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编程之路，从0开始：补充篇

news 来源：原创 2025/5/31 22:40:06

Hello大家好！很高兴和大家又见面啦！给生活添点passion，开始今天的编程之路！

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我的专栏：《编程之路》、《题海拾贝》、《数据结构与算法之美》

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这篇文章拖了很久，甚至是在编程之路这个系列完结之后才发出来，主要是想把之前遇到的有意思的小问题一次性给大家说清楚，并做一些拓展。

1、scanf和gets

1.1输入带有空格的字符串

1.2scanf的返回值

2、取模问题

2.1负数取模

2.2取模运算的应用

3、assert断言

4、进制转化

4.1其他进制转十进制

4.2十进制转其他进制

4.3、其他进制转其他进制

5、随机数生成技巧

6、C/C++程序内存区域划分

1、scanf和gets

我们先尝试运行以下代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{char p[10] = "";scanf("%s",p);printf("%s", p);gets(p);printf("%s", p);return 0;
}

我们输入asd fgh，输出asd fgh。

之所以讨论一下scanf和gets，是因为他们有一定的区别。不知道大家在写代码的时候发现没有，用scanf输入字符串时如果字符串中有空格，他打印的时候不会打印空格及以后的内容。但gets是可以打印出有空格的字符串的。

知道这个特点后，我们分析一下上面的代码。首先我们输入asd fgh，scanf只能接收到asd，剩下的空格和fgh以及我们输入的\n（回车）他都放入了缓冲区。然后执行gets时我们不用输入，gets直接从缓冲区读取这些内容，然后打印出来。

1.1输入带有空格的字符串

我们可以用gets函数输入字符串：

#include<stdio.h>
int main()
{char p[100] = "";gets(p);printf("%s",p);return 0;
}

那么我们如何让scanf也能输出含有空格的字符串呢？我们可以这样写：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{char p[100] = "";scanf("%[^\n]",p);printf("%s",p);return 0;
}

输出结果：

这样我们可以让scanf读取到\n之后再停止。另外如果在vs中使用scanf的话需要写上#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS （如上代码），不然的话需要写scanf_s。

我们还可以使用fgets来输入字符串。但是要将文件指针换成stdin（标准输入流）：

#include<stdio.h>
int main()
{char p[100] = "";fgets(p, 100, stdin);printf("%s",p);return 0;
}

输出结果：

此外，输入字符串的方式还可以使用getchar和循环一个一个的输入，只是这样麻烦一些。其实在c++中，我们还可以使用cin来输入字符串，而且在c++中我们更常使用string字符串。当然了很久以后我们还会分享c++的知识，这里只是简单提一下。

1.2scanf的返回值

在vs中使用scanf时经常会出现这个警告：

我们去cplusplus上看一下scanf这个函数的原型：

我们发现，其实scanf是有返回值的，而它的返回值就是输入数据的个数。当然了，我们在使用它的时候用到的概率不大。

2、取模问题

2.1负数取模

不知道大家想过没有，一个负数取模结果是正数还是负数呢？

#include<stdio.h>
int main()
{int a = -10;printf("%d",a%3);return 0;
}

输出结果：

很明显，负数取模结果是负数。那么问题又来了，如果我让10%（-3）呢？

输出结果：

经过我们实验可以知道，负数也是支持取模的，但是负数求模结果的正负号由第⼀个运算数（操作数）的正负号决定。

2.2取模运算的应用

我们可以写一个程序，判断一个数是奇数还是偶数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{int a = 0;scanf("%d", &a);if (a % 2 == 1){printf("奇数\n");}elseprintf("偶数\n");return 0;
}

这个程序对于正数判断奇数偶数没有问题，但是它不能判断负数是奇数还是偶数。

这个时候我们就可以使用奇数二进制末尾都是1这个特性，进行&运算：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main()
{int a = 0;scanf("%d", &a);if (a & 1 == 1){printf("奇数\n");}elseprintf("偶数\n");return 0;
}

因为&运算是当这个二进制位都为1时，他才为1。那么我们让一个数&1不就能保证其他位都是0，我们只判断最后一个位是不是1了呢？

3、assert断言

这个东西我之前用到过，但是忘了说。

assert 是一个宏，用于在运行时检查一个条件是否为真，如果条件不满足，则运行时将终止程序的执行并输出一条错误信息。

在使用时，我们需要包含头文件：

#include<assert.h>

它常用于判断一个地址为不为空或一个数是不是0。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{int* p = NULL;assert(p);return 0;
}

