一、C 语言概述
C 语言是由一个国际标准定义的，目前最新版本由 ISO/IEC 9899:2011文档 定义。当前版本一般称为 C11，但是 C11 中一些语言元素是可选的，这就意味着遵循 C11 的编辑并没有实现该变准中的所有功能。
C11 标准是 ISO/IEC 9899:2011 - Information technology -- Programming languages -- C 的简称，曾用名为 C1X。
C11 标准是 C 语言标准的第三版，前一个标准版本是 C99 标准。2011年12月8日，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC） 旗下的C语言标准委员会（ISO/IECJTC1/SC22/WG14）正式发布了 C11 标准。
1.1 标准库
C 标准库也在 C11 标准中指定，标准库定义了编写 C 程序时常用的常量、符号和函数，还提供了一些 C 语言的一些可选扩展。标准库在一系列标准文件：头文件（.h）中指定。
二、创建 C 程序
C 程序的创建由以下四个步骤：
- 编辑
- 编译
- 链接
- 执行
下面就来详细分析每个步骤：
2.1、编辑
编辑过程就是创建和修改 C 程序的源代码。
2.2、编译
编译器将源代码转换为机器语言，在编译过程中会找出并报告错误。该阶段的输入是在编辑期产生文件(源文件)。编译器的输出结果称为对象代码(object code)，存放它们的文件称为对象文件(object file)，在 Linux/Unix 通常是.o。
下面是一个在Linux下编译的示例：
hello.c 源文件：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello,world\n");
return 0;
}
编译指令：
cc -c hello.c 或 gcc -c hello.c
gcc 指令的一般格式为：gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
以上指令中 hello.c 是需要编译的源文件，生成的文件为 hello.o；如果省略了 -c 这个参数，那么程序还会自动链接，生成的文件默认为 a.out。
编译部分分为三个阶段：
- 预处理阶段
该阶段会修改或添加代码，预处理器（cpp）会根据以字符 # 开头的命令，修改原始的 C 程序。比如在程序中第一行为 #include <stdio.h>，那么该命令告诉预处理器读取头文件 stdio.h 的内容，并把它直接插入程序文本中。结果就得到另一个 C 程序，通常以 .i 作为文件扩展名。
指令如下：
gcc -E hello.c -o hello.i
- 编辑阶段
该阶段是生成对象代码的实际编译过程，编译器（ccl）将 .i 文件翻译成文本文件(文件扩展名为 .s)，它包含一个汇编语言程序。
在这个阶段中，gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码的实际要做的工作，在检查无误后，gcc 把代码翻译成汇编语言。用户可以使用“-S”选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。汇编语言是非常有用的，它为不同高级语言不同编译器提供了通用的语言。
如：C 编译器和 Fortran 编译器产生的输出文件用的都是一样的汇编语言。
指令如下：
gcc -S hello.i -o hello.s
hello.s 文件内容如下：
.file "hello.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "hello,world"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
leaq .LC0(%rip), %rdi
call puts@PLT
movl $0, %eax
popq %rbp
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 7.2.0-8ubuntu3) 7.2.0"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
- 汇编阶段
接下来汇编器（as）将 .s 文件翻译成机器语言指令，把这些指令打包成一种叫做可重定位目标程序(relocatable object program)的格式，并将结果保存在 .o 文件中，该文件是一个二进制文件。
指令如下：
gcc –c hello.s –o hello.o
2.3、链接
链接器（ld）将原代码文件中由编译器产生的各种对象模块组合起来，再从 C 语言提供的程序库中添加必要的代码模块，将他们组合成一个可执行文件。链接器也可以检测和报告错误。如果连接成功会产生一个可执行文件，在 Linux/Unix 环境下，该文件无扩展名。
指令如下：
gcc hello.c -o hello
以上几个步骤可以使用以下指生成可执行文件：
gcc -o hello hello.c
2.4、执行
经过以上几个步骤，hello.c 已经被编译系统翻译成成了可执行目标文件 hello，并被保存在磁盘上。在 Linux/Unix 系统下只要在终端输入可执行文件名就可以执行程序。
指令：
linux> ./hello
hello,world
以上步骤可以总结为下图：
源文件转化为目标文件.png
三、示例
使用前面的 hello.c 作为示例：
/*
* first C program
*/
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello world!\n"); // print
return 0;
}
3.1、注释
C语言的注释分为两种：
- 以“//”开头的；
- 在“/”与“/”之间的；
3.2、预处理指令
以下代码行：
#include <stdio.h>
严格来说他并不是可执行程序的一部分，但是它很重要，程序缺少它是不可以执行的。符号“#”表示这是一个预处理指令，告诉编译器在编译源代码之前，要先做些操作。以上介绍的编译过程的预处理阶段就是处理这些预处理指令的。预处理指令相当多，大多放在源程序文件的开头部分。
注意：在一些系统中，头文件名是不区分大小写的，但在 #include 指令中，这些文件名通常是小写的。
3.3、main() 函数
int main()
{
printf("Hello world!\n");
return 0;
}
每个 C 程序必须有一个 main() 函数 —— 每个程序都是由这个函数开始执行的。
四、预处理器
以上实例中展示了如何使用预处理指令 —— 把头文件的内容添加到源文件中。编译的预处理阶段做的工作远不止这些。除了指令之外，源文件还可以包含宏。宏是提供给预处理器的指令，来添加或是修改程序中的语句。
宏可以很简单，例如只定义一个符号：INDEX_FOOT，只要出现这个符号就使用10代替，如下所示：
# define INDEX_FOOT 10
宏也可以很复杂，根据特定条件可以将大量代码添加到源文件中，例如在 Android 的 Binder 中，c 层代码常使用宏添加代码到源文件中，代码如下所示：
#define DECLARE_META_INTERFACE(FregService)
static const android::String16 descriptor;
static android::sp<I##INTERFACE> asInterface(const android::sp<android::IBinder>& obj);
virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;
I##INTERFACE();
virtual ~I##INTERFACE();
在 IFregService.c 中展开后：
static const android::String16 descriptor; // 描述接口名称
static android::sp<IFregService> asInterface(const android::sp<android::IBinder>& obj); // 将IBinder对象转化为IFregService接口
virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;
IFregService(); // 构造函数
virtual ~IFregService(); // 析构函数
参考
由于刚刚接触 C 语言，加之本人水平有限，不足之处还请批评指正。
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