第 1章 C语言概述 1
1．1 C语言的历史 1
1．1．1 起源 1
1．1．2 标准化 1
1．1．3 基于C的语言 2
1．2 C语言的优缺点 3
1．2．1 C语言的优点 3
1．2．2 C语言的缺点 4
1．2．3 高效地使用C语言 5
问与答 5
第 2章 C语言基本概念 7
2．1 编写一个简单的C程序 7
2．1．1 编译和链接 8
2．1．2 集成开发环境 9
2．2 简单程序的一般形式 9
2．2．1 指令 9
2．2．2 函数 9
2．2．3 语句 10
2．2．4 显示字符串 11
2．3 注释 11
2．4 变量和赋值 13
2．4．1 类型 13
2．4．2 声明 13
2．4．3 赋值 14
2．4．4 显示变量的值 15
2．4．5 初始化 16
2．4．6 显示表达式的值 17
2．5 读入输入 17
2．6 定义常量的名字 18
2．7 标识符 19
2．8 C 程序的书写规范 21
问与答 23
练习题 25
编程题 26
第3章 格式化输入/输出 28
3．1 printf函数 28
3．1．1 转换说明 29
3．1．2 转义序列 31
3．2 scanf函数 31
3．2．1 scanf函数的工作方法 32
3．2．2 格式串中的普通字符 34
3．2．3 易混淆的printf函数和scanf函数 34
问与答 35
练习题 37
编程题 38
第4章 表达式 40
4．1 算术运算符 40
4．2 赋值运算符 44
4．2．1 简单赋值 44
4．2．2 左值 45
4．2．3 复合赋值 45
4．3 自增运算符和自减运算符 46
4．4 表达式求值 47
4．5 表达式语句 50
问与答 50
练习题 52
编程题 54
第5章 选择语句 56
5．1 逻辑表达式 56
5．1．1 关系运算符 56
5．1．2 判等运算符 57
5．1．3 逻辑运算符 57
5．2 if语句 58
5．2．1 复合语句 59
5．2．2 else子句 59
5．2．3 级联式if语句 61
5．2．4 “悬空else”的问题 63
5．2．5 条件表达式 63
5．2．6 C89中的布尔值 64
5．2．7 C99中的布尔值 65
5．3 switch语句 66
问与答 69
练习题 72
编程题 74
第6章 循环 77
6．1 while语句 77
6．2 do语句 80
6．3 for语句 82
6．3．1 for语句的惯用法 83
6．3．2 在for语句中省略表达式 83
6．3．3 C99中的for语句 84
6．3．4 逗号运算符 84
6．4 退出循环 86
6．4．1 break语句 87
6．4．2 continue语句 87
6．4．3 goto语句 88
6．5 空语句 90
问与答 92
练习题 94
编程题 95
第7章 基本类型 97
7．1 整数类型 97
7．1．1 C99中的整数类型 99
7．1．2 整型常量 99
7．1．3 C99中的整型常量 100
7．1．4 整数溢出 100
7．1．5 读/写整数 101
7．2 浮点类型 102
7．2．1 浮点常量 103
7．2．2 读/写浮点数 103
7．3 字符类型 104
7．3．1 字符操作 104
7．3．2 有符号字符和无符号字符 105
7．3．3 算术类型 105
7．3．4 转义序列 106
7．3．5 字符处理函数 107
7．3．6 用scanf和printf读/写字符 108
7．3．7 用getchar和putchar读/写字符 108
7．4 类型转换 110
7．4．1 常规算术转换 111
7．4．2 赋值过程中的转换 112
7．4．3 C99中的隐式转换 113
7．4．4 强制类型转换 114
7．5 类型定义 115
7．5．1 类型定义的优点 115
7．5．2 类型定义和可移植性 116
7．6 sizeof运算符 117
问与答 117
练习题 120
编程题 121
第8章 数组 124
8．1 一维数组 124
8．1．1 数组下标 124
8．1．2 数组初始化 126
8．1．3 指示器 127
8．1．4 对数组使用sizeof运算符 129
8．2 多维数组 130
8．2．1 多维数组初始化 131
8．2．2 常量数组 132
8．3 C99 中的变长数组 134
问与答 135
练习题 136
编程题 138
第9章 函数 141
9．1 函数的定义和调用 141
9．1．1 函数定义 144
9．1．2 函数调用 145
9．2 函数声明 147
9．3 实际参数 149
9．3．1 实际参数的转换 150
9．3．2 数组型实际参数 151
9．3．3 变长数组形式参数 153
9．3．4 在数组参数声明中使用static 154
9．3．5 复合字面量 155
9．4 return语句 155
9．5 程序终止 156
9．6 递归 157
9．7 泛型选择 161
问与答 163
练习题 166
编程题 169
第 10章 程序结构 171
10．1 局部变量 171
