我的C语言学习历程：起步篇

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https://blog.lc-soft.io/posts/c-lang-learning.html

学习C语言的开始

 

你玩过电脑游戏吗?

你喜欢电脑游戏吗?

电脑游戏是你生活中的一部分吗?

小时候,游戏是一台黑白电视机——现实在手柄的这头,梦境在手柄的那头.

有的游戏改变过人的一生……

长大后，游戏是一枚小小的铜币——现实在摇杆的这头，梦境在摇杆的那头。

现在啊，游戏是一台电脑——现实在鼠标这头，梦境在鼠标那头……

当计算机技术给游戏提供了强有力的支持后，一个陌生而又似曾相识的新奇世界展示在人们面前。

这里有逝去的童年梦想，有心头压抑已久的情感；有疯狂、神秘、也有脑力和技巧的挑战；有轻松获得实实在在的知识，也有用“虚拟”成就一个别样的人生。这不是一个神奇的世界吗？下面，我们就用编游戏来学习C语言吧！

总是从HELLO WORLD开始。

学习编程的第一个程序，一般就是打印一个亲切的词语——“Hello，World！”

……

(后面的内容省略)

 

 

透露一下，上面所写的，其实是转载自我的学习机里的“趣味导学”开始部分的内容，我接触C语言也是从这里开始的。

高二时，我有了一部学习机，它搭载的系统是嵌入式linux系统，除了学习功能外，还自带了“编程天地”功能，看名字大家应该就能知道，这个是用来编程的。

 

 

打开“编程天地”，主菜单里面有个Noah-IDE，之前还不知道IDE是什么，有空百度了一下，原来IDE指的是集成开发环境；

这个Noah-IDE很强大，虽然没有电脑端的那样多的功能，比如：语法高亮、自动缩进、代码格式化。

但是，基本功能还是具备的：可以新建C/C++工程、为工程添加源码文件、支持编辑撤销/重做、跳转到指定行、编译工程时自动生成makefile文件并make之，更想不到的是，还自带了gcc、g++编译器，busybox也有，头文件当然比较齐全。

 

闲话不多说，入正题。

 

之前看“趣味导学”里的示例源码，第一个是HelloWorld!程序，我就照着写了，测试了一下，可以显示Hello World!，之后，上面说要加个getch()函数，按任意键后退出程序，我就改了一下源码，加上头文件:conio.h，printf()后加上getch()，编译之，结果可想而知，无法通过编译，现在我是知道原因的，这个示例源码是适合windows系统的，而学习机是linux系统，与windows系统不同，有些头文件没有。“趣味导学”里面还有两个源码：在屏幕中移动的笑脸，推箱子游戏；两个都试过，由于编译不通过就放弃了。

“编程天地”里还有C语言教程，入门篇、初级篇、中级篇、高级篇，我都看过，折腾很久才会用printf()函数，什么for、while、switch – case在那时都还不会用…

某天，没事就研究学习机，但只会几个命令，用ls命令查看了bin文件夹里的文件，随便选了一个，选到了gzip，加上“—help”参数，看了帮助，英文的，还不理解，上网查了一下，gzip是个压缩软件，能将文件压缩成gz格式的压缩文件，了解了这个后，又发现了tar和bzip2，经过测试，学习机里有这些软件，并且可用。但是，我发现敲命令行太麻烦，如果有个软件能简化操作就好了，于是就有了用C语言编写压缩管理程序的想法，从这个时候开始，“压缩管理“便成为我的第一个正式的C语言项目，也是我学C语言的目的，为什么要学C语言？学C语言干什么？这两个问题也就有了答案。

当时只会基本的函数： 用printf函数显示字符菜单， scanf函数接受按键输入，if语句判断输入内容，system函数调用命令进行操作，rename函数修改文件名，打印的字符界面还是黑白的；

 

由于是上高中，每个月只有放月假才能回去碰电脑，其余时间在学校，C语言代码大部分是用学习机在课余时间写的，两手握着学习机，疯狂的点击屏幕….

