初识C语言 -- 01

我们还是老样子,先从c语言的历史谈起,到底什么是C语言呢,请听我娓娓道来.

1.什么是c语言

C语言是一门通用计算机编程语言，广泛应用于底层开发。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着良好跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译，甚至包含一些嵌入式处理器（单片机或称MCU）以及超级电脑等作业平台。

二十世纪八十年代，为了避免各开发厂商用的C语言语法产生差异，由美国国家标准局为C语言制定了一套完整的美国国家标准语法，称为ANSIC，作为C语言最初的标准。 [1] 目前2011年12月8日，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）发布的C11标准是C语言的第三个官方标准，也是C语言的最新标准，该标准更好的支持了汉字函数名和汉字标符，一定程度上实现了汉字编程。

C语言是一门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。

其编译器主要有Clang、GCC、WIN-TC、SUBLIME、MSVC、Turbo C等

 

2.第一个c语言程序

 像大多数语言一样,让我们用一段简练的代码走进c语言的世界吧.

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
//解释：
//main函数是程序的入口
//一个工程中main函数有且仅有一个

程序的结果是打印出一行hello world,相信大家都看到了结果,这并不稀奇,有人会问我需要打印这个hello world有什么用呢,笔者也曾怀有这样的想法,但是我想说只有越往下学,越往深处学,才能明白,到时候这些问题也会迎刃而解,让我们接着往下看下去吧.

3.数据类型

众所周知,每个语言会有不同的变量定义,让我们来先看看c语言有哪些变量叭

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

c语言就由这些基本数据类型组成了,有人可能会问,没有字符串类型吗?答案是c语言确实没有字符串类型,我们通常用一个字符类型的数组来接收一组字符串.那也没有bool类型的数据吗,答案是有的,它存在我们的头文件<stdbool.h>中,那么什么是头文件呢,你可以理解为我要做一件事情所列的清单,但是不在这个地方完成,而我正式的完成这件事情就写在源文件中.

这里就有两个问题,为什么要有这么多类型的变量呢,他们的大小如何呢?

     首先,有这么多种变量的原因是因为我们需要这么多变量去描述生活中的基本信息,比如说我的年龄是18岁,这就是一个int类型的数据,比如说我今天买了个西瓜花了29.8元,这就是double或者float类型的数据,不同数据类型的存在的背后总有它存在的意义,就像你我一样,"天生我材必有用".

   其次,我们再谈谈每个数据类型的大小如何.

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(char));                //1
    printf("%d\n", sizeof(short));               //2
    printf("%d\n", sizeof(int));                 //4
    printf("%d\n", sizeof(long));                //4
    printf("%d\n", sizeof(long long));           //8
    printf("%d\n", sizeof(float));               //4 
    printf("%d\n", sizeof(double));              //8
    printf("%d\n", sizeof(long double));         //8
    return 0;
}

结果如上,我们使用了一个sizeof()函数去计算每个数据类型的大小,单位为字节

这里我们又一次遇到了%d这样的字符,有人会好奇这是什么,它有一个特别的名字----占位符,%d就表示整形,我后面的数据就以整形格式打印.

tips:常见占位符

4.变量,常量

      接下来我们来聊聊变量和常量.生活中有些东西是不断变化的,如气温,年龄等,那么也有些东西是无法改变的,如血型,身份证号码等,在c语言中我们将数据分为变量和常量.举例如下:

int age = 150;
float weight = 45.5f;
char ch = 'w';

4.1 局部变量,全局变量

我们这里引入局部变量和全局变量的概念.

#include <stdio.h>
int global = 2019;//全局变量
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;
}

这里打印的结果是2020,这里我们发现一条规律,在C语言中,局部变量和全局变量的使用范围不同,而在同名的时候,局部变量优先.

4.2 变量的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;//初始化变量
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    sum = num1 + num2;
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}
//这里介绍一下输入，输出语句
//scanf
//printf

输入和输出语句包含在头文件<stdio.h>中,所以我们使用的时候要包含这些头文件.

int scanf ( const char * format, ... );

int printf ( const char * format, ... );

以上为printf和scanf函数的定义,可能有很多你不认识的符号,我们慢慢来说,首先最前面是代表函数的返回值,都是整形类型的,scanf的返回值是接收的数据个数,它是一个输入函数,从键盘读取数据,以空格为两个变量之间的分隔,回车为输入的终止.

