C语言入门（一）——C语言程序的执行过程和构造

C语言程序的执行过程

预处理阶段

预处理器将提前执行部分指令，如处理预处理指令，删除注释等。源代码经过预处理器的处理后会输出新的代码(删除注释、展开宏、包含头文件)。
在预处理阶段，预处理器会处理以井号#开头的预处理指令。常见的预处理指令有#include、#define等。预处理器会根据这些指令的要求进行相应的操作。

编译阶段

在这个阶段，源代码被翻译成汇编语言，汇编语言是一种低级语言。

汇编阶段

汇编器将汇编代码转换成机器代码，C语言程序被二进制数表示，使得程序可以被计算机识别。

链接阶段

C语言程序中经常有多个源文件，链接器解决了不同源文件之间的符号引用和地址关联。如果程序引用了其他源文件或库文件中的函数或变量，链接器将确保这些引用得到正确的解析。

生成可执行文件

链接器将生成可执行文件。

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C语言程序的构造

注释

注释可以提高代码的可读性，在程序中的某些地方加入注释是一个非常明智的选择，不仅便于修改代码，而且在团队合作中起到了至关重要的作用。

双斜杠之前的文字不受影响//有些编译器支持双斜线表示注释双斜线之后的文字

之前的文字不受影响/*有的编译器支持用这样的符号注释中间的文字
有的编译器支持用这样的符号注释中间的文字
有的编译器支持用这样的符号注释中间的文字
有的编译器支持用这样的符号注释中间的文字*/之后的文字不受影响

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头文件

以#include开头的部分，我们称之为头文件，头文件中会出现函数声明，宏的定义等。
我们可以使用以下两种方式引用头文件。

#include<>
#include""

如果说对于C语言的研究足够深入，程序员是可以自行编写头文件的。

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宏定义

可以使用 #define 指令定义宏，用于进行文本替换。

#define PAI 3.1415926

执行宏定义指令之后，程序中的常量PAI都会被替换为3.1415926。

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函数的知识准备

函数简介

在C语言中，函数是一段执行特定任务的代码块，可以被程序中其他地方调用。函数提供了一种将代码模块化和组织起来的方式，使得程序更加结构化、易读和易维护。

函数定义

函数的定义包括函数的返回类型、函数名、参数列表和函数体。
比如一个计算加和的简单函数：

int add(int a, int b)
{
   return a + b;
}

int是函数的返回类型，return后面的部分是返回值。因为是计算两个int型的整数（a和b）的和，所以返回值的返回类型是int。
add是函数名，(int a,int b)是参数列表，这里的a和b叫做形参。调用函数时需要使用函数名和实参列表,下面是调用add函数的一个例子。

int result = add(3, 5);  

其余部分就是函数体，函数体必须用{}框在一起。

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主函数(main函数)

主函数，即main函数。主函数的特殊性是在一个程序中，只能出现一个main函数，而且在执行程序时会从。

下面是初学者最常用的main函数定义。

int main()
{
	return 0;
}

在历史上，曾出现返回值为void的主函数，

void main()

主函数（main函数）返回值的应用

返回值为 0 表示程序成功执行。
返回值为非零（ 1或其它非零整数）表示程序执行过程中发生了错误。

int main() 
{
    if (//出现错误) 
    {
        return 1; // 返回非零值表示发生错误
    }
    return 0;
}

在Linux环境中，使用echo $?命令行可以获取上一个命令的退出状态。
假设有一个用C语言编写的名为test的可执行文件，可以使用以下的代码：

./test
echo $?

根据输出的数据，就可以验证可执行文件test是否正确执行。

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其他函数

库函数

库函数是一组在编程中可被重复使用的已经被封装好的函数集合。这些函数通常包含在标准库或外部库中。也就是在头文件中可供调用的函数。

自定义函数

自定义函数是由程序员自己写的函数，自定义函数写在main函数之外，头文件之后。

函数声明

如果自定义函数在主函数后面，那么就需要在main函数之前声明函数。声明包括函数的返回类型、函数名和参数列表，但不包括函数体。
下面是声明add函数的例子：

int add(int a, int b);

库函数的声明被在头文件中，不需要声明。