C语言基本概念（上）【C语言入门到精通】

C语言基本概念

Syntactic sugar causes cancer of the semi-colons.^[1]

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:earth_asia:思维导图

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在这里插入图片描述

:globe_with_meridians:目录

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@[toc]

:email:写在前面

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如果只是写个人学习总结的博客很容易，简单写一些感悟然后贴上代码走人就可以了，甚至不用校审。但是我命名本系列为【C语言必知必会】帮助你从入门到精通 C语言，那势必要“事无巨细”一些：既要考虑到没有基础的初学者，又不能止于基础。所以本教程适合各类人群学习，只要你看就一定会有帮助。

本教程是本人纯手打并排版，校审由我与我的搭档汤圆君一起完成的。你们看这一篇文章我要写好几个小时。如果文章对你有帮助，请不要“白嫖”。支持一下作者，作者会发更多干货好文。

特别鸣谢：汤圆君（公众号：【Cc听香水榭】 长期更新高质量英语教学）关注她表示对她工作的认可吧！

:books:教学

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第一个C程序

main.c

#include<stdio.h>

int main(void){
    
    printf("Hello，World\n");//a simple C program
    
    return 0;
}

将上述程序写在你的编译器里。

然后给文件命名，并以.c作为扩展名，例如main.c。

现在，编译并运行该程序。如果一切正常，输出的应该是：

Hello,World

恭喜你，你已经是一名C程序员了！:laughing:

Hello，World 是伟大的。它像着一个呱呱坠地的婴儿对世界的问好，它憧憬着美好的世界，一切事物都是新鲜的。

​ ——不会编程的程序圆

现在，让我们看看这个程序到底是什么意思。

正式开始之前

编译和链接

C程序编译链接的过程：（知道即可）

在这里插入图片描述

集成开发环境

集成开发环境（integrated development enviroment,IDE）：集成开发环境是一个软件包，我们可以在其中编辑，编译，链接，执行和调试程序。

IDE推荐：

CodeBlock（本教学中的简单的程序会用这个软件来完成）

VS2019（编写需要调试的程序用它来完成）

简单程序的一般形式

1. 指令

示例程序第一行#include<stdio.h>就是一条指令。

在程序编译之前，C编译器的预处理器（preprocessor）会首先对源代码进行一些准备工作，即预处理（preprocessing）。

指令(directive)：我们把 预处理器 执行的命令称为 预处理器指令（preprocessor directive），简称指令。

指令的结尾不需要添加分号

#include<stdio.h>的作用相当于把 头文件 stdio.h 中的所有内容都输入到该行所在的位置。

实际上，这是一种复制+粘贴的操作。

include 文件提供了一种方便的途径共享许多程序共有的信息。

stdio.h文件中包含了供编译器使用的输入和输出函数（如 printf()）信息。

该文件名的含义为标准输入/输出头文件（stadard input&output .header）

头文件(header):在C程序顶部的信息集合。

每个头文件都包含一些标准库的内容。

示例程序引入stdio.h头文件的原因：C语言不同于其他编程语言，它没有内置的“读/写”命令。输入/输出功能由标准库中的函数实现。^[2]

每次用到库函数，必须用#include指令包含相关的头文件。省略必要的头文件可能不会对某一个特定程序造成影响，但是最好不要这样做。

2.函数

int main(void)

函数：类似于其他编程语言的“过程”或“子例程”，它们是用来构建程序的构建块。

事实上，C语言就是函数的集合。

函数分两大类：第一种是程序员自己编写的函数；另一类则是C作为语言实现的一部分提供的函数，即库函数（library function）。因为它们属于一个由编译器提供的函数“库”。

main函数：C程序都是从main()函数“开始”执行。main()函数是程序的唯一入口。可以理解为程序是从main函数开始运行到main函数结尾结束。

返回类型：int是main函数的 返回类型。这表明 main函数返回的值是整型。

返回给哪里？返回给操作系统，我们后面再来讲解

参数：()内包含的信息为函数的参数。示例中的void表示该例中没有传入任何参数。

请注意

有背景颜色的地方都是重要的知识，但是在这里不管你是初学者/学了一段时间了，我都建议你遵守以下规范：

main函数到底应该怎么写？我在这里不详细展开说。

正确的形式：int main(int argc, char* argv[])

可以接受的形式：int main(void)

错误的写法：int main() 谭老师书中的写法。跟我学，不要用这种写法

脑瘫的写法：void main() void main(void)所有C语言的标准都未认可这种写法，你在赣神魔？

return 0

返回值：前面我们讲到了返回类型，那么就应该有个返回值。示例中 return就代表返回，0是这个main函数的返回值。

main函数中return的作用：

1.使main函数终止。mian函数在这里结束。

2.main函数返回值是0，表示程序正常终止。

所以，return 0在main函数中是不可省略的

虽然即使你不写，可能也可以通过编译，但是不写是不对的。

3.语句

语句是程序运行时执行的命令

语句是带顺序执行的 C 程序段。任何函数体都是一条复合语句，继而为语句或声明的序列

例如：

int main(void)
{ // 复合语句的开始
    int n = 1; // 声明（非语句）
    n = n+1; // 表达式语句
    printf("n = %d\n", n); // 表达式语句
    return 0; // 返回语句
} // 复合语句之结尾，函数体之结尾