10．1．1 静态局部变量 172
10．1．2 形式参数 172
10．2 外部变量 172
10．2．1 示例：用外部变量实现栈 172
10．2．2 外部变量的利与弊 173
10．3 程序块 177
10．4 作用域 178
10．5 构建C程序 179
问与答 185
练习题 185
编程题 186
第 11章 指针 188
11．1 指针变量 188
11．2 取地址运算符和间接寻址运算符 189
11．2．1 取地址运算符 189
11．2．2 间接寻址运算符 190
11．3 指针赋值 191
11．4 指针作为参数 192
11．5 指针作为返回值 195
问与答 196
练习题 198
编程题 199
第 12章 指针和数组 201
12．1 指针的算术运算 201
12．1．1 指针加上整数 202
12．1．2 指针减去整数 202
12．1．3 两个指针相减 203
12．1．4 指针比较 203
12．1．5 指向复合字面量的指针 203
12．2 指针用于数组处理 204
12．3 用数组名作为指针 206
12．3．1 数组型实际参数（改进版） 207
12．3．2 用指针作为数组名 208
12．4 指针和多维数组 209
12．4．1 处理多维数组的元素 209
12．4．2 处理多维数组的行 210
12．4．3 处理多维数组的列 210
12．4．4 用多维数组名作为指针 210
12．5 C99中的指针和变长数组 211
问与答 212
练习题 213
编程题 215
第 13章 字符串 217
13．1 字面串 217
13．1．1 字面串中的转义序列 217
13．1．2 延续字面串 218
13．1．3 如何存储字面串 218
13．1．4 字面串的操作 219
13．1．5 字面串与字符常量 219
13．2 字符串变量 220
13．2．1 初始化字符串变量 220
13．2．2 字符数组与字符指针 221
13．3 字符串的读和写 222
13．3．1 用printf函数和puts函数写字符串 222
13．3．2 用scanf函数读字符串 223
13．3．3 逐个字符读字符串 224
13．4 访问字符串中的字符 225
13．5 使用C语言的字符串库 226
13．5．1 strcpy函数 226
13．5．2 strlen函数 227
13．5．3 strcat函数 228
13．5．4 strcmp函数 229
13．6 字符串惯用法 231
13．6．1 搜索字符串的结尾 232
13．6．2 复制字符串 233
13．7 字符串数组 235
问与答 238
练习题 241
编程题 243
第 14章 预处理器 246
14．1 预处理器的工作原理 246
14．2 预处理指令 248
14．3 宏定义 248
14．3．1 简单的宏 249
14．3．2 带参数的宏 250
14．3．3 #运算符 252
14．3．4 ##运算符 253
14．3．5 宏的通用属性 254
14．3．6 宏定义中的圆括号 254
14．3．7 创建较长的宏 255
14．3．8 预定义宏 256
14．3．9 C99中新增的预定义宏 257
14．3．10 空的宏参数 258
14．3．11 参数个数可变的宏 259
14．3．12 __func__标识符 260
14．4 条件编译 260
14．4．1 #if指令和#endif指令 260
14．4．2 defined运算符 261
14．4．3 #ifdef指令和#ifndef指令 261
14．4．4 #elif指令和#else指令 262
14．4．5 使用条件编译 262
14．5 其他指令 263
14．5．1 #error指令 263
14．5．2 #line指令 264
14．5．3 #pragma指令 265
14．5．4 _Pragma运算符 265
问与答 266
练习题 268
第 15章 编写大型程序 272
15．1 源文件 272
15．2 头文件 273
15．2．1 #include指令 273
15．2．2 共享宏定义和类型定义 274
15．2．3 共享函数原型 275
15．2．4 共享变量声明 277
15．2．5 嵌套包含 278
15．2．6 保护头文件 278
15．2．7 头文件中的#error指令 279
15．3 把程序划分成多个文件 279
15．4 构建多文件程序 285
15．4．1 makefile 285
15．4．2 链接期间的错误 287
15．4．3 重新构建程序 287
15．4．4 在程序外定义宏 289
问与答 289
练习题 291
编程题 292
第 16章 结构、联合和枚举 293
16．1 结构变量 293
16．1．1 结构变量的声明 293
16．1．2 结构变量的初始化 295
16．1．3 指示器 295
16．1．4 对结构的操作 296
16．2 结构类型 296
16．2．1 结构标记的声明 297
16．2．2 结构类型的定义 298
