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第一章:开发环境的安装和配置(

1.1 什么是编译器?

  • 要开发 C/C++ 程序,需要安装 C/C++ 编译器,目前有两种主流实现,即:
    • GCCGNU Compiler Collection全平台实现即支持 Windows、MacOS、Linux 等。
    • MSVCMicrosoft Visual C++):只支持 Windows 系统。
  • GCC 在 Windows 上的版本有很多,如:MinGW-w64GygwinMSYS2。它们之间的区别,如下所示:
特性 MinGW-w64 Cygwin MSYS2
简介 Minimalist GNU for Windows POSIX 兼容环境和工具集 结合了 MinGW 和 Cygwin 的工具集
编译器 提供 GCC 编译器 提供 POSIX 兼容环境,包含大量工具 提供 MinGW-w64 工具链和 Cygwin 环境
生成文件 Windows 原生可执行文件 POSIX 兼容的可执行文件 可以生成 Windows 原生可执行文件或 POSIX 文件
依赖 无需额外依赖 依赖 Cygwin DLL 根据使用工具链决定MinGW-w64 无依赖Cygwin 有依赖)
工具和库 基本的编译工具 丰富的 Unix 工具和库 丰富的工具和库,强大的包管理系统
性能 性能较好 可能较低,因为通过兼容层调用系统 取决于使用的工具链MinGW-w64 性能较好)
复杂度 简单易用 设置和使用相对复杂 较为灵活,复杂度介于 MinGW-w64 和 Cygwin 之间
适用场景 开发 Windows 原生应用 运行和开发 Unix 程序 混合使用 Unix 工具和开发 Windows 原生应用
优点 轻量级,直接生成 Windows 应用 完整的 POSIX 兼容环境,丰富的工具 灵活的环境,强大的包管理系统
缺点 工具和库较少 生成文件依赖 Cygwin DLL性能可能较低 环境较大,占用更多空间,复杂性比 MinGW-w64 高

Note

  • ① MinGW-w64 、Cygwin 以及 MSYS2 任选其一安装即可。
  • ② 目前的 Win10 和 Win11 版本支持 WSL2 Windows Sub Linux 2 ,即 Windows 的子系统 Linux可以实现在 Windows 系统上安装一个 Linux ,然后再运行 Linux 中的 GCC 工具链。
  • ③ 本人的操作系统是 Win11 ,安装和配置都将以该系统为基础作为演示,后续不再赘述!!!

1.2 编译器的安装和配置

1.2.2 MinGW-w64 的安装和配置

1.2.2.1 安装

  • 下载到本地:略。

Note

下载地址在这里

  • 解压到指定的目录,即:

Note

本人的解压目录是:D:\develop\mingw64

1.2.2.2 配置 path 环境变量

  • 配置环境变量,以便任意目录都可以执行 gcc 命令,即:

Note

因为,本人安装 MinGW-w64 的目录是 D:\develop\mingw64,所以本人需要配置的 path 环境变量就是D:\develop\mingw64\bin

  • 测试是否安装成功:
gcc --version

1.2.3 Cygwin 的安装和配置

1.2.3.1 安装

  • 下载到本地:略。

Note

下载地址在这里

  • 点击安装:

  • 选择需要安装的软件包:

Note

默认是最小化安装,没有 GCC需要选择 gcc-core、gcc-g++、make、gdb、binutils 。

  • 安装 gcc-core

  • 安装 gcc-g++

  • 安装 make

  • 安装 gdb

  • 安装 binutils

1.2.3.2 配置 path 环境变量

  • 1.2.2.2 配置 path 环境变量 步骤相同:略。

1.2.4 MSYS2推荐

1.2.4.1 安装

  • 下载到本地:略。

Note

下载地址在这里

  • 点击安装:

Note

可能很多人,会遇到安装到 50% 就一直卡死在那边,不用慌,关闭它,再次重新安装即可。

  • 点击运行 MSYS2

  • 出现命令终端:

Note

如果没有出现命令终端,也不要慌,去 Win11 操作系统的开始菜单,那边找一下,就能找到。

  • 替换清华镜像源(可选):
sed -i \
"s#https\?://mirror.msys2.org/#https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/msys2/#g" \
/etc/pacman.d/mirrorlist*

  • 安装 gcc 等相关开发包:
pacman -Syu --noconfirm # 更新包管理器
pacman -Sy base-devel --noconfirm # 安装开发工具包

Note

也许,你会看到其他人的安装命令是 pacman -Sy mingw-w64-x86_64-toolchain --noconfirm,此处解释下两者的区别:

  • mingw-w64-x86_64-toolchain 使用更传统的 MSVCRT适合需要经典 MinGW 环境的项目或依赖较老 C 运行时的应用。
  • mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain 使用 Microsoft 的 UCRT更适合现代 Windows 开发,提供更好的兼容性和性能。
pacman -Sy mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain --noconfirm # 安装开发 gcc 相关工具链

1.2.4.2 配置 path 环境变量

  • 1.2.2.2 配置 path 环境变量 步骤相同:略。

Note

本人需要配置的 path 环境变量是 C:\msys64\ucrt64\bin

1.3 什么是 IDE集成开发环境

  • 在实际开发中,除了编译器是必须安装的工具之外,我们往往还需要很多其他的辅助软件,如下所示:

    • 编辑器:用来编写代码,并且给代码着色,以方便阅读。
    • 代码提示器:输入部分代码,即可提示全部代码,加速代码的编写过程。
    • 调试器:观察程序的每一个运行步骤,发现程序的逻辑错误。
    • 项目管理工具:对程序涉及到的所有资源进行管理,包括:源文件、图片、视频、第三方库等。
    • 漂亮的界面:各种按钮、面板、菜单、窗口等控件整齐排布,操作更方便。
  • 这些工具通常被打包在一起统一安装和发布Visual Studio、CLion 以及 VS Code 通常统称为集成开发环境IDEIntegrated Development Environment

Note

  • ① IDE集成开发环境就是一系列开发工具的组合套装。这就好比台式机核心部件是主机。主机就相当于 IDE 的代码编辑器和编译器有了它们开发者就可以进行基本的编程工作。然而正如我们在购买台式机时通常还会附带显示器、键盘、鼠标、U盘、摄像头等外围设备IDE 也同样提供了一系列额外的工具和插件,比如:调试器、版本控制集成、代码补全、代码重构工具等。这些“外围设备”让开发过程更加高效、直观,并且能够满足更多的开发需求,使得 IDE 成为一个完整的开发环境。
  • ② 严格来讲, VS Code 属于编辑器,而不是 IDE但是可以通过安装各种插件来完成 IDE 的功能;而 Visual Studio 和 CLion 属于 IDE。
  • ③ 在实际开发中,使用 IDE 进行编程并不是一种非常丢人的事情。而使用编辑器,如:记事本vi/vim 等,进行编程,也并不是一件非常骄傲的事情。可能有些人会在网上发布这样的言论:“学习编程,刚开始需要使用记事本vi/vim等简单的编辑器软件,不要使用 IDE ”,目的可能是为了让初学者熟悉编程的基础概念和语法,并避免依赖 IDE 的辅助功能。但是,这种方法或许可以起到锻炼基础技能的功能,但这并不意味着 IDE 就不适合初学者。事实上,许多 IDE 还提供了初学者友好的界面和工具,可以帮助新手更快地入门和理解编程。

1.4 IDE 的安装和配置

1.4.1 CLion

1.4.1.1 概述

  • CLion 是一款由 JetBrains 推出的跨平台 C/C++ 集成开发环境IDE它具有智能编辑器、CMake 构建支持、调试器、单元测试、代码分析等功能,可以极大提高 C/C++ 开发效率。

Note

  • ① 本次,演示的 CLion 的安装版本是 2024.2.1 ,后续版本可能会更新,但是操作几乎不会发生太多变化!!!
  • ② CLion 作为一个 IDE本身就携带了各个平台操作系统的 C 语言编译器Windows 中就是 MinGW但是CLion 中自带的 C 语言编译器版本可能并非我们实际开发所想要的(版本不是很高),这也是在 Windows 中,为什么推荐使用 MSYS2 的原因所在。