这里我们就实现了两个整形变量的相加和输出.我们也不难得到结果

4.3 变量的生命周期和作用域

"人终有一死",变量也不例外,当变量的生命周期结束了也就是他"狗带的那一天".下边我们谈谈变量的生命周期与作用域.

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。

       1. 局部变量的作用域是变量所在的局部范围。

       2. 全局变量的作用域是整个工程。

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

       1. 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。

       2. 全局变量的生命周期是：整个程序的生命周期。

4.4 常量

谈完变量,下面我们来看看常量又有哪些吧.

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：

       1.字面常量

       2.const 修饰的常变量 (有常量和变量两种类型的特性)

       3.#define 定义的标识符常量

       4.枚举常量

#include <stdio.h>
//举例
enum Sex
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};
//括号中的MALE,FEMALE,SECRET是枚举常量
int main()
{
    //字面常量演示
    3.14;//字面常量
    1000;//字面常量
    //const 修饰的常变量
    const float pai = 3.14f; //这里的pai是const修饰的常变量
    pai = 5.14;//是不能直接修改的！
    //#define的标识符常量 演示
    #define MAX 100
    printf("max = %d\n", MAX);
    //枚举常量演示
    printf("%d\n", MALE);    //0
    printf("%d\n", FEMALE);  //1
    printf("%d\n", SECRET);  //2
    //注：枚举常量的默认是从0开始，依次向下递增1的
return 0;
}

注：

上面例子上的 pai 被称为 const 修饰的常变量， const 修饰的常变量在C语言中只是在语法层面限制了.

变量 pai 不能直接被改变，但是 pai 本质上还是一个变量的，所以叫常变量,这里我们已经看到了它属于常量的不可变性,下面我们来证明他变量的特征.

#include <stdio.h>
int main()
{
  const int a = 1;
  int* p = &a;
  *p = 6;
  printf("%d", a);
  return 0;
}

这里打印结果足以证明这个a还是有变量属性的,编译器只是从语法层面限制你不可以修改,但是它实际上是可以修改的,所以说语法并不能限制一个程序员写bug,各位要多多小心喔.

5.字符串+转义字符+注释

5.1 字符串

     "hello\n"

这种由双引号（Double Quote）引起来的一串字符称为字符串字面值（String Literal），简   称字符串。

注：字符串的结束标志是一个 \0 的转义字符。在计算字符串长度的时候 \0 是结束标志，不   算作字符串内容。

#include <stdio.h>
//下面代码，打印结果是什么？为什么？（突出'\0'的重要性）
int main()
{
    char arr1[] = "bit";
    char arr2[] = {'b', 'i', 't'};
    char arr3[] = {'b', 'i', 't'， '\0'};
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    printf("%s\n", arr3);
    return 0;
}

打印结果如下

这里我们引出"\0"的重要性,\0是一个转义字符,是字符串结束的标志,倘若是以""形式来表示的字符串,会自动在结尾填上"\0",如果是一个一个字符的方式写入数组,则需要手动添加'\0',否则计算字符串长度时会出现随机值,打印字符串时会出现乱码.

5.2 转义字符

引入:假如我要打印一个文件的地址: c:\code\test.c   我该如何打印?

//你以为是这样的?
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("c:\code\test.c\n");
    return 0;
}

实际输出是这样的,是不是让你大吃一惊,那么为什么会产生这样的后果呢?这就不得不提到转义字符了,下面我列出了C语言里的转义字符以及作用.

这里就能解释我们上面为什么会出现这样的打印效果了,我们写了一个'\t',其效果等同于一个tab键的长度,最后还有一个换行符.

我们这里对\ddd类型和\xdd类型进行解释,\130转换为十进制就是88,88的ascii码对应的就是大写的X,而\x30对应的则是48,48在ascii码表对应的就是0.

6.注释

C语言中的注释主要起两种作用,第一是帮助读者理解代码,使得代码可读性更强,第二是临时注释掉不使用,在需要使用的时候可以取消注释而无需重写一遍代码.

C语言中的注释主要分为两种,第一种是   //  ,第二种是/* */

第一种是单行注释(也可以注释多行),第二个是多行注释,但是不能嵌套注释,也就是注释里面再有注释 ,像这样:\*\*  代码  *\*\,前面那个符号只会和第一个结束符号结合.

如果你已经看到这里了,不妨给笔者一个免费的三连吧,这对我真的很重要,感谢支持,如有疑   问,欢迎指正.