16．2．3 结构作为参数和返回值 298
16．2．4 复合字面量 299
16．2．5 匿名结构 300
16．3 嵌套的数组和结构 301
16．3．1 嵌套的结构 301
16．3．2 结构数组 302
16．3．3 结构数组的初始化 302
16．4 联合 309
16．4．1 用联合来节省空间 310
16．4．2 用联合来构造混合的数据结构 312
16．4．3 为联合添加“标记字段” 312
16．4．4 匿名联合 313
16．5 枚举 314
16．5．1 枚举标记和类型名 315
16．5．2 枚举作为整数 315
16．5．3 用枚举声明“标记字段” 316
问与答 316
练习题 318
编程题 323
第 17章 指针的高级应用 324
17．1 动态存储分配 324
17．1．1 内存分配函数 325
17．1．2 空指针 325
17．2 动态分配字符串 326
17．2．1 使用malloc函数为字符串分配内存 326
17．2．2 在字符串函数中使用动态存储分配 327
17．2．3 动态分配字符串的数组 327
17．3 动态分配数组 329
17．3．1 使用malloc函数为数组分配存储空间 329
17．3．2 calloc函数 330
17．3．3 realloc函数 330
17．4 释放存储空间 331
17．4．1 free函数 332
17．4．2 “悬空指针”问题 332
17．5 链表 332
17．5．1 声明结点类型 333
17．5．2 创建结点 333
17．5．3 ->运算符 334
17．5．4 在链表的开始处插入结点 335
17．5．5 搜索链表 337
17．5．6 从链表中删除结点 338
17．5．7 有序链表 339
17．6 指向指针的指针 344
17．7 指向函数的指针 345
17．7．1 函数指针作为参数 345
17．7．2 qsort函数 346
17．7．3 函数指针的其他用途 347
17．8 受限指针 350
17．9 弹性数组成员 351
问与答 352
练习题 355
编程题 358
第 18章 声明 359
18．1 声明的语法 359
18．2 存储类型 360
18．2．1 变量的性质 361
18．2．2 auto存储类型 361
18．2．3 static存储类型 362
18．2．4 extern存储类型 363
18．2．5 register存储类型 363
18．2．6 函数的存储类型 364
18．2．7 小结 365
18．3 类型限定符 366
18．4 声明符 366
18．4．1 解释复杂声明 368
18．4．2 使用类型定义来简化声明 369
18．5 初始化器 369
18．6 内联函数 371
18．6．1 内联定义 371
18．6．2 对内联函数的限制 372
18．6．3 在GCC中使用内联函数 372
18．7 函数指定符_Noreturn和头<stdnoreturn．h> 373
18．8 静态断言 373
问与答 374
练习题 377
第 19章 程序设计 379
19．1 模块 379
19．1．1 内聚性与耦合性 381
19．1．2 模块的类型 381
19．2 信息隐藏 381
19．3 抽象数据类型 385
19．3．1 封装 385
19．3．2 不完整类型 386
19．4 栈抽象数据类型 386
19．4．1 为栈抽象数据类型定义接口 386
19．4．2 用定长数组实现栈抽象数据类型 388
19．4．3 改变栈抽象数据类型中数据项的类型 389
19．4．4 用动态数组实现栈抽象数据类型 390
19．4．5 用链表实现栈抽象数据类型 392
19．5 抽象数据类型的设计问题 394
19．5．1 命名惯例 394
19．5．2 错误处理 394
19．5．3 通用抽象数据类型 394
19．5．4 新语言中的抽象数据类型 395
问与答 395
练习题 396
编程题 397
第 20章 底层程序设计 398
20．1 位运算符 398
20．1．1 移位运算符 398
20．1．2 按位取反运算符、按位与运算符、按位异或运算符和按位或运算符 399
20．1．3 用位运算符访问位 400
20．1．4 用位运算符访问位域 401
20．2 结构中的位域 403
20．3 其他底层技术 405
20．3．1 定义依赖机器的类型 405
20．3．2 用联合来提供数据的多个视角 405
20．3．3 将指针作为地址使用 407
20．3．4 volatile类型限定符 409
20．4 对象的对齐 410
20．4．1 对齐运算符_Alignof 410
20．4．2 对齐指定符_Alignas和头<stdalign．h> 410
问与答 411
练习题 411
编程题 413
第 21章 标准库 414
21．1 标准库的使用 414
21．1．1 对标准库中所用名字的限制 415
21．1．2 使用宏隐藏的函数 415
21．2 C89标准库概述 416
21．3 C99标准库更新 417
