C语言笔记（学习开发一个linux小程序）

一、准备工作

语言是基于UNIX开发的，所以使用c语言要在UNIX或linux（等类Unix的系统）上。但windows是不兼容UNIX的，所以要下个虚拟机来运行UNIX
下载Ubuntu镜像：http://www.ubuntu.org.cn
不同操作系统的虚拟机软件：
mac版：VMware Fusion
windows版：VMware Workstation
ubuntu 是个可以兼容linux的镜像系统
Vmware虚拟机和Linux系统的安装本章不做重点讲解，大家可以看我的Linux学习文章，或者关注微信号 “大嘴蜗牛”获取Linux知识干货。

1、linux常用指令

sudo(管理员权限)
sudo apt-get install + 软件名称 （安装程序）
sudo apt-get update （更新资源）
sudo apt-get install vim （安装VIM）
clear （清空屏幕）
cd + 目录 （进入目录）
cd ~ （进入根目录）
ls （查看当前目录包含的文件和文件夹）
ls -l （查看当前目录包含的文件或文件夹的详细信息）
touch + 文件名 （新建文件）
rm + 文件名 （删除文件）
mkdir + 目录名 （新建目录）
pwd （查看完整目录地址）
vi(vim) + 文件名 （使用VIM编辑文件）

VIM命令模式：
i （插入模式 或 当前光标前插入字符）
Esc （返回命令行模式）
:w （保存）
a （当前光标后插入字符）
:q （退出VIM）
Shitf + a （在行尾插入字符）
Shift + i （在行手插入字符）
o （下一行插入字符）
Shift + o （在当前行上行插入字符）
x （删除单个字符）
dd （删除整行字符）

二、编写程序

1、Hello world

编写一个a.c文件：

#include 

int main(){
    printf("Hello world\n");
    return 0;
}

然后再linux下使用命令编译：

gcc a.c

然后会生成a.out文件，改文件为可执行文件。
然后执行该文件：

./a.out

执行结果为

Hello world

注意：执行可执行文件的时候，一定要带“./”否则无法执行。

2、多个源文件如何引用

首先，我们来编写两个文件，一个是主函数文件main.c，另一个是普通函数文件max.c.
vim操作方法（在命令模式下）:
1.输入set nu打开行号。
2.在一个文件处于vim编辑下，输入“sp 文件名.c”（在打开本文件的情况下创建新文件，并分分屏显示）。
3.ctrl+w+↓，切换到分屏下面那个文档。
4.ctrl+w+↑，切换到分屏上面一个文档。
5.9dd：代码占九行，剪切代码。
6.p：粘贴。
7.wqa：退出并保存所有内容。
通过以上命令实现下图效果：

Vim分屏显示.png

然后再使用gcc来编译
gcc命令：gcc main.c max.c -o main.out（将main.c 和max.c 合在一起输出，main.out为新文件的文件名）
然后再运行main.out文件得到以下结果。

大数是33

注意：mian.c中的#include "max.c "就是引用了max.c里面的函数，相当于把max.c赋值粘贴到了main.c中。

3、头文件与函数定义分离

（1）函数可以先编译成.o文件（机器语言文件），然后再和主文件一起编译成可执行文件。在源代码多的时候可以提高效率。例如我们队上面的max函数做处理：
先输入gcc -c max.c -o max.o
此时会生成max.o文件，max.o文件是已经编译好的机器码文件，无法查看和编写。然后我们再将main.c文件和max.o文件一起编译：
gcc main.c max.o
这样编译起来就很快了。

（2）但是.o文件不能被其他人查看，无法让函数使用者知道函数的详情，例如形参都分别是什么，返回值是什么。此时我们可以编写一个.h文件，还拿max函数举例，我们创建一个max.h文件，内容如下：

int max(int a,int b);

然后在主文件中进行预处理声明导入该文件。

#include 
#include "max.h"

int main(){
    int a1=10;
    int a2=33;
    int maxNum=max(a1,a2);
    printf("大数是%d",maxNum);
}

通过查看.h文件别人就可以知道你编写的函数的类型了。

gcc 编译命令需要注意的几点：
1.若该文件在预处理的时候已经引入其他文件了，则在用gcc编译时不用再将引入文件一同编译。
2.若该文件在预处理的时候没有引入其他文件，或者只引入了相应的.h文件，那么编译时则需要将引入文件（.c文件或.o文件均可）一同编译。

4、使用Makefile工具

假设有很多.c以及.o文件的时候，我们就需要gcc后面跟一串.c文件等等，那么我们是否有很方便的命令来提高效率呢？
makefile工具就可以很清晰和快速的将文件进行整理，make内部使用了gcc。
首先我们检查一个我们是否安装了make工具，使用命令 make -v，若安装则显示安装信息，版本号码，若未安装，我们使用命令sudo apt-get install make（Ubantu的命令）或者 yum install make（CentOS的命令）。

