前言

嘿嘿，当你点进这篇文章时，我想你一定对编程感兴趣，并且准备迈出学习它的第一步了吧？那么就让我们开始吧！编程是一件非常有趣的事情，希望你能够一直保持积极的心态面对它。我们就从C语言开始入门吧。接下来我将讲解C语言的基础知识。

什么是C语言？

C语言是一门通用计算机编程语言，广泛应用于底层开发。C语言的设计目标是提供一种能以简易
的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语
言。
尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着良好跨平台的特性，以一个标准规格写出的
C语言程序可在许多电脑平台上进行编译，甚至包含一些嵌入式处理器（单片机或称MCU）以及超
级电脑等作业平台。
二十世纪八十年代，为了避免各开发厂商用的C语言语法产生差异，由美国国家标准局为C语言制
定了一套完整的美国国家标准语法，称为ANSI C，作为C语言最初的标准。 [1] 目前2011年12月8
日，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）发布的C11标准是C语言的第三个官方标
准，也是C语言的最新标准，该标准更好的支持了汉字函数名和汉字标识符，一定程度上实现了汉
字编程。
C语言是一门面向过程的计算机编程语言，与C++，Java等面向对象的编程语言有所不同。
其编译器主要有Clang、GCC、WIN-TC、SUBLIME、MSVC、Turbo C等。

为什么选择C语言？

在明白为什么选择C语言之前，我们需要先了解一下计算机语言的发展历史

计算机语言的发展

一. 机器语言

第一代计算机语言称为机器语言。机器语言就是 0/1 代码。计算机只能识别 0 和 1。在计算机内部，无论是一部电影还是一首歌曲或是一张图片，最终保存的都是 0/1 代码，因为 CPU 只能执行 0/1 代码。那么这是不是就意味着我们编程一定要用 0/1 代码呢？

首先这么编写肯定是可以的，但是这样太麻烦，而且很不好理解，所以后来就出现了汇编语言。

二. 汇编语言

汇编语言就是将一串很枯燥无味的机器语言转化成一个英文单词。比如说：add 1, 2;

add 就是一个英文单词，这样看起来就稍微有一些含义了，即 1 和 2 相加。这个就是汇编语言。

如果直接用机器语言编写的话，这几乎是无法实现的。因为用机器语言太难记忆了，也没人能看得懂。所以后来就设计出了第二种语言，即将 0/1 代码翻译为英文单词，这些英文单词直接对应着一串 0/1 指令。这个就是汇编语言。

通过专门的软件就可以将这些英文单词转化成 0/1 代码并由计算机执行，这种专门起翻译的作用的软件叫作编译器。

这些英文单词和与它们对应的 0/1 代码之间的对应关系，以及语言的语法，在编写这个软件的时候就已经写在里面了。我们只要通过编译器就可以将这些都转化成 0/1 代码。这样大大方便了我们对程序的编写。

三. 高级语言

汇编语言之后又出现了第三代语言。第三代语言又叫“高级语言”。高级语言的发展分为两个阶段，以 1980 年为分界线，前一阶段属于结构化语言或者称为面向过程的语言如C语言、FORTRAN语言，后一阶段属于面向对象的语言，如C++、Python、、Java、C#等。

面向过程语言中最经典、最重要的就是C语言。C语言一直在用，因为C语言是计算机领域最重要的一门语言。但是C语言也有缺陷，它的缺陷只有在学完面向对象语言之后才能体会到。

高级计算机语言中的经典：C语言

C语言自上世纪70年代初诞生直到现在，凭借着它语言简洁、紧凑，使用方便、灵活 ；运算符丰富，语言的运算符包含的范围广泛；数据类型丰富；具有结构化的控制语句；程序设计自由度大；编写的程序可移植性好；代码质量高，程序执行效率高的特性，在最新的计算机语言排行榜上依然排进前三名。可见，C语言是一款经久不衰的语言。

数据来源：TIOBE网站
一直有一句话这样说：C语言乃是万物之本。所以我们从C语言开始学习是非常不错的选择。
那么，让我们开始C语言的学习吧！

初识C语言（正片开始）

一.第一个C语言程序（你好，C语言）

#include <stdio.h>int main()
{printf("Hello,World!\n");printf("Hello,C!\n");return 0;
}

程序运行结果如下：

看上去是不是很简单呢？现在就让我来介绍一下这些代码吧！

1.1 #include

include我们将它称为文件包含命令，它的作用就是将<>或者" "中的的文件包含到程序中。而stdio.h就是前面所说的“文件”，它的全名叫standard input output，“.h”是后缀名，表示它是一个头文件。那么这段代码的意思就是将stdio.h文件包含到本程序中。我们这里就先把它记住，以后的程序开头就以这个格式写上去就行了。

