《C语言》常见概念

1 C语言是什么

人和人交流使用的是自然语言，如：汉语、英语、日语。那么人和计算机是怎么交流的呢？那就是使用计算机语言，人们是通过计算机语言写的程序，给计算机下达指令，让计算机工作的。

C语言就是众多计算机语言中的一种，当然C++/JAVA/GO/Python等都是计算机语言。

2 C语言的历史和辉煌

C语言最初是作为Unix系统的开发工具尔发明的。

3 编译器的选择VS2022

3.1 编译和链接

C语言是一门编译型 计算机语言，C语言源代码都是文本文件，文本文件本身无法执行，必须通过编译器 翻译和链接器的链接，生成二进制的可执行文件，可执行文件才能执行。

C语言代码是放在**.c** 为后缀的文件中的，要得到最终运行的可执行程序，中间要经过编译和链接两个过程。

注：

1.每个源文件(.c)单独经过编译器处理生成对应的目标文件(.obj为后缀的文件)

2.多个目标文件和库文件经过链接器处理生成对应的可执行程序(.exe文件)

3.2 编译器的对比

C语言是一门编译型的计算机语言，需要依赖编译器将计算机语言转换成机器能够执行的机器指令。那我们常用的编译器有哪些呢？

比如：msvs、clang、gcc就是一些常见的编译器，当然也有一些集成开发环境如：VS2022、XCode、CodeBlocks、DevC++、Clion等。

集成开发环境（IDE）用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。集成了代码的编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件服务套。

VS2022集成了MSVC（安装包比较大，安装简单，无需多余配置，使用起来非常方便）
XCode集成了clang（苹果电脑上的开发工具）
CodeBlocks集成了gcc（这个工具比较小众，需要配置环境，不太推荐）
DevC++集成了gcc（小巧，但是工具过于简单，对于代码风格的养成不好，一些竞赛使用）
Clion是默认使用CMake，编译器是可以配置的（工具是收费，暂时推荐大家使用）

整体考虑，推荐安装VS022的社区版本学习，免费，使用方便，工作中常见。

3.3 VS2022的优缺点

优点：

VS2022是一个主流的集成开发环境，企业中使用较普遍
VS2022包含了：编辑器+编译器+调试器，功能强大
直接安装即可使用，基本不用额外配置环境，上手容易
默认界面是中文的，初学者友好

缺点：

功能丰富，安装包打，占用空间多。

4 VS项目和源文件、头文件介绍

在VS上写代码，我们是需要创建项目的，直接新建项目就可以了。

在项目中就可以添加源文件和头文件。

C语言把**.c** 为后缀的文件成为源文件 ，把**.h** 为后缀的文件成为头文件。

4.1 项目的创建

创建好项目后会在右侧出现一个解决方案资源管理器，就算我们失手关掉了也不用慌。

4.2 源文件的创建

4.3 头文件的创建

5 第一个C语言程序

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("hello C\n");
    return 0;
}

运行上面代码我们可以得到如下结果。

在VS2022上运行代码的快捷键：Ctrl+F5

6 main函数

每个C语言程序不管有多少行代码，都是从 main 函数开始执行的，main 函数是程序的入口，main 函数也被叫做：主函数。main 前面的 int 表示 main 函数执行结束的时候返回一个整型类型的值。所以在 main 函数的最后写 return 0;正好前后呼应。

main函数是程序的入口
main函数有且仅有一个
即使一个项目中有多个.c文件，但是也只能有一个main函数（因为程序的入口只能有一个）

第一次写代码，可能会出现的常见错误：

main被写成了mian
main后面的()漏掉了（可不能漏哦~）
代码中不能使用中文符号，比如括号和分号（你可要小心了）
一条语句结束后，要有分号（就像你不能没有她/他一样）

7 printf和库函数

在上面的代码中有一句代码如下：

cpp 复制代码

printf("hello C\n");

代码中使用了printf函数，实现了在屏幕上的信息的打印。这里简单的介绍一下 printf，printf 是一个库函数，它的功能是在标准输出设备（一般指屏幕）上进行信息的打印。

