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C编程语言的历史与Unix操作系统的发展历史密切相关。

如果我们回顾一下是什么导致了改变计算世界的操作系统的发展，我们将看到导致C语言发展的步骤。

简单地说，C 源于最初找到并最终创建一种应用于 Unix 操作系统的语言的需要。

在20世纪60年代，计算机科学取得了长足的进步。这个时期出现了许多大型计算机，比如IBM System/360、DEC PDP等，它们使用的操作系统都是汇编语言编写的。汇编语言是一种非常低级的语言，需要开发人员深入了解硬件结构和指令集才能编写出可执行的程序。这使得开发人员需要花费大量时间来编写代码，并且很难进行跨平台开发。

为了解决这个问题，研究人员开始尝试设计更高级的编程语言。在20世纪60年代，ALGOL语言作为第一个高级语言出现。ALGOL语言使得程序员不再需要深入了解底层硬件结构，可以更快地编写可读性更强的代码。但是，ALGOL语言在实践中遇到了很多问题，比如缺乏标准化、缺乏可移植性等。因此，研究人员开始寻找更好的解决方案。

在1969年，AT&T贝尔实验室的Ken Thompson开始开发一个名为B语言的编程语言。B语言是一种高级语言，它是为了在UNIX操作系统上编写内核和应用程序而设计的。B语言中的一些特性，比如数据类型、运算符和控制流语句，都被借鉴自ALGOL语言。但是，B语言还存在一些问题，比如缺少结构化编程的支持。

为了解决B语言中存在的问题，Dennis Ritchie在20世纪70年代初创造了C语言。C语言是从B语言中演化而来的，它保留了B语言中的一些特性，比如数据类型、运算符和控制流语句，并且增加了一些新的特性，比如结构体、指针等。C语言还支持结构化编程和基于模块的编程，这使得程序更易于编写和维护。

C语言很快就成为了一门非常受欢迎的编程语言，因为它具有很多优点。首先，C语言非常灵活，可以在各种不同的操作系统和硬件平台上使用。其次，C语言的语法非常简单，易于学习和使用。最后，C语言非常高效，它可以生成非常快速的可执行代码。因此，C语言成为了许多程序员的选择，也被广泛应用于系统软件、嵌入式系统、游戏开发等领域。 汤普森和里奇在PDP-11上工作的著名照片

C89是C语言的第一个标准，它是由美国国家标准协会（ANSI）和国际标准化组织（ISO）共同发布的。C89标准中规定了C语言的语法、语义、库函数等内容，也称为ANSI C标准。C89标准中定义的C语言特性有：

C89标准是C语言最常用的标准之一，它已经成为了很多编译器的默认标准。

C99是C语言的第二个标准，它在C89标准的基础上进行了扩展和改进。C99标准发表于1999年，它增加了一些新的特性，例如：

C99标准的实现在C语言的使用上更加灵活，同时也增强了C语言的表现力和可读性。

C 为创建许多不同的编程语言开辟了一条道路。我们今天使用和喜爱的许多现代高级编程语言都是基于C的。

在 C 之后创建的许多语言都希望解决 C 无法解决的问题，或者克服一些限制 C 语言的问题。例如，C最流行的子语言是其面向对象扩展C++ - 但Go，Java和JavaScript也受到C的启发。

C语言是一种编译型、结构化的程序设计语言，它具有以下特征：

学习 C 语言有以下几个方面的好处：

数十亿人在日常生活中使用的设备、产品和工具中有很多 C语言代码。这段代码为从世界上的超级计算机到最小的小工具的一切提供动力。 C语言代码使各种嵌入式系统和智能设备工作。一些例子是家用电器，如冰箱、电视、咖啡机、DVD 播放器和数码相机。 您的健身追踪器和智能手表？由 C语言提供支持。您车内的GPS跟踪系统，甚至是交通灯控制器？你猜对了——C语言在工业、医疗、机器人和汽车行业中，有许多嵌入式系统在 C语言代码上运行的例子。 C语言被广泛使用的另一个领域是操作系统和内核开发。除了创建该语言的Unix之外，其他主要和流行的操作系统在某种程度上都是用C语言编码的。 Microsoft Windows内核主要用C语言编写脚本，Linux内核也是如此。大多数超级计算机都由Linux提供支持，大多数互联网服务器也是如此。这意味着 C语言为互联网的很大一部分提供动力。 Linux也为Android设备提供动力，因此C代码不仅使超级计算机和个人计算机工作，而且使智能手机也可以工作。甚至OSX在某种程度上也是用C语言编码的，这使得Mac计算机也运行在C语言上。 C语言在开发桌面应用程序和 GUI（图形用户界面）方面也很受欢迎。我们用于视频和照片编辑以及图形设计的大多数Abode应用程序（如Photoshop，Adobe illustrator和Adobe Premiere）都使用C或其后继者C++进行编码。 各种语言的编译器、解释器和汇编器都是用 C 设计和构建的——事实上，这些是该语言的一些最常见的用法。 许多浏览器及其扩展都是用C构建的，比如Google Chromium和Google文件系统。开发人员在数据库设计中也经常使用C语言（MySql和Oracle是用C构建的两个最流行的数据库系统），它为许多计算机游戏中的高级图形提供支持。 从这个概述中，我们可以看到C及其衍生C++运行了互联网和整个世界的很大一部分。我们在日常生活中使用的许多设备和技术都是用C语言编写的或依赖于C语言。

