初识C语言:掌握未来的编程利器

时间：2024-01-25 20:20:55

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​ 所属专栏：C语言学习

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1. C语言是什么

在我们生活中，我们和父母、朋友、老师交流时候使用的就是语言，在这个世界上有许多的国家、民族，自然也有很多语言如：汉语、英语、法语等等，这种人与人交流使用的语言我们称为自然语言。然而计算机并不能理解我们的语言唉，那我们又该如何去与它交流呢，这时候就有人发明了如：Python，C++，JAVA等计算机语言。C语言便是其中最具有代表性之一。

下表是常见的计算机语言以及应用场景：

编程语言 应用场景
C/C++ C++是在C语言基础上演变而来的，所以应用场景也非常类似。主要应用于嵌入式开发，客户端开发和游戏开发等领域
C# 相比于C/C++，C#的应用场景就窄了许多，主要应用于Windows服务应用程序和游戏开发领域
Python Python这些年来随着人工智能的爆火而流行起来，它的应用场景也很多：网络爬虫，数据分析，人工智能等领域
Java Java相对于C/C++更易理解，常用于桌面应用程序，Web应用程序，移动应用程序
HTML HTML作为一种用于创建网页的标记语言，可以实现网页制作、响应式网页设计和在线表单等功能
JavaScript JavaScrip是前端开发的一门脚本语言，和Java没有任何关系

2. C语言的历史与辉煌

C语言是由美国计算机科学家丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）和肯·汤普森（Ken Thompson）在20世纪70年代初期开发出来的一种程序设计语言。其开发的背景是在当时，计算机硬件越来越先进，但软件开发却还停留在汇编语言阶段，需要一种更高级的语言来提高软件开发效率。

C语言最初是在Unix操作系统下开发的，用于实现该操作系统的内核和系统工具。在此后的几年中，C语言逐渐被广泛应用于其他领域，如编译器、操作系统、数据库、游戏开发等。

1983年，ANSI（美国国家标准协会）开始制定C语言的标准，称为ANSI C。1990年，国际标准化组织（ISO）也发布了C语言的标准，称为ISO C。这些标准定义了C语言的语法、库函数等方面的规范，并为C语言的跨平台移植提供了基础。

在C语言的历史上一共有三次比较大的改变，分别为：C89标准，C99标准，C11标准

​ 随着计算机技术的不断发展，C语言也不断演化和改进。目前，C语言已经成为一种广泛应用的程序设计语言，仍然被广泛使用于各种领域。同时，C语言也对其他编程语言的发展产生了深刻影响，如C++、Java等。

​ 即使诞生至今已有数十载，世界上早已诞生了数千种语言，但C语言一直稳居计算机语言排行榜前三的位置，可见其的重要性

3. 编译与连接

C语⾔是⼀⻔编译型计算机语⾔，C语⾔源代码都是⽂本⽂件，⽂本⽂件本⾝⽆法执⾏，必须通过编译器编译和链接器的链接，⽣成⼆进制的可执⾏⽂件，可执⾏⽂件才能执⾏

图像演示：

  • 每个源⽂件(.c)单独经过编译器处理⽣成对应的⽬标⽂件(.obj为后缀的⽂件)
  • 多个⽬标⽂件和库⽂件经过链接器处理⽣成对应的可执⾏程序(.exe⽂件)
  • 这里先简单介绍一下，后面会详细为大家接受该过程

4. 集成开发环境

集成开发环境（IDE）⽤于提供程序开发环境的应⽤程序，⼀般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形⽤⼾界⾯等⼯具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等⼀体化的开发软件服务套。

以下是常见的集成开发环境

集成开发环境 优点 缺点
VS2022 功能强大支持多种编程语言，提供了丰富的开发工具和调试器 安装包较大
XCode Xcode功能多样，方便调试观察 只适用于苹果电脑
CodeBlocks 轻量级的集成开发环境，专门针对C和C++语言 需要配置环境
Dev-C++ 简单易用，特别容易上手 语法检查不严，已经不在维护
CLion 功能丰富，有自动纠错功能 收费

综合下来来看，笔者还是选择了VS2022的集成开发环境：VS下载教程

5. 第一个C语言程序

5.1 创建一个项目

  1. 点击右上角视图

  1. 右击源文件

  1. 选择C++文件

5.2 hello world

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world");
	return 0;
}

Ctrl+f5 执行程序

输出结果：hello world

  1. 每个C语⾔程序不管有多少⾏代码，都是从 main 函数开始执⾏的， main 函数是程序的⼊⼝，main 函数也被叫做：主函数。 main 前⾯的 int 表⽰ main 函数执⾏结束的时候返回⼀个整型类型的值。所以在 main 函数的最后写 return 0， 正好前后呼应。

