接的靜態(tài)變量 331

12.1.9　多文件 331

12.1.10　存儲類別說明符 332

12.1.11　存儲類別和函數(shù) 334

12.1.12　存儲類別的選擇 334

12.2　隨機數(shù)函數(shù)和靜態(tài)變量 334

12.3　擲骰子 337

12.4　分配內(nèi)存：malloc()和free() 340

12.4.1　free()的重要性 343

12.4.2　calloc()函數(shù) 343

12.4.3　動態(tài)內(nèi)存分配和變長數(shù)組 344

12.4.4　存儲類別和動態(tài)內(nèi)存分配 344

12.5　ANSI C類型限定符 346

12.5.1　const類型限定符 346

12.5.2　volatile類型限定符 347

12.5.3　restrict類型限定符 348

12.5.4　_Atomic類型限定符（C11） 349

12.5.5　舊關(guān)鍵字的新位置 349

12.6　關(guān)鍵概念 349

12.7　本章小結(jié) 350

12.8　復習題 350

12.9　編程練習 352

第 13章　文件輸入/輸出 354

13.1　與文件進行通信 354

13.1.1　文件是什么 354

13.1.2　文本模式和二進制模式 354

13.1.3　I/O的級別 355

13.1.4　標準文件 356

13.2　標準I/O 356

13.2.1　檢查命令行參數(shù) 357

13.2.2　fopen()函數(shù) 357

13.2.3　getc()和putc()函數(shù) 358

13.2.4　文件結(jié)尾 358

13.2.5　fclose()函數(shù) 359

13.2.6　指向標準文件的指針 359

13.3　一個簡單的文件壓縮程序 360

13.4　文件I/O：fprintf()、fscanf()、

fgets()和fputs() 361

13.4.1　fprintf()和fscanf()

函數(shù) 361

13.4.2　fgets()和fputs()函數(shù) 362

13.5　隨機訪問：fseek()和ftell() 363

13.5.1　fseek()和ftell()的工作

原理 364

13.5.2　二進制模式和文本模式 365

13.5.3　可移植性 365

13.5.4　fgetpos()和fsetpos()

函數(shù) 365

13.6　標準I/O的機理 366

13.7　其他標準I/O函數(shù) 366

13.7.1　int ungetc(int c, FILE *fp)

函數(shù) 367

13.7.2　int fflush()函數(shù) 367

13.7.3　int setvbuf()函數(shù) 367

13.7.4　二進制I/O：fread()

和fwrite() 367

13.7.5　size_t fwrite()函數(shù) 368

13.7.6　size_t fread()函數(shù) 369

13.7.7　int feof(FILE *fp)和

int ferror(FILE *fp)

