C语言第一弹---C语言基本概念(上)

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系列专栏： 【C语言详解】 【数据结构详解】

1、C语言是什么？

在我们的日常生活中，⼈和⼈交流使用的是就是语言，但在这个世界上有很多的国家，很多的民族，因此也有很多的语言，如：汉语、英语、日语， 这些语言我们称之为自然语言。但是计算机并不能理解我们使用的语言，那⼈和计算机是怎么交流的呢？
答案是使用计算机语言。
目前已知已经有上千种计算机语言，人们是通过计算机语言写的程序，给计算机下达指令，让计算机⼯作的。
C语言就是众多计算机语言中的⼀种，当然C++/Java/Go/Python都是计算机语言。

2、C语言的历史和辉煌

C语言最初是作为Unix系统开发工具发明的。

1969年，贝尔实验室的肯.汤普森(Ken Thompson)与丹尼斯.里奇(Dennis Ritchie)一起开发了Unix操作系统。Unix是用汇编语言写的，为了移植到其他计算机，汤普森就在BCPL语言的基础上发明了B语言。

1972年，丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）与莱恩·克尼汉（Brian Kernighan）又在B语言的基础上重新设计了一种新的语言，这种新的语言取代了B语言，所以称为C语言。

1973年，整个Unix系统都是用C语言重写，此后，这种语言开始快速流传，广泛用于各种操作系统和系统软件的开发。

1988年，美国国家标准协会（ANSI）正式将C语言标准化，标志着C语言开始稳定和规范化。

至今，一直到今天C语言还是在广泛的使用，在计算机的排行榜上霸占前三名。

排行榜链接TIOBE INDEX

3、编译器的选择VS2022

3.1、编译和链接

C语言是⼀门编译型计算机语言，C语言源代码都是文本文件，文本文件本身无法执行，必须通过编译器翻译和链接器的链接，生成⼆进制的可执行⽂件，可执行文件才能执行。

C语言代码是放在 .c 为后缀的文件中的，要得到最终运行的可执行程序，中间要经过编译和链接2个过程。


⼀个工程⼀般都会有多个源文件组成，如下图所示，演示了源程序经过编译器和链接器处理的过程。

注：
1、每个源文件(.c)单独经过编译器处理生成对应的目标文件(.obj为后缀的文件)
2.、多个目标文件和库文件经过链接器处理生成对应的可执行程序(.exe文件)

下图是在Windows电脑上C语言程序生成的exe可执行文件。

3.2、编译器对比

C语言是⼀门编译型的计算机语言，需要依赖编译器将计算机语言转换成机器能够执行的机器指令。

那我们常见的C语言编译器都有哪些呢？

比如：msvc、clang、gcc就是⼀些常见的编译器，当然也有⼀些集成开发环境如：VS2022、XCode、CodeBlocks、DevC++、Clion等。

集成开发环境（IDE）用于提供程序开发环境的应用程序，⼀般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等⼀体化的开发软件服务套。

• VS2022集成了MSVC（安装报包较大⼀些，安装简单，无需多余配置，使用起来非常方便）
• XCode集成了clang（苹果电脑上的开发工具）
• CodeBlocks集成了gcc（这个⼯具比较小众，需要配置环境，不太推荐）
• DevC++集成了gcc（小巧，但是⼯具过于简单，对于代码风格的养成不好，⼀些竞赛使用）
• Clion是默认使⽤CMake，编译器是可以配置的（工具是收费，所以暂时不推荐大家使用）

整体考虑，推荐大家安装VS2022的社区版本学习，免费，使用方便，工作中常见。

3.3、VS2022优缺点

优点：
• VS2022是⼀个主流的集成开发环境，企业中使用较为普遍
• VS2022包含了：编辑器+编译器+调试器，功能强大
• 直接安装即可使用，基本不用额外配置环境，上手容易
• 默认界面是中文的，初学者友好
缺点：
• 功能丰富，安装包大，占用空间多

4、VS项目和源文件、头文件介绍

在VS上写代码，我们是需要创建项目的，直接新建项目就可以了。
在项目中就可以添加源文件和头文件。
C语言把 .c 为后缀的文件称为源文件，把 .h 为后缀的文件称为头文件。

5、第一个C语言程序

具体代码的讲解会在下面的内容详细讲解。

上面示例演示VS2022中创建项目和编写C代码的过程，并运行出结果。

注：在VS2022上运行代码的快捷键： Ctrl+f5

由上述可知一个程序的书写，需要有头文件，主函数，主语句，主函数返回值。小林想说的是，必须有的是头文件和主函数。

6、main函数

每个C语言程序不管有多少行代码，都是从 main 函数开始执行的， main 函数是程序的入口，main 函数也被叫做：主函数。 main 前⾯的 int 表⽰ main 函数执行结束的时候返回⼀个整型类型的值。所以在 main 函数的最后写 return 0; 正好前后呼应。