有时偶尔去网吧，用电脑敲代码，当然，是代码比较多、需要复制粘贴才去网吧的。

 

之前在学习机的论坛上见到某位高人的帖子，他的程序能在终端打印彩色字符，在QQ上问了相关人士（学C的），无果，只好去百度，关键词是：“linux 彩色 字符“，终于找到了答案：http://apps.hi.baidu.com/share/detail/24241711

不久，就将它应用了到我的程序，实现了彩色字符界面（如图所示）。

这时的“压缩管理“，功能很少，只支持指定位置里的文件的压缩及解压，想解压/压缩文件，就必须把文件放到指定的文件夹下，然后运行程序，进行操作。

按键输入还是有毛病，不能一次性输入多个字符，否则，会跳过菜单显示，例如：主菜单有abcdef六个选项，每个选项都有子菜单，如果我输入ab，那么就会跳过a选项的子菜单的显示，直接执行子菜单中的b选项操作。为了解决这个问题，我用了这么个办法：scanf(“%s”,&str);，if语句判断，只判断str[0]的值，每次输入完后，清空str里的全部内容。

 

“压缩管理“完成后，想在论坛上发布，与其他机油分享成果，但又不想让他们轻易获得这个程序（毕竟是个人的劳动成果，有点舍不得），于是就想到了一个办法：添加试用期，正版激活。试用期为7天；

如何获取时间？

毫无疑问，我去了CSDN论坛发帖，问了这个问题，帖子：http://topic.csdn.net/u/20101016/09/13d6c4c1-8099-4fad-bc3f-7d80dc898117.html。

 

如何知道程序安装时间？

我想， 程序第一次运行时创建一个文件，记录安装时间，以后运行就读取这个文件，要实现这个，需要用到C语言的文件操作类的函数，重新复习了一遍学习机里自带的教程，又在网上搜索了一番，我用了fprintf函数写入数据至文件，fscanf函数读取文件内容；

这时，我有了这么一个想法：printf和fprintf都是输出数据，用法基本一样，前者是将内容输出至屏幕，后者是输出至文件，fprintf前面的f是指file吗？我想应该是的，那么，是不是有个输出至字符串变量的函数？字符串的名字是string， string+printf = sprint, 会有sprintf函数吗？百度了一下，真的有，而且用法和printf、fprintf的基本一样，这时，我便学会用sprintf函数改变字符串变量的内容了，对以后的字符串处理的帮助很大。

 

安装时间的保存和读取的功能已经基本实现，那如何知道还剩几天呢？

如何判断是否超过了试用期？

没法，为了这个问题，有空就拿个草稿纸，用笔在上面画程序运行流程图，先干什么，后干什么，判断什么，画着画着，还是觉得直接敲代码好一些；

判断时间，我用了一堆if语句，先判断年份，后判断月份，天，小时，分钟，秒；考虑到1月、3月、5月、7月、8月、10月、12月有31天，4月、6月、9月、11月有30天，而2月在平年有28天，闰年有29天，为了准确度，只好全部判断了。（现在觉得这样有点愚蠢）

试用期的天数的计算倒是勉强完成了，可是程序的正版激活如何实现？

像电脑上的软件那样用CD-Key激活？

CD-Key如何生成？

为了防止多个人共用一个CD-Key，如何实现一个学习机上只能用专有的CD-Key激活程序？

我是这样想的：先实现独一无二的产品ID的生成，之后，通过算法算出对应的CD-Key，想激活程序的机友，可将产品ID以回帖方式发给我，我再给他CD-Key，这样就能增加帖子的回复数和人气，但是，这个功能由于本人当时技术水平有限，终究还是没实现，关于这个问题，在论坛上提过：

http://topic.csdn.net/u/20101010/13/51fb341e-05c8-46f3-919c-6b17d3955d80.html

http://topic.csdn.net/u/20101210/09/1b49f8b8-213d-4c40-8b1d-c6e3015d3ea7.html

关于这个功能，先扯远一点，某一天，在看include文件夹的头文件时，发现了uuid，很想知道这个是干什么的，百度结果是：

UUID含义是通用唯一识别码 (Universally Unique Identifier)，这 是一个软件建构的标准，也是被开源软件基金会 (Open Software Foundation, OSF) 的组织在分布式计算环境 (Distributed Computing Environment, DCE) 领域的一部份。

研究了uuid.h头文件中的函数的用法，写了个测试程序，经过多次修改，生成的数字可以以这种格式显示：

xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxx

这不正是我要找的能生成独一无二的产品ID的功能吗？但是，发现这个是很久以后的事了，那时可没想过再添加这个功能。

 

