打算重学计算机,重学C语言
这本书的前言写的真好
实在是惭愧…
程序由一系列指令(Instruction)组成,指令是指示计算机做某种运算的命令,通常包括以下几类:
编写程序其实就是把复杂的任务分解成子任务,把子任务再分解成更简单的任务,层层分解,直到最后简单得可以用以上指令来完成
仔细想想,确实是酱紫
编程语言(Programming Language)分为
计算机只能对数字做运算,符号、声音、图像在计算机内部都要用数字表示,指令也不例外,上表中的机器语言完全由十六进制数字组成。最早的程序员都是直接用机器语言编程,但是很麻烦,需要查大量的表格来确定每个数字表示什么意思,编写出来的程序很不直观,而且容易出错,于是有了汇编语言,把机器语言中一组一组的数字用助记符(Mnemonic)表示,直接用这些助记符写出汇编程序,然后让**汇编器(Assembler)**去查表把助记符替换成数字,也就把汇编语言翻译成了机器语言。从上面的例子可以看出,汇编语言和机器语言的指令是一一对应的,汇编语言有三条指令,机器语言也有三条指令,汇编器就是做一个简单的替换工作,例如在第一条指令中,把movl ?,%eax
这种格式的指令替换成机器码a1 ?
,?表示一个地址,在汇编指令中是0x804a01c
,转换成机器码之后是1c a0 04 08
(这是指令中的十六进制数的小端表示,小端表示将在第 5.1 节 “目标文件”介绍)。
从上面的例子还可以看出,C语言的语句和低级语言的指令之间不是简单的一一对应关系,一条a=b+1;
语句要翻译成三条汇编或机器指令,这个过程称为编译(Compile),由**编译器(Compiler)**来完成,显然编译器的功能比汇编器要复杂得多。
用C语言编写的程序必须经过编译转成机器指令才能被计算机执行,编译需要花一些时间,这是用高级语言编程的一个缺点,然而更多的是优点。首先,用C语言编程更容易,写出来的代码更紧凑,可读性更强,出了错也更容易改正。其次,C语言是可移植的(Portable)或者称为平台无关的(Platform Independent)。
program.c
(通常C程序的文件名后缀是.c
),这称为源代码(Source Code)或源文件a.out
,这称为可执行文件有些高级语言以解释(Interpret)的方式执行,解释执行过程和C语言的编译执行过程很不一样。
例如编写一个Shell脚本script.sh
,内容如下:
#! /bin/sh
VAR=1
VAR=$(($VAR+1))
echo $VAR
定义Shell变量VAR
的初始值是1,然后自增1,然后打印VAR
的值。用Shell程序/bin/sh
解释执行这个脚本,结果如下:
$ /bin/sh script.sh
2
这里的/bin/sh
称为解释器(Interpreter),它把脚本中的每一行当作一条命令解释执行,而不需要先生成包含机器指令的可执行文件再执行。如果把脚本中的这三行当作三条命令直接敲到Shell提示符下,也能得到同样的结果:
解释的过程有点像同声传译
$ VAR=1
$ VAR=$(($VAR+1))
$ echo $VAR
2
程序由语句或指令组成,计算机只能执行低级语言中的指令(汇编语言的指令要先转成机器码才能执行),高级语言要执行就必须先翻译成低级语言,翻译的方法有两种--编译和解释,虽然有这样的不便,但高级语言有一个好处是平台无关性。
什么是平台?一种平台,就是一种体系结构,就是一种指令集,就是一种机器语言,这些都可看作是一一对应的,上文并没有用“一一对应”这个词,但读者应该能推理出这个结论,而高级语言和它们不是一一对应的,因此高级语言是平台无关的。
自然语言(Natural Language)就是人类讲的语言,比如汉语、英语和法语。这类语言是自然进化的。
形式语言(Formal Language)是为了特定应用而人为设计的语言。例如数学家用的数字和运算符号、化学家用的分子式等。编程语言也是一种形式语言,是专门设计用来表达计算过程的形式语言。
形式语言有严格的语法(Syntax)规则,语法规则是由符号(Token)和结构(Structure)的规则所组成的。
当阅读一个自然语言的句子或者一种形式语言的语句时,不仅要搞清楚每个词(Token)的意思,而且必须搞清楚整个句子的结构是什么样的,这个分析句子结构的过程称为解析(Parse)
虽然形式语言和自然语言有很多共同之处,包括Token、结构和语义,但是也有很多不一样的地方。
说自然语言长大的人(实际上没有人例外),往往有一个适应形式语言的困难过程。某种意义上,形式语言和自然语言之间的不同正像诗歌和说明文的区别,当然,前者之间的区别比后者更明显:
作者的这个说法不错诶!
