【C语言0基础入门笔记】1. C语言常见概念

Jiasty
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1. C语言起源

1972年，贝尔实验室的丹尼斯·里奇（Dennis Ritch）和肯·汤普逊（Ken Thompson）在开发UNIX操作系统时设计了C语言。然而，C语言不完全是里奇突发奇想而来，他是在B语言（汤普逊发明）的基础上进行设计。至于B语言的起源，那是另一个故事。C语言设计的初衷是将其作为程序员使用的一种编程工具，因此，其主要目标是成为有用的语言。 虽然绝大多数语言都以实用为目标，但是通常也会考虑其他方面。例如，Pascal的主要目标是为更好地学习编程原理提供扎实的基础；而BASIC的主要目标是开发出类似英文的语言，让不熟悉计算机的学生轻松学习编程。这些目标固然很重要，但是随着计算机的迅猛发展，它们已经不是主流语言。然而，最初为程序员设计开发的C语言，现在已成为首选的编程语言之一。

C语言（计算机编程语言）_百度百科 (baidu.com)

2.什么是c语言

⼈和⼈交流使⽤的是⾃然语⾔，如：汉语、英语、⽇语 那⼈和计算机是怎么交流的呢？使⽤计算机语⾔。 C语言就是一种计算机语言，一门高级计算机语言

3.编译器

C语⾔是⼀⻔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。 那我们常⻅的C语⾔编译器都有哪些呢？ ⽐如：msvc、clang、gcc 就是⼀些常⻅的编译器，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 图形⽤⼾界⾯ 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。

4.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

#include <stdio.h>

int main()
{
     printf("hello word\n");
     return 0;
}

运行以上程序，你就能在屏幕上看到hello word，现在带你了解以上代码的意思。

6. main函数

main 函数是程序的⼊⼝，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; 也可以将int写为void 代表不需要返回值，所以就不需要return。 不过我们一般都是写为int main（）

注意：

  • 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）

新手常见错误：

  • 疑惑自己的代码就是按着书上的敲，可是就是运行不了，请先检查一下你单词是否拼错
  • main函数后边的（）一定不能漏，后边学习函数会深入了解
  • 每条语句后边以；号结束，看是否遗漏。（上述5中，main函数中的printf("hello word\n"); return 0;都叫做一条语句，语句都要以；结束。）
  • 如果你检查多次自己的代码与书中一致，却还是报错，那可能是你的输入法出了问题
  • 注意C语言编程中的符号都必须是英文输入法状态下输入的，检查一下你的括号，分号是不是用中文输入法输入的

通常中文输入法状态输入的符号要比英文输入法状态输入的符号要大，且有较大的空隙。

7.printf和库函数

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

这⾥的 %d , %c 等是占位符，会被后边的值替换。(后期课程再介绍)库函数的时候，是需要包含头⽂件的，⽐如： printf 函数需要包含的就是 stdio.h 这个头⽂件， 具体的⽅法就是：

#include <stdio.h>

那什么是库函数呢？

为了不再重复实现常⻅的代码，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,可参考cplusplus链接了解：cplusplus.com

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、ex
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 、 _Comploex 、 _Imaginary 等关键字。

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。

ASCII码表：

image.png 图片来自网络。

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 <stdio.h>

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;
}

10. 字符串和\0

C语⾔中如何表⽰字符串呢？使⽤双引号括起来的⼀串字符就被称为字符串，如："abcdef"，就是⼀个字符串。

字符串的打印格式可以使⽤ %s 来指定，也可以直接打印如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%s\n", "hello C");
    printf("hello c");
    return 0;
}

C语⾔字符串中⼀个特殊的知识，就是在字符串的末尾隐藏放着⼀个\0 字符，这个 \0 字符是字符串的结束标志。

对于字符串"abcdef"，我们实际上看到了6个字符：a,b,c,d,e,f，但是实际上在末尾还隐藏⼀个 \0 的转义字符， \0 是字符串的结束标志。所以我们在使⽤库函数 printf() 打印字符串或者strlen() 计算字符串⻓度的时候，遇到 \0 的时候就⾃动停⽌了。

代码验证/0：

#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr1[] = {'a', 'b', 'c'};//arr1数组中存放3个字符
    char arr2[] = "abc"; //arr2数组中存放字符串
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    return 0;

自己尝试一下。

11. 转义字符

也许在前⾯的代码中你看到 \n , \0 很纳闷时啥。其实在字符中有⼀组特殊的字符是转义字符，转义字符顾名思义：转变原来的意思的字符。

⽐如：我们有字符 n ，在字符串中打印的时候⾃然能打印出这个字符，如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("abcndef");
    return 0;
}

image.png 如果我们修改⼀下代码，在 n 的前⾯加上 \ ,变成如下代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("abc\ndef");
    return 0;
}

image.png 我们可以看到修改的前后代码输出的结果，截然不同的，那这是为什么呢？

这就是转义字符的问题， \n 是⼀个转义字符表⽰换⾏的意思，我们可以简单的理解为 \ 让 n 的意思发⽣了转变， n 本来是⼀个普通的字符，被 \ 转义为换⾏的意思。

