文章目录

1. C语言是什么?

人和人交流使用的是自然语言。人和计算机交流使用的就是计算机语言。C语言就是众多计算机语言中的一种，当然C++/Java/Python等都是计算机语言。

2. C语言的历史和辉煌

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3. 编译器的选择-VS2022

3.1 编译和链接

C语言是一门编译型计算机语言，代码是放在.c为后缀的源文件中的，C语言源代码都是文本文件，本身无法执行，必须通过编译器的编译和链接器的链接，生成二进制的可执行文件，才能执行。

一个工程一般都会有多个源文件组成。
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）。
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3.2 编译器的对比

常见的C语言编译器 有msvc、clang、gcc。
常见的集成开发环境(IDE) 有VS2022、XCode、CodeBlocks、DevC++、Clion等。
（集成开发环境(IDE)是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。）
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  • 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，是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，不推荐使用
  • DevC++：集成了gcc，小巧，但是工具过于简单，对于代码风格的养成不好，一些竞赛使用
  • Clion：默认使用CMake，编译器是可以配置的，工具是收费，暂时不推荐使用

整体考虑，推荐安装 VS2022 的社区版本学习，免费，使用方便，工作中常见。

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。
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5. 第一个C语言程序

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

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，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; 前后呼应。

main函数的特点

  • 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

第一次写代码的常见错误

  • 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，要加分号

7. printf 和 库函数

在上面的代码中有一句代码：printf("hello world\n");

代码中使用了printf函数，实现了在屏幕上的信息的打印。

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：

int n = 100;
printf("%d\n", n); //打印整型
printf("%c\n", 'q'); //打印字符
printf("%lf\n", 3.14); //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>

库函数的定义
为了不再重复实现常见的代码，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，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。

关键字的特点

  • 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
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。

关键字介绍参考链接：https://zh.cppreference.com/w/c/keyword

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’、‘@’。

计算机中所有的数据都是以二进制的形式存储的，这些字符在内存中分别以特定的二进制存储。为了方便大家相互通信，避免混乱，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。在这里插入图片描述
参考：https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/ascii

ASCII 码表需要记住的关键数据

  • 字符 A~Z 的ASCII码值：65~90
  • 字符 a~z 的ASCII码值：97~122
  • 对应的大小写字符（如A和a）的ASCII码值的差值是32
  • 数字字符0~9 的ASCII码值：48~57
  • 换行\n 的ASCII码值：10
  • 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

单个字符的打印示例

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%c\n", 'Q');
    printf("%c\n", 81);//%c表示字符，81(q的ascll码值）可以打印出q
    printf("%d\n", 'q');//%d表示整数，q可以打印出81
    return 0;
}

ASCII编码中所有可打印字符展示

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    for (i = 32; i <= 127; i++)
    {
        printf("%c ", i);
        if (i % 16 == 15)
            printf("\n");
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述

10. 字符串和\0

C语言中，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。

字符串的打印示例

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%s\n", "hello world");
    printf("hello world");
    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。在这里插入图片描述
对于字符串"abcdef"，我们看到了6个字符：a、b、c、d、e、f，但在末尾还隐藏一个\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() 计算字符串长度的时候，遇到 \0 的时候就自动停止了。

验证\0 功能的代码

#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;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

可以发现：
arr1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。
arr2 的打印完全正常，因为arr2 数组是使用字符串常量初始化的，数组中有\0 作为结束标志，打印可以正常停止。

添加\0 后的验证代码

#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;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
三次打印的结果是一样的，都是打印到\0 的时候就停止了。

11. 转义字符

转义字符用于表示那些在字符串中具有特殊含义的字符。

C语言中的转义字符

  • \?：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

字符的8进制或者16进制表示形式的转义字符

  • \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

转义字符代码演示

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%c\n", '\'');
    printf("%s\n", "\"");
    printf("c:\\test\\code\\test.c\n");
    printf("\a");
    printf("%c\n", '\130'); //130是8进制，转换成10进制是88，以88作为ASCII码值的字符是'X'
    printf("%c\n", '\x30'); //x30中的30是16进制，转换成10进制是48，以48作为ASCII码值的字符是'0'
    return 0;
}

转义字符参考链接：https://zh.cppreference.com/w/c/language/escape

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：

  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

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。

#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/分支语句：if语句、switch语句
  2. 循环语句：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。

13.1 /**/ 的形式

第一种注释方法是将注释放在/*...*/ 之间，内部可以分行。

/* 注释 */

/*
这是一行注释
*/
  • /**/ 可以插在行内。
int fopen(char* s /* file name */, int mode);
  • /**/ 一定不能忘记写结束符号*/，否则很容易导致错误。
  • /**/ 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。

13.2 // 的形式

第二种注释方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 /* world */ ");

13.3 注释会被替换

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

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