初识c语言

背景

C语言是一种通用的高级程序设计语言，由美国计算机科学家丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在20世纪70年代开发出来。C语言的设计目标是提供一种灵活、高效的语言，可用于开发各种应用程序，尤其是系统软件和嵌入式系统。

C语言被广泛应用于操作系统、编译器、数据库、网络协议以及游戏开发等领域，它具有高效的性能、可移植性和灵活性，成为软件开发领域的重要工具。

C语言的定义是通过一系列的语法规则和语义规范，描述了程序的结构和行为。它使用了一套简洁明确的语法和标准函数库，提供了丰富的数据类型、运算符、控制语句和库函数，使得程序员可以高效地编写程序。

以下是C语言的一些基本概念：

1. 变量和数据类型：C语言支持多种数据类型，如整数、浮点数、字符等，程序员可以声明变量并给其赋值。

2. 运算符和表达式：C语言提供了丰富的数学运算符和逻辑运算符，可以进行各种计算和表达式求值。

3. 控制流程：C语言提供了条件语句（如if-else语句和switch语句）和循环语句（如for循环和while循环），用于根据条件执行不同的代码块或循环执行特定的代码块。

4. 函数：C语言允许程序员定义自己的函数，以模块化和重复使用代码，提高代码的可读性和可维护性。

5. 指针：C语言支持指针，允许程序直接操作内存地址，可以用于高效地处理数组，访问函数参数，以及动态分配内存等。

6. 结构体：（Structure）是一种用户自定义的数据类型，它允许将不同类型的数据组合在一起，形成一个新的数据结构。结构体可以包含多个成员变量，每个成员变量可以是不同的数据类型。

7. 文件操作：C语言提供了一组文件操作函数，可以读写文件，并进行文件的打开、关闭、读取和写入等操作。

8. 预处理器：C语言使用预处理器指令，可以在编译前进行宏替换、条件编译和文件包含等预处理操作。

总的来说，C语言具有简洁的语法、高效的执行速度和强大的编程能力，是学习计算机编程和系统级开发的重要基础。

发展历程

C语言的发展历程可以追溯到20世纪70年代早期。以下是C语言的主要发展里程碑：

1. 1969年-1973年：贝尔实验室的丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）与肯·汤普逊（Ken Thompson）合作开发了Unix操作系统。为了在Unix上编写系统软件，他们创造了B语言，它是一种高级的类似汇编的语言。

2. 1972年-1973年：丹尼斯·里奇开始改进B语言，并在此基础上开发出了C语言。C语言是通过重写Unix操作系统的内核，使用C语言编写的第一个版本。C语言相比于B语言具有更好的可移植性和表达能力。

3. 1978年：布莱恩·柯林汉（Brian Kernighan）和丹尼斯·里奇共同合著了《The C Programming Language》一书，该书成为C语言学习指南的经典之作。该书的出版推动了C语言的普及和流行。

4. 1983年：美国国家标准协会（ANSI）发布了《ANSI C标准》，定义了C语言的规范和标准化，称为ANSI C或C89。这一标准的制定促进了C语言的统一和跨平台的发展。

5. 1989年：国际标准化组织（ISO）发布了《ISO C标准》，该标准也被称为C90或ISO C。与ANSI C相比，ISO C进行了一些修正和扩展，并加入了一些新特性，如函数原型和void指针等。

6. 1999年：ISO发布了C语言的第三个标准，称为C99。C99增加了一些新特性，如内联函数、可变长度数组、单行注释等，进一步提升了C语言的功能和表达能力。

7. 2011年：ISO发布了C语言的最新标准，被称为C11。C11引入了一些新的特性，如多线程支持、泛型宏、匿名结构体等，进一步改进了C语言的功能和灵活性。

除了标准化的发展，C语言还受到了许多编译器和开发工具的支持，如GNU C编译器（GCC）和Microsoft Visual C++等。这些工具提供了强大的开发环境和丰富的库函数，进一步促进了C语言的推广和应用。

总体而言，C语言凭借其高效性、可移植性和灵活性，成为广泛应用于系统开发、嵌入式系统、网络协议、游戏开发等领域的重要编程语言。同时，C语言也为后续的编程语言，如C++、Java等的发展奠定了基础。

本篇内容

本篇内容会带大家简单认识一下c语言，后续会有更加详细的c语言文章来呈现给大家。

第一个c语言程序

#include

//main是一个固定的名字
//main是主函数，是程序的入口，一个工程中有且只能有一个
//这里的int是整型
int main()
{
	//printf是C语言的一个库函数，它的功能是打印内容在屏幕上
	printf("Hello World");
	//return 是返回
	return 0;
}
//需要注意的是我们缩写的代码使用的符号都必须是英文的