据说有这样一个典故:早期的计算机体积都很大,有一次一台计算机不能正常工作,工程师们找了半天原因最后发现是一只臭虫钻进计算机中造成的。从此以后,程序中的错误被叫做臭虫(Bug),而找到这些Bug并加以纠正的过程就叫做调试(Debug)。我们要知道程序中的Bug分为哪几类
哈哈哈关于这个有好多种说法,还有说是纸袋编程,小黑点像小虫子(bug)的
编译时错误
编译器只能翻译语法正确的程序,否则将导致编译失败,无法生成可执行文件。
对于自然语言来说,一点语法错误不是很严重的问题,因为我们仍然可以读懂句子。但哪怕一个很小的语法错误,编译器就会输出一条错误提示信息然后罢工。
虽然大部分情况下编译器给出的错误提示信息就是你出错的代码行,但也有个别时候编译器给出的错误提示信息帮助不大,甚至会误导你。
相比下面两种错误,语法错误解决起来要容易得多。
运行时错误
编译器检查不出这类错误,仍然可以生成可执行文件,但在运行时会出错而导致程序崩溃。
要时刻注意区分编译时和运行时(Run-time)这两个概念,有些事情在编译时做,有些事情则在运行时做。
逻辑错误和语义错误
程序里有逻辑错误,编译和运行都顺利,看上去也不产生任何错误信息,但是程序没有干它该干的事情,而是干了别的事情。
Anyway,计算机只会按你写的程序去做,问题在于你写的程序不是你真正想要的,这意味着程序的意思(即语义)是错的。
通过本书你将掌握的最重要的技巧之一就是调试。从某种角度看调试就像侦探工作,根据掌握的线索来推断是什么原因和过程导致了你所看到的结果。调试也像是一门实验科学,每次想到哪里可能有错,就修改程序然后再试一次。如果假设是对的,就能得到预期的正确结果,就可以接着调试下一个Bug,一步一步逼近正确的程序;如果假设错误,只好另外再找思路再做假设。
也有一种观点认为,编程和调试是一回事,编程的过程就是逐步调试直到获得期望的结果为止。你应该总是从一个能正确运行的小规模程序开始,每做一步小的改动就立刻进行调试,这样的好处是总有一个正确的程序做参考:如果正确就继续编程,如果不正确,那么一定是刚才的小改动出了问题。
当然是hello world!
编译执行
gcc
是Linux平台的C编译器,编译后在当前目录下生成可执行文件a.out
,直接在命令行输入这个可执行文件的路径就可以执行它。
如果不想把文件名叫a.out
,可以用gcc
的-o
参数自己指定文件名:
gcc -Wall: 让gcc
提示所有的警告信息,不管是严重的还是不严重的
这本书写的真细致!把好多初学者的bug如stdio写成stdoi,printf少加引号等等,还翻译报错信息进行解释 ! 相见恨晚!
豆瓣评价
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《Linux C编程一站式学习》这书写得很不错,为什么都买不到了呢? - echo1937的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/34069391/answer/544825938
[大佬们的学习笔记]