21．4 <stddef．h>：常用定义 418
21．5 <stdbool．h>：布尔类型和值 419
21．6 C11标准库更新 419
21．7 <stdalign．h>：地址的对齐 420
21．8 <stdnoreturn．h>：宏noreturn的定义 420
问与答 420
练习题 421
编程题 422
第 22章 输入/输出 423
22．1 流 423
22．1．1 文件指针 424
22．1．2 标准流和重定向 424
22．1．3 文本文件与二进制文件 425
22．2 文件操作 426
22．2．1 打开文件 426
22．2．2 模式 427
22．2．3 关闭文件 428
22．2．4 为打开的流附加文件 428
22．2．5 从命令行获取文件名 429
22．2．6 临时文件 430
22．2．7 文件缓冲 431
22．2．8 其他文件操作 432
22．3 格式化的输入/输出 433
22．3．1 …printf函数 433
22．3．2 …printf转换说明 433
22．3．3 C99对…printf转换说明的修改 435
22．3．4 …printf转换说明示例 436
22．3．5 …scanf函数 438
22．3．6 …scanf格式串 438
22．3．7 …scanf转换说明 439
22．3．8 C99对…scanf转换说明的改变 441
22．3．9 scanf示例 441
22．3．10 检测文件末尾和错误条件 442
22．4 字符的输入/输出 444
22．4．1 输出函数 444
22．4．2 输入函数 444
22．5 行的输入/输出 446
22．5．1 输出函数 446
22．5．2 输入函数 447
22．6 块的输入/输出 447
22．7 文件定位 448
22．8 字符串的输入/输出 451
22．8．1 输出函数 451
22．8．2 输入函数 452
问与答 452
练习题 455
编程题 458
第 23章 库对数值和字符数据的支持 462
23．1 <float．h>：浮点类型的特性 462
23．2 <limits．h>：整数类型的大小 464
23．3 <math．h>：数学计算（C89） 465
23．3．1 错误 465
23．3．2 三角函数 466
23．3．3 双曲函数 466
23．3．4 指数函数和对数函数 467
23．3．5 幂函数 467
23．3．6 就近舍入函数、绝对值函数和取余函数 468
23．4 <math．h>：数学计算 468
23．4．1 IEEE浮点标准 469
23．4．2 类型 470
23．4．3 宏 470
23．4．4 错误 470
23．4．5 函数 471
23．4．6 分类宏 471
23．4．7 三角函数 472
23．4．8 双曲函数 472
23．4．9 指数函数和对数函数 473
23．4．10 幂函数和绝对值函数 474
23．4．11 误差函数和伽马函数 474
23．4．12 就近舍入函数 475
23．4．13 取余函数 476
23．4．14 操作函数 477
23．4．15 最大值函数、最小值函数和正差函数 477
23．4．16 浮点乘加 478
23．4．17 比较宏 478
23．5 <ctype．h>：字符处理 479
23．5．1 字符分类函数 479
23．5．2 字符大小写映射函数 481
23．6 <string．h>：字符串处理 482
23．6．1 复制函数 482
23．6．2 拼接函数 483
23．6．3 比较函数 484
23．6．4 搜索函数 485
23．6．5 其他函数 487
问与答 488
练习题 488
编程题 490
第 24章 错误处理 491
24．1 <assert．h>：诊断 491
24．2 <errno．h>：错误 492
24．3 <signal．h>：信号处理 494
24．3．1 信号宏 494
24．3．2 signal函数 494
24．3．3 预定义的信号处理函数 495
24．3．4 raise函数 496
24．4 <setjmp．h>：非局部跳转 497
问与答 499
练习题 500
第 25章 国际化特性 502
25．1 <locale．h>：本地化 502
25．1．1 类项 503
25．1．2 setlocale函数 503
25．1．3 localeconv函数 504
25．2 多字节字符和宽字符 507
25．2．1 多字节字符 507
25．2．2 宽字符 508
25．2．3 Unicode和通用字符集 508
25．2．4 Unicode编码 509
25．2．5 多字节/宽字符转换函数 510
25．2．6 多字节/宽字符串转换函数 511
25．3 双联符和三联符 512
25．3．1 三联符 512
25．3．2 双联符 513
25．3．3 <iso646．h>：拼写替换 513
25．4 通用字符名 514
25．5 <wchar．h>：扩展的多字节和宽字符实用工具 514
