第1节：C语言初体验——环境、结构与基本数据类型

引言：欢迎来到"底层世界"游乐场

欢迎来到我们的C语言大冒险。我知道你可能已经玩转了Python或者Java，能用它们轻松地写出网站、处理数据。那些语言很棒，它们就像功能强大的智能手机------图标漂亮，操作简单，手指点点就能完成复杂任务。你不需要知道触摸屏是怎么工作的，也不用关心里面的芯片是如何计算的。

但我们现在要去的，是一个更刺激、更原始的地方------计算机的"底层世界"。在这里，我们需要更像一个电脑维修工程师。你不能只会用电脑，还得能打开机箱，用万用表、电烙铁，去测量、去修理、甚至去改造它。

C语言，就是我们作为"计算机维修工程师"的第一套工具箱。它不像智能手机那么"友好"，但它能让你直接跟CPU、内存这些硬件部件对话。病毒、木马、系统漏洞都喜欢藏在这个底层世界里，所以，想成为安全专家，这里是你的必经之路。

别担心，这套工具一开始用可能有点手生，但我们会一步步来。今天，我们的任务就是认识这套工具，并且用它拧下我们的"第一颗螺丝"。

第一部分：打造你的专属工具箱------用VSCode搭建C语言环境

既然要当工程师，首先得有个工作台。我们不选那些庞大复杂的"一体化工作站"（比如Visual Studio），而是选择一款轻便、灵活又强大的"多功能工具钳"------Visual Studio Code (VSCode)。

1. 为啥选VSCode？

轻快免费： 启动速度快，不占地方，完全免费。
万物皆可插件： 通过安装插件，它能变成任何你需要的开发环境，C语言只是小菜一碟。
通用技能： 学会配置VSCode，对你以后学习其他语言也极有帮助。

2. 四步搭建环境，跟搭积木一样简单

第一步：下载安装VSCode

去VSCode官网，下载对应你操作系统的版本，一路"下一步"安装就行。

第二步：安装C语言编译器（最重要的零件！）

VSCode本身只是个"空壳"，它不会编译C代码。我们需要一个真正的"编译器"，来把咱们写的英文代码翻译成电脑能懂的0和1。

对于Windows用户： 推荐下载 MinGW-w64 。你可以把它理解为一个专门为Windows提供的C语言翻译官。
- 简单方法：去SourceForge等网站搜索"MinGW-w64"，下载一个预编译好的版本，解压到一个简单的路径，比如 C:\mingw64。
- 关键一步： 把 C:\mingw64\bin 这个目录添加到系统的"环境变量"（Path）里。这样，系统在任何地方都能找到这个翻译官了。（不会的话可以搜索"Windows添加环境变量"，有大量图文教程）
对于Mac用户： 在终端（Terminal）里输入 xcode-select --install 安装命令行工具。
对于Linux用户： 在终端里输入 sudo apt install build-essential (Ubuntu/Debian) 或相应命令。

第三步：配置VSCode（安装插件，给工具钳装上刀头）

打开VSCode，点击侧边栏的"扩展"图标（或按 Ctrl+Shift+X），搜索并安装以下两个核心插件：

C/C++ (由Microsoft发布)： 这是核心，提供代码高亮、错误提示、调试等功能。
Code Runner： 让你能一键轻松运行代码，非常适合新手。

第四步：验证你的工具箱

在电脑上新建一个文件夹，专门用来放我们的C代码项目，比如叫 C_Learning。
用VSCode的 文件 -> 打开文件夹 打开这个文件夹。
在里面新建一个文件，命名为 hello.c。看，VSCode自动识别了 .c 后缀，已经给你高亮显示了！

恭喜！你的专属C语言游乐场已经搭建完毕！

第二部分：拆解"Hello, World!"------你的第一个C程序

现在，在 hello.c 文件里，一字不差地输入下面的"魔法咒语"：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

输入完后，点击VSCode右上角那个小小的"播放"三角按钮（这是Code Runner插件提供的），你就能在下面的"输出"窗口看到 Hello, World! 了！

是不是很有成就感？但先别急着高兴，让我们来当一回"语法老师"，搞清楚这短短几行代码到底在"念叨"些什么。

第1行：#include <stdio.h> ------ 找人帮忙

这行代码的意思特别直白：#include 就是"请把...包含进来"。
stdio.h 是什么？它是一个头文件 。你可以把它想象成一个**"工具说明书"**。std=标准，io=输入输出。所以，stdio.h 就是"标准输入输出工具说明书"。
我们下面要用到的 printf 这个工具（用来在屏幕上打印文字），它的使用方法就写在这个说明书里。所以，我们在用之前，必须得先把说明书 #include 进来，告诉编译器："喂，我等下要用的工具，规则都在这本说明书里，你先看看！"

第2行和第5行：int main() { ... } ------ 程序的"大门"

每一个C程序，无论大小，都必须有一个 main 函数。你可以把整个程序想象成一栋大楼，main 函数就是这栋大楼的唯一大门。程序启动后，会毫不犹豫地直接走进这个大门开始执行。
int 是"整数"的英文缩写，它放在 main 前面，表示这个"大门"执行完后，会向系统返回一个整数。
那个大括号 { } 就是把大门里面的所有内容都包起来，里面就是程序要做的所有事情。