回归正题：

当时，我不会写自定义的函数，所有代码都写在main函数内，尝试过把部分功能的代码分离开，写在自定义函数内，可是不知到该如何和main函数共享数据，例如：main函数将一个变量a作为参数传给自定义的func函数，在func函数中可以把传进来的变量的值随意修改，可退出后，main函数的变量a还是没变。这问题出现后，经过纠结和思考N天后，终于解决了，比如func函数原型是：func(char a[]);在a前面加个*，再去掉[]就可以了：func(char *a); ，func函数中的a变成了char型的指针，指向传入的参数，对指针的内容进行修改，就相当于对调用func函数的上一级函数中的的变量进行修改。

上网搜索过程中，还了解了局部变量和全局变量，全局变量可以多个函数共用，局部变量只在声明它的函数内起作用。

代码可以分离成多个函数，但还是在一个c文件内，考虑到一个C文件内源代码量很多的话会影响编译耗时，于是就想将代码分离至多个文件，这样，编译耗时就不会那么长了，只重新编译被修改过的C文件中的源代码。

 

 

小结：

通过编写压缩文件管理器，使我学会了：

基本输入输出函数scanf、printf、getchar的基本用法。

文件操作函数fprintf、fscanf、fgets的基本用法，对于fwrite、fread这几个函数的说明中提到的“数据块”一词还不理解。

if-else语句的基本用法，以及常见类型变量的定义、变量的赋值。

自定义函数，以及基本的参数传递。

全局变量和局部变量的作用。

#define和#include的使用方法，还有简单的头文件的编写。

 

 

使用7-zip作为主要利用的程序

“压缩管理”的第二个版本，也就是0.84版（之前的版本是测试版本），加入了很多新功能。那时，由于本人发现了一个强大的压缩软件：7-zip，就把它作为“压缩管理“调用的主要程序，改用命令行版的7-zip，支持解压的格式更多，压缩文件的可自定义参数也较多，包括了系统自带的tar、gzip、bzip2这三个压缩程序的功能；

 

为了更好的利用7-zip，我还特意研究了7-zip的命令行用法，花费了一些时间，终于实现了”压缩管理“的压缩参数设置功能，具体如图所示：

图中所示的是7z格式的压缩参数，更新后，又添加了几个选项：

 

Zip格式的压缩参数：

 

单词大小、词典大小、压缩等级、压缩算法等参数均可自定义；7z和zip这两种格式的压缩参数最多，输入对应字母即可切换参数，源码中用的if语句也非常多，反正是根据自己的逻辑思维写的，怎么想的就用什么样的代码描述。

这些自定义的参数都保存在文件内，参数保存和读取的功能费了比较大的功夫才完成的，实现这个功能，我是这样想的：

首先，需要读取每一行字符串，这个，我在文件操作类的函数中找到了fgets函数，它能读取一行内容，要让它读取每一行内容，我就用了while循环，每读一行就进行处理；那么，如何搜索已读取的字符串是否包含指定的字符串？我用strstr函数，这个strstr函数是通过提问得到的：http://topic.csdn.net/u/20101111/09/927dccb8-0797-4e51-af0e-60dabe14f771.html

 

用strstr函数查找是否有对应选项，有的话，保存该选项后面的内容，例如：

有一行内容是这样的：“switch = off“，程序搜索时，就用strstr函数搜索该行是否有“switch =“，有的话，判断后面的内容是否正确，考虑到字符串首尾会有空格，在网上找了个去除字符串首尾空格的代码，这个代码是仿照trim函数写的，又考虑到字符要不分大小写的对比，例如switch和SWITCH等同，找到了strcasecmp函数。

 

调用7-zip进行压缩和解压文件主要是通过system函数实现的，命令行的内容，是通过sprintf函数处理生成的，先声明一个char型的字符串变量command用于存储命令行内容，每个参数都有各自的变量，当这个参数有效时就赋值给相应变量，无效则清空相应变量里的内容，最终用形如sprintf(command,”7z  %s %s %s%s %s %s %s”a,b,c,d,e,f,g)的代码生成命令行，用system(command)运行命令行。

 