（1）make工具的使用方式

1）首先我们将系统里的.o文件全部删除
输入命令rm -rf *.o即可。
2）创建一个Makefile文件
使用命令创建一个名为Makefile的文件（注意大小写），我们约定一个文件makefile来进行我们之前写过的文件进行配置。
3）文件结构
①Makefile文件中可以写注释，以井号开头。

# this is make file

②还拿上面的例子举例，我们想生成一个main.out的可执行文件。
main.out是我们的目标文件，但其中需要max.o，main.c这2个文件一块编译，我们在makefile写下：

main.out:max.o main.c

③在下一行空6个空格之后，输入编译命令：

      gcc main.c max.o

④然后再在下一行输入.o文件的来源和命令，我们的程序里只有一个max.o，则写为：

max.o:max.c
      gcc -c max.c

最后该Makefile内容为

# this is make file
main.out:max.o main.c
        gcc max.o main.c
# 同时我们写出max.o的文件来源
max.o:max.c
        gcc -c max.c

最上面的文件是我们最终需要的文件main.out，同时它是由max.o，main.c，同时我们再给出这两个文件所依赖的文件（其实就是递归），找到各自的生成的源头文件。若最后我们没有在gcc中指定输出名称，则最后使用make命令（也就是直接命令make回车），就生成a.out文件，若要指定生成的文件名，我们就可以使用修改Makefile文件内的代码（改为gcc max.o min.o hello.c -o hello.out）。
此外，还需要注意的是，在Makefile文件中，我们gcc命令前需要有6个空格（即一个TAB键），若不是6个空格，则在使用make命令时，则会报错导致无法生成.out文件等。
⑥运行Makefile文件
直接在当前目录输入命令：make
系统即可将所有的编译命令执行，并生成响应的.out文件，如下图所示：

image.png

三、main函数

1、main函数中的return

C语言程序在Linux或者Unix系统运行的时候，可以跟操作系统进行交互，交互方式就是在运行程序的时候，还可以输入参数（条件），系统运行完之后，有必要的话，再输出一些信息，例如一些返回值。Unix系统可以和C语言程序完美兼容。
main函数的完整形式：

int main(int argv,char* argc[]){
    return 0;
}

例如我们编写一个程序

#include 
int main(int argv,char* argc[]){
    int a=0;
    if(a==0){
        printf("This is a seccessful test.\n");
        return 0;
    }else{
        int err=111;
        printf("This is a error test,error number is %d.\n",err);
    }
}

将两个命令一起执行：命令一 && 命令二（带命令一成功执行后进行命令2）,如下：

gcc test1.c && ./a.out

最后结果为：

image.png

此时我们再输入命令echo $?
结果为：

image.png

如果我们连续2次运行a.out程序，都会执行，如下图所示：

image.png

两次均可执行！

如果我们将test1.c中的变量a改为1，编译后执行，再看看什么结果：

image.png

我们再输入命令echo $?看看：

image.png

不再显示0。
这时，我们再连续两次运行 a.out文件，则会出现如下结果：

image.png

我们看到这回只执行了1次！
也就是说：
echo $?命令可以在程序执行后判断程序是否正常执行：返回0为正常执行，不返回0表示不正常执行。这个返回数字就是错误编号！所以main函数中return必须为0，才能让系统判断为正常执行。当你不写return的时候，如果程序运行成功的话，会自动返回0。

2、main函数中的参数

main函数的完整形式：

int main(int argv,char* argc[]){
    return 0;
}

其中
int argv是命令及参数的个数。例如输入命令./a.out -l -s -a，argv的值就为4，分别为./a.out、-l、-s、-a，
char* argc[]是命令中的命令本身及参数组成的数组，其中argc[0]就是./a.out，argc[1]就是-l，argc[2]就是-s，argc[3]就是-a。

3、通过main函数命令输入长和宽，输出一个长方形小程序

首先我们介绍一个函数：atoi()，该函数可以将字符型的数字转化成int类型的数字，例如将'28'转化成28。

int a=atoi('28');

接下来我们就来编写程序，命令的第一个条件为高，第二个条件为宽。程序代码为：

#include 

int main(int agrv,char* argc[]){
    int a=atoi(argc[1]);
    int b=atoi(argc[2]);
    int i;
    for(i=0;i

用gcc命令编译后，出现a.out执行文件，我们来执行一下，画一个高为4、长为5的矩形，如下图所示：

image.png