C语言的基础

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任何事物的运行离不开两个部分，一个部分是“事物”，一个部分是“运行”，前者是状态，在C语言中表现为常量、变量等，后者是过程，在C语言中表现为语句、函数等。

语言是表达的工具，C语言也不例外，它是人告诉编译器的“语言”，然后编译器把它转化为汇编语言，汇编语言就是编译器告诉电脑的“语言”，我们用C语言写成的文件就叫代码，编译器翻译后的文件就叫程序。编译器把代码翻译成程序分为三个过程：预处理、编译和链接。有了程序，人就可以与电脑进行交互了，人对电脑说的“话”就叫输入，电脑对人说的“话”就叫输出。

无规矩不成方圆，接下来我们就说说C语言编程的“规矩”。

任何语言都是线性结构的，不论我们大脑里想的东西有多么地复杂，我们嘴上说的话都只能一个字一个字地吐出来，用C语言写的代码同样也是一维的，可能很多人不屑这么一个事实，在编译原理中，所有文法的分析都离不开这么一个基本事实，我们在写代码时也不知不觉地线性化。先来看一个简单的例子：

如果把整个程序比作是一条“线”，那么这条“线”首先要有一个入口，这个入口就是main函数的调用("main(agc, argv);")，一直到return语句(或者exit函数)的执行("return 0;")，我们就离开了程序，这就是整条“线”的“线头”和“线尾”，准确地说是线头的“珠子”和线尾的“珠子”，中间串起来的“珠子”就是一条一条的语句，这就是程序的基本框架。

开头的#include是预处理指令，预处理指令对应的是“预处理”阶段，语句对应的是“编译”阶段，说白了，预处理指令是为语句服务的，就比方说，这里的"#include <stdio.h>"，它引入了scanf函数和printf函数的定义，这样我们才能使用scanf函数调用和printf函数调用的语句。

最基本的语句有运算语句、控制语句和输入/输出语句(函数调用的一种)，分述之：

(1) 运算语句

基本的数据类型都是数字类型，有整数类型、实数类型和复数类型三种，布尔类型(_Bool)和字符类型(char)本质上是枚举类型(enum)，而枚举类型本质上又是整数类型。不同的类型有不同的格式和长度，整数分为自然数(unsigned)和整数(默认)，也分为short(16位)、int(32位或64位)和long(64位)，实数分为float(32位)、double(64位)和long double(128位)，复数分为float _Complex(64位)、double _Complex(128位)和long double _Complex(256位)。我们也可以用typedef语句定义新的类型，但只是给原有的数字类型取了一个昵称罢了。

数量分为常量和变量两种，常量是不变的，如1.23，变量是变化的，如x，如果常量是一个具体的物体，那么变量就是一个装载该物体的箱子，它可以存储任何一个常量。变量需要声明其类型，而常量一看便知，无需指定。表达式是把常量或变量通过运算符粘合起来的东西，运算符是一种符号化的“函数”，它借鉴了数学运算的表达方式，大大地简化了算术运算、关系运算、逻辑运算等数学运算的输入。赋值语句的左边是变量，右边是表达式，自增运算符++和自减运算符--本质上就是赋值语句。

(2) 控制语句

控制语句是非常重要的，如果没有他，一条“直线”是很难玩出什么花式出来的，它使得当前的运行能够在程序上来回跳转，大大地简化了重复的描述，增强了C语言的描述能力，就连后面要讲的函数本质上也是一种跳转。控制语句分为有条件的与无条件的，有条件的分为选择语句和循环语句，选择语句的鼻祖是if语句，在此基础上延伸出了switch语句，而循环语句的鼻祖是while语句，在此基础上延伸出了do语句和for语句，无条件的就叫跳转语句，跳转语句的鼻祖是goto语句，在此基础上延伸出了break语句、continue语句和return语句，break和continue主要是为了循环语句设计的，而return语句是为了跳出函数而设计的，还有一个exit函数是为了跳出整个程序而设计的。