1.4.1.2 安装

  • 鼠标双击,进入安装:

  • 下一步:

  • 下一步:

  • 下一步:

  • 安装:

  • 安装完成:

Note

通常安装完成之后,桌面上会出现 CLion 的快捷方式,可以点击此快捷方式,以便快速启动 CLion 。

1.4.1.3 配置

  • 打开 CLion

  • 切换中文界面(可选):

Note

对于以中文、韩语和日语为母语的开发者,CLion2024.2 版本之后就绑定了本地化插件,即不需要再安装本地化插件了。

  • 配置 UI

  • 配置自定义字体(可选):

  • 配置 系统设置相关功能:

  • 配置文件编码 为 UTF-8

  • 配置控制台编码为 UTF-8

  • 配置显示方法分隔符功能:

  • 配置编辑器的字体(可选):

Note

本人是安装了 Fira Code 字体,如果你也需要安装此字体,可以去 GitHub 搜索并下载。

  • 检测 GCC 工具链是否安装成功:

1.4.2 VS Code

1.4.2.1 概述

  • Visual Studio Code (VS Code) 是一个免费的开源代码编辑器,适用于 Windows、MacOS 和 Linux 平台。它支持语法高亮、智能代码补全IntelliSense、内置调试工具和Git集成。用户可以通过扩展来添加更多功能支持新的编程语言、主题和调试工具。VS Code 还支持在微软 Azure 上进行部署和托管,适用于各种编程语言和框架。

Note

  • ① Visual Studio Code 需要安装对应的插件,才能运行 C/C++ 代码。
  • ② Visual Studio Code 除了开源免费的优点之外,还有一个优点就是插件巨多(几乎所有主流的编程语言都提供有对应的插件),这也是很多程序员喜欢使用它的原因。

1.4.2.2 安装

  • 鼠标双击,进入安装:

  • 同意协议:

  • 下一步:

  • 下一步:

  • 下一步:

  • 安装:

  • 安装过程:

  • 安装完成:

1.4.2.3 配置

  • 安装中文插件:

  • 安装 C/C++ 插件:

1.4.3 Microsoft Visual Studio

1.4.3.1 概述

  • Visual Studio(简称 VS是由微软公司发布的集成开发环境。它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具UML 工具、代码管控工具、项目版本控制 Git 等。
  • Visual Studio 支持 C/C++、C#、F#、VB 等多种程序语言的开发和测试,可以用于生成 Web 应用程序,也可以生成桌面应用程序,功能十分强大,但下载和安装很可能耗时数小时,还可能会塞满磁盘。
  • Visual Studio 有三种版本:社区版(免费,不支持企业使用),专业版(收费)和企业版(收费)。企业版拥有面向架构师的功能、高级调试和测试,这些功能是另外两种版本所没有的。
  • Visual Studio 旨在成为世界上最好的 IDE集成开发环境号称“宇宙第一强大 IDE”。

Note

本人安装的 Visual Studio 的安装版本是 Visual Studio 2022 ,后续版本可能会更新,但是操作几乎不会发生太多变化!!!

1.4.3.2 安装

  • 鼠标双击,进入安装:

  • 继续:

  • 等待:

  • 工作负荷(使用 C++ 的桌面开发):

  • 单个组件:

  • 语言包:

  • 安装位置(修改默认的安装位置):

  • 如果不是第一次安装,可能会出现共享组件、工具和 SDK不可以修改,即:

  • 此时,就需要打开注册表编辑器,将如下图中的除了第一个选项,全部删除,然后关闭再重新安装,即:

  • 开始安装:

  • 安装中:

  • 安装完成,然后关闭:

1.4.3.3 配置

  • 在开始菜单处,启动 VS

  • 登录或跳过该选项(有微软账号就注册,没有就暂时跳过):

  • 继续:

  • 注册 VS

  • 填写注册码:

Note

  • ① Pro 版本:TD244-P4NB7-YQ6XK-Y8MMM-YWV2J
  • ② Enterprise 版本:VHF9H-NXBBB-638P6-6JHCY-88JWH

1.5 什么是工程/项目

1.5.1 概述

  • 一个真正的软件往往包含多项功能,每一项功能都需要几十行、几千行甚至几万行的代码,如果我们将这些代码都放到一个源文件中,不但打开的速度极慢,代码的编写和维护也会变得非常困难。
  • 在实际开发中,随着软件规模的增加,代码的复杂性也会显著提升,为了提高代码的易读性、维护性等,程序员会将代码按照功能分别放到不同的源文件中。

Note

需要说明的是,一个真正的软件除了源代码之外,往往还会包括图片、视频、音频、库(框架)等其它资源,这些也是一个个的文件。

  • 为了有效的管理这些种类繁杂、数目众多的文件,我们会将这些文件按照功能放到不同的目录中进行统一管理,并且这个目录下只存放与当前程序有关的资源。其实,这就是工程或项目。

Note

总结:

  • ① 随着软件规模的增加,代码的复杂性也会显著提升。将代码分割成多个模块或文件并分别管理,可以减少每个文件的复杂度,使代码更易读、易理解、易维护。工程提供了一个结构化的环境,将这些文件组织在一个系统化的目录结构中。
  • ② 除了代码,软件开发还涉及到各种资源的管理,如:图片、音频、视频、配置文件等。工程能够帮助开发者将这些资源合理地分类存放,并与代码一同管理,确保它们在开发、编译和运行时能被正确引用。
  • 许多 IDE 都提供了工程或项目的概念,其目的就是为了帮助开发者合理的管理软件开发中所需要的资源,如:图片、视频、音频、库(框架)等。

1.5.2 工程类型/项目类型

  • 程序或软件是一个非常宽泛的概念,它可以细分为很多种类,如下所示:

    • 控制台程序Console Application控制台程序是一种不具备图形用户界面的程序它通过文本方式与用户交互通常运行在命令行窗口黑底白字的终端Unix/Linux 中的ls命令、Windows 中的cmd.exe等。
    • GUI 程序Graphical User Interface ProgramGUI 程序是一种具有图形用户界面的程序通过窗口、按钮、菜单等图形控件与用户交互微信、QQ 等。
    • 静态库和动态库:不单独出现,而是作为其它程序的一个组成部分,普通用户很难接触到它们。
      • 静态库指的是在编译时包含到程序中的库,程序不依赖外部文件运行,如:在 C/C++ 中,静态库通常以.libWindows.aUnix/Linux为扩展名。
      • 动态库指的是在运行时加载的库,允许多个程序共享,并且程序在运行时依赖这些库,如: 在Windows中动态库通常以.dll为扩展名;在 Unix/Linux 中,以.so为扩展名。
  • 不同类型的程序控制台程序、GUI 程序、静态库、动态库等)需要不同的配置和文件结构,因此在 IDE 中创建项目时,选择正确的工程类型非常重要。不同的工程类型决定了 IDE 为我们生成的初始文件、目录结构,以及预设的一些编译和链接参数。

Important

  • ① 控制台程序适合初学者,因为它更简单,没有复杂的界面元素,开发时可以专注于逻辑和代码本身。
  • ② 而 GUI 程序则涉及到用户界面设计和事件驱动编程,更适合有一定编程基础的人进行学习和开发。

第二章C 语言入门HelloWorld

2.1 手动版

  • ① 新建一个 HelloWorld.c 的文件:

  • ② 通过记事本等软件打开该文件,输入如下的代码,并保存:
#include <stdio.h>

int main(){
    printf("Hello World");
    return 0;
}

  • ③ 通过 gcc 命令编译该文件:
gcc HelloWorld.c -o HelloWorld.exe

  • ④ 执行:
./HelloWorld.exe

2.2 VS Code 版

  • ① 新建一个文件夹(目录),用于存放代码:

  • ② 通过 vscode 打开该目录:

  • ③ 在 vscode 中新建 HelloWorld.c 文件:

  • ④ 设置 VSCode 中 C/C++ 的代码格式为行尾风格(可选):

  • ⑤ 编写如下的代码,并保存:
#include <stdio.h>

int main(){
    printf("Hello World");
    return 0;
}

  • ⑥ 通过 gcc 命令编译该文件:
gcc HelloWorld.c -o HelloWorld.exe

  • ⑦ 执行:
./HelloWorld.exe

  • ⑧ 安装 Code Runner 插件(步骤略),实现右键直接编译执行(可选):

2.3 VS 版

  • ① 新建空项目:

  • ② 打开解决方案资源管理器

  • ③ 新建 HelloWorld.c 文件:

  • ④ 编写如下代码,并保存:
#include <stdio.h>

int main(){
    printf("Hello World");
    return 0;
}

  • ⑤ 编译和执行:

2.4 CLion 版

  • ① 新建空项目:

  • ② 编写如下代码,并保存:
#include <stdio.h>

int main(){
    printf("Hello World");
    return 0;
}

  • ③ 编译和运行:

  • ④ 默认情况下,一个项目只能有一个 c 源文件包含 main 函数,但是 CLion 可以有多个,如下:

  • ⑤ 如果之后,有中文乱码问题,那么请做如下步骤:

Note

内容如下所示:

-Dfile.encoding=UTF-8
-Dconsole.encoding=UTF-8

第三章:五花八门的 C 语言编译器(

3.1 概述

  • 由于 C 语言的历史比较久,而且早期没有规范,整个计算机产业也都处于拓荒的年代,所以就涌现了很多款 C 语言编译器,它们各有特点,适用于不同的平台。

3.2 桌面操作系统

  • 目前而言,主流的桌面操作系统就是 Windows、Linux 和 MacOS 。
  • 对于 Windows 而言,使用的最多的 C/C++ 编译器是 MSVC Microsoft Visual C++),被集成在 Visual Studio 开发环境中,其特点如下:
    • ① 兼容性: 与 Windows 操作系统和 Windows API 深度集成,生成的二进制文件为 PE 格式。
    • ② 调试工具: 提供强大的调试工具Visual Studio Debugger。
    • ③ 优化: 支持各种编译器优化,特别是针对 Windows 平台的优化。
    • ④ 库支持: 提供丰富的 Windows 专用库,如:MFCMicrosoft Foundation Class Library

Note

MSVC 不开源,我们可以使用 Visual Studio Community 社区版,但是如果想使用 Visual Studio Community 社区版生成出来的应用进行商用,就需要好好阅读微软的许可证和说明书了。

  • 对于 Linux 而言,使用的最多的 C/C++ 编译器是 GCC(支持多种架构和语言),并且很多 Linux 发行版本都将 GCC 作为默认的编译器,其特点如下所示:
    • ① 广泛支持: 支持各种 Linux 发行版,是大多数开源项目的默认编译器。
    • ② 强大的优化: 提供各种编译优化选项,适合多种性能需求的开发。
    • ③ 丰富的工具链: 和 GDBGNU 调试器、Make、Autoconf 等工具无缝集成。

Note

目前而言GCC 已经属于跨平台的项目了,支持 Windows、Linux 和 MacOS ,在 Windows 上 GCC 的移植项目MinGW、Cygwin 以及 MSYS2其差别如下所示

  • ① MinGW 提供了 GCC 编译器的 Windows 版本,可以生成 Windows 兼容的本地代码。
  • ② Cygwin 是一个在 Windows 上运行的类 Unix 环境,它提供了一套完整的 POSIX 兼容工具,包括 GCC 编译器。
  • ③ MSYS2 是一个在 Windows 上运行的轻量级、开源的 Unix-like 环境,它为 Windows 用户提供了类似于 Linux 的开发环境。MSYS2 是 MinGW 和 Cygwin 的后继者,旨在提供更现代化和更强大的开发工具集。
  • 对于 MacOS 而言,使用的最多的 C/C++ 编译器是 Clang/LLVM,其特点如下:
    • ① Xcode 集成: 深度集成到 Xcode 中,支持 Apple 的所有平台macOS、iOS、tvOS、watchOS的开发。
    • ② 优化和兼容: 生成的代码针对 Apple 的硬件进行优化,并兼容 GCC 的大部分功能。
    • ③ 现代化: Clang 提供了对 C 语言标准的全面支持,并且以其快速的编译速度和易读的错误报告而著称。