  2. include<stdio.h>是一个头文件，里面包含了我们常用的printf，scanf等库函数，就像工具箱一样我们每次要使用“工具”都要找出工具箱，所以我们用使用库函数一定包含对应的头文件

  3. printf是一个库函数，它的作用为打印我们想打印的数据，注意括号里一定要加" "
  4. C语言每条语句结束后都要加；，表示一段代码的结束

6. 字符和ASCII表

6.1 什么是字符

像‘a’，‘b’，‘c’，‘1’，‘#’等由单引号引起来的变量，我们称为字符。

6.2 转义字符

而在字符中有一种特殊的字符，比如‘\n’，‘\0’,这些特殊的字符，我们称它为转义字符，并且每一个转移字符都有特殊含义。下面是一些常见的转义字符及其含义。

转义字符 意义
\a 响铃(BEL)
\b 退格(BS) ，将当前位置移到前一列
\f 换页(FF)，将当前位置移到下页开头
\n 换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头
\r 回车(CR) ，将当前位置移到本行开头
\t 水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）
\v 垂直制表(VT)
\\ 代表一个反斜线字符""
\' 代表一个单引号（撇号）字符

注意事项：

区分，斜杠："/" 与 反斜杠："" ,此处不可互换

6.3 ASCII表

我们知道在计算机中所有的数据都是以⼆进制的形式存储的，那这些a'，'b'，'@'字符在内存中分别以什么样的⼆进制存储的呢？

所以有人为它们每个字符都编了个二进制序列，这个叫做编码，为了⽅便⼤家相互通信，不造成混乱，后来美国国家标准学会（ANSI）出台了⼀个标准ASCII编码，C语⾔中的字符就遵循了ASCII编码的⽅式。

  • 其中Dec是十进制，Oct是八进制，Hex是十六进制，Chr是编码。
  • 字符AZ的ASCII码值从6590
  • 字符az的ASCII码值从97122
  • 对应的⼤⼩写字符(a和A)的ASCII码值的差值是32
  • 数字字符09的ASCII码值从4857
  • 在这些字符中ASCII码值从0~31这32个字符是不可打印字符，⽆法打印在屏幕上观察

7. 字符串

7.1 字符串是什么

那什么是字符串呢？使⽤双引号括起来的⼀串字符就被称为字符串，如“abcd”，“1234”，但是和字符不同的是，字符串会在结尾默认加个'\0'，作为其结束标志

7.2 打印字符串

	printf("hello world");
	puts("hello world");
  • 打印字符串可以有多种方式，后续会为大家详细讲解

8. 关键字

C语⾔中有⼀批保留的名字的符号，⽐如： int 、 if 、 return ，这些符号被称为保留字或者关键字。

注意：

  • 关键字都有特殊的意义，是保留给C语⾔使⽤的
  • 程序员⾃⼰在创建标识符的时候是不能和关键字重复的
  • 关键字也是不能⾃⼰创建的

下面是常见的32个关键字：

auto、break、case、char、const、continue、default、do、double、else、enum、extern、float、for、goto、if、int、long、register、return、short、signed、sizeof、static、struct、switch、typedef、union、unsigned、void、volatile

9. 注释

9.1 注释的含义

在 C语言中，注释是程序中的一种特殊语句，在程序进行时，会被编译器跳过，用于向程序的读者解释代码的作用和用途。注释是程序员编写代码时的重要工具，可以提高代码的可读性和可维护性。在我们的代码中增加合理的注释，也能给面试官留下好的印象。

9.2 单行注释

双斜杠 // 后⾯，从双斜杠到⾏尾都属于注释。这种注释只能是单⾏，可以放在⾏⾸，也可以放在⼀⾏语句的结尾。这是C99标准新增的语法。

示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world");//放在末尾用于备注
	//放在开头用于注销这段代码
	//puts("hello world");
	return 0;
}

9.3 多行注释

注释放在 /*...*/ 之间，内部可以分⾏。也就是说可以一次性注释多行代码

#include<stdio.h>
int main()
{
	/*printf("hello world");
	return 0;*/
	
}
  • 不管是哪⼀种注释，都不能放在双引号⾥⾯。双引号⾥⾯的注释符号，会成为字符串的⼀部分，解释为普通符号，失去注释作⽤。