第1章 初识C语言

第1章  初识C语言

1.1  C语言概述

1.1.1 C语言的发展汗青

C语言的原型为ALGOL 60语言（也称A语言）。
1963年 剑桥大学将ALGOL 60语言发展成为GPL语言。
1967年 剑桥大学的Matin Richards简化GPL，产生了BGPL语言。
1970年 美国贝尔实验室的Ken Thompson将GPL语言修改为B语言。
1973年 美国贝尔实验室的Dennis M.Ritchie在B语言的根本上计划出了C语言。
1978年 Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie出书了名著《The C Programming Language》。
1.1.2 C语言尺度

美国国家尺度协会（ANSI）构造了由硬件厂商、软件计划师、编译器计划师等成员创建的尺度C委员会，创建了通用的C语言尺度。第一版C语言尺度在1989年颁布，称为C89。从1989年至今，连续颁布了多个C语言尺度。
1.C89（C90）尺度
1989年，ANSI通过C89尺度，人们风俗称为ANSI C。
1990年，ISO采取C89作为C语言国际尺度。
2.C99尺度
1999年，ISO和IEC发布了C99尺度。C99引入了许多新特性，如变长数组，本书基于C99尺度教学。
3.C11尺度
2011年，ISO和IEC发布C11尺度 。C11进步了对C++的兼容性，并增长了许多新特性，如多线程。
1.1.3 C语言特点

1.表达本事强
C语言自由轻便，利用简朴的方法就能构造出复杂数据范例大概数据布局，具备复杂数据布局运算本事。
2.布局化计划
C语言步调开辟思绪是自顶向下，模块化编程，各个功能模块之间出现布局化特点。
3.高效性
C语言可以直接操纵内存，实验服从更靠近汇编。
4.可移植
C语言编译器兼容性比力强，可以大概移植到差异装备上，因此C语言步调的移植性也比力强。
1.1.4 C语言应用范畴

1.操纵体系
C语言可以用于开辟操纵体系，重要是个人桌面应用范畴的Windows体系内核、服务器范畴的Linux内核等。
2.应用软件
C语言高效、稳固，因此常用于开辟企业数据管理软件，如Oracle、MySQL等。
3.嵌入式
C语言更靠近底层的汇编语言，可以举行嵌入式开辟，在智能范畴方面有着广泛应用。
4.游戏开辟
C语言具有强大的图像处置惩罚本事、可移植性、高效性等特点，因此常用于大型游戏开辟，举行游戏情况渲染、图像处置惩罚等。
1.2 C语言开辟情况搭建

市面上有许多支持C语言的开辟工具，精良的开辟情况具有以下功能：方便开辟职员编写步调、方便步调调试和运行、进步开辟服从。

Visual Studio
如今最盛行的C语言开辟工具为Visual Studio，它是微软开辟的集成情况，工具齐备，支持多种语言。
如今最新版本为Visual Studio 2022。
Visual Studio 2022有3个版本：企业版、专业版、社区版。
社区版免费用于个人和开源项目开辟，是教学和初学C语言者的首选。
步调一：访问Visual Studio官网，下载Visual Studio 2022 Community版本，下载完成后双击安装包，弹出步调组件安装提示框。

步调二：单击“继承”按钮，下载安装Visual Studio 2022须要的步调组件。

步调三：下载安装完成之后，会弹出一个界面，让用户选择所须要的开辟情况。

步调四：选择开辟须要的工具与情况，由于本讲义是将Visual Studio 2022作为C语言开辟情况，C++兼容C语言，以是在步调三中选择“利用C++的桌面开辟”选项即可，选择完成之后，单击安装位置背面的“更改…”链接，进入安装路径选择界面。

步调五：选择Visual Studio 2022的安装路径、下载缓存路径。路径选择完成后，单击“安装”按钮开始安装Visual Studio 2022。

步调六：安装完成后，打开Visual Studio 2022，初次启动时，Visual Studio 2022会提示登录。

步调七：可以跳过账号登录，弹出主题设置界面。

步调八：完成主题设置后，单击“启动Visual Studio”按钮，启动Visual Studio 2022。

1.3 第一个C语言步调

1.3.1 新建项目

1.在Visual Studio 2022启动界面中，单击“创建新项目”选项，弹出创建新项目对话框。

2.选择“控制台应用”选项，然后单击“下一步”按钮，进入设置新项目界面。

3.设置项目名称、选择项目存储路径，并勾选“将项目办理方案和项目放在同一个目次中”选项。设置完成之后，单击“创建”按钮完成项目创建，进入项目管理主界面。

1.3.2 编写步调代码
1.在上一页图中，选中右侧Test项目下的源文件，单击右键，选择“添加”→“新建项”。

2.单击“新建项”，体系会弹出添加新项对话框。

3.将文件定名为helloworld.c，单击“添加”按钮，helloworld.c源文件创建乐成。双击打开helloworld.c文件，在文件空缺地区编写代码。

1.3.3 编译运行步调

单击菜单栏的“调试”→“开始运行（不调试）”，运行步调，或单击菜单栏“当地Windows调试器”按钮运行步调。步调运行后，会弹出运行结果的下令行窗口，该窗口会输出步调的运行结果。

1.3.4 代码分析

1.4 C步调编译机制

C语言步调从源代码到可实验代码须要颠末预处置惩罚、编译、汇编和链接四个步调。

预处置惩罚

• 睁开全部宏，如#define，将宏更换为它界说的值。
  
• 处置惩罚全部条件编译指令，如#ifdef、#ifndef、#endif。
  
• 处置惩罚文件包罗语句，如#include，将包罗的文件直接插入到语句所在处。
  

编译

• 删除全部表明。
  
• 添加行号和文件标识，以便在调试和编译堕落时快速定位到错误所在行。
  

汇编
将天生的汇编文件*.s翻译成盘算性可以大概实验的指令。称为目的文件大概中心文件。

• Linux体系：.o文件。
  
• Windows体系：.obj文件。
  

链接
将二进制文件与代码中用到的库文件举行绑定，这个过程称为链接，处置惩罚步调各个模块之间的关系，完成所在分配、空间分配、所在绑定等操纵，链接操纵完成后将天生可实验文件。
动态库与静态库*
链接分为静态库链接和动态库链接。
静态库链接

• 静态库在Linux中是.a文件，Windows下是.lib文件。
  
• 本质上是一组目的文件的聚集。
  
• 链接过程：将包罗该函数功能的库文件全部链接到目的文件中。
  
• 开辟服从高，但更新难。
  

动态库链接

• 动态库在Linux中是.so文件，Windows下是dll文件。
  
• 在步调运行时只对须要的目的文件举行链接。
  
• 节流空间且可以共享，埋伏了细节，便于更新。