1.2 int main()

main函数（也叫主函数），是程序的入口，这里也是一样的，我们记住这个标准格式就行，在main函数下面有一对{}号，我们的代码就写在{}里面。需要注意的是，一个工程里只能有一个main函数！

1.3 printf

printf叫做格式化输出函数，用法就是将你想要输出的内容放入(" ")中，比如上面我们写的Hello,World！
当想要输出某个字符类型时，需要以这种格式打印 printf("数据类型\n",变量名);,比如我已经定义了一个整型变量a，现在我想将它打印出来，那么就这样写：printf("%d\n",a);你注意到了吗，我们在输出函数内容时，会添加一个**\n**，它是换行符，效果就是将光标移动到下一行。我们试着将上面写的代码去掉\n

#include <stdio.h>int main()
{printf("Hello,World!");printf("Hello,C!");return 0;
}

打印结果如下

这样你肯定理解了吧！

1.4 return 0

表示主函数返回的值为0，我们先记住这个格式，先不做深入了解。

1.5 小结

以上就是一个C语言程序的主要内容。我们以后写代码时就按照这个格式来写吧。有一些知识我们不必咬文嚼字，只需大概了解就行了，不会影响我们写程序的。

二.C语言数据类型

char        //字符数据类型
short       //短整型
int         //整形
long        //长整型
long long   //更长的整形
float       //单精度浮点数
double      //双精度浮点数

这些是C语言的基本数据类型，如果想知道每一种数据类型所占空间的大小（单位是字节），我们可以使用sizeof运算符：

#include <stdio.h>
int main()
{printf("%d\n", sizeof(char));printf("%d\n", sizeof(short));printf("%d\n", sizeof(int));printf("%d\n", sizeof(long));//printf("%d\n", sizeof(long long));printf("%d\n", sizeof(float));printf("%d\n", sizeof(double));return 0;
}

程序打印结果：

三.C语言中的常量与变量

我们之前说了，编程可以用于解决生活中的问题。而生活中的事物有变化的也有不变的。

3.1 常量

常量:C语言中的常量就可以理解为不变的量，比如生活中的血型、性别、圆周率等。

• 字面常量
  字面常量的意思就是已知的值，比如100,50等。
• const修饰的常变量
  这是未用const修饰的变量：
  
  使用const修饰过后：

这里我们还想修改a的值时，编译器报错了。这里我们解释如下：被const修饰过后的变量具有了常属性，其值不能再改变。 注意：a只是具有了常属性，但是它本质上还是一个变量。可以用数组的定义来证明：

• #define定义的标识符常量:定义的标识符不占内存，只是一个临时的符号，预编译后这个符号就不存在了。可以理解为编译器在预编译时将符号替换成常量的数值。举个例子吧：

在代码的第八行，MAX就是#define 定义的标识符常量，在预编译时，MAX会被替换成10。

• 枚举常量：可以一一列举出来的常量，C语言中使用enum关键字定义枚举常量。举例：

#include<stdio.h>
enum Sex
{MALE,FEMALE,SECRET,
};               
int main()
{printf("%d\n", MALE);printf("%d\n", FEMALE);printf("%d\n", SECRET);return 0;
}

运行结果：

3.2 变量

• 变量的定义方法：

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;float b = 6.66;char c = 'a';printf("a=%d\n", a);printf("b=%f\n", b);printf("c=%c\n", c);return 0;
}

程序运行结果：

• 变量的分类
  在C语言中变量有两类，局部变量和全局变量。
  全局变量： 指在一个程序中对整个代码都有效的变量，定义在main函数之外。注意：由于全局变量的特性，我们甚至可以在一个工程中，跨文件使用同一个全局变量，所以它是很不安全的，一般情况下不建议使用。
  局部变量： 指定义在{}内部的变量，它只在该区域内起作用。当一个程序中同时定义了相同名字的全局变量和局部变量时，采用局部优先的原则。举例：
  
• 变量的使用
  变量的使用很简单，与生活中的数学不计较相似。这里我们以写一个可以计算两个整数相加减的程序为例子吧

#include<stdio.h>int main()
{int num1 = 20, num2 = 10;int sum = 0, sub = 0;sum = num1 + num2;sub = num1 - num2;printf("num1 + num2 = %d\n", sum);printf("num1 - num2 = %d\n", sub);return 0;
}

程序运行结果：

• 变量的作用域和生命周期
  

四. 转义字符和字符串

4.1 转义字符

转义字符其实我们早就见过了 printf("Hello world!\n");这一段代码中的\n就是一个转义字符，它叫换行符。
除了\n，C语言中还有许多其他的转义字符：

