[初学C语言]C语言中里的常见概念

目录

1.C语言是什么？

2.编译器的选择

2.1编译与链接

2.2编译器

2.3VS2022项目、源文件、头文件的介绍

3.第一个C语言程序

4.main函数

5.printf和库函数

6.关键字介绍

7.字符和ASCII

8.字符串和\0

9.转义字符

10.语句和语句的分类

10.1空语句

10.2表达式语句

10.3函数调用语句

10.4复合语句

10.5控制语句

11.注释

11.1/**/的注释形式

11.2//形式的嵌套

10.3注释会被替换

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1.C语言是什么？

        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。 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.编译器的选择

2.1编译与链接

        C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。

.c文件展示

        一个工程可以有多个源文件，如下。

        以下演示了源程序经过编译器和链接器处理的过程

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) 

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)

        以下是windows电脑上C语言程序生成的exe可执行文件

2.2编译器

        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。

        而在这里，咱使用的是Vistual Studio 2022,它是集成开发环境（IDE）的。

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有以下优点:

• 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。

2.3VS2022项目、源文件、头文件的介绍

        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。如下。

3.第一个C语言程序

        来和C语言说声hello吧！

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("hello C");
	return 0;
}

        在VS上写好了代码之后，按下ctrl+F5就可以运行了,来看看控制台吧！

4.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。

以下是对于main函数的总结:

• 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）

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(相当于句号，表示语句的结束)

5.printf和库函数

        在上面有一句代码如下

printf("hello C");

        使用的就是库函数printf,实现了在标准输出设备(屏幕)上打印内容,上面打印的是一串字符串，那么有别的想要打印的字符串，只需要在括号中用双引号括起来一串字符,传递给printf打印即可。

        当然，printf也可以打印其他类型的变量，如下

//打印整型
int n = 99;
printf("%d\n", n);
//打印双精度浮点类型
printf("%lf\n", 9.9);
//打印无符号整型
printf("%zd\n", 9);
//打印字符
printf("%c\n", 'x');

        这里出现的%d、%c等为占位符，会被后边的值替换.

        看了这么多代码，这时就有疑问了，那么printf是从哪儿冒出来的呢,为什么自己实现的时候用不了哇？

        因为printf是个库函数，需要包含一个头文件stdio.h才能使用,具体就是

#include<stdio.h>

那么什么是库函数呢？

        在没有库函数之前，程序员们只能自己来实现函数，但是每个人写的又不一样，那结果就是，自己的代码只有自己能跑，这就很麻烦了口牙！于是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。当然在这个基础上，编译器厂商也可能提供一些独有的库函数。

        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。库函数的数量函蛮多的，可以通过以下链接来查询，

cplusplus.com-C ++ 资源网络

6.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 static

注：在C99标准中加入了新的关键字，不过用的最多的还是上面的32个关键字，可以在以下链接查看C语言的关键字

https://en.cppreference.com/w/c/keyword.html

7.字符和ASCII

        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'，'@'。

        咱们知道，在计算机中所有的数据都是通过二进制来储存的，那么这些字符是以怎么样的二进制储存的呢？于是就出现了编码，给每个字符进行编号，通过编号来输出字符。为了统一字符的编码，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。如下图及链接

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/ascii.html

对于ASCII表，咱们需要记住一些特殊数据:

• 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

        来打印一下可见字符吧！

int main()
{
	for (int i = 32; i <= 127; i++)
	{
		printf("%c ", i);
		if (i % 15 == 0)
		{
			printf("\n");
		}
	}
	return 0;
}

结果如下，

8.字符串和\0

        在C语言中，用双引号引用起来的一串字符叫做字符串。如"asdcrg213"就是一串字符串。

可以用%s的格式打印，也可以直接输入一串字符串,如下

        有一点特殊的是，使用字符串时，为了判断字符串的结束，字符串的末尾隐藏了一个\0,作为结束标志。

        来到调试界面,咱们可以见到在末尾隐藏的\0。

        所以我们在使⽤库函数 printf() 打印字符串或者 strlen() 计算字符串长度的时候，遇到 \0的时候就自动停止了。

        咱们可以来验证一下\0的功能，可以看到s2会比s1多一个\0

        调试结束时可以看到,打印s1的时候出现随机值，直到遇到内存中的某一个\0才停止，而s2打印就很正常了。

        当然，如果向下面这样手动添加\0就不会出现上面的状况了。

	char s1[4] = { 'a','b','c','\0' };

9.转义字符

        在前面的代码中出现了\n、\0,这就很奇怪了，这时什么东西啊？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。

        举个例子,

int main()
{
	char s[] = "abcnbca";
	printf(s);
}

        对于以上代码，打印的结果为abcnbca，这时，咱们在n前面加上一个\

int main()
{
	char s[] = "abc\nbca";
	printf(s);
}

        来看结果,

        可以看见，没有打印出\n,反而是换行了。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 ：换页符，光标移到下一页。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 ：回车符，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

以下是转义字符相关的链接:

https://en.cppreference.com/w/c/language/escape.html

10.语句和语句的分类

        C语言中的代码是由一条一条的语句构成的，可分为以下五类：

1. 空语句
2. 表达式语句
3. 函数调用语句
4. 复合语句
5. 控制语句

10.1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;
}

        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。

10.2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：

int main()
{
	int x = 10;
	int y = 20;
	int z = x + y;//表达式语句
	return 0;
}

10.3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。

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

int main()
{
	int x = 10;
	int y = 20;
    //函数调用语句
	printf("%d+%d=", x, y);
	int z = Add(x, y);
	return 0;
}

10.4复合语句

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

//函数大括号括起来的也是复合语句
int Add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
    //for循环大括号包括的就是复合语句
	for (int i = 32; i <= 127; i++)
	{
		printf("%c", i);
	}
	return 0;
}

10.5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。

关于这些语句，后期再讲解吧！

11.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。好的注释可以帮我们更好的理解代码，不然过几天忘了，只能看着代码发呆，而且别的程序员想看怎么办？

        所以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，在未来找工作的时候，写代码时留下必要的注释也会给面试官留下更好的印象。

11.1/**/的注释形式

        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 Add(int x,/*这是加法*/int y)
{
    return x+y;
}

        这种注释不能嵌套,因为/*遇到第一个*/就认为是结束了

/*
printf("%c",'a');
/*
printf("%c",'b');
printf("%c",'c');
*/
printf("%c",'d');
*/

11.2//形式的嵌套

        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。

// 这是⼀⾏注释
int x = 1; // 这也是注释

        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。

printf("// hello /* C */ ");

上面示例中，双引号里面的注释符号，都会被视为普通字符，没有注释作用。

10.3注释会被替换

        编译时，注释会被替换成⼀个空格，所以 hello/* 这里是注释*/C 会变成 hello C ，而不 是 helloC。

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以上，就是初学者学习C语言需要知道的知识，咱们下次再见。