#include的意义

在C语言中，#include是一个预处理指令，它的作用是包含C标准库中的stdio.h头文件。头文件是一种包含函数原型、宏定义和类型声明的文件，它提供了一些常用的输入输出函数和相关的定义，如printf、scanf和文件操作函数等。

使用#include指令可以告诉C编译器在编译过程中将stdio.h头文件的内容插入到当前代码文件中。这样，程序就可以使用stdio.h中定义的函数和常量了。

具体来说，stdio.h头文件包含了与标准输入输出（Input/Output）相关的函数和定义。例如，其中定义了printf函数用于输出格式化的数据到屏幕上，以及scanf函数用于从标准输入获取数据。此外，stdio.h还包含了有关文件输入输出的函数和常量，如fopen、fclose、FILE等。

通过包含，程序可以利用stdio.h中定义的函数来完成常见的输入输出操作，同时减少了重复编写这些函数原型和常量定义的工作。

需要注意的是，是C语言标准库的头文件之一，头文件的名称和内容可能因不同的编译器和操作系统而有所差异。因此，编写C程序时，通常需要根据编译环境的不同来使用适当的头文件。

总结起来，#include的意义是通过包含stdio.h头文件，使得程序可以使用其中定义的常用输入输出函数和相关定义，方便进行输入和输出操作。

而在该代码中的作用仅仅是printf函数的头文件（包括但不限于printf函数），#include的方式包含了这个头文件。

其他方式的写法

#include
void main()
{
	printf("Hello World！");
}

与第一种的区别：
int main()形式：
第一种：返回值类型为int，表示主函数的返回值。主函数的返回值通常用于向操作系统报告程序的执行状态，约定俗成的规定是返回0表示程序成功执行，非零值表示执行出错。
可以使用return语句来返回整数值，如return 0;。

void main()形式：
返回值类型为void，表示主函数没有返回值。
不允许使用return语句来返回值，因为主函数被声明为void类型，不能返回值。
在某些编译器中，可以使用exit(0);来替代return 0;来表示程序执行成功并退出，但这是非标准的用法。

总结：
在大多数C编译器中，int main()形式是主函数的标准形式，被广泛接受并被C语言标准所推荐。使用int main()形式的好处是可以明确地返回程序的执行状态，并且符合C语言标准的规定。
而void main()形式主要是对历史遗留的一种写法，某些编译器可能仍然支持它。但请注意，根据C语言标准，void main()形式是不被推荐使用的。推荐的做法是使用int main()形式，并在程序结束时返回一个合适的整数值。

2

#include
int main(void)
{
	printf("Hello World！");
	return 0;
}

这种与第一种的不同在于其中void表示main函数不接受任何的参数。

#include
int main(int argc, char* argv[])//其中int argc, char* argv[]表示main要接受的参数
{
	printf("Hello World");
	return 0;
}

这种形式的主函数接受两个参数：

argc（argument count）表示命令行参数的数量，包括程序名称本身。至少为1。
argv（argument vector）是一个指向字符指针的数组，每个指针指向一个命令行参数的字符串。
这种形式的主函数通常用于接受命令行参数，并根据参数来进行不同的操作或处理。

数据类型

sizeof

在C语言中没种数据类型所占的空间大小是不一样的，在这里给大家介绍一个库函数：sizeof，它可以计算每种数据类型所占的空间的大小，我们可以用代码来计算每种类型所占的空间的大小，如下：

#include
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(char));
	printf("%d\n", sizeof(short));
	printf("%d\n", sizeof(int));
	printf("%d\n", sizeof(long));
	printf("%d\n", sizeof(long long));
	printf("%d\n", sizeof(float));
	printf("%d\n", sizeof(double));
	return 0;
}

运行结果：

从图中我们可以看出他们所占空间的大小各有差异，在这里需要解释一下的sizeof算出的是byte（字节）大小，具体的单位换算如下：

bit
1byte=8bit
1KB=1024byte
1MB=1024KB
1GB=1024MB

至于为什么long 和 int 所占的空间大小一样，在c语言中它们的大小关系有下列的表述：

long long >= long >= int > short >char

常量、变量

常量的定义

常量是程序中固定不变的值。C语言中有不同类型的常量，如整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量等。

常量的定义格式为：

数据类型 常量名 = 值;

• 数据类型 指定常量的类型，如 int、float、char 等。
• 常量名 是常量的标识符，用于在程序中引用该常量。
• 值 是常量的具体数值。

示例：

int MAX_VALUE = 100;
float PI = 3.14159;
char NEW_LINE = '\n';

