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C语言教程

编程基础

通俗地理解什么是编程语言 C 语言究竟是一门怎样的语言? C 语言和 C++ 到底有什么关系? 学了 C 语言到底能做什么,能从事什么工作? 二进制、八进制和十六进制 不同进制之间的转换 数据在内存中的存储 载入内存,让程序运行起来 ASCII 编码,将英文存储到计算机 GB2312 编码和 GBK 编码,将中文存储到计算机 Unicode 字符集,将全世界的文字存储到计算机 程序员的薪水和发展方向大全 不要这样学习 C 语言,这是一个坑! 明白了这点才能学好编程,否则参加什么培训班都没用

C 语言初探

第一个 C 语言程序 选择正确的输入法,严格区分中英文 什么是源文件? 什么是编译和链接? 主流 C 语言编译器有哪些? 什么是 IDE(集成开发环境)? 什么是工程/项目? 哪款 C 语言编译器(IDE)适合初学者? 如何在手机上编写 C 语言代码? C 语言的三套标准:C89、C99 和 C11 C 语言为什么有那么多编译器? 程序安装是怎么回事? 制作安装包,让用户安装程序 C 语言程序的错误和警告 分析第一个 C 语言程序 C 语言代码中的空白符 彩色版的 C 语言,让文字更漂亮 一个真正带界面的 C 语言程序

变量和数据类型

大话 C 语言变量和数据类型 在屏幕上输出各种类型的数据 C 语言中的整数(short,int,long) 二进制数、八进制数和十六进制数 C 语言中的正负数及其输出 整数在内存中是如何存储的,为什么它堪称天才般的设计 整数的取值范围以及数值溢出 C 语言中的小数(float,double) 小数在内存中是如何存储的,揭秘诺贝尔奖级别的设计(长篇神文) 在 C 语言中使用英文字符 在 C 语言中使用中文字符 C 语言到底使用什么编码?谁说 C 语言使用 ASCII 码,真是荒谬! C 语言转义字符 C 语言中的几个重要概念 C 语言加减乘除运算 C 语言自增(++) 和自减(--) 变量的定义位置以及初始值 运算符的优先级和结合性 C 语言数据类型转换

C 语言输入输出

数据输出大汇总以及轻量进阶 在屏幕的任意位置输出字符,开发小游戏的第一步 使用 scanf 读取从键盘输入的数据 从键盘输入字符和字符串 进入缓冲区(缓存)的世界,破解一切与输入输出有关的疑难杂症 结合缓冲区谈 scanf 函数,那些奇怪的行为其实都有章可循 清空(刷新)缓冲区,从根本上消除那些奇怪的行为 scanf 的高级用法,原来 scanf 还有这么多新技能 C 语言模拟密码输入(显示星号 ) 非阻塞式键盘监听,用户不输入数据程序也能继续执行

循环结构和选择结构

else 语句 C 语言关系运算符 C 语言逻辑运算符 case 语句 C 语言条件运算符 C 语言 while 循环 C 语言 for 循环 C 语言跳出循环 C 语言循环嵌套 对选择结构和循环结构的总结 谈编程思维的培养,初学者如何实现自我突破(非常重要) 写一个内存泄露的例子,让计算机内存爆满

C 语言数组

什么是数组 C 语言二维数组 判断数组中是否包含某个元素 C 语言字符数组和字符串 字符串的输入和输出 C 语言字符串处理函数 C 语言数组是静态的,不能插入或删除元素 C 语言数组的越界和溢出 C 语言变长数组:使用变量指明数组的长度 对数组元素进行排序 对 C 语言数组的总结

C 语言函数

什么是函数? C 语言函数定义 C 语言函数的形参和实参 C 语言函数的返回值 C 语言函数的调用(从中发现程序运行的秘密) 函数声明以及函数原型 全局变量和局部变量 C 语言变量的作用域 C 语言块级变量 C 语言递归函数(带实例演示) 中间递归函数(比较复杂的一种递归) 多层递归函数(最烧脑的一种递归) 递归函数的致命缺陷:巨大的时间开销和内存开销(附带优化方案) 忽略语法细节,从整体上理解函数

