由浅入深学习 C 语言：Hello World【基础篇】

目录

1. 第一个 C 语言程序

2. 源文件

3. 编译程序

3.1 为什么要编译程序

3.2 C 程序编译过程

4. 预处理器指令

5. 头文件

5.1 什么是头文件

5.2 如何使用头文件

6. 注释

7. main 函数

7.1 函数格式

7.2 main 函数特性

8. 语句

9. return 语句

1. 第一个 C 语言程序

        一般学习一门计算机高级编程语言的第一个程序是用最简单的代码，在屏幕中打印：Hello World。以下是在屏幕中显示 Hello World 的 C 语言代码

#include <stdio.h>    // 这行是一个预处理器指令，用于将标准输入输出头文件 stdio.h 包含进源文件中int main()            // 这行是程序的主函数，C 语言的入口函数是从这个函数开始的
{printf("Hello World\n");	/* 这行调用了 printf 函数，它是<stdio.h>头文件中定义的一个函数，用于在控制台打印字符串。\n是一个转义序列，表示换行。*/return 0;        // 这行表示函数正常返回
}

2. 源文件

        在 C 语言中，用遵守 C 语言规则编写的代码，并保存为以 .c 为后缀名的文件，称为源文件。源文件一般用于保存函数功能实现代码。

        我们打开 VS2019 

• 选择创建新项目
• 在弹出的界面中选择空项目，点击下一步
• 然后再在弹出的界面中将项目名称改为 HelloWorld，在位置下选择项目保存的位置，我这里选择放在了C:\source\c\ 目录下（默认不修改也可以），然后点击创建
• 在打开的 HelloWorld 项目中，选中源文件，右击在弹出的界面中选择添加，然后再在弹出的界面中选择新建项
• 在弹出的界面中，选择 C++ 文件(.cpp)，将文件名命名为 main.c，然后点击添加
• 我们把在屏幕中显示 Hello World 的 C 语言代码写入 main.c 文件中并保存，这个 main.c 文件就是源文件
• 最后选择左上角的调试菜单，在弹出的子菜单中选择开始执行(不调试)，那么就弹出了一个显示 Hello World 的界面。

        现在已经有了源文件程序，我们应该怎样让计算机运行我们的程序呢？

3. 编译程序

        我们写好的 C语言程序代码，需要经过编译，拿到最终生成的可执行文件，才能在计算机中运行。

3.1 为什么要编译程序

        拿我们写的 C 语言程序代码，直接改成以 .exe 为后缀的文件，直接让计算机执行我们的程序可行吗？抱歉，这还真的不行。

        因为在计算机的世界里，只认识二进制数字 0 和 1 或由 0 和1 这两个数字组成的各种组合的一串串计算机能识别的二进制机器码，比如：0110 1000 等。而我们写的 C 语言程序很明显不是由 0 和 1 组成的代码，又要让计算机执行我们写的 C 语言程序，那问题来了，这时该怎么办呢？

        这就像我们要和一个法国客户做生意，但我们又不懂法语，怎么和这个法国客户沟通一样，现实中，我们请一个懂法语的翻译员就可以把问题解决。所以，编译程序也是一样的道理，编译程序的作用就是让我们的 C 语言程序编译成能够让计算机能识别的由 0 和 1 这两个数字组成的二进制机器码，我们拿着这份二进制机器码让计算机执行，就可以了。下图描述了一个程序员用 C 语言写程序的工作过程。

        我们现在知道，要让我们写的 C 语言程序，就像我们在电脑中打开微信聊天软件一样，让计算机运行我们的程序，需要编译程序，那么，C 语言程序的编译过程是怎样的呢？

3.2 C 程序编译过程

        一个 C 语言程序的编译过程大概如下所示：

        在 windows 平台中

        在 linux 平台中

        在 windows 平台下，我们用的 VS2019 已经用可视化界面集合了 C 语言程序编译的过程

        下面是 Hello World 程序在 linux 平台下的编译过程：

• 1 gcc -E main.c -o main.i         // 将 main.c 用预处理器 (Preprocessor) 预处理，生成 main.i 预处理文件
• 2 gcc -S main.i -o main.s         // 将 main.i 用编译器 (Compiler) 编译，生成 main.s 汇编文件
• 3 gcc -c main.s -o main.o        // 将 main.s 用汇编器 (Assembler) 汇编，生成 main.o 目标文件
• 4 gcc main.o -o main.out         // 将 main.o 用连接器 (linker) 连接，生成 main.out 可执行文件

4. 预处理器指令

        C 语言的预处理器是一个文本替换工具，它在编译器之前运行。预处理器指令是以 #开头，让预处理器识别并处理的指令，并不产生实际的代码。#include 就是一个预处理器指令，用于包含头文件

5. 头文件

5.1 什么是头文件

        在 C 语言中，用遵循 C 语言规则编写的代码，并保存为以 .h 为后缀名的文件，称为头文件。头文件一般用于函数声明，宏定义和类型定义。

5.2 如何使用头文件

        在需要使用头文件的源文件中，使用预处理器指令 #include 将头文件包含进来。有两种包含头文件的方法：使用尖括号 <> 或双引号 ""。尖括号用于包含系统头文件, 比如：#include <stdio.h>，而双引号用于包含用户自定义的头文件，比如：#include "mycode.h"。

         在 Hello World 程序中，因为要在屏幕中打印 "Hello World\n" 这串字符串，使用到 stdio.h 头文件里声明的 printf 函数，所以在 main.c 源文件中，需要用 #include <stdio.h> 将 stdio.h 文件包含到我们的源程序中，又因为 stdio.h 是系统库文件，所以用 尖括号 <>       

6. 注释

// 用于单行注释，比如：

#include <stdio.h>    // 预处理器指令，用于将标准输入输出库的头文件 stdio.h 包含进来

/**/ 用于单行或多行注释，用于多行注释时在 /* 和 */ 之间所有的代码都会被注释掉，比如：

int main()            /*单行注释*/

/*
多行
注释
*/

7. main 函数

7.1 函数格式

        在 C 语言中，一个函数的格式为：返回值类型 函数名(参数列表) {}

 在 Hello World 程序中，int main() {} 就是一个 main 函数

• int 是 main 函数的返回值类型
• main 是函数名
• () 说明参数列表为空
• 函数体用 {} 括起来

7.2 main 函数特性

• 在一个 C 语言程序中，有且仅有一个 main 函数。
• main 函数，是 C 语言程序的入口函数
• main 函数又称为主函数，C 语言程序的代码是从 main 函数的第一行开始执行的。

8. 语句

• 语句必须以分号结尾。不含任何代码的语句称为空语句。比如：; // 空语句
• 一行可以写多条语句。比如：int a = 0; int b = 0; int c = 0; // 一行包含了 3 条语句

8. printf 函数

        printf 函数是格式化输出函数，发送格式化输出到标准输出 stdout，stdout 默认是向屏幕输出。printf 函数是一个 C 语言标准库函数，声明在 stdio.h 头文件中，其函数原型为：

        int printf(const char *format, ...) ；

在 Hello World 程序中 printf("Hello World\n");    

• 传递给 printf 函数的第一个参数为 "Hello World!\n"。
• 传递给 printf 函数的可变参数的个数为 0 个。
• ; 表示语句的结束

9. return 语句

        在C语言中，函数的返回值是通过函数中的 return 语句返回的。比如：Hello World 程序中的return 0; 语句