一、数据类型
C语言支持多种数据类型，这些类型用于声明变量以存储不同类型的数据。数据类型决定了变量在内存中占用的空间大小以及可以存储的值的范围。C语言的基本数据类型包括整型、浮点型、字符型等。
1. 整型（Integer Types）
整型用于存储整数值，没有小数部分。C语言标准定义了多种整型，但最基本的是int，它的大小（即它能表示的数值范围）依赖于编译器和操作系统，但通常是16位、32位或64位。除了int之外，还有short、long、long long以及它们的无符号版本（通过在类型前加unsigned关键字），用于存储不同范围的整数值。
short：通常为2字节，用于表示短整数。int：通常为4字节，用于表示整数。long：通常为4或8字节，用于表示长整数。long long：8字节，用于表示更长的整数。
2. 浮点型（Floating-Point Types）
浮点型用于存储有小数部分的数值。C语言提供了两种基本的浮点类型：float和double。
float：4字节，用于表示单精度浮点数，大约提供7位十进制数字的精度。double：8字节，用于表示双精度浮点数，大约提供15-17位十进制数字的精度。
此外，还有long double类型，其大小通常为8或16字节，用于表示更高精度的浮点数。
3. 字符型（Character Types）
字符型用于存储单个字符，如字母、数字或标点符号。C语言中的字符型是char。在大多数系统上，char类型实际上是使用整型来存储的，但它被特别设计来存储字符。char类型的大小通常是1字节。
除了上述基本数据类型外，C语言还提供了其他数据类型，如枚举型（enum）、布尔型（bool，在C99及以后的版本中支持）、指针型（用于存储变量的内存地址）、数组型（存储相同类型数据的集合）、结构体型（struct，用于定义包含不同数据类型成员的复合数据类型）、共用体型（union，用于定义可以存储不同数据类型的数据结构，但只能同时存储其中的一种数据类型）等。
二、运算符与表达式
C语言提供了丰富的运算符，用于执行各种算术运算、关系测试、逻辑操作等。
1. 算术运算符
- 加法（
+）：用于加法运算。 - 减法（
-）：用于减法运算。 - 乘法（
*）：用于乘法运算。 - 除法（
/）：用于除法运算。如果两个操作数都是整数，则结果也将是整数（向下取整）。 - 取模（
%）：也称为模除或求余运算，返回两数相除的余数。
2. 关系运算符
- 大于（
>）：如果左侧操作数大于右侧操作数，则结果为真（1）。 - 小于（
<）：如果左侧操作数小于右侧操作数，则结果为真（1）。 - 等于（
==）：如果两侧操作数相等，则结果为真（1）。 - 不等于（
!=）：如果两侧操作数不相等，则结果为真（1）。 - 大于等于（
>=）：如果左侧操作数大于等于右侧操作数，则结果为真（1）。 - 小于等于（
<=）：如果左侧操作数小于等于右侧操作数，则结果为真（1）。
3. 逻辑运算符
- 逻辑与（
&&）：如果两个操作数都为真，则结果为真（1）。 - 逻辑或（
||）：如果两个操作数中至少有一个为真，则结果为真（1）。 - 逻辑非（
!）：如果操作数为真，则结果为假（0）；如果操作数为假，则结果为真（1）。
三、语句与控制结构
C语言中的语句用于执行特定的操作或任务。控制结构用于控制程序的执行流程，包括顺序结构、选择结构和循环结构。
1. 顺序结构
顺序结构是C语言中最基本、最简单的控制结构。它按照代码的书写顺序从前到后依次执行语句。在顺序结构中，程序从上到下逐行执行，没有分支和跳转。
2. 选择结构
选择结构也称为分支结构，它允许程序根据某个或某些条件的真假来选择性地执行不同的代码块。常见的选择结构有if语句、if...else语句、if...else if...else语句以及switch语句。
if语句：用于判定给出的条件，根据判断条件的成立与否来控制程序的流程。if...else语句：如果条件为真，则执行if后面的语句块；如果条件为假，则执行else后面的语句块。if...else if...else语句：允许多个条件判断，根据条件的真假顺序执行相应的语句块。switch语句：首先计算表达式的值，然后依次与常量表达式进行比较，若表达式的值与某常量表达式相等，则从该常量表达式处开始执行，直到switch语句结束或遇到break语句。
3. 循环结构
循环结构用于重复执行某一段代码，直到满足特定条件为止。常见的循环结构有for循环、while循环和do...while循环。
for循环：使用由分号隔开的三个控制表达式来控制循环过程。它是最常用的循环结构之一。while循环：当给定条件为真时，重复执行一段代码。与for循环不同，while循环的初始化部分通常放在循环体外部。do...while循环：与while循环类似，但无论条件是否为真，循环体至少执行一次。
四、数组
数组是一种存储相同类型数据的集合，可以通过索引访问其中的元素。数组的大小在编译时确定，且不可改变。数组在C语言中非常常用，用于处理一系列相同类型的数据。
数组的声明和初始化通常遵循以下格式：
类型 数组名[大小] = {初始值列表};例如：
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};数组的索引从0开始，因此上述数组中的元素可以通过arr[0]、arr[1]等访问。
五、指针
指针是C语言中的一个重要概念，它存储变量的内存地址，而非值。通过指针，我们可以直接访问和操作内存。指针的声明和初始化通常遵循以下格式：
类型 *指针名 = &变量名;其中，&是取地址运算符，用于获取变量的内存地址。
指针的使用需要谨慎，因为错误的指针操作可能导致程序崩溃或数据损坏。
六、函数
函数是实现模块化编程的基础，它可以将一组相关的操作封装成一个独立的代码块，并可以通过名称进行调用。函数可以提高代码的重用性和可读性。