当用7-zip解压和压缩文件时，在终端上显示的字符是英文的，于是就有了把它汉化的想法，于是，去看7-zip的源代码，源代码是C++语言编写的，有些地方和C相似，还是能看明白一部分，找到需要汉化的字符，改成中文，黑白太单调，改用了彩色字符，重新编译，这个编译，是在学习机下完成的，先./configure，后make，这是在学习机论坛上得知的linux系统下编译源码的方法，受益匪浅啊。

下面是汉化后的效果图，PC端ubuntu系统测试效果+PS合成，那时学习机出毛病送去修了，只有在电脑上测试，看字体应该看得出。

 

这个版本的“压缩管理“还是不能添加任意位置的文件压缩成压缩包，但是，却可以解压任意位置的压缩文件；

研究了学习机自带的”资源管理“的关联功能， 所有格式的文件关联信息都保存在resourcemanager.app文件中，为了更好的修改文件内容，我又用C语言编写了一个”关联管理“的程序，可以添加/编辑/删除关联数据，具体见下图，在此不做过多的说明。

 

为了更好的查看“压缩管理“与支持的压缩文件格式的关联状态，我就把”关联管理“集成到了“压缩管理“中，具体可以看图：

主菜单中直接显示已关联的格式数量，新增的关联管理功能菜单中可以显示具体状态，红色背景的表示为已关联，黄色字体表示未关联。

 

由于压缩7z和zip格式可以设置压缩密码，为了避免忘记密码，加了密码查询功能，可以查询之前设置的密码；在操作完成时，程序会播放提示音，音频播放的功能，我调用了madplay程序播放mp3格式的音频。

 

 

学习机的总内存为64MB，平常的可用内存为5MB左右, 有时调用7zip压缩文件和解压文件时会提示内存不够，为了腾出足够的内存空间供当前程序使用，需要一个SWAP分区来保存暂时没有用的程序的数据，于是就加了SWAP开关功能，SWAP这个东东也是在学习机论坛上得知的。

 

建立文件关联后，就可以在学习机里的“资源管理”里打开压缩文件，打开方式是调用“压缩管理”，并将文件的绝对路径作为参数传给它，int main(int argc,char *argv[])中的argc和argv就起到作用了，通过判断argc的值得出是否有参数传入，有参数传入就会保存在argv里。

有参数时，会进入文件操作菜单，这个菜单中的“位置”和“名称”内容是变化的，内容过长、过短都会影响字符界面，于是，写了个字符串处理函数，指定字符的长度，低于这个长度则用空格填补，大于这个长度则截取内容，并将末尾3个字符改为”.”。

初始形态是这样的：

可是，7-zip对压缩文件的操作不止这些，花费了一些时间完善该功能的代码，最终实现了如下图所示的效果：

传入的参数是文件的绝对路径， 如何将文件名和位置从绝对路径中分离出来？当时采用的方法是计算绝对路径中的“/”的个数，以最后一个”/”为字符串截断点，把字符串分成两个。

 

解压压缩文件时，可以进行设置，解压后自动关闭终端，返回“资源管理”；

压缩文件的释放目录可以自定义：当前目录、工作目录、自定义目录。

查看文件列表是使用了“l”参数查看压缩包内的文件，用了输出重定向，把7z打印在屏幕的文件列表重定向至文件。

 

压缩文件还可以再次进行压缩，考虑到tar格式的存在，就添加了这个功能， 将tar格式的文件压缩成gzip 、bzip2、zip、7z格式，可以看上图，在资源管理里面，源文件是terminfo.tar，7z和zip都是使用lzma算法压缩。

 

解压和压缩文件时，少不了文件路径的选择，直接输入字符很麻烦，就这样，我又新增了路径选择功能，字符界面的：

但是，选择的只是“本地磁盘”和“存储卡”中固定的文件目录。

存储卡的空间信息显示有误，后来知道是块大小的问题，我复制的源代码中，块大小直接用4，我改成了用stat结构体中的变量 st_blksize后，才正常计算了总空间大小。

 

曾经还用过Ncurses库里的函数实现程序启动动画，但是在学习机里不支持彩色字符显示，因为这个，就抛弃了Ncurses。

 

 

也记不起上面的图片究竟是不是同一个版本的“压缩管理”的截图，程序的更新比较频繁。

 

刚开始写C代码时，听说warning可以忽略，只重视error，偶然的机会，在网上发现了gcc编译器的一个参数，-Wall开启所有警告信息，于是乎，用了这个参数，结果，发现我的程序原来有这么多warning…

