【C primer plus 笔记】 第二章 C语言概述
2.1 简单的C程序示例
#include <stdio.h> int main(void) /* 一个简单的C程序 */ { int num; /* 定义一个名为num的变量 */ num = 1; /* 为num赋一个值 */ printf("I am a simple "); /* 使用printf()函数 */ printf("computer.\n"); printf("My favorite number is %d because it is first.\n", num); return 0; }
2.2 示例解释
#include ←包含另一个文件
该行告诉编译器把stdio.h中的内容包含在当前程序中。stdio.h是C编译器软件包的标准部分，它提供键盘输入和屏幕输出的支持。
该行的作用相当于把stdio.h文件中的所有内容都输入改行所在的位置，实际上，这是一种“拷贝-粘贴”的操作。include文件提供了一种方便的途径共享许多程序共有的信息
#include这行代码是一条C预处理器命令，通常，C编译器在编译前会对源代码做一些准备工作，即预处理。
所有的C编译器软件包都提供stdio,h文件，该文件中包含了供编译器使用的输入和输出函数信息，该文件名的含义是标准输入/输出头文件。通常，在C程序顶部的信息集合被称为头文件。
在大多数情况下，头文件包含了编译器创建最终可执行程序要用到的信息。例如，头文件中可以定义一些常量，或者指明函数名以及如何使用它们，但是，函数的实际代码在一个预编译代码的库文件中，简而言之，头文件帮助编译器把程序正确地组合在一起。
int main(void) ←函数名
C程序一定从main()函数开始执行，除了main()函数，可以任意命名其他函数，而且main()函数必须是开始的函数，圆括号用于识别main()是一个函数。
int是main()函数的返回类型，这表明main()函数返回的值是整数，返回给操作系统。
通常，函数名后面的圆括号中包含一些传入函数的信息，该例中没有传递任何信息，因此，圆括号内是单词void
/* 一个简单的C程序 *//* 定义一个名为num的变量 *//* 为num赋一个值 *//* 使用printf()函数 */ ←注释
在程序中，被/**/两个符号括起来的部分是程序的注释，写注释能让他人包括自己更容易明白所写的程序。C语言主食的好处之一是，可将注释放在任意的地方，甚至是与要解释的内容放在同一行，较长的注释可单独放一行或多行。在/*和*/之间的内容都会被编译器忽略。
C99新增了另一种风格的注释，这种风格使用//符号创建注释，仅限于单行。
因为一行末尾就标志着注释的结束，所以这种风格的注释只需要在注释开始处表明//符号即可。这种新形式的注释是为了解决旧形式注释存在的潜在“消失代码”的问题。
{} ←函数体开始、结束
程序中，花括号把main()函数括起来，一般而言，所有的C函数都使用花括号标记函数体的开始和结束。这是规定，不能省略。只有花括号能起这种作用。花括号还可用于把函数中的多条语句合并为一个单元或块。
int num; ←声明
这行代码叫作声明。声明是C语言最重要的特性之一。
int是一种数据类型，编译器使用这些信息为num变量在内存中分配存储空间，分号在C语言中是大部分语句和声明的一部分。
int是C语言的一个关键字，表示一种基本的C语言数据类型。关键字是语言定义的单词，不能做其他用途。例如，不能用int作为函数名和变量名。
num是一个标识符，也就是一个变量、函数或其他实体的名称。因此，声明把特定标识符与计算机内部中的特定位置联系起来，同时也确定了存储在某位置的信息类型或数据类型。
在C语言中，所有变量都必须先声明才能使用。
数据类型：
C语言可以处理多种类型的数据，如整数、字符和浮点数。把变量声明为整型或字符型，计算机才能正确的储存、读取和解释数据。
命名：
给变量命名时要使用有意义的变量名或标识符，如果变量名无法清楚地表达自身的用途，可以在注释中进一步说明
可以用小写字母、大写字母、数字和下划线来命名，而且，名称的第一个字符必须是字符或下划线，不能是数字
操作系统等使用一个或两个下划线开始的标识符，所以最好避免使用这种名称
C语言的名称区分大小写，即把一个字母的大写和小写视为两个不同的字符
声明变量的四个理由：
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把所有的变量放在一处，方便读者查找和理解程序的用途
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声明变量会促使你在编写程序之前做一些计划
