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02-C语言基本概念.md

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C语言基本概念

Syntactic sugar causes cancer of the semi-colons.1

🌐目录


[TOC]

📚教学


第一个C程序

main.c

#include<stdio.h>

int main(void){
    
    printf("Hello,World\n");//a simple C program
    
    return 0;
}

将上述程序写在你的编译器里。

然后给文件命名,并以.c作为扩展名,例如main.c

现在,编译并运行该程序。如果一切正常,输出的应该是:

Hello,World

恭喜你,你已经是一名C程序员了!:laughing:

Hello,World 是伟大的。它像着一个呱呱坠地的婴儿对世界的问好,它憧憬着美好的世界,一切事物都是新鲜的。

​ ——不会编程的程序圆

现在,让我们看看这个程序到底是什么意思。

正式开始之前

编译和链接

C程序编译链接的过程:(知道即可)

集成开发环境

集成开发环境(integrated development enviroment,IDE):集成开发环境是一个软件包,我们可以在其中编辑,编译,链接,执行和调试程序。

IDE推荐:

CodeBlock(本教学中的简单的程序会用这个软件来完成)

VS2019(编写需要调试的程序用它来完成)

简单程序的一般形式

1. 指令

示例程序第一行#include<stdio.h>就是一条指令。

在程序编译之前,C编译器的预处理器(preprocessor)会首先对源代码进行一些准备工作,即预处理(preprocessing)。

**指令(directive):**我们把 预处理器 执行的命令称为 预处理器指令(preprocessor directive),简称指令。

指令的结尾不需要添加分号

#include<stdio.h>的作用相当于把 头文件 stdio.h 中的所有内容都输入到该行所在的位置。

实际上,这是一种复制+粘贴的操作。

include 文件提供了一种方便的途径共享许多程序共有的信息

stdio.h文件中包含了供编译器使用的输入和输出函数(如 printf())信息。

该文件名的含义为标准输入/输出头文件(stadard input&output .header)

**头文件(header):**在C程序顶部的信息集合。

每个头文件都包含一些标准库的内容。

示例程序引入stdio.h头文件的原因:C语言不同于其他编程语言,它没有内置的“读/写”命令。输入/输出功能由标准库中的函数实现。2

**每次用到库函数,必须用#include指令包含相关的头文件。**省略必要的头文件可能不会对某一个特定程序造成影响,但是最好不要这样做。

2.函数

int main(void)

**函数:**类似于其他编程语言的“过程”或“子例程”,它们是用来构建程序的构建块。

事实上,C语言就是函数的集合。

函数分两大类:第一种是程序员自己编写的函数;另一类则是C作为语言实现的一部分提供的函数,即库函数(library function)。因为它们属于一个由编译器提供的函数“库”。

main函数:C程序都是从main()函数“开始”执行。main()函数是程序的唯一入口。可以理解为程序是从main函数开始运行到main函数结尾结束。

返回类型int是main函数的 返回类型。这表明 main函数返回的值是整型。

返回给哪里?返回给操作系统,我们后面再来讲解

参数()内包含的信息为函数的参数。示例中的void表示该例中没有传入任何参数。

请注意

有背景颜色的地方都是重要的知识,但是在这里不管你是初学者/学了一段时间了,我都建议你遵守以下规范:

**main函数到底应该怎么写?**我在这里不详细展开说。

正确的形式int main(int argc, char* argv[])

可以接受的形式:int main(void)

错误的写法int main() 谭老师书中的写法。跟我学,不要用这种写法

脑瘫的写法void main() void main(void)所有C语言的标准都未认可这种写法,你在赣神魔?

return 0

返回值:前面我们讲到了返回类型,那么就应该有个返回值。示例中 return 就代表返回,0是这个main函数的返回值。

main函数中return的作用

1.使main函数终止。mian函数在这里结束。

2.main函数返回值是0,表示程序正常终止

所以,return 0在main函数中是不可省略的

虽然即使你不写,可能也可以通过编译,但是不写是不对的。

3.语句

语句是程序运行时执行的命令

语句是带顺序执行的 C 程序段。任何函数体都是一条复合语句,继而为语句或声明的序列

例如:

int main(void)
{ // 复合语句的开始
    int n = 1; // 声明(非语句)
    n = n+1; // 表达式语句
    printf("n = %d\n", n); // 表达式语句
    return 0; // 返回语句
} // 复合语句之结尾,函数体之结尾