预处理命令

什么是预处理命令? #include 的用法 C 语言宏定义 C 语言带参数的宏定义 带参宏定义和函数的区别 宏参数的字符串化和宏参数的连接 C 语言中几个预定义宏 C 语言条件编译 #error 命令,阻止程序编译 C 语言预处理命令总结

指针

1 分钟彻底理解指针的概念 指针变量的定义和使用 C 语言指针变量的运算 数组指针(指向数组的指针) 字符串指针(指向字符串的指针) C 语言数组灵活多变的访问形式 指针变量作为函数参数 C 语言指针作为函数返回值 二级指针(指向指针的指针) 空指针 NULL 以及 void 指针 数组和指针绝不等价,数组是另外一种类型 数组到底在什么时候会转换为指针 指针数组(数组每个元素都是指针) 一道题目玩转指针数组和二级指针 二维数组指针(指向二维数组的指针) 函数指针(指向函数的指针) 只需一招,彻底攻克 C 语言指针,再复杂的指针都不怕 main() 函数的高级用法:接收用户输入的数据 对 C 语言指针的总结

结构体

C 语言结构体 C 语言结构体数组 C 语言结构体指针 C 语言枚举类型 C 语言共用体 大端小端以及判别方式 C 语言位域 C 语言位运算 使用位运算对数据或文件内容进行加密

重要知识点补充

typedef 的用法 const 的用法 C 语言随机数

文件操作

C 语言中的文件是什么? C 语言打开文件 文本文件和二进制文件到底有什么区别? 以字符形式读写文件 以字符串的形式读写文件 以数据块的形式读写文件 格式化读写文件 随机读写文件 C 语言实现文件复制功能 FILE 结构体以及缓冲区深入探讨 获取文件大小(长度) 插入、删除、更改文件内容

C 语言调试

调试的概念以及调试器的选择 设置断点,开始调试 查看和修改变量的值 单步调试(逐语句调试和逐过程调试) 即时窗口的使用 查看、修改运行时的内存 有条件断点的设置 assert 断言函数 调试信息的输出 VS 调试的总结以及技巧

分析第一个 C 语言程序

前面我们给出了一段最简单的 C 语言代码,并演示了如何在不同的平台下进行编译,这节我们来分析一下这段代码,让读者有个整体的认识。代码如下:
#include <stdio.h>
int main()
{
    puts("toolhelper.cn");
    return 0;
}

函数的概念

先来看第 4 行代码,这行代码会在显示器上输出“toolhelper.cn”。前面我们已经讲过,puts 后面要带( ),字符串也要放在( )中。

在 C 语言中,有的语句使用时不能带括号,有的语句必须带括号。带括号的称为函数(Function)。

C 语言提供了很多功能,例如输入输出、获得日期时间、文件操作等,我们只需要一句简单的代码就能够使用。但是这些功能的底层都比较复杂,通常是软件和硬件的结合,还要要考虑很多细节和边界,如果将这些功能都交给程序员去完成,那将极大增加程序员的学习成本,降低编程效率。

好在 C 语言的开发者们为我们做了一件好事,他们已经编写了大量代码,将常见的基本功能都完成了,我们可以直接拿来使用。但是现在问题来了,那么多代码,如何从中找到自己需要的呢?一股脑将所有代码都拿来显然是非常不明智的。

这些代码,早已被分门别类地放在了不同的文件中,并且每一段代码都有唯一的名字。使用代码时,只要在对应的名字后面加上( )就可以。这样的一段代码能够独立地完成某个功能,一次编写完成后可以重复使用,被称为函数(Function)。读者可以认为,函数就是一段可以重复使用的代码。

函数的一个明显特征就是使用时必须带括号( ),必要的话,括号中还可以包含待处理的数据。例如puts("toolhelper.cn")就使用了一段具有输出功能的代码,这段代码的名字是 puts,"toolhelper.cn" 是要交给这段代码处理的数据。使用函数在编程中有专业的称呼,叫做函数调用(Function Call)。

如果函数需要处理多个数据,那么它们之间使用逗号,分隔,例如:
pow(10, 2);
该函数用来求 10 的 2 次方。
需要注意的是,C语言中的函数和数学中的函数不是同一个概念,不要拿两者对比。函数的英文名称是 Function,它还有“功能”的意思。大陆将 Function 翻译为“函数”,而台湾地区翻译为“函式”,读者要注意区分。