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声明变量有助于发现隐藏在程序中的小错误
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如果事先未声明变量，C程序将无法通过编译
num = 1; ←赋值表达式语句
这行代码是赋值表达式语句。赋值是C语言的基本操作之一，该行代码的意思是“把值1赋给变量num”。
在执行int num;声明时，编译器在计算机内存中为变量num预留了空间，然后在执行这行赋值表达式语句时，把值存储在之前预留的位置，可以给num赋不同的值，这就是num之所以被称为变量的原因。
注意，该赋值表达式语句从右侧把值赋到与左侧。该语句以分号结尾。
printf("I am a simple "); ←调用函数printf("computer.\n"); ←调用另一个函数printf("My favorite number is %d because it is first.\n", num);
接下来调用这个printf()函数在上条语句打印出来的内容后面加上“computer”，代码\n告诉计算机另起一行，即把光标移至下一行
最后调用printf()把num的值内嵌在用双引号括起来的内容中一并打印，%d告诉计算机以何种形式输出num的值，打印在何处
这三行都使用了C语言的一个标准函数：printf()，圆括号表明printf是一个函数名，圆括号中的内容是从main()函数传递给printf()函数的信息，该信息被称为参数，或者更确切地说，是函数的实际参数，
在C语言中，实际参数（简称实参）是传递给函数的特定值，形式参数（简称形参）是函数中用于储存值的变量。
printf()函数会查看双引号中的内容，并将其打印在屏幕上。
第一行printf()演示了在C语言中如何调用函数，只需要输入函数名，把所需的参数填入圆括号即可。当程序运行到这一行时，控制权被转给已命名的函数（printf()）。函数执行结束后，控制权被返回至主调函数，该例中是main（）。
第二行printf()函数的双引号中的\n字符并未输出。\n组合代表一盒换行符。对于printf()而言，它的意思是“在下一行的最左边开始新的一行”也就是说，打印换行符的效果与在键盘按下enter键相同。但按下enter键，编译器会退出当前行并开始新的一行。而换行符仅会影响程序输出的显示格式
换行符是一个转义序列，转义序列用于代表难以表示或无法输入的字符。如\t代表tab键，\b代表backspace键，每个转义序列都以反斜杠字符（\）开始
%d相当于是一个占位符，起作用是指明输出num值的位置，%提醒程序，要在该处打印一个变量，d表明把变量作为十进制整数打印。printf()函数名中的f提醒用户，这是一种格式化打印函数。
return 0; ←return语句
C函数可以给调用方提供（或返回）一个数。目前，可暂时把该行看作是结束main()函数的要求。
return语句是最后一条语句，int main(void)中的int表明main()函数应返回一个整数，C标准要求main()这样做。有返回值的C函数要有return语句，该语句以return关键字开始，后面是待返回的值，并以分号结尾。如果遗漏main()函数中的return语句，程序在运行至最外面的右花括号时会返回0。因此，可以省略main()函数末尾的return语句。但是，不要在其他有返回值的函数中漏掉他，因此强烈建议在main()函数中保留return语句，在这种情况下，可以将其看做是统一代码风格，但对于某些操作系统，return语句有实际的用途
2.3 简单程序的结构
程序由一个或多个函数组成，必须有main()函数。
函数由函数头和函数体组成，函数头包括函数名、传入该函数的信息类型和函数的返回类型。通过函数名后的圆括号可识别出函数，圆括号里可能为空，可能有参数。函数体被花括号括起来，由一系列语句、声明组成。
简而言之，一个简单的C程序的格式如下：
#include <stdio.h> int main(void) { 语句 return 0; }
2.4 提高程序可读性的技巧
第一条：选择有意义的函数名
第二条：写注释
第三条：在函数中用空行分隔概念上的多个部分
第四条：每条语句各占一行
2.5 进一步使用C
//fathm_ft.c -- 把2音寻转换成英寸 #include <stdio.h> int main(void) { int feet, fathoms; fathoms = 2; feet = 6 * fathoms; printf("There are %d feet in %d fathoms!\n", feet, fathoms); printf("Yes, I said %d feet!\n", 6 * fathoms); return 0; }
