C语言学习基本知识（3）

                                       C语言学习基本知识（3）

                                                                                             作者:任尚益

 

                                                                            (邮箱：[email protected]）

 

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一、输入法问题

1.计算机起源于美国，C语言、C++、Java、JavaScript 等很多流行的编程语言都是美国人发明的，所以在编写代码的时候必须使用英文半角输入法，尤其是标点符号，初学者一定要引起注意。

例如，我们使用 puts 语句在显示器上输出内容：

puts("CSDN");

这里的括号、双引号、分号都必须是英文符号，而且是半角的。请务必注意标点符号的问题，它们在视觉上的差别很小，一旦将英文符号写成中文符号就会导致错误，而且往往不容易发现。

 

2.全角和半角输入法的区别

全角和半角的区别主要在于除汉字以外的其它字符，比如标点符号、英文字母、阿拉伯数字等，全角字符和半角字符所占用的位置的大小不同。

在计算机屏幕上，一个汉字要占两个英文字符的位置，人们把一个英文字符所占的位置称为“半角”，相对地把一个汉字所占的位置称为“全角”。

标点符号、英文字母、阿拉伯数字等这些字符不同于汉字，在半角状态它们被作为英文字符处理，而在全角状态作为中文字符处理，请看下面的例子。

半角输入：

CSDN is my love.

全角输入：

ＣＳＤＮ　ｉｓ　ｍｙ　ｌｏｖｅ．

“相同”字符在全角和半角状态下对应的编码值（例如 Unicode 编码、GBK 编码等）不一样，所以它们是不同的字符。

 

二、编程

我们平时所说的程序，是指双击后就可以直接运行的程序，这样的程序被称为可执行程序（Executable Program）。在 Windows 下，可执行程序的后缀有 .exe 和 .com（其中 .exe 比较常见）；在类 UNIX 系统（Linux、Mac OS 等）下，可执行程序没有特定的后缀，系统根据文件的头部信息来判断是否是可执行程序。可执行程序的内部是一系列计算机指令和数据的集合，它们都是二进制形式的，CPU 可以直接识别，毫无障碍；但是对于程序员，它们非常晦涩，难以记忆和使用。直接使用二进制指令编程对程序员来说简直是噩梦，尤其是当程序比较大的时候，不但编写麻烦，需要频繁查询指令手册，而且除错会异常苦恼，要直接面对一堆二进制数据，让人眼花缭乱。另外，用二进制指令编程步骤繁琐，要考虑各种边界情况和底层问题，开发效率十分低下。这就倒逼程序员开发出了编程语言，提高自己的生产力，例如汇编、C语言、C++、Java、Python、Go语言等，都是在逐步提高开发效率。至此，编程终于不再是只有极客能做的事情了，不了解计算机的读者经过一定的训练也可以编写出有模有样的程序。

编译器

C语言代码由固定的词汇按照固定的格式组织起来，简单直观，程序员容易识别和理解，但是对于CPU，C语言代码就是天书，根本不认识，CPU只认识几百个二进制形式的指令。这就需要一个工具，将C语言代码转换成CPU能够识别的二进制指令，也就是将代码加工成 .exe 程序；这个工具是一个特殊的软件，叫做编译器（Compiler）。

编译器能够识别代码中的词汇、句子以及各种特定的格式，并将他们转换成计算机能够识别的二进制形式，这个过程称为编译（Compile）。

编译也可以理解为“翻译”，类似于将中文翻译成英文、将英文翻译成象形文字，它是一个复杂的过程，大致包括词法分析、语法分析、语义分析、性能优化、生成可执行文件五个步骤，期间涉及到复杂的算法和硬件架构。对于学计算机或者软件的大学生，“编译原理”是一门专业课程。
C语言的编译器有很多种，不同的平台下有不同的编译器，例如：

• Windows 下常用的是微软开发的 cl.exe，它被集成在 Visual Studio 或 Visual C++ 中，一般不单独使用；
• Linux 下常用的是 GUN 组织开发的 GCC，很多 Linux 发行版都自带 GCC；
• Mac 下常用的是 LLVM/Clang，它被集成在 Xcode 中（Xcode 以前集成的是 GCC，后来由于 GCC 的不配合才改为 LLVM/Clang，LLVM/Clang 的性能比 GCC 更加强大）。

你的代码语法正确与否，编译器说了才算，我们学习C语言，从某种意义上说就是学习如何使用编译器，让编译器生成可执行程序（例如 Windows 下的 .exe 程序）。