自定义函数和main函数

C 语言自带的函数称为库函数(Library Function)。库(Library)是编程中的一个基本概念,可以简单地认为它是一些列函数的集合,在磁盘上往往是一个文件夹。C 语言自带的库称为标准库(Standard Library),其他公司或个人开发的库称为第三方库(Third-Party Library)。
关于库的概念,我们已在《不要这样学习C语言,这是一个坑》中进行了详细介绍。
除了库函数,我们还可以编写自己的函数,拓展程序的功能。自己编写的函数称为自定义函数。自定义函数和库函数在编写和使用方式上完全相同,只是由不同的机构来编写。

示例中第 2~6 行代码就是我们自己编写的一个函数。main 是函数的名字,( ) 表明这是函数定义,{ } 之间的代码是函数要实现的功能。

函数可以接收待处理的数据,同样可以将处理结果告诉我们;使用return可以告知处理结果。示例中第 5 行代码表明,main 函数的处理结果是整数 0。return 可以翻译为“返回”,所以函数的处理结果被称为返回值(Return Value)。

第 2 行代码中,int 是 integer 的简写,意为“整数”。它告诉我们,函数的返回值是整数。

需要注意的是,示例中的自定义函数必须命名为 main。C语言规定,一个程序必须有且只有一个 main 函数。main 被称为主函数,是程序的入口函数,程序运行时从 main 函数开始,直到 main 函数结束(遇到 return 或者执行到函数末尾时,函数才结束)。

也就是说,没有 main 函数程序将不知道从哪里开始执行,运行时会报错。

综上所述:第 2~6 行代码定义了主函数 main,它的返回值是整数 0,程序将从这里开始执行。main 函数的返回值在程序运行结束时由系统接收。
关于自定义函数的更多内容,我们将在《C语言函数》一章中详细讲解,这里不再展开讨论。
有的教材中将 main 函数写作:
void main()
{
    // Some Code...
}
这在 VC6.0 下能够通过编译,但在 C-Free、GCC 中却会报错,因为这不是标准的 main 函数的写法,大家不要被误导,最好按照示例中的格式来写。

头文件的概念

还有最后一个问题,示例中第 1 行的#include <stdio.h>是什么意思呢?

C 语言开发者们编写了很多常用函数,并分门别类的放在了不同的文件,这些文件就称为头文件(header file)。每个头文件中都包含了若干个功能类似的函数,调用某个函数时,要引入对应的头文件,否则编译器找不到函数。
实际上,头文件往往只包含函数的说明,也就是告诉我们函数怎么用,而函数本身保存在其他文件中,在链接时才会找到。对于初学者,可以暂时理解为头文件中包含了若干函数。
引入头文件使用#include命令,并将文件名放在< >中,#include 和 < > 之间可以有空格,也可以没有。

头文件以.h为后缀,而 C 语言代码文件以.c为后缀,它们都是文本文件,没有本质上的区别,#include 命令的作用也仅仅是将头文件中的文本复制到当前文件,然后和当前文件一起编译。你可以尝试将头文件中的内容复制到当前文件,那样也可以不引入头文件。

.h中代码的语法规则和.c中是一样的,你也可以#include <xxx.c>,这是完全正确的。不过实际开发中没有人会这样做,这样看起来非常不专业,也不规范。

较早的 C 语言标准库包含了 15 个头文件,stdio.h 和 stdlib.h 是最常用的两个:

最后的总结

初学编程,有很多基本概念需要了解,本节就涉及到很多,建议大家把上面的内容多读几遍,必将有所收获。

本节开头的示例是一个 C 语言程序的基本结构,我们不妨整理一下思路,从整体上再分析一遍:
1) 第 1 行引入头文件 stdio.h,这是编程中最常用的一个头文件。头文件不是必须要引入的,我们用到了 puts 函数,所以才引入 stdio.h。例如下面的代码完全正确:
int main()
{
    return 0;
}
我们没有调用任何函数,所以不必引入头文件。

2) 第 2 行开始定义主函数 main。main 是程序的入口函数,一个 C 程序必须有 main 函数,而且只能有一个。

3) 第 4 行调用 puts 函数向显示器输出字符串。

4) 第 5 行是 main 函数的返回值。程序运行正确一般返回 0。

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