Note

在 MacOS 中,尽管 Clang 是默认编译器;但是,也可以 Homebrew 等包管理器来安装 GCC ,以便开发 C/C++ 项目。

3.3 嵌入式系统

  • 在嵌入式系统开发中,可用的 C 语言编译器以及工具链非常丰富, 有很多是免费或开源的,如下所示:

    • GCC (GNU Compiler Collection)
      • 简介GCC 是最广泛使用的开源编译器集合之一,支持多种处理器架构,包括 ARM、AVR、MIPS、RISC-V 等。
      • 开源或免费:完全开源且免费,受到广泛的社区支持。
    • Clang/LLVM
      • 简介Clang 是基于 LLVM 架构的开源编译器,支持多种架构,并且与 GCC 兼容。
      • 开源或免费:开源且免费,具有快速的编译速度和现代化的代码分析工具。
    • SDCC (Small Device C Compiler)
      • 简介: SDCC 是一个开源的跨平台 C 编译器,主要用于 8 位和 16 位微控制器8051、Z80、PIC 等。
      • 开源或免费:完全开源且免费,适合教育和小型项目开发。
    • MPLAB XC Compilers
      • 简介MPLAB XC 是由 Microchip 提供的编译器系列,专门用于其 PIC 和 dsPIC 微控制器。
      • 开源或免费:提供免费版本(使用标准优化级别),但也有付费版本提供更高级的优化。
    • ARM GCC
      • 简介ARM GCC 是 GCC 的一个专门版本,针对 ARM Cortex-M 系列微控制器进行了优化。
      • 开源或免费:完全开源且免费,广泛用于工业、教育和开源项目中。
    • PlatformIO
      • 简介PlatformIO 是一个开源的嵌入式开发生态系统,支持多种开发板、框架和编译器。
      • 开源或免费:基本功能免费,部分高级功能和插件需要订阅服务。
    • Eclipse
      • 简介Eclipse 是一个开源的集成开发环境IDE可以通过插件支持嵌入式开发。
      • 开源或免费Eclipse 和 GCC 都是开源免费的,适合跨平台开发。
    • Arduino IDE
      • 简介Arduino IDE 是一个简单易用的开源开发环境,广泛用于 Arduino 开发板和其他兼容开发板。
      • 开源或免费:完全开源且免费,非常适合教育和入门级开发。
    • ...
  • 这些编译器以及工具链各有优势,开发者应根据目标硬件平台、项目需求和开发环境选择最适合的编译器。

3.4 C 语言为什么有那么多的编译器?

  • C 语言并没有一个官方机构,也不属于哪个公司,它只有一个制定标准的委员会,任何其他组织或者个人都可以开发 C 语言的编译器,而这个编译器要遵守哪个 C 语言标准,是 100% 遵守还是部分遵守,并没有强制性的措施,也没有任何约束。

Note

  • ① 各个厂商可以根据自己的利益和喜好来开发编译器。
  • ② 市场和用户的选择通常是推动编译器开发者遵循标准的主要动力。
  • 并且,不同硬件平台之间也存在差异,这会导致内存管理方式、寄存器、指令集等都有所不同,为了确保 C 语言程序能在这些硬件平台运行,就得针对该平台开发/定制不同的编译器。

