第1章 步入C語言的世界——Hello C

C語言是國際上廣泛流行的計算機高級程序設計語言，從誕生就注定了會受到世界的關注。它是世界上最受歡迎的語言之一，具有強大的功能，許多軟件都是用C語言編寫的。學習好C語言，可以為以后的程序開發打下堅實的基礎?，F在就跟筆者一起步入C語言的世界吧。

本章要點（已掌握的在方框中打鉤）

□C語言的開發環境

□開始C編程——我的第一個C程序

1.1 C語言的開發環境

學習一門編程語言之前，首先要做的就是熟悉這門語言所使用的開發軟件——開發環境。下面介紹一下C語言常用的開發環境。

1.1.1 C語言常用的開發環境

C語言常用的集成開發環境（Integrated Development Environment，IDE）和編譯器有Microsoft Visual C++6.0、Microsoft Visual C++.NET、Turbo C、Borland C++Builder、Code::Blocks、Dev-C++、KDevelop、Eclipse CDT等。IDE主要是在程序員開發時提供各種軟件應用組件，而受程序員歡迎的IDE都有一個共同點，那就是用戶界面非常有吸引力。

01 Microsoft Visual C++

Microsoft Visual C++不僅是一個C++編譯器，而且是一個基于Windows操作系統的功能強大的可視化集成開發環境。自1993年微軟公司推出Visual C++1.0后，隨著其新版本的不斷問世，Visual C++已成為專業程序員進行軟件開發的重要工具。雖然微軟公司推出了Visual C++.NET（Visual C++7.0），但它的應用有很大的局限性，只適用于Windows 2000、Windows XP和Windows NT 4.0。所以實際中，更多的是以Microsoft Visual C++6.0為平臺。Microsoft Visual C++6.0由許多組件組成，包括編輯器、調試器以及程序向導AppWizard、類向導Class Wizard等。這些組件通過一個名為Developer Studio的組件集成為和諧的開發環境。Microsoft Visual C++較受推崇的是Microsoft Visual C++6.0，簡稱VC 6.0。

02 Microsoft Visual C++.NET

Microsoft Visual Studio.NET是Microsoft Visual Studio 6.0的后續版本，是一套完整的開發工具集。它在.NET平臺下調用Framework的類庫，功能強大，其中包含了Visual C++開發組件。

03 Turbo C

Turbo C是美國Borland公司的產品，是一個基于DOS平臺的應用程序，也可以在Windows環境下運行。目前比較新的版本為Turbo C 3.0，常用的版本是Turbo C 2.0。Turbo C 2.0是C語言集成環境，它集編輯、編譯、連接和運行功能于一身，使得C程序的編輯、調試和測試非常簡捷，編譯和連接速度極快，使用也很方便。它提供了兩種編譯方式，一種是命令行方式，另一種是集成開發環境。

04 Borland C++Builder

Borland C++Builder是Borland公司繼Delphi之后推出的一款高性能集成開發工具，具有可視化的開發環境，是基于C++語言的快速應用程序開發工具。C++Builder充分利用已經發展成熟的Delphi的可視化組件庫，吸收Borland C++優秀編譯器的諸多優點，結合先進的基于組件的程序設計技術，已成為一個非常成熟的可視化應用程序開發工具。C++Builder可以快速、高效地開發出基于Windows環境的各類程序，尤其在數據庫應用和網絡應用方面，更是一個十分理想的軟件開發平臺。

05 Code::Blocks

Code::Blocks是一個開放源碼的全功能的跨平臺C/C++集成開發環境，在Linux、macOS、Windows操作系統上都可以運行，且自身體積小，安裝非常方便。它擁有簡潔的用戶界面，高效的編譯器和調試器等，而且不需要購買許可證，上手難度不高，是一款輕量卻又不失強大功能的好軟件，支持GCC和g++（Linux操作系統下）。Code::Blocks由純粹的C++語言開發完成，它使用了著名的圖形界面庫wxWidgets（2.6.2 unicode版）。

不同版本的C語言編譯系統，所實現的語言功能和語法規則又略有差別，因此讀者應了解所用的C語言編譯系統的特點，這可以參閱有關手冊。

本書主要是以Code::Blocks 16.01為程序開發環境，因為它功能完善，操作簡便，界面友好，適合初學者開發使用。它除了能夠完成最基本的編輯、編譯、調試的功能，還具備以下特點。

（1）開源。

開源全稱為開放源代碼。開源軟件的本質是開放，也就是任何人都可以得到軟件的源代碼，并在版權限制范圍內使用。

（2）跨平臺、跨編譯器。

Windows、Linux、mac OS操作系統都可以使用，即使將來更換了設備也無須擔憂。支持多款編譯器，只要簡單配置就可以輕松切換GCC/g++、Visual C++、Borland C++、Intel C++等20多款編譯器。

