第一章 初识C语言

一、C语言的起源

C 语言是一种高级语言，最初由 Dennis M. Ritchie [1] 为了开发一个操作系统而设计，最早在 1972 年在 DEC PDP-11 计算机上被首次实现。

二、C语言的应用

C 语言大量应用在需要直接硬件交互的场景。比如最近很多的物联网中的嵌入式设备，底层驱动，高性能计算，游戏后端服务,图形处理等等。

三、C语言的特点

代码简洁不繁琐；

具有良好的可移植性，代码与机器底层独立（相对于汇编语言而言）；

属于中层编程语言（底层的为汇编语言等，高层的为 Java 语言等）；

结构化语言；

丰富的程序库可以使用；

可以直接管理内存；

运行速度快；

提供了指针操作；

可以使用递归；

具有良好的扩展性。

四、编译的过程

着重介绍下编译，其他就是字面意思

编译是把自己编写的源代码转换成可执行的程序，可执行代码是用机器语言表示的代码。这种语言由数字码表示的指令组成。

五、编码机制

1.简述

C编程的基本策略是用程序把源码变成可执行文件来运行~

2.完成机制

C语言通过编译和链接两个步骤来完成这一过程,

编译器把源码转换为中间代码(目标代码文件)，连接器把中间代码和库代码、启动代码（程序和OS之间的接口）进行合并，生成可执行文件

C语言通过这样分而治之的方法方便对程序进行模块化，可以独立编译单独的模块，稍后再用链接器合并已编译的模块。通过这种方式，如果只改变某个模块，不必全部重新编译一边，大大提高了效率！

六、在UNIX系统上使用C

一般用gcc编译器来编译

以上a.out就是可执行代码

七、一些OS

1.UNIX系统

UNIX操作系统，当时的电信业巨头AT&T（美国电报电话公司）的贝尔实验室开发的操作系统。 它是一个多用户、多任务操作系统，可以运行在大量不同种类的硬件平台上。

2.Linux

Linux是一个开源、流行、类似于UNIX的OS，Linux实际上只是一个内核，我们可以获得内核的源代码，编译并安装它，然后获得并安装许多其他自由发布的软件，从而完成一个完整的Linux系统的安装。

通常这样安装所得的系统称为Linux系统，系统中大多数的工具都来自于自由软件基金会的GNU项目。自己从源代码创建Linux系统比较麻烦，所以很多人制作了准备好Linux发行版（通常称为flavor）,可以通过U盘和CD进行安装，这些发行版不仅包含Linux内核，还会装载一些编程工具和应用程序，一般都会装载一个X视窗系统。

著名的商业Linux发行版 Red Hat Enterprise Linux、Fedora、Novell SuSE Linux 著名的免费的Linux发行版 openSUSE变体、Ubuntu Linux、Slackware、Gentoo、Debian GNU/Linux。

3.GNU项目和自由软件基金会

自由软件基金会（Free Software Foundation） 由Richard Stallman创立，也是Emacs, GCC, GDB的开发者，GNU项目由他发起，这个项目的宗旨是试图创建一个与UNIX系统兼容，并不受UNIX名字和源代码私有权限制的操作系统和开发环境。

GNU项目软件 GCC:GNU编译器集，它包括GNU C编译器。 G++:C++编译器，是GCC的一部分。 GDB:源代码级调试器。 GNU make:UNIX make兼容的语法分析程序生成器。 bash：命令解释器（shell） GNU Emacs：文本编辑器及环境。

4.Windows

就是我们常用的OS，在Windows开发需要借助IDE（集成开发环境）

常用的工具是Mirc Visual Stdio Express

个人比较喜欢用的是Vscode

八、复习题和小结

C语言是编译型语言。C编译器和链接器是把C语言源代码转化成可执行代码的程序

1．对编程而言，可移植性意味着什么?

完美的可移植程序是，其源代码无需修改就可以在不同计算机OS上成功编译

2．解释源代码文件、目标代码文件和可执行文件有什么区别?

源代码文件包含程序员使用任何编程语言编写的代码

目标代码文件是编译后的机器语言代码

可执行文件是经过链接器将目标文件代码和开始文件代码、库文件代码合并成完整的机器语言代码生成的一个可执行程序

3．编程的7个主要步骤是什么?

(1）定义程序目标;(2）设计程序;(3）编写程序;(4）编译程序;(5）运行程序;(6）测试和调试程序:(7）维护和修改程序。

4．编译器的任务是什么?

将源码转换为机器语言代码（也叫目标文件代码）

5．链接器的任务是什么?