Note

  • ① 上述的情况,在单片机和嵌入式领域更加常见。
  • ② 总体而言C 语言具有开放性,并且要适应不同的硬件平台,这使得不同厂商可以根据自己的需求来进行个性化开发/定制。
  • 这也导致了一个非常棘手的问题,有的编译器遵守较新的 C 语言标准,有的编译器只能遵守较老的 C 语言标准,有的编译器还进行了很多扩展,比如:
    • GCC、LLVM/Clang 更新非常及时,能够支持最新的 C 语言标准。
    • MSVC 更新比较缓慢迟迟不能支持新标准例如VC6.0、VS2010 都在使用 C89 标准VS2015 部分支持 C99 标准。

Note

微软官方给出的答复:最新的标准已经在 C++ 中支持了C 语言就没必要再重复了。

  • 初学者经常会遇到这种情况,有些代码在 MSVC 下能够正常运行,拿到 GCC 下就不行了,一堆报错信息; 或者反过来,在 GCC 上能运行的代码在 MSVC 下不能运行。这是因为不同的编译器支持的标准不同,每个编译器都进行了自己的扩展,假如你使用了 MSVC 自己的扩展函数,那么拿到 GCC 下肯定是不支持的。

Important

  • ① 在学习的时候,无所谓使用那个 C 语言编译器了。
  • ② 但是,如果要开发实际项目(开源或商业),最好使用 GCC 编译器,因为其功能最强大、开源、跨平台、免费,支持最新的 C 语言标准。

第四章:注释(

4.1 概述

  • 编程语言中,注释是一种特殊的文本,它不会被编译器执行,而仅用于代码的解释和文档说明。

Note

  • ① 注释是一个程序员必须有具有的良好编程习惯。
  • ② 在实际开发中,程序员可以将自己的思路通过注释整理出来,然后再用代码去实现。

4.2 单行注释

  • C 语言中的单行注释的格式,如下所示:
// 单行注释

Note

在 CLion 中的快捷键是 Ctrl + /

  • 示例:
#include <stdio.h> // 这是编译预处理指令

int main() { // 定义主函数

    printf("你好,世界!!!"); // 输出所指定的一行信息

    return 0;  // 函数执行完毕时返回函数值0
}

4.3 多行注释

  • C 语言中的多行注释的格式,如下所示:
/*
  这是第一行注释
  这是第二行注释
  这是第三行注释
*/

Note

  • ① 多行注释不能嵌套使用!!!
  • ② 在 CLion 中的快捷键是 Ctrl + Alt + /
  • 示例:
#include <stdio.h> 

int main() { 
	
    /*
       printf(1);
       printf(2);
    */
    printf("你好,世界!!!"); 

    return 0;  
}

第五章HelloWorld 解读(

5.1 规范的代码风格

5.1.1 正确的缩进和空白

  • ① 使用一次 tab 操作,实现缩进,默认整体向右边移动;如果使用 shift + tab 则整体向左移动。
  • ② 运算符两边习惯各加一个空格,如:2 + 4 = 6

Note

各种 IDE 都有格式化的快捷键CLion 的格式化快捷键是 Ctrl + Alt + L

  • 示例:
#include <stdio.h>

int main() {

    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = a + b;

    printf("c = %d", c);

    return 0;
}

5.1.2 代码风格

  • 在 C 语言中,有两种代码风格:行尾风格次行风格

Note

看个人爱好,任选一种即可,本人喜欢行尾分格

  • 示例:行尾风格
int main(){                                      
    if(a > b) {
		return a;
	} else {
		return b;
	}  
  	return 0;                   
}  
  • 示例:次行风格
int main()
{                                      
    if(a > b) 
	{
		return a;
	} 
	else 
	{
		return b;
	}  
  	return 0;                   
} 

5.2 代码细节剖析

5.2.1 main() 函数

  • 在 C 语言中,一个程序或工程可以定义很多函数,但是有且只有一个 main() 函数,作为程序执行的入口,并且在 main() 函数结尾结束整个程序的运行,即:
int main(){
    return 0;
}
  • 如果 main() 函数是空括号,即表示 main() 函数不接收任何参数。
  • 在 main() 函数之前的 int 称为关键字,代表数据类型是整型,它是 main() 函数的返回值的类型,即在执行 main() 函数之后一定会得到一个整数类型的值,即函数值。