编译器可以 100% 保证你的代码从语法上讲是正确的，因为哪怕有一点小小的错误，编译也不能通过，编译器会告诉你哪里错了，便于你的更改。

集成开发环境

实际开发中，除了编译器是必须的工具，我们往往还需要很多其他辅助软件，例如：

• 编辑器：用来编写代码，并且给代码着色，以方便阅读；
• 代码提示器：输入部分代码，即可提示全部代码，加速代码的编写过程；
• 调试器：观察程序的每一个运行步骤，发现程序的逻辑错误；
• 项目管理工具：对程序涉及到的所有资源进行管理，包括源文件、图片、视频、第三方库等；
• 漂亮的界面：各种按钮、面板、菜单、窗口等控件整齐排布，操作更方便。

这些工具通常被打包在一起，统一发布和安装，例如 Visual Studio、Dev C++、Xcode、Visual C++ 6.0、C-Free、Code::Blocks 等，它们统称为集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment）。

 

 

集成开发环境就是一系列开发工具的组合套装。这就好比台式机，一个台式机的核心部件是主机，有了主机就能独立工作了，但是我们在购买台式机时，往往还要附带上显示器、键盘、鼠标、U盘、摄像头等外围设备，因为只有主机太不方便了，必须有外设才能玩。集成开发环境也是这个道理，只有编译器不方便，所以还要增加其他的辅助工具。

 

 

三、IDE的选择

1.Visual Studio

Windows 下首先推荐大家使用微软开发的 Visual Studio（简称 VS），它是 Windows 下的标准 IDE，实际开发中大家也都在使用。为了适应最新的 Windows 操作系统，微软每隔一段时间（一般是一两年）就会对 VS 进行升级。VS 的不同版本以发布年份命名，例如 VS2010 是微软于 2010 年发布的，VS2017 是微软于 2017 年发布的。

不过 VS 有点庞大，安装包有 2~3G，下载不方便，而且会安装很多暂时用不到的工具，安装时间在半个小时左右。

2.Dev C++

如果你讨厌 VS 的复杂性，那么可以使用 Dev C++。Dev C++ 是一款免费开源的 C/C++ IDE，内嵌 GCC 编译器（Linux GCC 编译器的 Windows 移植版），是 NOI、NOIP 等比赛的指定工具。Dev C++ 的优点是体积小（只有几十兆）、安装卸载方便、学习成本低，缺点是调试功能弱。

 

注意：NOI 是National Olympiad in Informatics的缩写，译为“全国青少年信息学奥林匹克竞赛”；NOIP 是National Olympiad in informatics in Provinces的缩写，译为“全国青少年信息学奥林匹克联赛”。NOI、NOIP 都是奥林匹克竞赛的一种，参加者多为高中生，获奖者将被保送到名牌大学或者得到高考加分资格。

 

3.Visual C++ 6.0

  Visual C++ 6.0（简称VC 6.0）是微软开发的一款经典的 IDE，很多高校都以 VC 6.0 为教学工具来讲解C和C++。但VC 6.0是1998年的产品，很古老了，在 Win7、Win8、Win10 下会有各种各样的兼容性问题，甚至根本不能运行，所以不推荐使用。
VC 6.0 早就该扔进垃圾桶了，可是依然有很多大学把它作为教学工具，并且选用的教材也以 VC 6.0 为基础来讲解C语言和 C++。

4.其它 IDE

除了上面提到的三款 IDE，Windows 平台下还有很多其他的 IDE，它们各有特点，例如：

• Code::Blocks 是一款开源、跨平台、免费的 C/C++ IDE，它和 Dev C++ 非常类似，小巧灵活，易于安装和卸载，不过它的界面要比 Dev C++ 复杂一些，不如 Dev C++ 来得清爽。
• Turbo C 是一款古老的、DOS 年代的C语言开发工具，程序员只能使用键盘来操作 Turbo C，不能使用鼠标，所以非常不方便。但是 Turbo C 集成了一套图形库，可以在控制台程序中画图，看起来非常炫酷，所以至今仍然有人在使用。
• C-Free 是一款国产的 Windows 下的C/C++ IDE，最新版本是 5.0，整个软件才 14M，非常轻巧，安装也简单，界面也比 Dev C++ 漂亮。C-Free 的缺点也是调试功能弱。可惜的是，C-Free 已经多年不更新了，组件都老了，只能在 XP、Win7 下运行，在 Win8、Win10 下可能会存在兼容性问题。