Hello, World!

helloworld.c
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello, world\n");
}

这个程序实现的效果是在终端命令行输出一行"hello, world"，编译及执行这个程序：

root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# gcc helloworld.c -o helloworld
root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# ./helloworld
hello, world

sum = a + b

sum.c
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int sum = a + b;
    printf("sum is %d\n", sum);
}

这个程序先定义了两个变量 a 和 b ，值分别为 1 和 2 ，再定义变量sum并将a加b的和赋值给sum，最后输出sum的值，编译及执行这个程序：

root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# gcc sum.c -o sum
root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# ./sum
sum is 3

内存图

下面是在32位Linux系统下，一个进程的虚拟内存分布图，当前只需要注意以下几点：

  1. 32位系统下，进程的虚拟内存大小为4GB，也就是2^32Byte，范围为0x00000000~0xFFFFFFFF。
  2. 将这4GB虚拟内存进行分类，其中低3GB内存归进程使用，称为用户空间，范围是0x0000000~0xBFFFFFFF，最高的1GB归内核使用，称为内核空间，范围是0xC0000000~0xFFFFFFFF。
  3. 进程的所有内容都必须存放在这4GB的内存里，比如程序的二进制代码，以及运行过程中需要使用的数据。
  4. 靠近0x00000000地址的一小部分空间进程不能使用，比如典型的NULL地址，如果往这个地址存放数据，则程序会崩溃。
  5. 靠近3GB用户空间顶端的一小段内存称为栈空间，这里用于存放程序的局部变量，比如上面sum.c中定义的变量a, b, sum。

取地址与解地址

addr_ref.c
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int sum = a + b;
    
    printf("a is %d\n", a);
    printf("b is %d\n", b);
    printf("sum is %d\n", sum);

    // 取地址
    printf("address of a is %p\n", &a);
    printf("address of b is %p\n", &b);
    printf("address of sum is %p\n", &sum);

    // 解地址
    printf("a is %d\n", *(&a));
    printf("b is %d\n", *(&b));
    printf("sum is %d\n", *(&sum));
    
    // 以此类推...
    printf("address of a is %p\n", &(*(&a)));
}

编译运行效果：todo

这个程序先输出a, b, sum的值，再通过取地址符&获取到它们的内存地址，可以看到它们的地址的确位于靠近3G内存顶部的栈空间。拿到地址后，还可以通过解地址符*再解出这个地址对应的值。取地址和解地址的操作可以相互抵消。

五则运算

caculate.c
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 20;
    int j = 3;
    printf("%d\n", i + j);
    printf("%d\n", i - j);
    printf("%d\n", i * j);
    printf("%d\n", i / j); // 整除
    printf("%d\n", i % j); // 取模
}

上面是整数的五则运算，注意整数的除法执行的是整除操作，结果仍是整数，而%则是取模操作，用于求余数，编译运行效果如下：

root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# gcc caculate.c -o caculate
root@DESKTOP-38B6GK1:~/C# ./caculate
23
17
60
6
2

注释

注释是程序中的说明语句，用于解释某些语句的作用，其目的是为了方便阅读程序。注释不参与C语言的编译，任何注释都会在编译过程中都会被忽略。

注释有两种形式，分别是单行注释和多行注释，单行注释的形式是//注释内容，多行注释的形式是/*注释内容*/，如下：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 这是单行注释 

    /* 这是多行注释
    可以跨行 */
}


良好的注释可以提高代码的可读性，在编写大型项目的代码时，往往要遵循一定的规范对代码进行注释，以使代码更加容易理解和维护，这里有一些供参考的注释规范。

关键字

关健字又称保留字，是预留给C语言本身使用的名词，在C语言中不可以用作其他用途，比如，不可以用关键字给变量命名，C89规定的关键字共有32个。根据关键字的作用分为四类：

  1. 数据类型关键字（12个）
    int, char, short, long, float, double, signed, struct, unsigned, union, enum, void
  2. 控制语句关键字（12个）
    break, case, continue, default, do, else, for, goto, if, return, switch, while
  3. 存储类型关键字（4个）
    auto, extern, register, static
  4. 其他关键字（4个）
    const, sizeof, typedef, volatile

数据类型

数据类型用于指定一块内存的类型和大小，比如可以用于定义具有不同类型的变量，以存储不同范围的数据，C语言的数据类型可以分为以下四类：

  1. 基本数据类型：类似int，char，float，double这样的不可再划分的数据类型
  2. 结合数据类型：通过结合另一个数据类型构造出的类型，有数组和指针两种类型
  3. 构造数据类型：自定义的类型，包括结构体，联合体，枚举类型
  4. 空类型：void

变量

变量代表一段有名字的内存空间，定义变量的方式是 数据类型 + 名称，比如int i 定义了一个整型变量 i，它的类型是int，一般存储在程序的栈空间，占用大小是4字节。

标识符

用来表示程序中使用的变量名、数组名、函数名和其它由用户自定义的数据类型的名称。定义标识符的时候要注意以下几点：

  1. 只能由英文字母、数字和下划线构成，长度为1~32。
  2. 必须以字母或下划线“_”开头。
  3. 标识符严格区分大小写字母。
  4. 不能以C语言的关键字作为标识符。
  5. 标识符选用应尽量做到“见名知意”，即选用有含义的英文单词或缩写，如sum, name, max等。

运算符、操作数、表达式

运算符是可以对数据进行运算的符号，比如上面的五则运算，其中的+、-、*、/、%就是运算符。

运算符操作的对象称为操作数，运算符与操作数组合成表达式。表达式结尾没有分号，如果在表达式两边加上一个括号，那么表达式最终可以得到一个值，这是表达式与语句的区别。

程序错误

指程序出错的情况，程序的错误分为两类，一类是编译时错误，发生在程序编译期间，表示程序语法有问题，比如写错了关键字，或是某些语句有潜在的风险。另一类是运行时错误，这类错误表示程序语法没问题，可以通过编译，但程序逻辑有问题或是达不到预期的结果，比如执行除法运算时除数为0，或是原本要求执行乘法，但编码时写成了加法，导致结果不对。

这里重点说一下编译时错误，对于编译时的错误，可以分类两类，如下：

  • Error
    程序中有语法错误，编译不通过，不能生成可执行文件。
  • Warning
    程序中存在潜在的错误（比如printf未提供与占位符个数相等的参数），编译可以通过，可以生成执行文件。有些警告需要加-Wall选项才会提示Warning。


  • 无标签