变量的定义

变量是程序中用于存储和操作数据的一种容器。在C语言中，变量的定义需要指定变量的类型和标识符。

变量的定义格式为：

数据类型 变量名;

• 数据类型 指定变量的类型，如 int、float、char 等。
• 变量名 是变量的标识符，用于在程序中引用该变量。

示例：

int a;
float b;
char c;

可以在定义变量的同时给其初始化，即指定变量的初始值：

数据类型 变量名 = 初始值;

• 初始值 是变量的初始数值。

示例：

int a = 10;
float b = 3.14;
char c = 'A';

需要注意的是，变量的值可以在程序中改变，而常量的值在定义后不能被修改。

无论是常量还是变量，它们的定义通常在程序的函数体之外进行，即在函数外部（全局变量），或在函数内部但是在函数的开头（局部变量）。这样定义的变量和常量可以在整个函数内部使用。

const对c语言的影响

在C语言中，使用 const 关键字可以对代码的行为和特性产生一些影响。

常量性：
const 关键字用于声明常量，将变量声明为常量后，其值在程序中是不可修改的。这可以确保常量的值不会被意外地修改，增加了代码的可读性和可维护性。

类型检查和安全性：
const 关键字提供了更强的类型检查。在使用 const 声明的常量中，编译器会检查类型匹配以避免类型错误。这样可以在编译时捕获一些错误，提高代码的安全性和可靠性。

编译时优化：
编译器可以使用 const 常量的值来进行编译时优化，例如常量折叠（Constant Folding）。在执行表达式求值时，编译器可以直接用常量的值进行计算，避免了重复计算，提高代码的执行效率。

作用域限制：
const 关键字可以用于限制变量的作用域，使其只在声明的作用域内有效。这有助于提高代码的模块化和封装性，避免变量的误用。

const影响的具体表现
用const修饰变量时其本质还是变量
例如：

#include
int main()
{
	const int a=3;
	int arr[a] = { 0,1,2,3 };//190行
	printf("%d", arr[a]);
	return 0;
}

上述代码会报错，而报错的原因：

因为c语言中，const修饰的变量其本质上还是变量，数组[ ]中只接收常量，所以会报错，但在c++中则没有这样的问题，c++直接把const修饰的变量当作常量来使用，用兴趣的小伙伴可以用c++来试一下

总的来说，const 关键字对C语言的影响主要体现在提高代码的可读性和可维护性、增强类型检查和安全性、提供编译时优化的机会、限制变量作用域等方面。通过合理使用 const 关键字，可以编写更加安全、高效和易于理解的代码。

字符串

字符串的定义

在C语言中，字符串是由字符组成的数组。可以使用字符数组来表示字符串，字符数组的最后一个元素需要是字符串的终止符\0。这个终止符表示字符串的结束。
例如

char str1[] = "Hello, World!";

上述为正确使用字符串形式，将其打印出来的话，截图如下：

可能有些小伙伴会好奇为什么不使用第二种形式，我们把两种形式放在一起打印出来看一下有什么区别

char str1[] = "Hello, World!";
char str2[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'};

运行截图如下：

第二种方式出现这样的原因是因为我们前面提到过，字符串的结束标志是’\0’，第一种方式会自带’\0’，而第二种方式则不会，并且第一种方式更简便一些，如果大家一定要用第二种方式，只要在后面手动的添加’\0’就可以了，例如：

char str1[] = "Hello, World!";
char str2[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!', '\0'};

这样我们再运行一下，两种方式的结果就一样了

转义字符

转义字符是以反斜杠（\）开始的特殊字符序列。它们用于表示一些无法直接输入或在字符串中表示的字符，如换行符、制表符、引号等，或者顾名思义就是转变原有的意思。

例如我们想要打一下一串代码的话：
c:\code:\test.c

printf("c:\code:\test.c");

运行结果是什么样子呢

运行结果出现这样的情况就是因为’\t’是一个转义字符，打印出来会出现一个类似于Tab键的空格。我们如果想要避免以上情况只要再转义字符前再加一个’'就可以了，类似于负负得正的含义。

示例如下：

以下是c语言中常见的一些转义字符：

下面给大家分享一下ASCII码表：

需要注意的前32个字符为不可打印字符，并且在用八进制或16进制打印时也不要超出ASCII的范围，否则后果是有些无法预测的

总结概要

本篇内容到此就暂时分享完毕，主要带领大家简单认识一下c语言的基本常识，后续会有更多的个人拙见与大家分享，希望和各位小伙伴多多交流技术。