在 C 语言中，需要先编写源代码文件，其中包含了程序的逻辑和语法。源代码文件一般使用文本编辑器创建，可以使用任何文本编辑器，例如 Notepad++、Sublime Text 等。在源代码文件中，程序员需要按照 C 语言的语法规则编写代码。

一旦源代码文件完成编写，需要将其编译为可执行文件。编译器是一种程序，它可以将源代码文件转换为可执行文件。编译器将源代码文件转换为机器语言的二进制代码，以便计算机能够理解和执行。通常使用 GCC（GNU Compiler Collection）等编译器来编译 C 语言源代码文件。

编译器执行以下三个主要步骤：

一旦可执行文件创建成功，程序员可以运行程序。要运行可执行文件，只需要双击它或在命令行中输入可执行文件的名称。计算机将读取可执行文件中的指令，并将它们转换为操作系统可以理解和执行的指令。程序将在计算机上运行，执行预期的操作。

在 C 语言中，程序是指一系列的指令和操作，用于完成特定的计算机任务。这些指令和操作被编写为文本文件，也称为源代码文件。在 C 语言中，程序由一个或多个函数组成，每个函数都是一组执行特定操作的指令。这些函数可以被调用来执行某个特定任务。在 C 语言中，程序必须遵循语法规则，以便能够被编译成机器可执行的代码，然后在计算机上运行。程序可以被编写来完成各种任务，例如计算数学方程式、处理文本文件、控制外部设备等。

编译器是一种计算机程序，用于将高级编程语言转换成计算机可执行的低级机器代码。编译器将程序源代码作为输入，并将其分析为语法结构，然后将其转换为目标代码。目标代码可以运行在不同的操作系统和硬件平台上，从而使开发人员能够编写一次代码并在多个平台上运行。编译器还可以执行其他任务，如优化程序代码以提高性能，检查语法错误和提供调试信息。

Unix和类Unix系统已经内置并安装了C编译器。这意味着Linux和MacOS内置了一个流行的编译器，称为GCC编译器（或GNU Compiler Collection）。

在本节的其余部分，我们将看到使用此编译器的示例，并且我基于Unix或类Unix系统构建了这些示例。因此，如果您有Windows系统，请确保为Linux启用Windows子系统。

首先，确保您已安装 GCC 编译器。您可以通过打开终端并输入通常在字符后面的提示来检查。

如果您使用的是MacOS并且尚未安装命令行开发人员工具，则会出现一个对话框，要求您安装它们 - 因此，如果您看到这一点，请继续这样做。

安装完这些命令后，打开新的终端会话并重新键入命令。如果您已经安装了命令行工具，您应该得到以下输出：

为了开发C程序，我们首先需要某种类型的文本编辑器。文本编辑器是我们可以用来在文本文件中编写代码（称为源代码）的程序。 为此，您可以使用命令行文本编辑器，如 nano 或 Vim，如果您熟悉这些。 您还可以使用IDE（集成开发环境）或具有类似IDE功能的文本编辑器（集成终端，无需离开编辑器即可在一个地方编写，调试，运行和执行程序的能力等等）。 具有这些功能的一个编辑器是Visual Studio Code，使用C / C++扩展。

我们可以编写任何我们喜欢的 C 程序，从一个非常基本的程序开始，例如将“hello world”输出到屏幕的程序。 当我们提到编译时，我们通常是指编译器将我们的源代码作为输入（我们用 C 编写的代码具有类似英语的语法），并将其翻译为生成机器代码语句作为输出。

这个机器代码直接对应于我们的源代码指令，但它是以CPU可以理解的方式编写的，因此它可以执行指令并执行它们。

这是一般的想法 - 但中间涉及 4 个较小的步骤。当我们编译代码时，我们实际上是在预处理、编译、组装和链接它。

当我们点击运行时，这些步骤开始发生，该命令分别是编译器和源代码文件的名称。

C 语言中的预处理 作为编译器一部分的另一个程序执行第一步 - 预处理器。预处理器做了很多事情 - 例如，它充当“查找和替换工具”，因为它扫描我们的源代码以查找特殊语句并搜索以 .#