25．5．1 流的倾向性 515
25．5．2 格式化宽字符输入/输出函数 515
25．5．3 宽字符输入/输出函数 517
25．5．4 通用的宽字符串实用工具 518
25．5．5 宽字符时间转换函数 521
25．5．6 扩展的多字节/宽字符转换实用工具 521
25．6 <wctype．h>：宽字符分类和映射实用工具 523
25．6．1 宽字符分类函数 524
25．6．2 可扩展的宽字符分类函数 525
25．6．3 宽字符大小写映射函数 525
25．6．4 可扩展的宽字符大小写映射函数 525
25．7 <uchar．h>：改进的Unicode支持 526
25．7．1 带u、U和u8前缀的字面串 526
25．7．2 可重启动的多字节/宽字符转换函数 527
问与答 528
练习题 529
编程题 530
第 26章 其他库函数 531
26．1 <stdarg．h>：可变参数 531
26．1．1 调用带有可变参数列表的函数 533
26．1．2 v…printf函数 533
26．1．3 v…scanf函数 534
26．2 <stdlib．h>：通用的实用工具 534
26．2．1 数值转换函数 535
26．2．2 伪随机序列生成函数 537
26．2．3 与环境的通信 539
26．2．4 搜索和排序实用工具 540
26．2．5 整数算术运算函数 542
26．2．6 地址对齐的内存分配 542
26．3 <time．h>：日期和时间 542
26．3．1 时间处理函数 543
26．3．2 时间转换函数 545
问与答 550
练习题 552
编程题 553
第 27章 C99对数学计算的新增支持 554
27．1 <stdint．h>：整数类型 554
27．1．1 <stdint．h>类型 555
27．1．2 对指定宽度整数类型的限制 555
27．1．3 对其他整数类型的限制 556
27．1．4 用于整型常量的宏 557
27．2 <inttypes．h>：整数类型的格式转换 557
27．2．1 用于格式指定符的宏 557
27．2．2 用于最大宽度整数类型的函数 558
27．3 复数 559
27．3．1 复数的定义 559
27．3．2 复数的算术运算 560
27．3．3 C99中的复数类型 561
27．3．4 复数的运算 561
27．3．5 复数类型的转换规则 562
27．4 <complex．h>：复数算术运算 562
27．4．1 <complex．h>宏 562
27．4．2 CX_LIMITED_RANGE编译提示 563
27．4．3 <complex．h>函数 564
27．4．4 三角函数 564
27．4．5 双曲函数 565
27．4．6 指数函数和对数函数 565
27．4．7 幂函数和绝对值函数 566
27．4．8 操作函数 566
27．5 <tgmath．h>：泛型数学 567
27．5．1 泛型宏 568
27．5．2 调用泛型宏 569
27．6 <fenv．h>：浮点环境 570
27．6．1 浮点状态标志和控制模式 570
27．6．2 <fenv．h>宏 571
27．6．3 FENV_ACCESS编译提示 571
27．6．4 浮点异常函数 572
27．6．5 舍入函数 573
27．6．6 环境函数 573
问与答 573
练习题 574
编程题 575
第 28章 C1X新增的多线程和原子操作支持 576
28．1 <threads．h>：多线程执行支持 577
28．1．1 线程启动函数 577
28．1．2 线程的创建和管理函数 578
28．1．3 数据竞争 581
28．1．4 互斥函数 583
28．1．5 条件变量 585
28．1．6 条件变量函数 587
28．1．7 递归锁和非递归锁 591
28．1．8 初始化函数 591
28．1．9 _Thread_local 存储类和线程存储期 593
28．1．10 线程专属存储 595
28．1．11 线程专属存储函数 596
28．2 _Atomic、<stdatomic．h>：原子类型和原子操作支持 599
28．2．1 _Atomic：类型指定符/类型限定符 600
28．2．2 标准库定义的原子类型 600
28．2．3 初始化原子变量 601
28．2．4 原子变量的初始化函数 601
28．2．5 原子操作 602
28．2．6 原子操作函数 604
28．2．7 内存顺序 608
28．2．8 围栏函数 613
28．2．9 锁无关判断函数 615
28．2．10 原子标志类型及其操作函数 616
问与答 619
练习题 619
编程题 620
附录A C语言运算符 621
附录B C1X与C99的比较 622
附录C C99与C89的比较 624
附录D C89与经典C的比较 628
附录E标准库函数 631
附录F ASCII字符集 673
延伸阅读 674
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