Note

  • ① 在 C 语言中,人们约定,如果 return 0,就表示 main() 函数终止运行,且运行成功;如果返回其它非零整数,则表示运行失败。
  • ② 默认情况下,如果 main() 函数中省略 return 0 ,则编译器会自动加上。但是,为了保持统一的代码风格,不建议省略。

5.2.2 函数体

  • ① 一对花括号 {} 定义了函数的主体,所有函数都必须以大括号开头和结尾,成对出现。
  • ② C 程序中的函数体指的是作为该函数一部分的语句。它可以是任何操作,比如:搜索、排序、打印等。
  • ③ 每一个执行语句后面都会有一个英文分号;作为语句结束的标志。
  • ④ 一行内可写几条语句,一条语句也可写在几行上。

5.2.3 printf() 函数

  • printf() 函数的格式,如下所示:
printf (const char *__format, ...)
  • printf() 函数是产生格式化输出的函数作用是将参数文本输出到屏幕f 表示 format格式化表示可以指定输出文本的格式
printf ("Hello World"); // 将字符串输出到控制台,行尾不换行
  • 如果想让光标移动到下一行的开头,可以在输出文本的结尾,可以添加一个换行符 \n,即:
printf("Hello World\n");

5.2.4 标准库和头文件

5.2.4.1 概述

  • printf() 函数是在标准库的头文件 stdio.h 中定义的,要想在程序中使用这个函数,必须在源文件的头部引入该头文件,即:
#include <stdio.h>

5.2.4.2 标准库Standard Library

  • C 语言的标准库是由一组函数组成,这些函数提供了许多常用的操作和功能,如:输入输出、字符串处理、内存管理、数学计算等。标准库中的函数由编译器提供,遵循 ANSI C 标准C89/C90、C99、C11等
  • 换言之C 语言的标准库就是包含函数的实际代码这些代码在编译的时候被链接到我们的程序中无需手动包含。C 语言的标准库提供了可重用的函数实现,使得程序员不必编写常用的功能。

Note

实际的 printf() 函数的实现代码通常位于标准库的实现文件中,如:在 Linux 中的标准库libc.so.6 就包含了 printf() 函数的实现。

5.2.4.3 头文件Header Files

  • 头文件是包含函数声明、宏定义、数据类型定义等内容的文件。头文件的作用是为源代码提供必要的声明和定义,以便编译器能够正确解析和链接函数调用。头文件通常以.h作为文件扩展名。

  • 换言之,头文件包含函数声明、宏定义和数据类型定义,但不包含函数的实现。头文件告知编译器如何使用标准库中的函数和定义,确保编译时的正确性。头文件需要在源代码文件中使用#include指令显式包含,如:#include <stdio.h>

  • 常见的 C 语言头文件及其功能和常用函数、宏等,如下所示:

头文件 功能说明 常用函数和宏
stdio.h 标准输入输出库 printf scanf fprintffscanffopen fclosefgets fputs
stdlib.h 标准库,提供内存分配、程序控制、类型转换、随机数生成等功能 malloc free exit atoi atofrandsrand
string.h 字符串处理库 strlen strcpy strncpy strcat strcmpstrstr memset memcpy
math.h 数学库 sin cos tan exp log sqrt pow
time.h 时间和日期库 time clock difftime mktime strftime localtimegmtime
ctype.h 字符处理库 isalnum isalpha isdigit islower isupper tolower toupper
stdbool.h 布尔类型库 bool true false
assert.h 断言库 assert

5.2.4.4 预处理命令

  • #include 命令的作用是将指定文件的内容插入到包含该命令的源文件中。这通常用于包含头文件,以便使用头文件中声明的函数、宏和数据类型。
  • 语法:
// 用于包含标准库头文件或系统头文件。
// 编译器将在系统的标准头文件目录中查找文件。
#include <filename> 
// 用于包含用户自定义的头文件。
// 编译器首先在当前目录中查找文件,如果未找到,再在标准头文件目录中查找。
#include "filename"