以 ，like 开头的行称为预处理器指令。任何以 a 开头的行都向预处理器指示它必须执行某些操作。特别是，它告诉它应该自动用其他内容替换该行。我们没有看到这个过程，但它正在幕后发生。##include#

例如，当预处理器在我们的程序中找到前面的行时，从字面上告诉预处理器通过复制和粘贴该头文件（这是一个外部库）中的所有代码来代替我们自己的源代码中的该语句。因此，它将该行替换为文件的实际内容。

库中有函数原型和定义或提示。通过这种方式，所有函数都已定义，以便计算机在编译时识别它们，我们可以在程序中使用它们。

例如，函数定义为 内部 。其他头文件（即具有扩展名的文件）也会执行相同的步骤。 在预处理步骤中，代码中的注释也会被删除，宏也会展开并替换为它们的值。宏是被赋予名称的代码片段。

在这个阶段，如果我们的代码中没有错误，终端中应该没有输出，这是一个好的开始。

我们没有看到输出，但已经创建了一个扩展名仍然是 C 源代码的新文件。此文件包含预处理的输出，因此称为预处理源代码。在这种情况下，会生成一个新文件 ，但它在我们的编辑器中不可见。 如果我们运行了， 成功运行了，如果我们的代码有错误，或者我们没有遵循语言的语义，我们将看到一些错误，编译将结束。我们必须纠正错误并从头开始这一进程。

在生成预处理的 C 源代码的预处理步骤之后，接下来我们必须编译代码。这涉及获取仍然是源代码的代码并将其更改为另一种中间形式。我们在此步骤中使用编译器。 回顾一下，编译器是一个程序，它将源代码作为输入，并将其翻译成更接近计算机母语的东西。 当我们提到编译时，我们可以指将源代码转换为目标代码（机器代码）的整个过程，也可以指整个编译过程中的特定步骤。 我们现在讨论的步骤是编译时将预处理的 C 源代码程序的每个语句转换为对计算机更友好的语言。这种语言更接近计算机实际上可以直接理解的二进制语言。 这种中间语言是汇编代码，一种低级编程语言，用于控制 CPU 并操纵它以执行特定任务并接近计算机的内存。还记得历史记录部分中的汇编代码吗？ 每个CPU（计算机的大脑）都有自己的一组指令。汇编代码使用与 CPU 执行和执行的那些指令和低级操作直接相关的特定语句和命令。 因此，在编译过程的这一步中，文件中预处理的 C 源代码中的每个语句都由编译器转换为较低级别的汇编语言中的等效语句。 此操作的输出将创建一个以 结尾（因此在后台）的文件，其中包含程序集中的指令。 通过键入命令，我们可以查看编译器创建的文件的内容和有些难以理解的汇编命令（但是当我们单独键入时，这对我们来说是不可见的）。

如果我们仔细观察，我们会看到 C 源代码中使用的几个熟悉的关键字和语句，例如 ：main和printf，int

汇编意味着将包含汇编代码语句的文件作为输入，并在编译过程中自动执行的另一个程序的帮助下，将其转换为机器代码指令。这意味着它将具有输出实际的 0 和 1，或二进制格式语句。hello.s

此步骤也在幕后进行，它会导致源代码中的指令被翻译成最终语言。现在计算机终于可以理解这些指令了。

我们在 C 源代码中编写的每个命令都转换为汇编语言语句，最后转换为等效的二进制

我们编写的代码现在称为目标代码，特定计算机的CPU可以理解。这种语言对我们人类来说是无法理解的。

人们习惯于用机器语言编码，但这是一个非常乏味的过程。任何非机器代码符号（即，任何不是 0 和 1 的符号）都很难理解。直接用这种语言编码非常容易出错。

在此阶段，将创建另一个扩展名为（用于对象）的文件 - 因此在我们的例子中，它将是…hello.c

我们可以看到包含机器级指令的对象文件的实际内容如果我们这样做，我们将看到以下非人类可读的内容： 我也看不懂，我只看懂锟斤拷[憋笑]

程序非常简单，但它是一种传统，当您第一次开始学习如何使用新的编程语言编码时，它也充当测试消息。hello world

如果您成功执行“Hello World”程序，这将让您知道您的系统已正确配置。 “hello world”程序包含该语言的基本语法，我们可以将其分解为更小的部分：