第3行：printf("Hello, World!\n"); ------ 下达指令

printf 就是我们刚才引入的"打印工具"。它的作用就是把双引号 "" 里面的内容原样输出到屏幕上。
注意那个神奇的 \n，它不是一个普通的字符，它代表"换行"，就像你在键盘上按了一下回车键。没有它，所有内容都会挤在一行。
重中之重：那个分号 ; 在C语言里，分号就像一句话说完之后的句号。它告诉编译器："我这条指令说完了，可以翻译了。" 忘记写分号是新手最常犯的错误，编译器会报错的！

第4行：return 0; ------ 打完收工

这是 main 函数里的最后一条指令。
return 就是"返回"。因为咱们的"大门" main 函数答应要返回一个 int（整数），所以这里我们写 return 0;。
返回 0 是给操作系统看的，意思是："我所有的活儿都干完了，而且一切正常，完美收工！" （在计算机世界里，通常用0表示成功，非0表示各种错误）。

第三部分：认识C语言的"基本积木"------数据类型与变量

现在我们已经会让程序"说话"了，接下来得让它会"算数"。首先，得认识一下C语言里有哪些不同类型的"数字积木"。

1. 基本数据类型：给数据分个类

C语言对待数据非常"严谨"，它把数字分成了好几种类型，每种类型占用的"储物格"（内存）大小不一样。

数据类型	中文名	用来干什么	举个例子
`int`	整型	存整数	`100`, `-5`, `0`
`float`	单精度浮点型	存小数（没那么精确）	`3.14`, `-0.001`
`double`	双精度浮点型	存小数（非常精确）	`3.1415926535`
`char`	字符型	存一个字符	`'A'`, `'z'`, `'$'`

注意： 字符要用单引号 '' 括起来，字符串才用双引号 ""。

2. 用sizeof窥探"储物格"的大小

怎么知道每种类型的"储物格"有多大呢？用 sizeof 这个尺子量一下！把下面的代码贴到你的 main 函数里试试（可以把之前的代码注释掉）：

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("一个 int 占用的空间是：%zu 字节\n", sizeof(int));
    printf("一个 float 占用的空间是：%zu 字节\n", sizeof(float));
    printf("一个 double 占用的空间是：%zu 字节\n", sizeof(double));
    printf("一个 char 占用的空间是：%zu 字节\n", sizeof(char));
    return 0;
}

运行一下，你会看到类似这样的结果。这个"字节"就是计算机里空间的基本单位。看到 double 比 float 大了吧？因为它要存更精确的小数，所以需要更大的"储物格"。这是我们第一次真正地"触摸"到内存的概念！

3. 变量：数据的临时储物间

程序运行中，我们需要一些临时的"储物间"来存放会变化的数据，这就是变量。

创建一个变量，就像在超市租一个存包柜：

声明类型： 你先要告诉系统，你要租一个存什么类型的柜子。int age; ------ 这句话就是："我要一个存整数的柜子，名字叫 age"。
赋值： 然后把东西放进去。age = 18; ------ "把数字18放进 age 这个柜子里"。
- 你也可以一步到位：int age = 18; （租下柜子的同时就把东西放进去了）。

变量的命名规则（起个好名字）：

可以包含字母、数字、下划线 _。
不能以数字开头。（1st_var 是错误的，var_1 是正确的）。
不能跟C语言的关键字（如 int, return）重名。
区分大小写！ age 和 Age 是两个不同的变量。

4. 常量：一旦设定，永不改变

有些数据是固定不变的，比如圆周率π。我们可以用 const 关键字把它定义成一个常量。

const double PI = 3.14159;

加上 const 就像给存包柜上了一把锁，一旦你 PI = 3.14; 试图修改它，编译器就会立刻报错阻止你。这是一种非常好的保护数据的习惯。

第四部分：动手时刻------打造一个简易计算器

理论知识够了，我们来点真格的！目标是写一个程序，能计算我们输入的两个整数的和、差、积。

思路拆解：

我们需要两个整数变量，比如 a 和 b，来存储用户输入的数字。
要用到一个新的工具 scanf 来读取用户的输入。它和 printf 是好朋友，都在 stdio.h 说明书里。
分别计算 a + b, a - b, a * b，并用 printf 打印出来。

上代码！

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {
    // 1. 声明两个变量，用来存用户输入的数字
    int a, b;

    // 2. 请用户输入第一个数
    printf("请输入第一个整数：");
    scanf("%d", &a); // &符号很重要，它告诉scanf a的"地址"在哪，它才能把值存进去。

    // 3. 请用户输入第二个数
    printf("请输入第二个整数：");
    scanf("%d", &b);

    // 4. 计算并输出结果
    printf("\n---计算结果---\n");
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b); // 用 %d 来占位，表示这里要放一个整数
    printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b);
    printf("%d * %d = %d\n", a, b, a * b);

    return 0;
}

运行并体验：

点击运行。
在输出窗口里，你会看到"请输入第一个整数："，然后你需要用键盘输入一个数字，按回车。
再输入第二个数字，按回车。
奇迹发生了！程序自动为你算出了和、差、积！

恭喜你！ 你不仅写出了第一个C程序，还完成了一个能交互的、有用的程序。你已经成功地迈出了成为系统安全专家的第一步。记住这种感觉，在接下来的旅程中，我们会用这套越来越熟练的工具，去拆解更复杂、更刺激的东西------比如病毒和漏洞！

下一站，我们将学习如何让程序做出判断和重复劳动，那将会更加有趣！