C语言中的六种语句

  1. 标号语句

    1. goto 语句的目标。 (标识符 : 语句

    2. switch 语句的 case 标号。(case 常量表达式 : 语句

    3. switch 语句的默认标号。 (default : 语句

  2. 复合语句

    复合语句,或称,是花括号所包围的语句与声明的序列。

    {声明(可选)| 语句 }

  3. 表达式语句

    典型的 C 程序中大多数语句是表达式语句,例如赋值或函数调用。

    无表达式的表达式语句被称作空语句。它通常用于提供空循环体给 forwhile 循环。

  4. 选择语句

    选择语句根据表达式的值,选择数条语句之一执行。

    1. if 语句

    2. if 语句带 else 子句

    3. switch 语句

  5. 迭代语句

    迭代语句重复执行一条语句。

    1. while 循环

    2. do-while 循环

    3. for 循环

  6. 跳转语句

    跳转语句无条件地转移控制流。

    1. break 语句

    2. continue 语句

    3. return 语句带可选的表达式

    4. goto 语句

为什么需要分号?

由于语句可以连续占用多行,有时很难确定它结束的位置,因此需要用分号来向编译器表示语句结束的位置。但预处理指令通常只用占一行,因此不需要分号结尾

4.打印字符串 printf() 函数

printf("Hello,World\n");

printf()是一个功能十分强大的函数。后面我们会进一步介绍

示例中我们只是用printf函数打印了出了一条字符串字面量(string literal) —— 用一对双引号引起来的一系列字符。

字符串,顾名思义就是一串字符。

printf函数不会自动换行到下一行打印,它只会在它最开始那一行一直打印直到程序迫使它换行。

\n表示printf函数打印完成后跳转到下一行

请看如下程序,思考它的效果与示例中有何不同?

printf("Hello,");
printf("World\n");

答案3(点击或到文章尾查看)

如果想输出下面的结果,请考虑一下,应该如何写程序呢?

Hello,
World

答案:

printf("Hello,\n");
printf("World\n");

对于这个问题,第二个printf函数的 \n 可以省略。简单来说,printf函数会在 \n 出现的地方换行。

5.注释

//a simple C program

写注释可以让自己和别人更容易明白你写的程序。

C语言注释的好处是:可以写在任何地方。注释的部分会被编译器忽略。

我们试想一件事你昨天吃了什么饭,记性好是吧?上周五吃的什么饭?如果连上周 一天三顿的饭都不能记住,何况你自己查看你很久之前写的代码呢?

两种注释符号

第一种:/* */

单行注释

/* 关注微信公众号:不会编程的程序圆 */
/* 看更多干货,获取第一时间更新 */
/* 码字不易,对你有帮助 点赞/转发/关注,鼓励一下作者 */

多行注释

/* 关注微信公众号:不会编程的程序圆
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码字不易,对你有帮助 点赞/转发/关注,鼓励一下作者 */

但是,上面这一种注释方式可能难以阅读,因为人不不容易发现注释结束的位置。

改进:

/*关注微信公众号:不会编程的程序圆
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*/

更好的方法:将注释部分围起来

/*************************************************
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*************************************************/

当然如果你嫌麻烦,也可以简化一下:

/*
 * 关注微信公众号:不会编程的程序圆
 * 看更多干货,获取第一时间更新
 * 码字不易,对你有帮助 点赞/转发/关注,鼓励一下作者
 */

简短的注释可以放在同一行

printf("Hello World\n");/* 不会编程的程序圆 */

但是,如果你忘记了终止注释可能会导致你的编译器跳过程序的一部分,请思考下列:

printf("不会"); /* 关注我的公众号呦~
printf("编程"); 
printf("的");   /* 更多鼓励,更多干货!*/
printf("程序圆");

你可以在自己的编译器上自己敲一下,看看会输出什么。

由于第一条注释忘记输入结束标志,导致编译器将直到找到结束标志之前的程序都当成了注释!

第二种://

C99提供的新的注释方式。

//关注微信公众号:不会编程的程序圆
//看更多干货,获取第一时间更新
//码字不易,对你有帮助 点赞/转发/关注,鼓励一下作者

新的注释风格有两大优点:

  1. 这种注释会在行末自动终结,所以不用担心会出现未终止的注释意外吞噬部分程序的情况
  2. 每行前都有 // ,所以多行的注释更加醒目

综上所述,建议采用 // 这种注释方式

参考资料:《C Primer Plus》《C语言程序设计:现代方法》 网上资料:cppreference.com


Footnotes

  1. 语法糖导致分号癌。摘自《epigrams-on-programming》

  2. 为何不内置输入/输出? 原因之一是并非所有程序都会用到I/O(输入输出)包 。简洁高效表现了C语言的哲学。

  3. 相同。