感兴趣的话可以自己在代码中尝试。

4.2 字符串

字符串就是由" "引起的内容，我们其实也见过它了， printf("Hello world!\n");中的Hello world就是字符串。其中字符串最重要的一个知识点就是它的结束标志 ‘\0’。
看看以下代码：

#include<stdio.h>int main()
{char str1[] = { 'H','e','h','e','\0' };char str2[] = { 'H','e','h','e' };char str3[] = "Hehe";printf("%s\n", str1);printf("%s\n", str2);printf("%s\n", str3);return 0;
}

程序运行结果：

可见，字符串的结束标志为’\0’，在C语言中以char str[]="Hehe";定义字符串，会在最后自动加上’\0’。而如果以char str1[] = { 'H','e','h','e','\0' };这个形式定义字符串的话，切记要手动添加一个\0。否则打印出来的会是随机值，因为编译器只找\0，找到了\0它就认为字符串结束了，否则就会一直打印，直到内存中出现了\0。

4.3 注释

当我们写的程序越来越复杂时，定义了很多的变量，如果没有注释的话，我们过一段时间再回来读程序的时候会十分困难；或者是当我们写错了程序时，但是又不行删除写的代码，也可以用到注释。C语言提供了两种注释风格：

• C语言的注释风格：/* xxxxxx*/
  缺点：不能嵌套注释
• C++的注释风格：//xxxxx
  既可以注释一行，也可以注释多行

五. 选择语句

生活中我们经常会遇到选择的问题， 举一个例子：我们该好好学习吗？接下来就该选择了，如果好好学习，就会得到一个好工作，否则，就没有好工作，回家卖红薯。 接下来，我们用图解和代码的形式把这段话描述出来。

#include <stdio.h>int main()
{int i = 0;printf("请选择: (1.好好学习,0.摆烂)\n");scanf("%d", &i);if (i == 1){printf("好offer!高薪资!\n");}else{printf("回家卖红薯。。。\n");}return 0;
}

程序运行结果：

C语言中的选择语句有if,else语句和switch语句，这里我们先介绍if,else语句。

六. 循环语句

生活中有很多事情需要我们日复一日的去做，这就是循环。C语言中提供了三种循环语句，while、for、do…while。
这里我们先介绍while循环。举一个例子：我们学习编程，每天写代码，当代码量达到一万行时就拿到好offer。接下来我们用C语言描述一下它：

#include <stdio.h>int main()
{int i = 0;while (i<10000){printf("%d行\n", i);i++;}printf("写了一万号代码了，得到好offer！\n");return 0;
}

七. 函数

7.1 自定义函数

在我们写代码的过程中，一个功能可能会用到很多次（比如计算两个数的和），那么我们可以把这一段代码模块化，以后想计算两个数的和时，就不需要自己重新写一遍这个代码了，直接调用这个函数就可以。接下来我们用两个模式写这段代码，第一个是一般写法，第二个是写成函数的形式。

• 一般写法

#include <stdio.h>int main()
{int num1 = 0, num2 = 0;int sum = 0;printf("请输入两个整数: \n");scanf("%d %d", &num1, &num2);sum = num1 + num2;printf("sum = %d\n", sum);return 0;
}

• 写成函数

 #include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{int sum = x + y;return sum;
}
int main()
{int num1 = 0, num2 = 0;int sum = 0;printf("请输入两个整数: \n");scanf("%d %d", &num1, &num2);sum = Add(num1, num2);printf("sum = %d\n", sum);return 0;
}

程序运行结果（两个代码的结果是一样的）：

函数的特点就是可以简化代码，并且提高代码复用能力。

7.2 C语言库函数

说到库函数，我们不应该陌生，在前面写到的printf就是C语言中的一个库函数，格式化输出函数。需要注意的是：在使用库函数之前，必须包含其头文件，比如我们想使用printf函数，就包含了stdio.h头文件。
想要了解更多的库函数，可以访问C++官网：cppreference.com
库函数的简单分类：

八. 数组

如果要连续存多个数据，该如何存？
C语言中给了数组的定义：一组相同类型元素的集合

8.1 数组的定义

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};//定义一个整形数组，最多放10个元素

8.2 数组的下标

如果我们要找到数组中的某个元素，比如第i个元素，我们直接写arr[i]可以吗？
注意了，这个写法是错误的！

C语言规定：数组的每个元素都有一个下标，下标是从0开始的。
如果数组10个元素，下标的范围是0-9

如果想打印该数组，需要用到循环，请看代码：

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int i = 0;while (i < 10){printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);i++;}return 0;
}