上面的代码是使用 printf函数打印字符串。只要把想要打印的一串字符放在双引号中并传递给printf函数就可以打印。printf函数也可以用来打印其他类型的数据，比如：

cpp 复制代码

printf("%d\n",100);
printf("%c\n",p);
printf("%f\n",5.21f);

这里的 %d，%c等是占位符，会被后边的值替换。(后期再介绍)

使用库函数的时候，是需要包含头文件的，比如：printf 函数需要包含的就是 stdio.h 这个头文件具体的方法就是:

cpp 复制代码

#include<stdio.h>   //stdio->standard input output 标准输入输出头文件

那么什么是库函数呢？

为了不再重复实现常见的代码，让程序员提升开发效率，C语言标准规定了一组函数，这些函数再由不同的编译器厂商根据标准进行实现，提供给程序员使用。这些函数组成了一个函数库，被称为标准库，这些函数也被称为库函数。在这个基础上一些编译器厂商可能会额外扩展提供部分函数（这些函数其他编译器不一定支持）。

一个系列的库函数一般会声明在同一个头文件中，所以库函数的使用，要包含对应的头文件。

库函数比较多，我们稍后介绍，可以参考链接：库函数的介绍。

8 关键字介绍

C语言中有一批保留的名字的符号，比如：int、if、return，这些符号被称为保留字 或者关键字。

关键字都有特殊的意义，是保留给C语言使用的
程序员自己在创建标识符的时候是不能和关键字重复的
关键字也是不能自己创建的

C语言的32个关键字如下（不用背的，用着用着就熟了）：

cpp 复制代码

auto  break  case  char  const  continue  default  do  
double  else  enum  extern  float  for  goto  if  int 
long  register  return  short  signed  sizeof  static  
struct  switch  typedef  union  unsigned  void  volatile  while

注：在C99标准中加入了inline、restrict、_Bool、_Comploex、_Imaginary等关键字。

一些关键字大家可以取了解一下，不过使用最多的还是上面的32个关键字。

注：C语言关键字的全部介绍

9 字符和ASCII编码

在键盘上可以敲出各种字符，如:p，k，@，#等，这些符号都被称为字符，C语言中字符是用单引号括起来的，如：'p'，'k'，'#'。

我们知道在计算机中所有的数据都是以二进制的形式存储的，那这些字符在内存中分别以什么样的二进制存储的呢?如果我们每个人自己给这些字符中的每个字符编一个二进制序列，这个叫做编码，为了方便大家相互通信，不造成混乱，后来美国国家标准学会(ANSI)出台了一个标准 ASCI 编码，C语言中的字符就遵循了 ASCII 编码的方式。

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("%c\n",'P');  
    printf("%c\n",'80');  
    return 0;
}

参考链接：ASCII码表。

我们不需要记住所有的ASCII码表中的数字，使用的时候查看一下就可以了，不过我们最好能掌握机组特殊的数据：

字符A~Z的ASCII码值从65~90
字符a~z的ASCII码值从97~122
对应的大小写字符（a和A）的ASCII码的差值是32
数字字符0~9的ASCII码值从48~57
换行\n的ASCII值是：10
在这些字符中ASCII码值从0~31这32个字符是不可打印字符，无法打印在屏幕上观察

单个字符的打印可以使用%c来指定格式：

cpp 复制代码

int main()
{
    printf("%c\n", 'P');  
    printf("%c\n", 80);  
    return 0;
}

运行上述代码有：

10 字符串和\0

C语言中如何表示字符串呢？使用双引号括起来的一串字符就被称为字符串，如："abcdef"，就是一个字符串。

字符串的打印格式可以使用%s来指定，也可以直接打印如下：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("%s\n", "hello C");
    printf("hello C");
    return 0;
}

C语言字符串中一个特殊的知识，就是在字符串的末尾隐藏放着一个 \0 字符，这个 \0字符是字符串的结束标志。

对于字符串"abcdef"，我们实际上看到了6个字符：a，b，c，d，e，f，但实际上在末尾还隐藏了一个**\0** 的转义字符，\0 是字符串的结束标志。所以我们在使用库函数 printf() 打印字符串或者 strlen() 计算字符串长度的时候，遇到**\0** 的时候就自动停止了。

