C語言簡單剖析
實驗內容
本節課程將簡單介紹 C 語言的發展歷程及前景，並剖析 C 語言的編譯執行過程，寫出經典的 程式。
知識點
C 語言的歷史及地位
如何學習 C 語言
第一個 C 語言程式 -
C 語言開發環境
C 語言剖析
C 語言的歷史及地位
1972-1973 年，美國貝爾實驗室為了描述和實現 UNIX 作業系統（一個具有強大影響力的作業系統，我們實驗樓的實驗環境 Linux 系統就是一種類 UNIX 系統），於是改良了 B 語言，這就是今天的大名鼎鼎的 C 語言。
C 語言相當靈活，用於執行幾乎所有計算機可以完成的任務，既可以用於編寫應用程式，還可用於編寫作業系統，偉大的 Windows 和 Linux 作業系統的核心就是使用 C 語言開發的。C 語言包含了基本的程式設計元素，後來的很多語言（C++、Java 等）都參考了 C 語言，說 C 語言是現代程式語言的開山鼻祖毫不誇張，它改變了程式設計世界。
下面這張圖是 2014 年 10 月份 TIOBE 根據程式語言在企業中的使用情況統計出來的程式語言排行榜，程式猿們可以瞭解自己的程式設計技能的價值，以便跟上程式設計潮流。這一排行榜亦可以作為初學者們對未來發展方向選擇的參考依據。該資料每月都會更新，有興趣的小夥伴可以去官網檢視最新動態。
透過該圖大家可以看到 17。8% 的程式是使用 C 語言寫的，雖然 C 語言是 70 後的老人，但它依然牢牢地佔據在排行榜首位。
無可替代的 C 語言
這張圖同樣來自 TIOBE，透過這張圖大家可以發現從 2002 年至今，C 語言在程式設計中佔有比例一直保持穩定，java 語言卻呈現下跌態勢，兩者還會經常爭奪霸主地位。但是為什麼 java 所佔比例一直在下跌，而 C 語言卻保持穩定呢？主要是因為能夠代替 java 的語言不斷湧現和上升，而 C 語言能保持穩定，是因為在很多領域 C 語言是唯一的選擇，比如說做作業系統、做嵌入式系統。
美國一位資深軟體專家寫了一篇文章，題為“對計算機學生的建議”，可供參考。他說“大學生畢業前要學好 C 語言，C 語言是當前程式設計師共同的語言，比你在大學學到的現代語言（比如 ML，java，python 或者其它流行的語言）都更接近機器”。他指出“不管你懂多少延續、閉包、異常處理，只要你不能解釋為什麼 的作用是複製字串，那你就是在盲目無知的情況下程式設計，就像一個醫生不懂最基本的解剖學就在開處方”。
如何學習C語言
勤動手
C 語言並不是一門純理論課程，而是一門應用課程。學習過程中要透過大量的例題學習怎麼設計一個演算法，構造一個程式。初學時一定不要在語法細節上死記硬背，從一開始就應該編寫簡單程式，然後逐步深入。語法細節需要透過長期的程式設計實踐才能熟練掌握。
我們所給的習題，即使它們非常簡單，也要自己動手輸入。自己親自輸入，以後就不容易忘記。不要害怕用程式碼進行實驗。犯錯對程式設計而言非常有教育性！起初犯錯越多，學到的東西就越多。
勤思考
學習程式設計，主要是掌握程式設計的思路和方法。學會使用一種計算機語言程式設計，在需要時改用另一種語言應當也不會太難。不要設想今後一輩子只使用大學學過的某一種語言。在學習時要善於思考，舉一反三，完成一個程式需要什麼樣的演算法、怎麼去設計，要學會獨立思考。
勤查詢
很多同學在學習過程中稍微遇到點困難就想要放棄，遇到一點內容沒有懂就不往下學習了，常常半途而廢。在學習過程中我們難免遇到各種困難，遇到各種難懂的詞彙，遇到各種半天解不出來的題目。當碰到實在不明白的概念，可以放一放往前走。如果這些概念或者題目很重要，不懂就沒辦法往前走，那就好好利用下百度和 Google 吧。一個勤奮的少年，即使只給他一個 Google 或者百度，他也能學好一門語言。一個不上進的屌絲你給他買好十本 C 語言的書，找個骨灰級的程式猿帶他，他也學不會 C 語言程式設計。
開始！
在C語言編譯器中新建一個文件，命名為 1。1。c，輸入一下程式碼：
(我用的是VSCode，大家可以用其他的，程式設計的本質是不變的)
儲存好，讓你的程式執行，看看會出現什麼？
你的螢幕上面是不是顯示出了 “Hello FOMALHAUT”？小夥伴你表現不錯，這時你已經編寫一個程式並讓它運行了，可以的話，想想怎麼顯示自己設定的字元呢？
額外插入
在 Windows 下執行 C 語言程式
