C语言：基础知识

2024-06-04 4609阅读

创作不易，友友们给个三连吧

一、C语⾔的基本概念与发展历史

1.1 人和计算机进行交流的语言

通常，我们使用英语、中文等语言来进行两个人之间的交流。这意味着当我们想要和他人进行交流时，我们需要一种语言来表达自己的感受。同样的，当我们想要和计算机进行交流时，我们也需要一种语言，可以通过该语言向计算机提供信息，传达指令，我们称该语言为计算机语言。

然而C语言只不过是众多语言中的一种，像C++/Java/Go/Python都是计算机语⾔。

1.2 C语言的辉煌和历史

C 语⾔最初是作为 Unix 系统的开发⼯具⽽发明的。

类似的操作系统还有：windows、linux、macos（苹果）……

1.3“C生万物，编程之本”

C语言的四大领域：

游戏：目前很多游戏客户端都是基于C++开发的，除了一些网页游戏可能不是，所以如果想从事游戏开发行业学好C++是没错的。

服务器端开发：很多互联网公司的后台服务器程序都是基于C++开发的，而且大部分是linux，unix等类似操作系统。如果你想从事这样的工作，需要熟悉linux操作系统及其在上面的开发，熟悉数据库开发，精通网络编程。

数字图像处理：现在市面上有很多VC++图像处理的书籍，可见在这个领域的应用软件开发也是占了很大比重，需要深入学习数字图像处理和模式识别等课程。

虚拟现实仿真：这个也是发展很快的计算机领域，目前各种数字地球，数字城市，虚拟地理环境什么的，出现了这方面的大量应用

C语言出现时间较早，其他语言基本都是在C语言之后出现，或者在C语言的基础上进行创造，比如Java，C++是两门很有代表性的语言。

并且学习了之后，语言的通用性还是存在的，所以在学习其他的语言的时候，学习起来就相对会简单一点。

TIOBE网站上可以查到每年编程语言的使用排名，其中c语言常见保持前3，

网址：https://www.tiobe.com/tiobe-index/

二、编译器的选择和使用方法

2.1 编译和链接

C语⾔是⼀⻔编译型计算机语⾔，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。（计算机识别的是二进制指令） 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。

.c→.obj→.exe

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。

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)

2.2 编译器对比和选择

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。

• 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，对于代码⻛格的养成不好，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，所以暂时推荐⼤家使⽤）

• VSCode 具有强大的插件系统，可安装各种插件，来搭建c/c++的开发环境（不推荐新手使用）

新手推荐使用VS2022社区版本，免费并且使用方便。

2.3 VS的优缺点和下载方法

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。

下载方法：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/

安装教程：https://www.bilibili.com/video/BV11R4y1s7jz/

2.4 VS项目和源文件、头文件介绍

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。

2.5 在VS上创建新项目

2.5.1 写代码的前的步骤

1、创建项目（代码是在项目中管理的）

2、创建.c文件

3、写C语言代码，邀严格按照C语言的语法来写！！

2.5.2 项目名称

1、项目名称最好有自己的实际意义

2、项目名称最好不要使用后中文

3、不要使用特殊字符

2.5.3 项目存储路径

1、代码的位置邀自己找一个熟悉的路径维护起来

2、这个代码的路径不要包括空格、特殊字符、中文字符

三、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）

• main函数可以出现在任意位置,若在主函数中调用的哪些函数,则必须在main函数之前对所调用的函数进行声明,或者包含其被调用函数的头文件

• 一般约定返回0，在c语言中正常在返回0，异常会返回非0

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

在VS2022上运⾏代码的快捷键： Ctrl+f5

四、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：

注：在C99标准中加⼊了 inline 、 restrict 、 _Bool 、 _Comploex 、 _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：https://zh.cppreference.com/w/c/keyword（C语⾔关键字的全部介绍）

注: difine不是关键字,他是编译器实现的用来定义宏的预处理指令,不是c语言中的内容。

五、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'，'@'。单个字符的打印可以使用%c来指定格式。

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，这就叫做编码，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：https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/ascii

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

• 字符其实也属于整型家族

比如：可打印字符展示(32-127)

#include 
int main()
{
 int i = 0;
 for (i = 32; i