第01章：初识C语言

📍 来自：中南林业科技大学软件协会学术部：谢添

⏲ 时间：2022 - 10 - 05

🏠 官网：https://www.csuftsap.cn/

✏️ 本章所有提供代码均已测试，读万卷书不如行万里路，一定要把代码都自己敲一遍并测试

💬 一件事，你若不想做，你会？找出千万个理由去拒绝，你若想做，你会绞尽脑汁的去想办法，做与不做，不在于你行不行，而在于你要不要。

1.什么是C语言

C语言是一门通用的计算机编程语言，广泛应用于底层开发。
尽管C语言提供了许多低级处理的功能，却仍然保持着良好的跨平台特性，一个标准规格写出的C语言程序可以在许多电脑平台上进行编译。
C语言是一门纯面向过程的计算机编程语言，与C++，Java等面向对象的编程语言有所不同。

2.编译器选择

2.1 Visual Studio（VS）介绍

是一套非常完备的工具和服务，可帮助您为 Microsoft 平台和其他平台创建各种各样的应用程序。Visual Studio 还可将您所有的项目、团队和利益干系人联系在一起。现在您的团队可以从任何位置以虚拟方式进行更为敏捷的合作，无论他们采用何种开发工具。

可以通过强大的集成开发环境构建面向 Windows、Android、iOS 以及 Web 的出色应用。使用任何 IDE 或编辑器在云中进行版本控制、敏捷、持续交付、应用程序分析协作。

适用于所有操作系统的编辑器使用可在 Windows、OS X 或 Linux 上运行的免费代码编辑器构建和调试现代 Web 和云应用程序。

2.2 为什么选择VS

在学习C语言的过程中，编译环境和编辑器肯定是必不可少的。比如大家常见的VC 6.0,Dev,g++等等，但是目前市场上使用最广泛，相对成熟的集成开发环境依旧是Visual Studio。

只是很多高校在教学实践中普遍采用VC或者Dev，因为文件小，安装便捷嘛!不过相对而言，这些软件对初学者往往不够友好，包括界面、提示符、文件系统等等。

而与之对应的，VS凭借它出色的界面、友好的操作方式和完备的体系得到很多开发者的青睐，所以也是奉劝一些仍在坚持学校的软件的学弟学妹入坑VS，只有四个字送给你们：绝对不亏！

2.3 下载与安装教程

👇 必学必会

🏠 VS官网：https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/

3.第一个C语言程序与基本结构

Hello World是一个最著名的程序。对每一位程序员来说，这个程序几乎是每一门编程语言中的第一个示例程序。实际上，这个程序的功能只是告知计算机显示Hello World这句话。传统意义上，程序员一般用这个程序测试一种新的系统或编程语言。对程序员来说，看到这两个单词显示在电脑屏幕上，往往表示他们的代码已经能够编译、装载以及正常运行了，这个输出结果就是为了证明这一点。这个测试程序在一定程度上具有特殊的象征意义。在过去的几十年间，这个程序已经渐渐地演化成为了一个久负盛名的传统。几乎所有的程序员，无论是在你之前，或在你之后，当第一次实现与计算机成功沟通之后，在某种程度上，他们的肾上腺素就会急剧上升(激动不已)。

#include<stdio.h>
int main() {
  printf("Hello World：你好，软件协会");
  return 0;
}

3.1 具体结构

一个C程序就是由若干头文件和函数组成。

#include <stdio.h>就是一条预处理命令, 它的作用是通知C语言编译系统在对C程序进行正式编译之前需做一些预处理工作。
函数就是实现代码逻辑的一个小的单元。

3.2 主函数

一个C程序有且只有一个主函数，即main函数。

C程序就是执行主函数里的代码，也可以说这个主函数就是C语言中的唯一入口。
而main前面的int就是主函数的返回值类型。
printf()是格式输出函数，这里就记住它的功能就是在屏幕上输出指定的信息
return是函数的返回值，根据函数类型的不同，返回的值也是不同的。
\n 是转义字符中的换行符。
C程序一定是从主函数开始执行的

3.3 规范

一个说明或一个语句占一行，例如：包含头文件、一个可执行语句结束都需要换行。
函数体内的语句要有明显缩进，通常以按一下Tab键为一个缩进。
括号要成对写，如果需要删除的话也要成对删除。
当一句可执行语句结束的时候末尾需要有分号。
代码中所有符号均为英文半角符号。

4.0.前言

针对不同的数据，采取不同的存储方式和进行不同的处理。随着处理对象的复杂化，数据类型也要变得更丰富。数据类型的丰富程度直接反映了程序设计语言处理数据的能力。

C语言很重要的一个特点是它的数据类型十分丰富。因此，C语言程序数据处理功能很强。C语言丰富的数据类型可归纳如下：

我们现在要讲的呢，只是对数据类型的简单了解，我们后面的章节再详细讲解各种数据类型。当然，关于基本数据类型还有很多值得探究的地方，也会放在后面补充，毕竟一口气吃不了那么多，就像你能一下子追到你的男神或女神 💓 吗？肯定是要有个循序渐进，循循善诱的过程嘛💫