头文件是外部库。这意味着它们是一些开发人员已经编写的一组代码，供其他开发人员使用。

它们提供了 C 语言核心中未包含的功能。通过将头文件添加到我们的代码中，我们获得了可以在程序中使用的其他功能。

头文件，如扩展名中的结尾。特别是，编译器中已经内置了类似头文件。 该行是库文件中预先编写的函数的指令，它告诉计算机访问并将它们包含在我们的程序中. stdio.h为我们提供功能 ，这意味着我们将能够从用户那里获得输入和输出。因此，我们可以使用输入/输出函数，

这是 C 程序的主要启动函数。大括号 （） 是包装我们程序中应该包含的所有代码的主体。{}

此行充当所有 C 程序的样板和起点。它让计算机知道在执行我们的程序时从哪里开始读取代码。

printf(“Hello world/n”);将短语“Hello world”打印到控制台。当我们想说些什么并在屏幕上看到输出时，我们使用。我们要输出的字符需要用双引号和括号括起来。printf(“”)

这是一个转义字符，这意味着它会创建一个换行符，并告诉光标在看到它时移动到下一行。/n

指示句子的结尾和该行代码的结尾。;

用最简单的术语来说，您可以将变量视为命名框。一个盒子，用作存储位置和位置，用于保存内容可能不同的不同信息。 每个盒子都有一个唯一的名称，就像贴在外面的标签，这是一个唯一的标识符，信息/内容存在于里面。内容是变量的值。 变量保存并指向一个值，指向一些有用的数据。它们充当文字数据的引用或抽象。该数据存储在计算机的内存中，并占用一定的空间。它就在那里，所以我们以后可以检索它，并在需要时在我们的程序中使用它。 顾名思义，变量指向的内容可能会有所不同。随着信息在程序生命周期内的变化，它们能够随着时间的推移采用不同的值。

命名变量的过程称为赋值。将右侧的特定值设置为左侧的特定变量名称。您可以使用=或 赋值运算符来执行此操作。

正如我所提到的，您可以更改变量的值，以便可以分配和重新分配变量。重新赋值时，新值将指向变量名称。因此，该值可以是新值，但变量名称保持不变。

C 编程语言是一种强静态类型语言，与许多其他现代编程语言不同。

在静态类型语言中，需要显式声明变量为特定数据类型。这样，编译器在编译时就知道变量是否能够执行它被设置和请求执行的操作。

在动态类型语言中，变量可以在不同的数据类型之间更改，而无需显式定义该数据类型。

因此，在用 C 语言声明新变量时，您需要定义并指定它是什么类型，以及它的值包含什么类型的数据。

变量的类型是它所保存的值的类型。这让程序和后来的编译器知道它正在存储什么样的信息。

若要声明变量，请指定数据类型，并为变量命名。可选步骤是设置初始值。不要忘记结尾的分号，并结束了语句！

int n;正在声明一个变量。声明意味着我们为变量定义一个名称并指定其类型。

我们不一定需要为变量指定值。这就足够了，因为声明一个变量告诉计算机我们希望一个变量存在，我们需要为它分配一些内存空间。该值可以并且将在以后存储。

当我们稍后为变量赋值时，无需再次指定数据类型。我们也可以一次声明多个变量。

如果我们声明一个变量并立即为其赋值，这称为初始化变量。

int n = 27;正在初始化变量。它指的是分配一个初始值，我们可以稍后更改该值。

如果新值是相同的数据类型，则不需要包含数据类型，只需包含新值即可。如果数据类型不同，我们将收到错误。

例如:

C 语言中最基本的数据类型是 。您可以使用它来存储单个字符，例如 ASCII 图表的字母，如“a”、“Z”或“！”。（请注意我如何使用单引号将单个字符括起来 - 在这种情况下您不能使用双引号。char char还允许您存储从 [-128 到 127] 的数字，并且在这两种情况下都使用 1 字节的内存。 无符号字符可以采用一系列数字形式 [0-255]

int是一个整数，一个整数，可以保存正值或负值或 0 但没有小数。

它是最多一定位数的值。当您声明 时，计算机会为其分配 4 个字节的内存。更具体地说，它至少使用 2 个字节，但通常使用 4 个字节。4 字节的内存意味着它分配 32 位（因为 1 字节 = 8 位）。所以一个 int 有 2int32可能的值 – 超过 4 亿个可能的整数。

范围为 -231到 231-1，特别是从 [-2，147，483，648 到 2，147，483，647]。

浮点数是一个浮点值，它是一个具有小数（也称为实数）的数字，具有单精度。它分配 4 个字节的内存。

算术运算符是对数字执行数学函数的数学运算符。运算可以包括加法、减法、乘法和除法。

最常用的运算符是：

比较运算符为：