【C语言】01-从零开始：编译运行与第一个程序

作者简介

Nebula嵌入式 | 嵌入式软件工程师

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22届普通二本院校毕业生

专注于嵌入式软件开发（MCU/RTOS/Linux应用/Linux驱动开发 持续学习中）

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一、前言

本文不讲语法细节，只帮你：搭好环境、跑通 Hello World、知道源码如何变成可执行文件 。读完后应能独立编译、运行一个 .c 文件。

零基础最容易卡在「代码没错，但电脑找不到 gcc」。所以本文把安装和排查写细一点；语法从下一篇开始讲。

二、需要准备什么

读图要点：

• 写 C 只要三件套：编辑器写源码、编译器生成可执行文件、终端执行与看报错。

• 先确认终端里 gcc --version 能输出，再谈 Hello World，避免卡在环境上。

1. 编辑器：VS Code（或你习惯的任意编辑器）。本专栏不绑定 IDE。

1. 编译器 ：能在终端运行的 gcc（或兼容的 clang）。

1. 终端：

• • Windows：PowerShell、CMD，或 MSYS2 自带终端

• • Linux / macOS：系统终端 / bash / zsh

验证是否就绪：

gcc --version

能打印出版本号即可继续。若提示「不是内部或外部命令」/ command not found，先完成下面的安装节。

三、Windows 安装编译器（推荐 MSYS2）

MinGW-w64 有多种来源，新手推荐 MSYS2：包管理清晰，后续装工具也方便。

3.1 安装 MSYS2

1. 打开 MSYS2，下载安装包并安装（路径勿含中文，例如 C:\msys64）。

1. 打开 「MSYS2 UCRT64」 终端（开始菜单里搜这个名字）。

1. 更新并安装编译器：

   pacman -Syu

   若提示关闭终端，关掉再开一次 UCRT64，再执行：

   pacman -Su
   pacman -S --needed mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc make

2. 在 同一个 UCRT64 终端里验证：

   gcc --version

3.2 让 PowerShell / CMD 也能找到 gcc（可选）

若希望在 Windows 自带终端里直接用 gcc，把下面目录加入系统 PATH（按你的安装路径改）：

C:\msys64\ucrt64\bin

操作路径：设置 → 系统 → 关于 → 高级系统设置 → 环境变量 → 用户/系统 Path → 新建 → 粘贴上述路径 → 确定。

重新打开 一个新的 PowerShell，再执行 gcc --version。

不想改 PATH 也可以：平时只用 MSYS2 UCRT64 终端编译，完全够入门。

3.3 其他选择（了解即可）

• 直接安装独立 MinGW-w64 发行版，同样需把 bin 加入 PATH。

• 用 Visual Studio 的 cl 也行，但本专栏示例默认按 gcc 命令行书写。

四、Linux / macOS 安装

Debian / Ubuntu：

sudo apt update
sudo apt install build-essential
gcc --version

Fedora：

sudo dnf install gcc make

macOS：

xcode-select --install
# 装好后终端里应有 clang；许多环境也可通过 Homebrew 装 gcc
clang --version

macOS 上用 clang 跑本专栏示例通常没问题；若命令写成 gcc，多数情况下是 clang 的别名，注意看 --version 输出。

五、第一个程序

读图要点：

• 闭环顺序：写 .c → gcc 编译 → 运行可执行文件 → 看终端输出。

• 编译命令在源文件所在目录执行；Windows 下产物常是 hello.exe。

5.1 写文件

任选一个工作目录，新建 hello.c：

#include <stdio.h>

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

用 VS Code：文件 → 打开文件夹 → 新建 hello.c → 粘贴保存。

5.2 编译并运行

在该文件所在目录打开终端：

gcc -Wall -Wextra -std=c99 hello.c -o hello

运行：

./hello          # Linux / macOS / MSYS2
hello.exe        # Windows CMD / PowerShell（若生成的是 hello.exe）

看到 Hello, C! 即成功。return 0 表示程序正常结束。

VS Code 小提示：可用菜单「终端 → 新建终端」，默认就在当前工作区目录，免得到处 cd。

六、编译链接在做什么

一键 gcc hello.c -o hello 其实做了多步。简化流程：

读图要点：

• 一键 gcc 内部仍是四步：预处理 → 编译 → 汇编 → 链接。

• 分步生成 .i/.s/.o 便于理解报错发生在哪一环，日常开发用一键即可。

对应关系简述：

• 预处理 ：展开 #include、#define 等，得到 .i

• 编译 ：把 C 翻译成汇编，得到 .s

• 汇编 ：汇编变成目标文件，得到 .o

• 链接 ：多个 .o 与库合并成可执行文件

常用分步查看（帮助建立直觉，不必每次都手敲）：

gcc -E hello.c -o hello.i   # 只看预处理结果
gcc -S hello.c              # 生成 hello.s
gcc -c hello.c              # 生成 hello.o（不链接）
gcc hello.o -o hello        # 链接

多文件时：每个 .c 先编成 .o，再链接在一起。头文件只放声明，定义放在某一个 .c 里（后续函数篇会练）。

七、常用 gcc 命令

|-------------------------|---------------------|
| 命令 | 作用 |
| gcc a.c -o a | 一键生成可执行文件 |
| -Wall -Wextra | 打开常用警告（强烈建议） |
| -std=c99 / -std=c11 | 指定语言标准 |
| -g | 带调试信息，方便 gdb |
| -O0 / -O2 | 优化级别；入门用 -O0 更易对照 |

嵌入式交叉编译只是把 gcc 换成 arm-none-eabi-gcc 等，流程相同。先在 PC 上把「编辑 → 编译 → 运行」闭环跑熟。

八、常见卡点排查

|--------------------------------------|------------------|---------------------------------------------------|
| 现象 | 常见原因 | 怎么办 |
| gcc 不是内部或外部命令 | 未装编译器，或 PATH 未生效 | 按第三节安装；改 PATH 后重开终端 |
| No such file or directory: hello.c | 终端不在源码目录 | cd 到 hello.c 所在路径，或用 ls/dir 确认 |
| 一堆 stdio.h: No such file | 装了残缺工具链 | MSYS2 用 UCRT64 并安装文中的 mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc |
| 能编译不能运行 / 闪退 | 双击 exe 窗口一闪 | 在终端里运行，才能看到输出 |
| 中文路径、空格路径怪异 | 工具链对路径不友好 | 练习目录尽量用英文路径，如 D:\learn\c |
| 杀毒软件拦截 exe | 误报 | 把练习目录加白名单，或仅在终端运行 |

自检清单（按顺序勾）：

1. gcc --version 有输出

1. 终端当前目录能看到 hello.c

1. gcc -Wall -Wextra -std=c99 hello.c -o hello 无报错

1. 运行后打印 Hello, C!

九、小结

• 会写、会编译、会运行一个含 main 的程序。

• 知道预处理 → 编译 → 汇编 → 链接四步。

• 养成加 -Wall 的习惯。

• 环境问题优先查：是否装对工具链、PATH 是否生效、是否在正确目录。