函數(shù) 369

13.7.8　一個程序示例 369

13.7.9　用二進制I/O進行隨機訪問 372

13.8　關(guān)鍵概念 373

13.9　本章小結(jié) 373

13.10　復習題 374

13.11　編程練習 375

第 14章　結(jié)構(gòu)和其他數(shù)據(jù)形式 377

14.1　示例問題：創(chuàng)建圖書目錄 377

14.2　建立結(jié)構(gòu)聲明 378

14.3　定義結(jié)構(gòu)變量 379

14.3.1　初始化結(jié)構(gòu) 380

14.3.2　訪問結(jié)構(gòu)成員 380

14.3.3　結(jié)構(gòu)的初始化器 381

14.4　結(jié)構(gòu)數(shù)組 381

14.4.1　聲明結(jié)構(gòu)數(shù)組 383

14.4.2　標識結(jié)構(gòu)數(shù)組的成員 383

14.4.3　程序討論 384

14.5　嵌套結(jié)構(gòu) 384

14.6　指向結(jié)構(gòu)的指針 386

14.6.1　聲明和初始化結(jié)構(gòu)指針 387

14.6.2　用指針訪問成員 387

14.7　向函數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)的信息 387

14.7.1　傳遞結(jié)構(gòu)成員 388

14.7.2　傳遞結(jié)構(gòu)的地址 388

14.7.3　傳遞結(jié)構(gòu) 389

14.7.4　其他結(jié)構(gòu)特性 390

14.7.5　結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)指針的選擇 393

14.7.6　結(jié)構(gòu)中的字符數(shù)組和字符指針 394

14.7.7　結(jié)構(gòu)、指針和malloc() 394

14.7.8　復合字面量和結(jié)構(gòu)（C99） 397

14.7.9　伸縮型數(shù)組成員（C99） 398

14.7.10　匿名結(jié)構(gòu)（C11） 400

14.7.11　使用結(jié)構(gòu)數(shù)組的函數(shù) 400

14.8　把結(jié)構(gòu)內(nèi)容保存到文件中 401

14.8.1　保存結(jié)構(gòu)的程序示例 402

14.8.2　程序要點 404

14.9　鏈式結(jié)構(gòu) 405

14.10　聯(lián)合簡介 405

14.10.1　使用聯(lián)合 406

14.10.2　匿名聯(lián)合（C11） 407

14.11　枚舉類型 408

14.11.1　enum常量 408

14.11.2　默認值 408

14.11.3　賦值 409

14.11.4　enum的用法 409

14.11.5　共享名稱空間 410

14.12　typedef簡介 411

14.13　其他復雜的聲明 412

14.14　函數(shù)和指針 413

14.15　關(guān)鍵概念 418

14.16　本章小結(jié) 418

14.17　復習題 419

14.18　編程練習 421

第 15章　位操作 423

15.1　二進制數(shù)、位和字節(jié) 423

15.1.1　二進制整數(shù) 423

15.1.2　有符號整數(shù) 424

15.1.3　二進制浮點數(shù) 424

15.2　其他進制數(shù) 425

15.2.1　八進制 425

15.2.2　十六進制 425

15.3　C按位運算符 426

15.3.1　按位邏輯運算符 426

15.3.2　用法：掩碼 427

15.3.3　用法：打開位（設置位） 428

15.3.4　用法：關(guān)閉位（清空位） 428

15.3.5　用法：切換位 428

15.3.6　用法：檢查位的值 429

15.3.7　移位運算符 429

15.3.8　編程示例 430

15.3.9　另一個例子 432

15.4　位字段 433

15.4.1　位字段示例 434

15.4.2　位字段和按位運算符 437

15.5　對齊特性（C11） 442

15.6　關(guān)鍵概念 443

15.7　本章小結(jié) 443

15.8　復習題 444

15.9　編程練習 445

第 16章　C預處理器和C庫 447

16.1　翻譯程序的第 一步 447

16.2　明示常量：#define 448

16.2.1　記號 450

16.2.2　重定義常量 450

16.3　在#define中使用參數(shù) 451

16.3.1　用宏參數(shù)創(chuàng)建字符串：#

運算符 452

16.3.2　預處理器黏合劑：##運算符 453

16.3.3　變參宏：...和_ _VA_ARGS_ _ 454

16.4　宏和函數(shù)的選擇 454

16.5　文件包含：#include 455

16.5.1　頭文件示例 456

16.5.2　使用頭文件 457

16.6　其他指令 458

16.6.1　#undef指令 458

16.6.2　從C預處理器角度看已定義 458

16.6.3　條件編譯 459

16.6.4　預定義宏 462

16.6.5　#line和#error 463

16.6.6　#pragma 463

16.6.7　泛型選擇（C11） 464

16.7　內(nèi)聯(lián)函數(shù)（C99） 465

16.8　_Noreturn函數(shù)（C11） 467

16.9　C庫 467

16.9.1　訪問C庫 467

16.9.2　使用庫描述 468

16.10　數(shù)學庫 469

16.10.1　三角問題 469

16.10.2　類型變體 471

16.10.3　tgmath.h庫（C99） 472

16.11　通用工具庫 472

16.11.1　exit()和atexit()函數(shù) 472

16.11.2　qsort()函數(shù) 474

16.12　斷言庫 477

16.12.1　assert的用法 477

16.12.2　_Static_assert（C11） 478

16.13　string.h庫中的memcpy()和

memmove() 479

16.14　可變參數(shù)：stdarg.h 481

16.15　關(guān)鍵概念 482

16.16　本章小結(jié) 483

16.17　復習題 483

16.18　編程練習 484

第 17章　高級數(shù)據(jù)表示 486

17.1　研究數(shù)據(jù)表示 486

17.2　從數(shù)組到鏈表 488

17.2.1　使用鏈表 491

17.2.2　反思 493

17.3　抽象數(shù)據(jù)類型（ADT） 494

17.3.1　建立抽象 494

17.3.2　建立接口 495

17.3.3　使用接口 498

17.3.4　實現(xiàn)接口 500

17.4　隊列ADT 505

17.4.1　定義隊列抽象數(shù)據(jù)類型 505

17.4.2　定義一個接口 505

17.4.3　實現(xiàn)接口數(shù)據(jù)表示 506

17.4.4　測試隊列 512

17.5　用隊列進行模擬 514

17.6　鏈表和數(shù)組 518

17.7　二叉查找樹 521

17.7.1　二叉樹ADT 522

17.7.2　二叉查找樹接口 522

17.7.3　二叉樹的實現(xiàn) 524

17.7.4　使用二叉樹 535

17.7.5　樹的思想 538

17.8　其他說明 539

17.9　關(guān)鍵概念 540

17.10　本章小結(jié) 540

17.11　復習題 540

17.12　編程練習 541