链接器将目标文件代码和开始文件代码、库代码合并成完整的机器语言代码生成一个可执行程序

第二章 C语言概述

一、简单的C程序

/*
一个简单的C程序
*/
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int num;
    num = 1;
    printf("I am a simple ");
    printf("computer.\n");
    printf("My favorite number is %d because it is first.\n",num);
    return 0;
}

1.快速概要

这一节先简单介绍一下作用，后面会详细讨论

#include <stdio.h> 包含另一个文件
int main(void) 函数名
/* …*/ 注释
{ 函数体开始
int num 声明一个num变量
num = 1赋值表达式语句，把值1赋给名为num的变量
printf("I am a simple "); 调用一个函数
printf(“computer.\n”); 调用另一个函数，在上一条语句后面加上computer并换行,\n的作用是换行
printf(“My favorite number is %d because it is first.\n”,num); 这个printf函数是把num的值嵌套在双引号中和内容一起打印，%d告诉计算机以何种形式输出num的值
return 0; 可以先看作是结束main函数的作用
} 表示程序的结束

2.程序细节

（1）#include指令和头文件

#include <stdio.h>

#include这行代码是一条C预处理指令（preprocessor directive），什么是预处理？就是C编译器在编译之前会对源码进行一些准备工作，即预处理

stdio.h文件。这个包含许多供编译器使用的输入输出函数（printf（））该文件。通常在C程序顶部的信息被称为头文件

为什么不内置输入输出函数在语言中，还要每次导入stdio.h文件？

原因之一是，并非所有的程序都会用到I/O（输入输出）包，轻装上阵是C语言的哲学

（2）main（）函数

int main(void)

C程序一定从main()开始执行，除了main函数其他函数可以随便命名，main()

int是main()函数的返回值类型。这表明main()函数返回的值是整数，返回到操作系统

通常，函数后面的圆括号中包含一些传入函数的信息。这个例子没有传递任何信息。因此是单词void

没错上面的就算标准形式

不要这样写int main() ，void main()

（3）注释

/*

一个简单的C程序

*/

注释可以卸载任何地方，在注释之间的会被编译器忽略

还有单行注释

//我是单行注释

C++,Java都是一样的方式，C++还没学过，Java的确是这样的哈哈哈

（4）花括号、函数体和块

{

…

}

所有C函数都用花括号标记函数的开始和结束

（5）声明

int num；

在上面的例子中，声明完成了两件事，第一是在函数中有个名为num的变量，第二是int表名num是一个整数

int是关键字

num是标识符，也就是一个变量，函数或其他实体的名称。因此声明把特点标识符与计算机内存中的特点位置联系起来，同时确定了存储在某位置的信息类型或数据类型

C语言中所有的变量必须先声明才能使用。

int main(void) //旧规则
{
    int doors;
    int dogs;
    doors = 5;
    dogs = 3;
    //其他语句
    return 0;
}
int main(void) //新规则
{
    int doors;
    doors = 5;
    int dogs;
    dogs = 3;
    //其他语句
    return 0;
}

（6）赋值

num = 1；

把值1赋值给num，不是num = 1，该表达式语句从右侧把值赋到左侧

（7）printf（）函数

printf("I am a simple ");
printf("computer.\n");
printf("My favorite number is %d because it is first.\n",num);

圆括号表名printf是一个函数名。圆括号中的内容是参数，是实际参数，也就是确切的值

那么形式参数就是函数中用于存储值变量

这个函数可以将括号内的内容打印到屏幕上

（8）return语句

return 0；

可以理解为代码规范，在后面会i详细解释用途

3.程序规范

函数头和函数体

见名知意

使用空行，一条语句一行

写注释

4.多个函数

#include <stdio.h>
void buttler(void); //函数原型
int main(void)
{
    printf("I will summon the butler function.\n");
    butler();
    printf("Yes,Bring me some tea and writeable DVDs.\n");
    return 0;
}
void butler(void)
{
    printf("You rang,sir?\n");
}

该程序输入如下：

I will summon the butler function.
You rang,sir?
Yes,Bring me some tea and writeable DVDs.

其中butler（）函数出现了3次。

第一次是函数原型，作用是告诉编译器要在程序中使用该函数；

第二次调用是函数调用的形式出现在main（）中；

最后一次出现在函数定义中，函数定义就是函数本身的源代码

这是因为C的标准建议，要为所有程序中应用到的所有函数提供函数原型。标准include文件为标准库文件提供了函数原型

5.调试程序

（1）语法错误

编程和数学英语有亲密的联系，学习之余可以多学学英语和数学，提高英文阅读能力和逻辑思维能力

#include <stdio.h>
int main(void)
(
  int n,int n2,int n3;
  /*多行错误
  n=5;
  n2 = n * n;
  n3 = n2 * n2;
  return 0;
)

1、main（）函数体用花括号

2、变量的声明应该这样写

int n , n2 ,n3;

int n;

int n2;

int n3;

3、注释有头有尾

（2）语义错误

n=5;
n2 = n * n;
n3 = n2 * n2;

程序出错就出现bug，解决bug叫调试程序

6.关键字和保留标识符

就是你不能在起这个名字了，这些词已经被计算机用了

7.小结

(1)C程序由一个或多个C函数组成。每个C程序必须包含一个main（）函数，这是C程序要调用的第一个函数

(2)在C语言中，大部分语句都以分号结尾。

(3)声明为变量创建变量名和标识该变量中储存的数据类型。

(4)变量名是一种标识符。

(5)赋值表达式语句把值赋给变量，或者更一般地说，把值赋给存储空间。

(6)函数表达式语句用于调用指定的已命名函数。调用函数执行完毕后，程序会返回到函数调用后面的语句继续执行。

(7)关键字是C语言的词汇！！！

8.编程练习

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
  printf("Gustav Mahler\n");
  printf("Gustav\n");
  printf("Gustav\n");
  printf("Gustav ");
  printf("Mahler");
  return 0;
}