4.1 常见基本数据类型

类型	说明
short / short int	短整型
int	整型
long	长整型
long long int	更长的整型
float	单精度浮点型
double	双精度浮点型
char	字符数据类型

💬 C语言没有字符串类型哦，但是我们可以使用字符数组，或者用指针指向字符串，现在不理解没关系，我们先在这稍微提一嘴

以上类型都有两种子类型：有符号数（signed XXX）、无符号数（unsigned XXX）。二者最大的区别：表示的值的范围大小不同，signed > unsigned。

4.2 数据类型字节大小与取值范围

在讲这个前，我们先来简单聊聊字节：

计算机最小的存储单位: bit 比特位。一个比特位存放一个二进制数字 0 / 1 。

再大一点的单位是 byte 字节。一个字币=8个比特位。

它们之间的换算规则是这样的:

1 KB = 1024 byte ( byte 也可简写成 B )
1 MB =1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB

那字节大小如何确定取值范围的呢？

一个字节 = 8 bit
1 bit 可以存放 0 或 1
那么 1 bit 可以表示两个数：0 1
那么 2 bit 可以表示 2 * 2 即 4 个数：00 01 10 11 分别代表0,1,2,3
这样算下来，8 bit 可以存放2的8次方即256个数
那unsigned short类型占2字节，一共16 bit，不就可以表示65536个数吗
从 0 ~ 65536 不就是65535个数吗

这里其实还涉及到进制，如果你想了解进制，可以在软协官网下载资源《进制，原码反码补码，位运算》，帮你打通进制从而理解取值范围

也可以查看链接（CSDN上发表）：https://blog.csdn.net/qq_62982856/article/details/126052638?spm=1001.2014.3001.5501

数据类型	字节大小	取值范围
short	2字节	-32768~32767
unsigned short	2字节	0~65535
int	4字节	-2147483648~2147483647
unsigned int	4字节	0~4294967295
long	4字节	-2147483648~2147483647
unsigned long	4字节	0~4294967295
long long	8字节	9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807
unsigned long long	8字节	0~18,446,744,073,709,551,616
float	4字节	-3.410^38~3.410^38
double	8字节	-1.710^308~1.710^308
long double	8字节	-1.710^308~1.710^308

unsigned 是无符号的意思，我们以 short 和 short int 来说明，short 就是有符号数，unsigned short 是无符号数，但它们占的字节是相同的，则能表示的数的个数也是一致的，short 从 -32768~32767 一共 65536 个整数，unsigned 从 0 ~ 65535 不也是 65536 个整数吗

4.3 测试各种数据类型所占字节大小

计算字节大小，我们可以使用 sizeof(数据类型) 这个单目运算符（sizeof(数据类型)不是函数哦，C/C++语言编译器在预编译阶段的时候就已经处理完了sizeof的问题，也就是说sizeof类似于宏定义），它的返回值是括号内的数据类型的字节大小，在这里先简单使用一下，后面章节会详讲。不多说，上代码。

#include<stdio.h>
int main()
{
  //sizeof：计算()内数据所占内存空间大小，单位是字节。
  printf("char = %d\n", sizeof(char)); //计算字符型字节大小
  printf("short = %d\n", sizeof(short)); //计算短整型
  printf("int = %d\n", sizeof(int)); //计算整型
  printf("long = %d\n", sizeof(long)); //计算长整型
  printf("long long = %d\n", sizeof(long long)); //计算更长整型
  printf("float = %d\n", sizeof(float)); //计算单精度浮点型
  printf("double = %d\n", sizeof(double)); //计算双精度浮点型
  return 0;
}

运行来看看结果吧：

❗️ 提一个问题：

📍 问题出在sizeof上，它返回的是一个64位 (8 bytes)的无符号整型

再看看我们使用的占位符 %d ，在格式化输入输出中代表int(4bytes）,%ld代表long int（>=4bytes）, %lld代表long long int (8 bytes);

那你应该很清楚应该怎么改才能消除警告了吧，👇 修改后的代码

#include<stdio.h>
int main()
{
  //sizeof：计算()内数据所占内存空间大小，单位是字节。
  //将 %d 修改为 %lld
  printf("char = %lld\n", sizeof(char)); //计算字符型字节大小
  printf("short = %lld\n", sizeof(short)); //计算短整型
  printf("int = %lld\n", sizeof(int)); //计算整型
  printf("long = %lld\n", sizeof(long)); //计算长整型
  printf("long long = %lld\n", sizeof(long long)); //计算更长整型
  printf("float = %lld\n", sizeof(float)); //计算单精度浮点型
  printf("double = %lld\n", sizeof(double)); //计算双精度浮点型
  return 0;
}

4.4 测试数据类型的取值范围

我们以 short 类型为例，在 4.2 提到它的取值范围为 -32768~32767 ，那就说明最大值是 32767，不能取 32768

📝 上代码测试：

#include<stdio.h>
int main()
{
  short temp1 = 32767;
  short temp2 = 32768;
  printf("temp1 = %d\n", temp1);
  printf("temp2 = %d\n", temp2);
}

