第1讲:C语⾔常⻅概念

⽬录

  1. C语⾔是什么?
  2. C语⾔的历史和辉煌
  3. 编译器的选择VS2022
  4. VS项⽬和源⽂件、头⽂件介绍
  5. 第⼀个C语⾔程序
  6. main函数
  7. printf和库函数
  8. 关键字介绍
  9. 字符和ASCII编码
  10. 字符串和\0
  11. 转义字符
  12. 语句和语句分类
  13. 注释是什么?为什么写注释?

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。
NLP自然语言处理

2. C语⾔的历史和辉煌

C 语⾔最初是作为 Unix 系统的开发⼯具⽽发明的。

3. 编译器的选择-VS2022

3.1 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。
2. C语?的历史和辉煌
VS2022项⽬中的.c⽂件 .c⽂件的展⽰
C语⾔代码
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。
test.c
add.c
xxx.c
编译器
cl.exe
test.obj
add.obj
xxx.obj
链接器 link.exe
可执⾏程序xxx.exe

注:

  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)
    这就是,在Windows电脑上C语⾔程序⽣成的exe可执⾏⽂件

3.2 编译器的对⽐
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,所以暂时不推荐⼤家使⽤)
整体考虑,推荐⼤家安装 VS2022 的社区版本学习,免费,使⽤⽅便,⼯作中常⻅。
VS2022 的安装教程:https://www.bilibili.com/video/BV11R4y1s7jz/

3.3 VS2022 的优缺点
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。

4. VS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。
头⽂件和源⽂件在VS中展⽰ 头⽂件和源⽂件在磁盘上

5. 第⼀个C语⾔程序

这⾥演⽰VS2022中创建项⽬和编写C代码的过程,并运⾏出结果。
在VS2022上运⾏代码的快捷键: Ctrl+f5

6. 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,也只能有⼀个main函数(因为程序的⼊⼝只能有⼀个)
第⼀次写代码,⼀些常⻅的错误总结:
• 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
**

7. printf 和 库函数

**
在上⾯的代码中有⼀句代码如下:
printf(“hello C\n”);
代码中使⽤了 printf 函数,实现了在屏幕上的信息的打印。
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递给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。
同时我们在使⽤库函数的时候,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,后期慢慢来介绍,提前了解可参考链接:https://cplusplus.com/reference/clibrary/

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
extern float for goto if int long register return short signed sizeof
static struct switch typedef union unsigned void volatile while
注:在C99标准中加⼊了 inline 、 restrict 、 _Bool 、 _Complex 、 _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)
后期我们讲课的过程中,会慢慢介绍这些常⽤的关键字的。

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编码表
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
• 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

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。
C语⾔中也可以把⼀个字符串放在⼀个字符数组中,我们在这⾥利⽤下⾯的代码验证⼀下 \0 的功能。

#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;
}   

这样的代码,我调试的时候,观察⼀下 arr1 和 arr2 的内容:
arr1和arr2中内容的对⽐
运⾏结果:
我们可以看到, arr1 字符数组在打印的时候,打印了 a 、 b 、 c 后还打印了⼀些随机值,这就是因为 arr1 在末尾的地⽅没有 \0 字符作为结束标志,在打印的时候没有停⽌。但是 arr2 的打印就是完全正常的,就是因为 arr2 数组是使⽤字符串常量初始化的,数组中有 \0作为技术标志,打印可以正常停⽌。
如果我们在arr1数组中单独放⼀个 ‘\0’ 字符会怎么样呢?

#include <stdio.h>
int main()
{
    char arr1[] = {'a', 'b', 'c', '\0'};
    char arr2[] = "abc";
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    printf("%s\n", "abc\0def");
    return 0;
}

看到三次打印的结果是⼀样的了,都是打印到 \0 的时候就停⽌了,那从上述的例⼦我们确实能够观察到 \0 的作⽤和重要性的。

11. 转义字符

也许在前⾯的代码中你看到 \n , \0 很纳闷是啥。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;
}

输出的结果:
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;
}

输出的结果:
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4/8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

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