【C语言入门】C语言入门：探索编程世界的基础概念

前言： 在数字化时代的浪潮中，编程已经成为一项不可或缺的技能。C语言，作为计算机编程的基石之一，以其高效、灵活和强大的特性，吸引着无数初学者和开发者。 无论你是对计算机科学充满好奇的学生，还是希望提升个人技能的职场人士，掌握C语言都将为你打开一扇通往编程世界的大门。

本篇文章旨在为初学者提供一个C语言的入门指南。我们将从C语言的基本概念讲起，逐步深入其语法、数据类型、控制结构等核心内容。通过一系列生动的示例和实用的练习，你将能够掌握C语言的基本编程技巧，并编写出简单的程序

我们深知初学者在学习编程时可能会遇到的困惑和挑战，因此，在文章中我们将注重解释和说明，力求用通俗易懂的语言和生动的比喻，帮助你更好地理解C语言的精髓。同时，我们也会分享一些学习编程的经验和技巧，帮助你更高效地掌握C语言

让我们一同踏上这段C语言的旅程，开启你的编程之旅吧！

📒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。

了解知识： 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ANSI C，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识符，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

现在让我们来编写进入C语言的第一个程序，我这里用的是Visual Studio 2019，它的配置使用方法我们在后面会讲。

// 编写C语言程序所需要的头文件
#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

📜3. 数据类型

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

数据类型会有这么多种是因为：更加丰富的表达生活中的各种值。

查看每种类型的大小(代码示例)

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

类型的使用(代码示例)

char ch = 'p';
int p = 999;
int t = 666;

📚4. 变量、常量

变量： 程序中可以存储数据并在程序执行过程中可以改变其值的内存位置。变量名表示存储在内存中的数据

变量的定义方法和上面类型使用是相似的

类型 + 变量名 + 初始化数据

🌈变量的命名

命名规则：

• 只能由字母（包括大写和小写）、数字和下划线（ _ ）组成
• 不能以数字开头
• 长度不能超过63个字符
• 变量名中区分大小写的
• 变量名不能使用关键字

🌈变量的分类

变量分为全局变量和局部变量

变量的分类(代码示例)

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？ -> 不会 同名时，局部变量优先使用
    int global = 2020;//局部变量
    printf("global = %d\n", global);
    return 0;
}

🌙变量的使用

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    int sum = 0;
    printf("输入两个操作数:>");
    // 输入语句 scanf 
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    sum = num1 + num2;
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

注意：Visual Studio 2019在使用scanf时，会报错，这时我们需要在首行填上一行代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

⭐变量的作用域和生命周期

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
• 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

• 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

🐟常量

常量： 在程序执行过程中其值不能被改变的量。常量可以是数字、字符、字符串等。在C语言中，可以使用const关键字定义常量

C语言中的常量：

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

//枚举
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;// const修饰是不能直接修改的！
    
    //#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);
    printf("%d\n", FEMALE);
    printf("%d\n", SECRET);
    //注：枚举常量的默认是从0开始，依次向下递增1的
    return 0;
}

注意： 因为被const修饰变量 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

📝5. 字符串+转义字符

🎩字符串

"hello world!\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），或者简称字符串

注意： 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

字符串(代码演示)

int main()
{
    char arr1[] = "world";
    char arr2[] = { 'w', 'o', 'r','l','d' };
    char arr3[] = { 'w', 'o', 'r','l','d','\0' };
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    printf("%s\n", arr3);
    return 0;
}

这就是\0的作用

🎈转义字符

假如我们想要输出一个目录： c:\code\test.c

int main()
{
  printf("c:\code\test.c\n");
    return 0;
}

我们发现与我们设想的不太一样，这就是因为转义字符而改变了本来的输出

转义字符表

📘6. 注释

• 代码中有不需要的代码可以直接删除，也可以注释掉
• 代码中有些代码比较难懂，可以加一下注释文字

/*C语言风格注释
int main()
{
  需要的代码......
    return 0;
}
*/

注释有两种风格：

• C语言风格的注释 /xxxxxx/
  缺陷：不能嵌套注释
• C++风格的注释 //xxxxxxxx
  可以注释一行也可以注释多行

📖7. 总结

C语言，作为编程语言的基石之一，它不仅教会我们计算机如何思考，更让我们在编码的海洋中学会了构建与创造的乐趣。通过这次初识之旅，我们领略了C语言的简洁之美，见证了它如何以少胜多，用基础的语法结构支撑起复杂的程序逻辑

最后，我想用一句话来作为结语：“C语言，是编程之旅的起点，也是通往无限可能的桥梁。”愿每一位初学者都能在这条道路上越走越远，用代码编织出属于自己的精彩世界。加油，未来的程序员们！