看下输出结果吧，可以看到temp2的值是超过了 short 的取值范围，因此输出temp2显示的不是我们定义的32768，而是负值

至于为什么是负值，这里不详说，涉及到底层的二进制运算，以后有机会单独拉出来解释。

5.变量、常量

生活中的有些值是不变的（比如：圆周率，性别，身份证号码，血型，张若昀对唐艺昕的爱）

有些值是可变的（比如：年龄，体重，薪资，渣男的爱）。

不变的值，C语言中用常量的概念来表示，变得值C语言中用变量来表示。

5.1 定义变量的方法

int age = 150;
double weight = 45.5;
char ch = 'w';
//我们也可以进行修改
age = 520;
weight = 13.14;

5.2 变量的分类

5.2.1 介绍

1️⃣ 局部变量

也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内．离开该函数后再使用这种变量是非法的。
主函数中定义的变量也只能在主函数中使用，不能在其它函数中使用。同时，主函数中也不能使用其它函数中定义的变量。因为主函数也是一个函数，它与其它函数是平行关系。
允许在不同的函数中使用相同的变量名，它们代表不同的对象，分配不同的单元。互不干扰，也不会发生混淆。
在复合语句中也可定义变量，其作用域只在复合语句范围内。

2️⃣ 全局变量

全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件，其作用域是整个源程序。

3️⃣ 注意事项

如果同一个源文件中，外部变量与局部变量同名，则在局部变量的作用范围内，外部变量被“屏蔽”，即它不起作用。这就是我们以后会常提起的**就近原则**

5.2.2 实例演示

#include <stdio.h>
int global = 2022;//全局变量，定义在main函数外部
int main()
{
    int local = 2018;//局部变量
    //下面定义的global会不会有问题？
    int global = 2020;//局部变量
    printf("global = %d\n", global);
    return 0; 
}

这是不会有问题的，是允许全局变量与局部变量同名的，但如果在main函数中显示，显示的是2022还是2020呢？

根据就近原则，printf(“global = %d\n”, global);也在main函数当中，说明局部的变量离这条语句更近，因此显示的是 2020

5.3 变量的作用域和生命周期

1️⃣ 作用域

作用域（scope）是程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用的而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

局部变量的作用域是变量所在的局部范围。比如上述例子中的 local ，它是在main函数当中，因此它的作用域就是main函数内
全局变量的作用域是整个工程。比如上述例子中main函数外面的 global，它的作用域是所在的这个源文件。

2️⃣ 生命周期

变量的生命周期指的是变量的创建到变量的销毁之间的一个时间段

局部变量的生命周期是：进入作用域生命周期开始，出作用域生命周期结束。
全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期。

现在你或许还不是很太理解，毕竟第一次接触，但等我们讲到函数还会继续讨论变量的作用域和生命周期。❤️

5.4 常量

C语言中的常量和变量的定义的形式有所差异。

C语言中的常量分为以下以下几种：

字面常量
const 修饰的常变量
#define 定义的标识符常量
枚举常量

这里我们先提 字面常量 与 const修饰的常变量，后面两个以后再说。

5.4.1 字面常量

100;//字面常量
  2.5;//字面常量
  1;//字面常量

#include<stdio.h>
int main()
{
    //这个 100 就是字面常量，而a是变量
    //我们相当于是把 字面常量100 赋值给了 变量a
  int a = 100;
    //我们可以对 变量a 进行修改
    //变量a 原来的值是 100 ，现在我们 将字面常量 520 赋值给了 变量a
    a = 520;
    return 0;
}

C语言笔记第01章：初识C语言（一）

第01章：初识C语言

1.什么是C语言

2.编译器选择

2.1 Visual Studio（VS）介绍

2.2 为什么选择VS

2.3 下载与安装教程

3.第一个C语言程序与基本结构

3.1 具体结构

3.2 主函数

3.3 规范

4.0.前言

4.1 常见基本数据类型

4.2 数据类型字节大小与取值范围

4.3 测试各种数据类型所占字节大小

4.4 测试数据类型的取值范围

5.变量、常量

5.1 定义变量的方法

5.2 变量的分类

5.2.1 介绍

5.2.2 实例演示

5.3 变量的作用域和生命周期

5.4 常量

5.4.1 字面常量

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景

热门

活动广场

任务中心

开发者评测

高校计划

乘风者计划

训练营

阿里云MVP

话题

直播

下载

镜像站

技术资料

插件

C语言笔记第01章：初识C语言（一）

第01章：初识C语言

1.什么是C语言

2.编译器选择

2.1 Visual Studio（VS）介绍

2.2 为什么选择VS

2.3 下载与安装教程

3.第一个C语言程序与基本结构

3.1 具体结构

3.2 主函数

3.3 规范

4.0.前言

4.1 常见基本数据类型

4.2 数据类型字节大小与取值范围

4.3 测试各种数据类型所占字节大小

4.4 测试数据类型的取值范围

5.变量、常量

5.1 定义变量的方法

5.2 变量的分类

5.2.1 介绍

5.2.2 实例演示

5.3 变量的作用域和生命周期

5.4 常量

5.4.1 字面常量

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景