程序运行结果：

九. C语言中的操作符

9.1 算术操作符

就是数学中的算术运算符：+，-，*，/，%。其中需要额外注意的是除法运算和%取模运算。请看代码：

9.2 移位操作符，位操作符，赋值操作符

• 移位操作符
  >>（右移操作符）， <<（左移操作符），作用分别是将目标的数值转换成二进制后，对二进制进行移位。举例：
  
  右移操作符也是同理
• 位操作符：

&按位与 |按位或 ^按位异或

这三个都是进行的二进制位操作，这里我们先认识一下，之后进阶再介绍。

-赋值操作符

=     +=   -=    *=     /=    &=    ^=     |=       >>=      <<= 

拿+=举例子吧，比如 a+=10;这段表达式我们翻译一下就是a=a+10;其他的也是同理的。

9.3 其他操作符

单目操作符	作业
！	逻辑反操作
-	取负
+	取正
&	取地址
sizeof	求操作数的类型长度（单位是字节）
~	对一个数的二进制按位取反
- -	前置、后置- -
++	前置、后置++
*	解引用操作符
（数据类型）	强制类型转换‘

项目关系操作符	作用
>	测试大于
<	测试小于
>=	测试大于等于
<=	测试小于等于
==	测试等于
！=	测试不等

• 逻辑操作符
  &&：逻辑与；
  ||：逻辑或。
• 条件操作符

exp1 ? exp2 : exp3；

举例：

• 逗号表达式
  格式：exp1, exp2, exp3, …expN
• 下标引用、函数调用和结构成员

[]    ()    .    ->

十. 常见关键字

C语言提供了丰富的关键字，这些关键字都是语言本身预先设定好的，用户自己是不能创造关键字的。
我们先介绍几个，之后的慢慢了解。

10.1 typedef

typedef 顾名思义是类型定义，这里应该理解为类型重命名。

举例子：

十一. #define 定义常量和宏

请看例子：

十二. 指针

在了解指针之前，我们得先了解一下内存

什么是内存？

内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存中进行的 。
所以为了有效的使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。
为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

变量是创建内存中的（在内存中分配空间的），每个内存单元都有地址，所以变量也是有地址的。

如何取出变量的地址呢？
我们之前讲到的&操作符就是干这个的：


如果我们想把&a，即a的地址存起来该怎么做呢？
这时指针就是我们想要的工具了。

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;int* pa = &a;printf("%p", pa);return 0;
}

注意：不同类型变量的地址，应该用与之相对应的指针来存储。
到这了，我们不难发现，其实指针本质上就是也是一种变量，只不过是专门用来存储地址的。
那么变量应该也有大小吧？
我们不妨用sizeof试试？

#include <stdio.h>
//指针变量的大小取决于地址的大小
//32位平台下地址是32个bit位（即4个字节）
//64位平台下地址是64个bit位（即8个字节）
int main()
{printf("%d\n", sizeof(char *));printf("%d\n", sizeof(short *));printf("%d\n", sizeof(int *));printf("%d\n", sizeof(double *));return 0;
}

这里我用的平台是32位的，所以指针变量的大小是四个字节，如果在64位平台下，指针变量的大小就是八个字节了。

十三. 结构体

我们生活中的事物是很复杂的，想要正确的描述他们，我们可能只靠数字和字符。比如描述学生，我们得说出他的名字、性别、年龄、班级等等。那么如何用C语言来描述呢？那就让我来介绍一下结构体吧！

结构体是C语言中特别重要的知识点，结构体使得C语言有能力描述复杂类型。

举例，描述一个学生，包括姓名，学号，年龄，性别。

struct Stu
{char name[20];//名字int age;      //年龄char sex[5];  //性别char id[15]； //学号
};

结构体的初始化：

struct Stu s = {"张三"， 15， "男"， "2021213158"};

接下来我们来试试使用结构体（两种方法）：

//.为结构成员访问操作符
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", s.name, s.age, s.sex, s.id);
//->操作符
struct Stu *ps = &s;
printf("name = %s age = %d sex = %s id = %s\n", ps->name, ps->age, ps->sex, ps-
>id);

程序输出结果：

总结

好啦，以上就是初识C语言的全部内容了。认真看完的话，我们应该就可以看懂别人写的代码了。最好呢是能够自己动手写一写代码。我给大家推荐几个刷题的网站吧：牛客网 | 力扣 | PTA

这是我的第一篇博客，肯定有很多不成熟的地方，希望大家多多评论提建议，感谢！

之后的博客应该会定期发布一些进阶知识和题目的讲解，希望大家到时候可以一起讨论，一起进步！