C语言中也可以把一个字符串放在一个字符数组中，我们在这里利用下面的代码验证一下 \0 的功能。

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    char arr1[] = {'a', 'b', 'c'};  //arr1数组中存放3个字符
    char arr2[] = "abc";            //arr2数组中存放字符串
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);

    return 0;
}

这样的代码，我们测试的时候，观察一下 arr1 和 arr2 的内容：

运行结果：

我们可以看到，arr1 字符数组在打印的时候，打印了 a 、b、c 后还打印了一些随机值，这就是因为 arr1 在末尾的地方没有 \0 字符作为结束标志，在打印的时候没有停止。

但是 arr2 的打印就是完全正常的，就是因为 arr2 数组是使用字符串常量初始化的，数组中有**\0** 作为技术标志，打印可以正常停止。

如果我们在 arr1 数组中单独放一个 '\0' 字符会怎么样呢？

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    char arr1[] = {'a', 'b', 'c', '\0'};
    char arr2[] = "abc";
    printf("%s\n", arr1);
    printf("%s\n", arr2);
    printf("%s\n", "abc\0def");
    return 0;
}

看到三次打印的结果是一样的了，都是打印到 \0 的时候就停止了，那从上述的例子我们确实能够观察到 \0 的作用和重要性的。

11 转义字符

也许在前面的代码中你看到**\n** ，\0 很纳闷是啥。其实在字符中有一组特殊的字符就是转义字符，转义字符顾名思义：转变原来的意思的字符。

比如：我们有字符 n ，在字符串中打印的时候自然能打印出这个字符，如下：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("abcdef");
    return 0;
}

输出结果：

如果我们修改一下代码，在 n 的前面加上**\** ，编程如下代码：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("abc\ndef");
    return 0;
}

输出结果：

我们可以看到修改的前后代码输出的结果截然不同，那是为什么呢？

这就是转义字符的问题， \n 是一个转义字符表示换行的意思，我们可以简单的理解为 \ 让 n 的意思发生了转变，n 本来是一个普通的字符，被 \ 转义为换行的意思。

C语言中想这样的转义字符还有一些，具体如下：

\? ：在书写连续多个问号时使用，防止他们被解析成三字母词，在新的编译器上就没法验证了，在一些比较旧的编译器上才能验证。
\' ：用于表示字符常量'，能够打印出'。
\" ：用于表示一个字符串内部的双引号。
\\ ：用于表示一个反斜杠，防止它被解释为一个转义序列符。
\a ：警报，这会使终端发出警报声或出现闪烁，或者两者同时发生。
\b ：退格键，光标回退一个字符，但不删除字符。
\f ：换页符，光标移到下一页。在现代系统上，这已经反映不出来了，行为改成类似于 \v 。
\n ：换行符。
\r ：回车符，光标移到同一行的开头。
\t ：制表符，光标移到下一个水平制表位，通常是下一个8的倍数。
\v ：垂直分隔符，光标移到下一个垂直制表符，通常是下一行的同一列。

下面2种转义字符可以理解为：字符的8进制或者16进制表示形式

\ddd ：ddd表示1~3个八进制的数字。如： \120 表示字符P
\xdd ：dd表示2个十六进制数字。如： \55 表示字符U
\0 ：null字符，表示没有内容， \0 就是 \ddd 这类转义字符的一种，用于字符串的结束标志，其ASCII码值是0。