程序在开始处有一条注释，给出了文件名和程序的目的。写这种程序说明很简单，不费时，而且在以后浏览或打印程序时很有帮助
多条声明
程序在一条声明中声明了两个变量，而不是一个变量。为此，要在声明中用逗号隔开两个变量。
乘法
然后，程序进行了乘法运算，C语言和许多其他语言一样，用*表示乘法。
打印多个值
最后，程序以新的方式使用printf()函数。
该程序涉及的范围有限，但它是把音寻转换成英寸程序的核心部分，我们还需要把其他值通过交互的方式赋给feet。
2.6 多个函数
//two_func.c -- 一个文件中包含两个函数 #include <stdio.h> void butler(void); //C函数原型 int main(void) { printf("I will summon the butler funtion.\n"); butler(); printf("Yes. Bring me some tea and writeable DVDs.\n"); return 0; } void butler(void) //函数定义开始 { printf("You rang, sir?\n"); }
bulter()函数在程序中出现了3次，第一次是函数原型，告知编译器在程序中要使用该函数，第二次是以函数调用的形式出现在main()中；最后一次出现在函数定义中，函数定义即是函数本身的源代码。
函数原型是一种声明方式，告知编译器正在使用某函数，因此函数原型也被称为函数声明，函数原型还指明了函数的属性，例如，bulter()函数原型中第一个void表明，bulter()函数没有返回值，第二个void的意思是bulter()函数不带参数，因此，当编译器运行至此，会检查bulter()是否使用得当。
在main()中调用bulter()很简单，写出函数名和圆括号即可，当bulter()执行完毕后，程序会继续执行main()中的下一条语句
程序的最后部分是bulter()函数的定义，其形式和main()相同，都包含函数头和用花括号括起来的函数体，函数头重述了函数原型的信息：bulter()不带任何参数，且没有返回值。
C标准建议，要为程序中所有函数提供函数原型。标准include文件为标准库函数提供了函数原型
2.7 调试程序
程序的错误通常叫做bug，找出并修正错误的过程叫做调试
语法错误
如果不遵循C语言的规则就会犯语法错误，这类似于英文中的语法错误。
C语言的语法错误指的是，把有效的C符号放在错误的地方
在编译之前，浏览源代码看是否能发现一些明显的错误，接下来，查看编译器是否发现错误，检查程序的语法错误是它的工作之一。在编译程序时，编译器发现错误会报告错误信息，指出每一处错误的性质和具体位置
尽管如此，编译器也有出错的时候，也许某处隐藏的语法错误会导致编译器误判。实际上，有时不用把编译器报告的所有错误注意修正，仅修正第一条或前几行错误后，错误信息就会少很多。继续这样做，直到编译器不在报错。编译器另一个常见的毛病是，报错的位置可能比真正的错误位置滞后一行。
语义错误
语义错误是指意思上的错误，编译器无法检测语义错误，因为这类错误并未违反C语言的规则。编译器无法了解你的真正意图，所以你只能自己找出这些错误。
方法是把自己想象成计算机，跟着程序的步骤一步一步地执行
通过逐步跟踪程序的执行步骤，并记录每个变量，便可监视程序的状态。
程序状态是在程序的执行过程中，某给定点上所有变量值的集合，它是计算机当前状态的一个快照
定位语义错误的另一种方法是：在程序的关键点插入额外的printf()语句，以监视指定变量值的变化，通常查看值的变化可以了解程序的执行情况，对程序的执行满意后，便可删除额外的printf()语句，然后重新编译
检测程序状态的第三种方法是使用调试器。调试器是一种程序，让你一步一步运行另一个程序，并检查该程序变量的值。调试器有不同的使用难度和复杂度。
2.8 关键字和保留标识符
关键字是C语言的词汇。它们对C而言比较特殊，不能用它们作为标识符，许多关键字用于指定不同的类型，还有一些关键字用于程序中语句的执行程序。
如果使用关键字不当，编译器会将其视为语法错误。还有一些保留标识符，C语言已经指定了它们的用途或保留它们的使用权，如果你使用这些标识符来表示其他意思会导致一些问题。保留标识符包括哪些以下划线开头的标识符和标准库函数名。
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