结果：

Gustav Mahler
Gustav
Gustav
Gustav Mahler

这一题还是挺简单的，掌握换行符\n就可以了

#include <stdio.h>
int main(void)
{
  printf("My name is pengyuyan.\n");
  printf("My address is beijing.\n");
  return 0;
}
My name is pengyuyan.
My address is beijing.
3、
#include <stdio.h>
int main(void)
{
  int age = 21;
  int year = 365;
  int days = age * year;
  printf("Days are %d",days);
  return 0;
}
Days are 7665
4、
#include <stdio.h>
void jolly(void);
void deny(void);
int main(void)
{
  jolly();
  jolly();
  jolly();
  deny();
  return 0;
}
void jolly(void)
{
  printf("For he's a jolly good fellow!\n");
  return;
}
void deny(void)
{
  printf("Which nobody can deny!\n");
  return;
}
For he’s a jolly good fellow!
For he’s a jolly good fellow!
For he’s a jolly good fellow!
Which nobody can deny!
5、
#include <stdio.h>
void br(void);
void ic(void);
int main(void)
{
  br();
  printf(", ");
  ic();
  printf("\n");
  ic();
  printf(",\n");
  br();
  return 0;
}
void br(void)
{
  printf("Brazil, Russia");
  return;
}
void ic(void)
{
  printf("India, China");
  return;
}
#include <stdio.h>
int main(void)
{
  int toes = 10;
  printf("toes = %d\n", toes);
  printf("toes * 2 = %d\n", toes * 2);
  toes = toes * toes;
  printf("toes ^ 2 = %d\n", toes);
  return 0;
#include <stdio.h>
void smile(void);
int main(void)
{
  smile();
  smile();
  smile();
  printf("\n");
  smile();
  smile();
  printf("\n");
  smile();
  printf("\n");
  return 0;
}
void smile(void)
{
  printf("Smile!");
  return;
#include <stdio.h>
void one_three(void);
void two(void);
int main(void)
{
    printf("Starting now:\n");
    one_three();
    printf("Done!\n");
    return 0;
}
void one_three(void)
{
    printf("one\n");
    two();
    printf("three\n");
    return;
}
void two(void)
{
    printf("two\n");
    return;
}

第三章 数据和C

一、示例程序

#include <stdio.h>
int main(void)
{
  float weight;
  float value;
  printf("Are you worth your weight in platinum\n");
  printf("Let`s check it out.\n");
  printf("Pleasee enter your weight in pounds:\n");
  /*
  获取用户输入
  */
  scanf("%f",&weight);
  value = 1700.0 * weight * 14.55833;
  printf("Your weight in platinum is worth $%.2f.\n",value);
  printf("You are easily worth that! If platinum prices drop,\n");
  printf ( "eat more to maintain your value. \n");
  return 0;
}

结果为：

Are you worth your weight in platinum
Let`s check it out.
Pleasee enter your weight in pounds:
123
Your weight in platinum is worth $3044146.75.
You are easily worth that! If platinum prices drop,
eat more to maintain your value.

欧美日常使用的度量衡单位是常衡盎司( avoirdupois ounce )，而欧美黄金市场上使用的黄金交易计量单位是金衡盎司( troy ounce )。国际黄金市场上的报价，其单位“盎司”都指的是黄金盎司。常衡盎司属英制计量单位，做重量单位时也称为英两。相关换算参考如下:1常衡盎司=28.350克，1金衡盎司=31.104克，16常衡盎司=l磅。该程序的单位转换思路是:把磅换算成金衡盎司，即28.350÷31.104×16=14.5833。——译者注

1.程序细节

为了打印新类型的变量，在printf()中使用%f来处理浮点值。%.2中的.2用来精确控制，指定输出的浮点数只显示小数点后两位

%f说明scanf()要读取user键盘录入的浮点数，&weight告诉scanf()把输入的值赋给weight变量，scanf（）使用&找到变量weight的地点。后面会详细说明&的作用

二、变量与常量数据

1.常量

有些数据类型，在程序运行前就已经定义好了，在运行过程中没有变化，这些称为常量

2.变量

其他数据类型在程序的运行过程中可能被改变和赋值，这些称为变量

三、数据类型关键字

位、字节、字和字长

弄了好久都没分清，看了这书后，我可以了

当然不用清除到底，就像刚学开车不需要掌握汽车的原理一样

首先，位、字节、字都是计算机数据单元或存储单元的术语

位是计算机存储的最小单位要么是0或1

字节是计算机常用的存储单位，1个字节（Byte）等于8位（bit）

计算机每个字所包含的位数称为字长，指计算机一次能处理的二进制数字的数目，字长越大计算机处理的越快

字（word）是计算机的自然存储单位，对于8位的计算机1个字长只有8位