函数的定义通常包括函数名、返回类型、参数列表和函数体。函数可以接收参数，也可以返回结果。在C语言中，函数的调用是通过函数名后跟一对圆括号（可能包含参数）来实现的。
返回类型 函数名(参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2, ...) { // 函数体 return 返回值;
}例如，一个简单的计算两个整数和的函数可以定义为：
int add(int a, int b) { return a + b;
}并在程序中通过add(1, 2);进行调用。
七、其他基础知识
除了上述内容外，C语言的基础知识还包括常量与变量、预处理指令、内存管理等。
1. 常量与变量
- 常量：其值在程序运行过程中不可改变。在C语言中，常量通常使用
#define预处理指令或const关键字来定义。 - 变量：其值在程序运行过程中可以改变。变量在使用前需要先声明其类型，并可以在声明时初始化。
2. 预处理指令
预处理指令在编译之前对源代码进行处理。常见的预处理指令包括#include（包含头文件）、#define（定义宏）、#if、#ifdef、#ifndef、#else、#elif、#endif（条件编译）等。
3. 内存管理
C语言需要手动管理内存，包括分配和释放。内存分配通常使用malloc、calloc、realloc等函数来实现，而内存释放则使用free函数。不当的内存管理可能导致内存泄漏或野指针等问题。
八、标准库函数
1. 输入输出函数
C语言标准库提供了一系列用于输入输出的函数，其中最重要的是printf和scanf。
printf函数用于向标准输出（通常是屏幕）输出格式化的字符串。它可以接受多个参数，并按照指定的格式输出。scanf函数用于从标准输入（通常是键盘）读取格式化的输入。它可以根据指定的格式字符串解析输入，并将解析出的值存储在相应的变量中。
除了printf和scanf之外，标准库还提供了puts、gets（注意：gets函数在C11标准中已被废弃，因为它无法防止缓冲区溢出）、fprintf、fscanf、sprintf、sscanf等函数，用于不同场景下的输入输出操作。
2. 字符串处理函数
C语言标准库提供了大量的字符串处理函数，这些函数用于字符串的复制、连接、比较、查找、分割等操作。
strcpy、strncpy：用于字符串的复制。strcat、strncat：用于字符串的连接。strcmp、strncmp：用于字符串的比较。strchr、strrchr：用于在字符串中查找字符。strstr：用于在字符串中查找子串。strlen：用于计算字符串的长度（不包括结束符\0）。strtok：用于分割字符串。
此外，还有sprintf、snprintf等函数，它们可以将格式化的数据写入字符串中。
3. 数学函数
C语言标准库中的数学函数库（math.h）提供了一系列用于数学计算的函数，包括基本的算术运算、三角函数、对数函数、指数函数、幂函数等。
sin、cos、tan：三角函数，分别用于计算正弦、余弦和正切值。asin、acos、atan、atan2：反三角函数，用于计算角度的反正弦、反余弦和反正切值。exp、log、log10：指数和对数函数，分别用于计算e的指数、自然对数和以10为底的对数。pow：幂函数，用于计算第一个参数的第二个参数次幂。sqrt：平方根函数，用于计算非负数的平方根。fabs：绝对值函数，用于计算浮点数的绝对值。ceil、floor：向上取整和向下取整函数，分别用于计算不小于给定浮点数的最小整数和不大于给定浮点数的最大整数。
4. 其他标准库函数
C语言标准库还提供了许多其他类型的函数，如内存分配和释放函数（malloc、calloc、realloc、free）、时间处理函数（time.h中的time、localtime、difftime等）、文件操作函数（fopen、fclose、fread、fwrite、fseek等）等。
九、C语言的特点
C语言之所以能够在计算机科学领域占据重要地位，并持续受到开发者的青睐，主要得益于其以下几个特点：
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高效性：C语言是一种编译型语言，其代码经过编译后可以直接在硬件上执行，因此具有很高的执行效率。此外，C语言提供了对底层硬件的直接访问能力，使得开发者能够编写出高效、紧凑的代码。
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可移植性：C语言的设计充分考虑了不同硬件平台之间的差异，通过提供标准化的数据类型和库函数，使得C语言程序能够在多种平台上进行编译和运行。虽然不同平台上的具体实现可能有所不同，但C语言的核心语法和大部分库函数都是一致的。
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灵活性：C语言提供了丰富的数据类型和运算符，以及强大的指针功能，使得开发者能够编写出灵活多样的程序。此外，C语言还支持自定义数据类型（如结构体、共用体等），进一步增强了其灵活性。
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强大的控制能力：C语言提供了丰富的控制结构（如顺序结构、选择结构、循环结构等），使得开发者能够精确地控制程序的执行流程。同时，C语言还支持复杂的内存管理操作（如手动分配和释放内存），为开发者提供了更大的控制权。
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广泛的应用领域：由于C语言具有高效性、可移植性和灵活性等特点，因此被广泛应用于系统软件、嵌入式系统、驱动程序、操作系统、游戏开发、科学计算等多个领域。