《C Primer Plus（第6版）中文版》 第2章 C语言概述

本文是根据《C Primer Plus（第6版）中文版》内容所作笔记，并对标题序号稍加修改。

2.1 示例程序

本章从一简单程序示例开始，讲解C语言中基本的概念。

include <stdio.h>	//预处理器指令
int main(void)		//程序的开始函数
{
     					//函数体的开始
	int num;		//声明变量
	num=1;			//赋值表达式语句

	printf("This is a simple program\n");
	printf("num is %d\n",num);

	return 0;		//跳转语句
}					//函数体的结束

2.2 示例解释

2.2.1 C程序成分

• 预处理器指令；
• 函数（基本模块）；
• 语句；

2.2.2 语句类型

• 标号语句；
• 复合语句；
• 表达式语句；
• 选择语句；
• 迭代语句；
• 跳转语句；

2.2.3 #include指令和头文件

#include行代码是预处理指令（preprocessor directive），编译前做预处理（preprocessing）。在程序顶部的信息集合被称为头文件（header）。

头文件包含编译器创建最终可执行程序所用的信息，比如常量、函数等。但是，函数的实际代码在一个预编译代码的库文件（高级语言源代码文件）中，头文件帮助编译器将程序正确地组合在一起。

2.2.4 mian()函数

• C程序从main()函数开始执行，且main()函数必须是开始函数（程序入口）。
• main()此形式C90勉强接收，C99和C11不接收。
• void main()形式被某些编译器允许。
• 建议使用int main(void)形式。
• main()提供了程序的基本框架。

void即“空的”而非“无效的”，表示无返回值或无参数。

2.2.5 注释

单行注释

C99新增，为解决多行注释“消失代码”问题

//这是一条注释
//这又是一条注释

多行注释

/*单行注释*/
/*两行
注释*/
/*该行注释无效，没有结束标记

消失代码问题

/*
int x = 200;
/**/

此注释中，第1行开始标记与第3行的结束标记配对，导致第2行代码无法编译。

2.2.6 花括号、函数体和块

{
     
	...
}

花括号将函数的语句括起来，{}内函数的语句和声明称为函数体，也可以用{}把函数中多条语句合并为一个单元或_块_。{}标志函数体的开始和结束。

2.2.7 声明

int num;这行代码叫声明（declaration）。声明完成了两件事：

• 创建名为num的变量（variable）；
• 表明该变量为整数类型；

以上示例中，int是关键字（keyword）。num是标识符（identifier）。标识符是变量、函数或其他实体的名称。

编译器根据代码信息为变量在内存中分配存储空间。声明把特定标识符与计算机内存中的特定位置联系起来，同时也确定了储存在某位置的信息类型和数据类型。C语言中的所有变量必须先声明在使用。

数据类型

第3章详解。

命名规则

• 使用有意义的标识符；
• 可以用大小写字母、数字、下划线命名，必须以字母或下划线开头；

声明变量的4个理由

1. 方便查找变量与理解程序用途，提高可读性。
2. 方便计划程序。
3. 有利于发现错误
4. 使用未声明的变量无法成功编译。

2.2.8 赋值

num = 1;是赋值表达式语句，**=**是赋值运算符，执行该语句时，将右侧的值储存在声明时分配的存储空间位置上。

C语言通过赋值运算符而不是赋值表达式语句完成赋值操作。

2.2.9 printf()函数

printf()是C语言的标准函数。()表明printf是函数名，()中的内容是从main()中传递给printf()的信息，即参数。

参数

//带实参的printf()函数
printf("This is a simple program\n");
printf("num is %d\n",num);

函数参数分为实际参数与形式参数。实际参数是传递给函数的特定值，形式参数是函数中用于存储传入值的变量。

函数调用

输入函数名并将所需的参数填入到()中即可调用函数。程序运行到本行时，控制权交给调用的函数，函数执行结束后，控制权返回给主调函数（calling function），并继续执行后面的语句。函数调用本身是一种表达式，圆括号是运算符，圆括号左边的函数名是运算对象。C11标准中，这中表达式实质上是一种后缀表达式。在表达式末尾加上分号就成了函数表达式语句。

return语句

return 0;是跳转语句。C标准要求main()要有返回值，return语句用于返回返回值。如果遗漏该行语句，程序运行到最外侧**}**时会返回0，建议不要省略。第11章详解。

2.3 简单程序的结构

C程序的基本机构即函数，也叫做基本模块。函数的基本结构如下：

函数

函数头

函数体

返回值类型

函数名

参数列表

声明

语句

2.4 提高程序可读性技巧

1. 使用有意义的标识符名称。
2. 添加注释。
3. 使用空行分隔概念上的多个部分。
4. 每条语句各占一行。

2.5 多函数程序

#include 
void helloworld(void);	//ANSI/ISO C 函数原型
int main(void)			//程序入口
{
     
	helloworld();		//函数调用

	return 0;
}

void helloworld(void)	//函数定义
{
     
	printf("Hello World!");
}

helloworld()出现的三次形式：

1. 函数原型（prototype），告知编译器在程序中使用该函数。
2. 函数调用（function call），函数表达式语句，执行函数体部分。
3. 函数定义（function declaration），包含完整的函数头和函数体，是函数本身的源代码。

函数调用中，若参数表为空，不需写void。

C标准建议为程序中用到的所有函数提供函数原型。标准include文件（包含文件）为标准库函数提供函数原型。

2.6 语法错误与语义错误

语法错误即不遵循C语言的规则。语义错误即遵循C语言规则但是意思上出现的错误。

2.7 程序状态

通过跟踪程序的执行步骤，并记录每个变量，便可监视程序的状态。程序状态（program state）是在程序执行过程中，某给定点上所有变量值的集合。以下有三种检测程序状态的方法：

1. 人工模拟计算机逐步执行程序。
2. 在关键点插入额外printf()语句。
3. 使用调试器（debugger）和断点。

调试器是一种可以逐步运行程序并检测变量值的一种程序。

2.8 关键字和保留标识符

关键字是C语言的词汇，不能用作标识符，许多关键字用于指定不同的类型，还有一些用于控制程序中语句执行顺序。下表为C语言的关键字，粗体为C90新增的关键字，斜体表示为C99新增的关键字，粗斜体为C11新增的关键字。

C	关	键	字
auto	entern	short	while
break	float	signed	_Alignas
case	for	sizeof	_Alignof
char	goto	static	_Atomic
const	if	struct	_Bool
continue	inline	switch	_Complex
default	int	typedef	_Generic
do	long	union	_Imaginary
double	register	unsigned	_Noreturn
else	restrict	void	_Static_assert
enum	return	volatile	_Thread_local

如果使用关键字不当，编译器会将其视为语法错误。还有一些保留标识符（reserved identifier），包括以下划线开头的标识符以及标准库函数名。C语言已经指定了它们的用途或保留它们的使用权，如果随便使用会导致问题。