代码演示：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("%c\n", '\'');
    printf("%s\n", "\"");
    printf("c:\\test\\code\\test.c\n");
    printf("\a");
    printf("%c\n", '/120');
    printf("%c\n", '\x55');

    return 0;
}

这些ASCII码值大家也可以自行验证。关于转义字符我们首先要了解，然后能在字符串中识别出来。

转移字符参考：转义字符。

12 语句和语句分类

C语言的代码是由一条一条的语句构成的，C语言中的语句可分为以下五类：

空语句
表达式语句
函数调用语句
复合语句
控制语句

12.1 空语句

空语句是最简单的，一个分号就是一条语句，是空语句，如下所示：

cpp 复制代码

int main()
{
    ;//空语句
    return 0;
}

空语句，一般出现的地方是：这里需要一条语句，但是这个语句不需要做任何事，就可以写一个空语句。

12.2 表达式语句

表达式语句就是在表达式的后面加上分号。如下所示：

cpp 复制代码

int main()
{
    int a = 500;
    int b = 0;
    b = a + 20;//表达式语句
    return 0;
}

12.3 函数调用语句

函数调用的时候，也会加上分号，就是函数调用语句，如下所示：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int Add(int x,int y)
{
    return x + y;
}

int main()
{
    printf("hehe\n");//函数调用语句
    int ret = Add(500,20);//函数调用语句
    return 0;
}

12.4 复合语句

复合语句其实就是前面讲过的代码块，成对括号中的代码就构成一个代码块，也成为复合语句，如下所示：

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

void print(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] ={0};
    for(i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = 10 - i;
        printf("%d\n", arr[i]);
    }
    return 0;
}

12.5 控制语句

控制语句用于控制程序的执行流程，以实现程序的各种结构方式(C语言支持三种结构:顺序结构、选择结构、循环结构)，它们由特定的语句定义符组成，C语言有九种控制语句。

可分为以下三类：

条件判断语句（分支语句）：if语句、switch语句；
循环执行语句：do while语句、while语句、for语句；
转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句。

13 注释是什么？为什么要写注释？

注释是对代码的说明，编译器会忽略注释，也就是说，注释对实际代码没有影响。

注释是给程序员自己，或者其他程序员看的。

好的注释可以帮我们更好的理解代码，但是也不要过度注释，不要写没必要的注释。

当然不写注释可能会让后期阅读代码的人抓狂。

写注释一定程度上反应了程序作者的素质，建议大家写必要的注释，在未来找工作的时候，写代码时留下必要的注释也会给面试官留下更好的印象。

13.1 注释的2种形式

C语言的注释有两种表示方法。

13.1.1 /**/ 的形式

第一种方法是将注释放在 /*...*/ 之间，内部可以分行。

cpp 复制代码

/* 注释 */

/*
    这是一行注释
*/

这种注释可以插在行内。

cpp 复制代码

int fopen(char* s /* file name */, int mode);

上面示例中， /* file name*/ 用来对函数参数进行说明，跟在它后面的代码依然会有效执行。

这种注释一定不能忘记写结束符号 */ ，否则很容易导致错误。

cpp 复制代码

printf("a "); /* 注释一
printf("b ");
printf("c "); /* 注释二 */
printf("d ");

上面示例的原本的意思是，第一行和第三行的代码的尾部，有两个注释。

但是，第一行的注释忘记写结束符号了，导致注释一直延续到第三行才结束。

/**/ 的这个注释也不支持嵌套注释， /* 开始注释后，遇到第一个 */ 就认为注释结束了。

cpp 复制代码

/*
printf("a "); /* 注释一
printf("b ");
printf("c "); /* 注释二 */
printf("d ");
*/

13.1.2 //的形式

第二种写法是将注释放在双斜杠 // 后面，双斜杠带行尾都属于注释。这种注释只能是单行，可以放在行首，也可以放在一行语句的结尾。这是C99标准新增的语法。

cpp 复制代码

// 这是一行注释

int x = 1; //这也是注释

不管是哪一种注释，都不能放在双引号里面。

双引号里面的注释符号，会成为字符串的一部分，解释为普通符号，失去注释作用。

cpp 复制代码

printf("// hello /* world */ ");

上面示例中，双引号里面的注释符号，都会被视为普通字符，没有注释作用。

13.2 注释会被替换

编译时，注释会被替换为一个空格，所以++min/* 这里是注释 */Value++ 会变成 ++min Value++ ，而不是++minValue++。