• main函数是程序的入口
• main函数有且仅有⼀个
• 即使⼀个项目中有多个.c⽂件，但是只能有⼀个main函数（因为程序的入口只能有⼀个）

第⼀次写代码，⼀些常见的错误总结：
• • main被写成了mian
• main后边的()漏掉了
• 代码中不能使用中文符号，比如括号和分号
• ⼀条语句结束后，有分号

7、printf函数和库函数

在上面的代码中有⼀句代码如下：

printf("hello C\n");

代码中使用了 printf 函数，实现了在屏幕上的信息的打印。

这里简单的介绍⼀下 printf ， printf 是⼀个库函数，它的功能是在标准输出设备（⼀般指屏幕）上进行信息的打印。上面的代码是使用printf 函数打印字符串。只要把想要打印的⼀串字符放在双引号中并传递给printf函数就可以打印。**

printf函数也可以用来打印其他类型的数据，比如：

int n = 100;
printf("%d\n", n); //printf打印整型
printf("%c\n", 'q'); //printf打印字符
printf("%lf\n", 3.14); //printf打印双精度浮点型

代码中使用了 printf 函数，实现了在屏幕上的信息的打印。
这个头文件，具体的方法就是：

 #include 

那什么是库函数呢？

为了不再重复实现常见的代码，让程序员提升开发效率，C语言标准规定了⼀组函数，这些函数再由不同的编译器⼚商根据标准进行实现，提供给程序员使⽤。这些函数组成了⼀个函数库，被称为标准库，这些函数也被称为库函数。在这个基础上⼀些编译器⼚商可能会额外扩展提供部分函数（这些函数其他编译器不⼀定支持）。
⼀个系列的库函数⼀般会声明在同⼀个头⽂件中，所以库函数的使⽤，要包含对应的头⽂件。

库函数比较多，后期慢慢来介绍，提前了解可参考链接：
cplusplus

8、关键字介绍

C语言中有⼀批保留的名字的符号，比如： int 、 if 、 return ，这些符号被称为保留字或者关键字。

• 关键字都有特殊的意义，是保留给C语⾔使⽤的 。
• 程序员⾃⼰在创建标识符的时候是不能和关键字重复的。
• 关键字也是不能自己创建的。

C语⾔的32个关键字如下：

auto break case char const continue default do double else enum extern
float for goto if int long register return short signed sizeof
struct switch typedef union unsigned void volatile while

注：在C99标准中加⼊了 inline 、 restrict 、 _Bool 、 _Complex 、 _Imaginary 等关键字。
⼀些关键字大家可以去了解⼀下，不过使用最多的还是上⾯的32个关键字。
注：C语言关键字（C语⾔关键字的全部介绍）

9、字符和ASCII编码

在键盘上可以敲出各种字符，如：a，q，@，#等，这些符号都被称为字符，C语言中字符是用单引号括起来的，如：‘a’，‘b’，‘@’。

我们知道在计算机中所有的数据都是以⼆进制的形式存储的，那这些字符在内存中分别以什么样的⼆进制存储的呢？如果我们每个人自己给这些字符中的每个字符编⼀个⼆进制序列，这个叫做编码，为了方便大家相互通信，不造成混乱，后来美国国家标准学会（ANSI）出台了⼀个标准ASCII编码，C语言中的字符就遵循了ASCII编码的方式。

参考：ASCII码表
我们不需要记住所有的ASCII码表中的数字，使用时查看就可以，不过我们最好能掌握⼏组特殊的数据：

• 字符A - Z的ASCII码值从65~90
• 字符a - z的ASCII码值从97~122
• 对应的大小写字符(a和A)的ASCII码值的差值是32
• 数字字符0 - 9的ASCII码值从48~57
• 换行 \n的ASCII值是：10
• 在这些字符中ASCII码值从0~31这32个字符是不可打印字符，无法打印在屏幕上观察

单个字符的打印可以使用%c来指定格式：

#include 
int main()
{
printf("%c\n", 'Q');
printf("%c\n", 81);//这⾥的81是字符Q的ASCII码值，也是可以正常打印的
return 0;
}

可打印字符展示：

#include 
int main()
{
int i = 0;
for (i = 32; i <= 127; i++)
{
printf("%c ", i);
if (i % 16 == 15)//一行最多打印16个数
printf("\n");
}
return 0;
}

总结

本篇博客就结束啦，谢谢大家的观看，如果公主少年们有好的建议可以留言喔，谢谢大家啦！