C语言中的六种语句

1. 标号语句

   1. goto 语句的目标。 （标识符 : 语句）

   2. switch 语句的 case 标号。（case 常量表达式 : 语句）

   3. switch 语句的默认标号。 （default : 语句）

2. 复合语句

   复合语句，或称块，是花括号所包围的语句与声明的序列。

   {声明（可选）| 语句 }

3. 表达式语句

   典型的 C 程序中大多数语句是表达式语句，例如赋值或函数调用。

   无表达式的表达式语句被称作空语句。它通常用于提供空循环体给 for 或 while 循环。

4. 选择语句

   选择语句根据表达式的值，选择数条语句之一执行。

   1. if 语句

   2. if 语句带 else 子句

   3. switch 语句

5. 迭代语句

   迭代语句重复执行一条语句。

   1. while 循环

   2. do-while 循环

   3. for 循环

6. 跳转语句

   跳转语句无条件地转移控制流。

   1. break 语句

   2. continue 语句

   3. return 语句带可选的表达式

   4. goto 语句

为什么需要分号？

由于语句可以连续占用多行，有时很难确定它结束的位置，因此需要用分号来向编译器表示语句结束的位置。但预处理指令通常只用占一行，因此不需要分号结尾

4.打印字符串 printf() 函数

printf("Hello，World\n");

printf()是一个功能十分强大的函数。后面我们会进一步介绍

示例中我们只是用printf函数打印了出了一条字符串字面量(string literal) —— 用一对双引号引起来的一系列字符。

字符串，顾名思义就是一串字符。

printf函数不会自动换行到下一行打印，它只会在它最开始那一行一直打印直到程序迫使它换行。

\n表示printf函数打印完成后跳转到下一行

请看如下程序，思考它的效果与示例中有何不同？

printf("Hello,");
printf("World\n");

答案^[3]（点击或到文章尾查看）

如果想输出下面的结果，请考虑一下，应该如何写程序呢？

Hello,
World

答案：

printf("Hello,\n");
printf("World\n");

对于这个问题，第二个printf函数的 \n 可以省略。简单来说，printf函数会在 \n 出现的地方换行。

5.注释

//a simple C program

写注释可以让自己和别人更容易明白你写的程序。

C语言注释的好处是：可以写在任何地方。注释的部分会被编译器忽略。

我们试想一件事你昨天吃了什么饭，记性好是吧？上周五吃的什么饭？如果连上周 一天三顿的饭都不能记住，何况你自己查看你很久之前写的代码呢？

两种注释符号

第一种：/* */

单行注释

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多行注释

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但是，上面这一种注释方式可能难以阅读，因为人不不容易发现注释结束的位置。

改进：

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*/

更好的方法：将注释部分围起来

/*************************************************
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*************************************************/

当然如果你嫌麻烦，也可以简化一下：

/*
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 */

简短的注释可以放在同一行

printf("Hello World\n");/* 不会编程的程序圆 */

但是，如果你忘记了终止注释可能会导致你的编译器跳过程序的一部分，请思考下列：

printf("不会"); /* 关注我的公众号呦~
printf("编程"); 
printf("的");   /* 更多鼓励，更多干货！*/
printf("程序圆");

你可以在自己的编译器上自己敲一下，看看会输出什么。

由于第一条注释忘记输入结束标志，导致编译器将直到找到结束标志之前的程序都当成了注释！

第二种：//

C99提供的新的注释方式。

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新的注释风格有两大优点：

1. 这种注释会在行末自动终结，所以不用担心会出现未终止的注释意外吞噬部分程序的情况
2. 每行前都有 // ，所以多行的注释更加醒目

综上所述，建议采用 // 这种注释方式

参考资料：《C Primer Plus》《C语言程序设计：现代方法》 网上资料：cppreference.com

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本文GitHub已更新，文中代码都可以在上面对应的目录下找到，欢迎 star ！
https://github.com/hairrrrr/C-CrashCourse

以上就是本次的内容。

如果文章有错误欢迎指正和补充，感谢！

最后，如果你还有什么问题或者想知道到的，可以在评论区告诉我呦，我在后面的文章可以加上。

关注我，看更多干货！

我是程序圆，我们下次再见。

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1. 语法糖导致分号癌。摘自《epigrams-on-programming》 ↩

2. 为何不内置输入/输出? 原因之一是并非所有程序都会用到I/O（输入输出）包 。简洁高效表现了C语言的哲学。 ↩

3. 相同。 ↩