Windows 下的 C 程式設計常常使用 VC++ 6。0 或者 Dev C++ 5。7。1，VC++ 6。0 是一個整合開發環境（IDE），簡單來講就是程式設計、編譯、連結和執行整合在了一個軟體上面。我們暫且不需要你去學習在 Windows 下的 C 語言程式設計。當然，如果你想要了解如何在 Windows 下程式設計 C 語言，網上有非常多的其它相關教程可以供你學習參考。
插入結束
剖析 C 語言
接下來我們將以剛才編寫的名稱為1。1的 C 程式為材料，來講解 C 程式的建立過程以及 C 語言的程式結構。
建立 C 程式
編輯
編譯
連結
執行
C 語言的簡單結構
預處理指令
函式
程式框架
函式
建立 C 程式
C 程式的建立過程有四個基本步驟：
編寫；
編譯；
連結；
執行。
編寫
編輯的過程就是建立和修改 C 程式的原始碼——我們使用 gedit 編寫的程式便是原始碼。其實在 Linux 上，最常用的文字編輯器是 Vim 編輯器，為了讓大家更便捷地理解 C 語言我們採用了 gedit 編輯器，
編譯
編譯器可以將原始碼轉換成機器語言，在編譯過程中，會找出錯誤並報告。這個階段的輸入是在編輯期間產生的檔案，常稱為原始檔。
編譯器能找出程式中很多無效的和無法識別的錯誤，包括結構錯誤，例如程式的某個部分永遠不會執行。編譯器輸出的結構叫作物件程式碼，存放它們的檔案叫作物件檔案。在 Linux 中這些檔案的副檔名通常是 。o，在 Windows 下面這些檔案的副檔名通常是 。obj 。如果編譯成功就會生成一個檔案，它與原始檔同名。但副檔名為 。o 或者 。obj。
連結
連結器將原始碼檔案中由編譯器產生的各種物件模組組合起來，再從 C 語言提供的程式庫中新增必要的程式碼模組，將它們組合成一個可執行檔案。連結器也可以檢測和報告錯誤，例如程式中引用了一個根本不存在的庫元件。連結一旦成功，就會生成可執行檔案，在 Windows 下面可執行檔案的副檔名是 。exe，在 Linux 下面，可執行檔案沒有副檔名，但它的檔案型別是可執行的。
執行
執行階段就是成功完成了前述的三個過程後，執行程式。但是這個階段可能會出現各種錯誤，包括輸出錯誤，計算機什麼也不做哦，甚至是計算機崩潰。無論如何，都需要我們返回編輯階段，檢查並修改原始碼。
建立 C 程式的各個過程：
C 語言的簡單結構
預處理指令
程式的第一行程式碼如下：
嚴格地說，它不是可執行程式的一部分，但它很重要，它是 C 語言中的標準輸入輸出庫，程式沒有它將不能做任何輸入輸出。符號 # 表示這是一個預處理指令，告訴編譯器在編譯原始碼之前，要先執行一些操作。編譯器在編譯過程開始之前的預處理階段會處理這些指令。預處理指令的型別相當多，大多放於程式原始檔的開頭。
在這個例子中，編譯器要將 檔案的內容包含進來，這個檔案被稱為標頭檔案，因為通常放在程式的開頭處。在本例中，標頭檔案定義了 C 標準庫中一些函式的資訊，本例要用到標準庫中的 函式，所以必須包含 標頭檔案。stdio 是 “standard input & output” 的縮寫，包含了編譯器理解 以及其它輸入 / 輸出函式所需要的資訊。C 語言所有標頭檔案的副檔名都是 。h 。在以後的學習過程中大家會看到很多其它的預處理指令。
函式
函式是“主函式”。每個 C 程式都由一個或多個函式組成，但每個 C 程式都必須有一個 函式——因為每個程式總是從這個函式開始執行。
程式的幾乎全部工作都是由各個函式分別完成的，函式是 C 程式的基本單位，在設計良好的程式中，每個函式都用來實現一個或多個特定的功能。
一個 C 語言程式由一個或者多個函式組成，其中必須包含一個 函式（且只能有一個 函式）。
一個函式包括兩個部分：
一是 函式首部 即函式的第一行：
二是 函式體 即函式首部下面的花括號內的部分：
函式的內容我們會在以後會涉及，這裡只是簡單的提及。
程式框架
我們的所有程式都需要寫上這一段，直到學習函式之前，我們的程式碼都是放在 “xxxx” 的位置，所以以後你每次寫程式的時候，可以先把這個框架寫上去，再在這個框架中間寫程式碼。
函式
是 C 編譯系統提供的函式庫中的輸出函式。
函式中雙引號內的字串 “Hello world” 按照原樣輸出，每個語句最後都有一個分號，表示語句結束。