由于本人喜欢追求完美，想把所有warning消灭，花费了大量时间，百度了N次，最终还是消灭warning了，从此以后，写的代码编译时，都习惯性的给gcc编译器加个-Wall参数，看看程序有什么warning和error。

稍微提醒一下，大部分截图中能看到catchscreen  /mnt/xxxxx之类的字符，这个其实是我使用的截图命令，显示界面后，立刻终止程序运行，并使用catchscreen命令截图。

 

有的人或许能从截图中发现一些细节：

在某些截图中的字符菜单的右下角多出了“[X]返回”、“[返回键]退出”的字符，其实，前期版本的“压缩管理”的操作，需要靠输入字符、然后按回车才能确定操作的，而在我多次努力更新后，这种麻烦的操作已经被我抛弃，改用了直接按相应键进行操作，实现这个功能，主要是用了getch()函数；windows系统下有个getch()函数，可以无回显、无需回车即可接受按键输入的键值，在linux系统下虽然没有，但可以模拟实现getch()函数的功能，我百度了一番，关键词是“linux getch 模拟实现”，网上给的这个函数的源代码，并不完美，不支持方向键，因为会把方向键分解成多个键值，没办法，当时没打算改进它，勉强的先用了。

 

 

到了“压缩管理”的0.86版，添加了程序启动画面：

用的是QQ安装目录里的部分图像素材，外加自己PS编辑。

有人可能会问，启动画面的显示是如何实现的？

显示图像，我调用了mgaview程序，这个程序在学习机论坛上有机油发过，我也正好找到了它，可是呢，mgaview显示的图片只是临时的，如果屏幕有变动，这图片也就消失了，为了寻找解决方法，我就开始研究了mgaview的源码，刚开始研究的并不深，只是把部分代码改了一下，它的main函数我改成int view_image(char *filepath,int sec)，传入图片文件的路径和显示时长即可显示，想把它编译成一个库，动态库和静态库的编译就是在这个时候开始学会的，我选择了静态库，而静态库其实是多个o文件经过打包而成的，用可用ar命令打包o文件成静态库。

这个mgaview程序，是我的程序实现图形化的一个重要的存在，如果没有它，现在可能还是敲字符版的程序，在后面会提到它的。

 

 

0.86版的“压缩管理”，功能已经比较完整，能添加的功能也尽量添加了，例如：IPK的安装、IPK安装包信息的读取、IPK安装包的制作、IPK安装信息的读取等等，IPK是学习机的安装包文件的一中格式，属于压缩文件，既然是压缩文件，我的“压缩管理”怎么能放过呢？

从初始版本到0.86版，累计写了3000+行的代码，用行数表示还是不准确，0.83版（貌似是这个版本）的代码量将近1000行，到了0.84版时，代码重新开始写，直到0.86版，一直在新增、修改代码，0.85版的总源代码的大小是126KB；到了0.86版，光是新增的7z和zip的压缩参数配置功能的源代码就占了50KB左右，其它源代码也经过修改和新增，由于现在只有0.87版的源码，之前的源码都找不到，0.86版之前的代码量也就不知道是多少了。

 

 

小结：

在对压缩文件管理器的版本进行更新的过程中，经历了多次代码新增、完善、优化，从中也学到了一些知识：

了解了7z、tar、gz、bzip2命令的部分参数的用法以及功能；

for、while循环的用法；

利用string.h头文件中声明的函数，实现了基本的字符串处理；

利用system函数实现程序的调用；配置文件的数据读取与保存；

文件系统的空间信息的获取；

初步了解如何用pthred.h头文件中声明的函数来实现多线程；

linux系统中有swap分区，和windows系统的虚拟内存的功能基本一样；

gcc编译器的-Wall参数对代码语法问题的纠正起了很大作用，自从用了它后，我对我写的程序的要求是无任何警告通过编译；

以前只会gcc -c 编译源码，有些警告信息被gcc隐藏了，虽然不是很严重的警告，但这也说明我写的代码还是存在一些语法错误；

学会自己通过百度谷歌搜索问题解决方法，其实，学C语言是自己的事，需要自己独立解决自己遇到的问题，不能依赖别人，简单的语法错误和逻辑错误不要麻烦别人，在论坛上能讨论的只是程序的设计思路、工作原理、性能的改善、代码的优化；