结果：

4、进制转化

常见的进制有二进制，八进制，十进制，十六进制...，那么这些进制之间如何转化呢？

4.1其他进制转十进制

· 其实我们数字的每一位都有自己的权重。比方说十进制123，就等一1*（10^2）+2*（10^1）+1*（10^0）。

我们可以利用这个方法将二进制转化为十进制：

比如101转化为十进制就是1*（2^2）+0*（2^1）+1*（2^0）=5。

同样的道理我们也可以把八进制和十六进制转化为十进制。

现在我们来写一个程序将x进制转化为十进制：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>//使用pow
int main()
{int x = 0;printf("请输入想要转化的数的进制：");scanf("%d", &x);if (x > 36){printf("输入错误\n");return 0;}char s[100] = "";//因为有可能含有大写字符，所以定义为char类型数组printf("请输入被转化数：");scanf("%s", &s);int len = strlen(s);int ret = 0;int j = 0;while(len--)//每次进入循环len自减1{if(s[len]<'9'){ret=ret+(s[len] - '0')* pow(x,j);//当操作数为数字时j++;}else{ret=ret+ (s[len] - 'A'+10) * pow(x, j);//当操作数为字母时j++;}}printf("%d", ret);return 0;
}

输出结果：

当大于十进制时，被转化的数中就会含有ABC这样的大写字母，所以我们在进行计算时要分情况讨论。另外当进制大于36时输入错误，因为最大就10加二十六个字母，也就是说最大进制就是36（除非他用其他的字符继续表示）。

在c++中，我们可以对stoi函数进行改造，使他支持进制转换。当然这里只是拓展一下，想了解的朋友自行了解哈~

4.2十进制转其他进制

我们这里那十进制转二进制举例：

注：画的很丑请见谅~

其实就是让这个十进制数除以想要转化的进制，记录余数，然后再那除完的结果继续去除......但需要注意的是，这些余数我们需要从下往上写（对应上图）。

所以我们就可以用递归的思想实现这个代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
char s[38] = "012345678910ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
void itox(int n,int x)
{if(n>=x){itox(n / x, x);//递归}printf("%c", s[n % x]);
}
int main()
{int n = 0;printf("请输入被转化数：");scanf("%d", &n);int x = 0;printf("请输入想要转化成的进制：");scanf("%d", &x);itox(n,x);return 0;
}

还是由于可能会出现大写字母，所以我们定义一个全局的字符数组，存入一到九和A到Z。

以后我们就可以把这串代码当作一个模板，进制转化的时候直接套用就好了。

4.3、其他进制转其他进制

这个我们就可以把上面的两个代码改造一下，自己输入两个进制数，先将数转化成十进制数，再将十进制数转化为其他进制数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>//不要忘记
char s[38] = "012345678910ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
int  ntoi(int n, char a[100])
{int len = strlen(a);int ret = 0;int j = 0;while (len--){if (a[len] < '9'){ret = ret + (a[len] - '0') * pow(n, j);j++;}else{ret = ret + (a[len] - 'A' + 10) * pow(n, j);j++;}}return ret;
}
void itox(int a,int x)
{if(a>=x){itox(a / x, x);//递归}printf("%c", s[a % x]);
}
int main()
{int n = 0;printf("请输入被转化数的进制：");scanf("%d", &n);char a[100] = "";printf("请输入被转化数：");scanf("%s",a);int x = 0;printf("请输入想要转化成的进制：");scanf("%d", &x);int ret=ntoi(n,a);//将a转化为十进制itox(ret,x);//将十进制的a转化为x进制return 0;
}

测试：

5、随机数生成技巧

现在我们用C语言实现随机数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>//使用srand
int main()
{srand((unsigned int)time(NULL));printf("%d", rand()%10);return 0;
}

其实这个随机数理应是初学C语言时接触的，但是我给忘了哈哈，所以在这里再说一下，而且现在我们再看这个随机数生成操作其实是更好理解的。

首先先看srand：

我们应该把种子传入这个函数，但是如果种子不变的话数也是不变的啊！那有没有什么东西是一直改变的呢？没错，就是时间戳。

时间戳，是从1970年1月1日（UTC/GMT的午夜）开始所经过的秒数（不考虑闰秒），用于表示一个时间点。然而，这种格式对于人类阅读并不友好，因此需要转换成可读的日期和时间格式。

我们只需知道，时间戳是随着时间一直快速变化的，所以我们把它作为种子传入srand。又由于他的参数需要是unsigned int 类型的，所以我们强制转化一下。

接着调用rand()，我们想他有一个范围，就%这个范围的最大值可以了，比如如上代码是生成0~9范围的随机数。我们写成rand()%10+1就是1~10范围的随机数。

6、C/C++程序内存区域划分

C/C++程序内存分配的几个区域：

1. 栈区（stack）：在执⾏函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执⾏结束时这些存储单元⾃动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很⾼，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运⾏函数⽽分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。

2. 堆区（heap）：⼀般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS（操作系统）回收。分配⽅式类似于链表。

3. 数据段（静态区）：（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。

4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的⼆进制代码。

好了，今天的内容就分享到这，我们下期再见！

1、scanf和gets

1.1输入带有空格的字符串

1.2scanf的返回值

2、取模问题

2.1负数取模

2.2取模运算的应用

3、assert断言

4、进制转化

4.1其他进制转十进制

4.2十进制转其他进制

4.3、其他进制转其他进制

5、随机数生成技巧

6、C/C++程序内存区域划分

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