C语⾔中像这样的转义字符还有⼀些，具体如下：

  • ? ：在书写连续多个问号时使⽤，防⽌他们被解析成三字⺟词，在新的编译器上没法验证了。
  • ' ：⽤于表⽰字符常量'
  • " ：⽤于表⽰⼀个字符串内部的双引号
  • \ ：⽤于表⽰⼀个反斜杠，防⽌它被解释为⼀个转义序列符。
  • \a ：警报，这会使得终端发出警报声或出现闪烁，或者两者同时发⽣。
  • \b ：退格键，光标回退⼀个字符，但不删除字符。
  • \f ：换⻚符，光标移到下⼀⻚。在现代系统上，这已经反映不出来了，⾏为改成类似于 \v 。
  • \n ：换⾏符。
  • \r ：回⻋符，光标移到同⼀⾏的开头。
  • \t ：制表符，光标移到下⼀个⽔平制表位，通常是下⼀个8的倍数。
  • \v ：垂直分隔符，光标移到下⼀个垂直制表位，通常是下⼀⾏的同⼀列。

下⾯2种转义字符可以理解为：字符的8进制或者16进制表⽰形式

  • \ddd ：d d d表⽰1~3个⼋进制的数字。 如： \130 表⽰字符X
  • \xdd ：d d表⽰2个⼗六进制数字。 如： \x30 表⽰字符0

\0 ：null 字符，代表没有内容， \0 就是 \ddd 这类转义字符的⼀种，⽤于字符串的结束标志，其ASCII码值是0.

12. 语句和语句分类

C语⾔的代码是由⼀条⼀条的语句构成的，C语⾔中的语句可为以下五类：

  • 空语句
  • 表达式语句
  • 函数调⽤语句
  • 复合语句
  • 控制语句

12.1 空语句

空语句是最简单的，⼀个分号就是⼀条语句，是空语句。

#include <stdio.h>

int main()
{
    ;//空语句
    return 0;
}

空语句，⼀般出现的地⽅是：这⾥需要⼀条语句，但是这个语句不需要做任何事，就可以写⼀个空语句。

12.2 表达式语句

表达式语句就是在表达式的后边加上分号。如下所⽰：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 20;
    int b = 0;
    b = a + 5; //表达式语句
    return 0;
}

12.3 函数调⽤语句

函数调⽤的时候，也会加上分号，就是函数调⽤语句。

#include <stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
    return x+y;
}

int main()
{
    printf("hehe\n");//函数调⽤语句
    int ret = Add(2, 3);//函数调⽤语句
    return 0;
}

12.4 复合语句

复合语句其实就是前⾯讲过的代码块，成对括号中的代码就构成⼀个代码块，也被称为复合语句。

#include <stdio.h>

void print(int arr[], int sz) //函数的⼤括号中的代码也构成复合语句
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {0};
    for(i=0; i<10; i++) //for循环的循环体的⼤括号中的就是复合语句
    {
        arr[i] = 10-i;
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
    return 0;
}

12.5 控制语句

控制语句⽤于控制程序的执⾏流程，以实现程序的各种结构⽅式（C语⾔⽀持三种结构：顺序结构、选择结构、循环结构），它们由特定的语句定义符组成，C语⾔有九种控制语句。

可分成以下三类：

  1. 条件判断语句也叫分⽀语句：if语句、switch语句；
  2. 循环执⾏语句：do while语句、while语句、for语句；
  3. 转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句。

13. 注释是什么？为什么写注释？

注释是对代码的说明，编译器会忽略注释，也就是说，注释对实际代码没有影响。

注释是给程序员⾃⼰，或者其他程序员看的。好的注释可以帮我们更好的理解代码，但是也不要过度注释，不要写没必要的注释。当然不写注释可能会让后期阅读代码的⼈抓狂。

写注释⼀定程度上反应了程序作者的素质，建议⼤家写必要的注释。

13.1注释的两种形式

C 语⾔的注释有两种表⽰⽅法。

1.第⼀种⽅法是将注释放在 /* ... */ 之间，内部可以分行。

/* 注释 */

/*
这是⼀⾏注释
*/

这种注释可以插在⾏内。

int fopen(char* s /* file name */, int mode);

上⾯⽰例中， /* file name */ ⽤来对函数参数进⾏说明，跟在它后⾯的代码依然会有效执⾏。

这种注释⼀定不能忘记写结束符号*/ ，否则很容易导致错误。 / * * / 的这个注释不支持嵌套注释， /* 开始注释后，遇到第⼀个 */ 就认为注释结束了。

2.第二种⽅法 // 的形式

第⼆种写法是将注释放在双斜杠 // 后⾯，从双斜杠到⾏尾都属于注释。这种注释只能是单⾏，可以放在⾏⾸，也可以放在⼀⾏语句的结尾。这是 C99 标准新增的语法。

注： 不管是哪⼀种注释，都不能放在双引号⾥⾯。双引号⾥⾯的注释符号，会成为字符串的⼀部分，解释为普通符号，失去注释作⽤。

13.2注释会被替换

编译时，注释会被替换成⼀个空格，所以 min/* 这⾥是注释*/Value 会变成 min Value ，⽽不是 minValue 。

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