（3）插件式框架。

初學者可能無法理解框架的概念，簡單說就是方便添加各種小功能。

（4）采用C++寫成。

運行環境非常簡單，不用安裝其他龐雜的架構。

（5）升級頻繁與維護良好。

幾乎每個月都有升級包，還有熱心網友提供的各種功能包。

（6）內嵌可視化GUI設計。

IDE的圖形界面，采用了wxWidgets。

1.1.2 Code::Blocks開發環境

Code::Blocks 16.01下載完成后會得到一個安裝包（.exe可執行文件），雙擊該文件即可開始安裝。具體安裝過程如下。

雙擊.exe文件，直接進入安裝程序，如下圖（左）所示，單擊【Next】按鈕。

同意Code::Blocks的各項條款，如下圖（右）所示，單擊【I Agree】按鈕。

選擇要安裝的組件，默認選擇Full全部安裝，如下圖（左）所示，然后單擊【Next】按鈕。

選擇安裝路徑時，默認位置即可，也可以安裝在任意位置，但是路徑中不要包含中文，如下圖（右）所示，然后單擊【Install】按鈕。

等待安裝。安裝完成后，如下圖（左）所示，單擊【Finish】按鈕。

打開【開始】→【所有程序】，會發現多了一個名為“CodeBlocks”的文件夾，如下圖（右）所示，證明Code::Blocks已安裝成功，同時在桌面上也會產生CodeBlocks的快捷方式。

啟動Code::Blocks 16.01，窗口如下圖所示。

1.1.3 手機編譯器

對于沒有計算機，或者計算機不在身邊的讀者，也可以使用手機隨時學習C語言，只需要在手機上安裝C語言的編譯器。不過由于手機屏幕限制，虛擬鍵盤使用非常不便，因為要經常在英文、數字、符號之間切換，代碼編寫效率較低。

目前，比較常用的手機編譯器有C4droid、C語言編譯器、Quoda、AIDE、CppDroid、Mobile C等。這些軟件需要到手機的“應用商店”或者官網中下載安裝，有些是需要付費的。

本書主要介紹在安卓系統中使用的一個用戶友好、功能強大的C/C++IDE和編譯器C4droid。C4droid默認使用TCC（Tiny C Compiler）為編譯器，可以選擇安裝GCC插件和SDL插件庫（不需要ROOT）。選用GCC后，可以用SDL（簡單直控媒體層庫，需安裝SDL plugin for C4droid）和QT（Nokia官方開發庫，需安裝SDL plugin for C4droid）；也可以開發Native Android App（需安裝SDL plugin for C4droid），就像Google NDK一樣。GCC插件的4.7.2版本提供了示例程序，包含SDL、Android Native、QT和命令行測試程序源碼。

C4droid支持離線C語言編譯器、源代碼編輯器、語法高亮、標簽、自動補全代碼、代碼格式化、文件關聯和撤銷/重做、調試器、可定制的圖形用戶界面等常用功能，編譯時間隨手機CPU主頻而定，主頻越高編譯越快，支持將程序打包成.apk安裝包。

下面介紹筆者安裝C4droid的具體過程。

首先在計算機上搜索“C4droid安卓漢化版”，通過手機掃碼或者用連接線的方式把手機連接到計算機上，直接把軟件下載到手機上并進行安裝，如下圖（左）所示。

安裝成功后，在手機桌面上會出現C4droid的圖標，如下圖（右）所示。

在安裝過程中出現“Do you want to install GCC？”提示，這時選擇【Yes】。當出現“You need to install GCC for C4droid from Google Play，proceed？”提示時，選擇【OK】。

GCC和SDL也可以在軟件安裝完成后單獨安裝。單擊手機桌面上的C4droid圖標，啟動C4droid，單擊右上角下拉按鈕，選擇【Preferences】選項，找到【Install GCC】和【Install SDL】就可以進行安裝了，如下圖所示。

當然讀者也可以直接在手機的“應用商店”中搜索“C4droid”，可以找到很多類似的應用程序。

1.2 開始C編程——我的第一個C程序

C語言集成開發環境比較多，沒有必要對每一種開發環境都熟練地掌握，只需要精通一種開發環境即可。下面在開發環境中學習編寫第一個C程序。

1.2.1 程序編寫及運行流程

匯編程序要轉換成可執行文件（可以理解為能夠“單獨運行”的文件，一般在Windows操作系統中常見的可執行文件為.exe、.sys、.com文件等），需要通過匯編器來實現。那么，對于用C語言編寫的代碼，是如何把它轉換為可執行文件的呢？

要轉換C語言源代碼為可執行文件，需要借助的工具是編譯器（Compiler），轉換的過程叫作編譯。經過編譯生成目標程序，目標文件是機器代碼，是不能夠直接執行的，它需要有其他文件或者其他函數庫輔助，才能生成最終的可執行文件，這個過程稱之為連接，使用的工具叫作連接器。

C程序的編寫和運行流程如下圖所示。

我們把編寫的代碼稱為源文件或者源代碼，輸入、修改源文件的過程稱為編輯。在這個過程中還要對源代碼進行布局排版，使之有層次、方便閱讀，并輔以一些說明的文字，幫助我們理解代碼的含義，這些文字稱為注釋。它們僅起到說明的作用，不是功能代碼，不會被執行。編輯的源代碼經過保存，生成擴展名為“.c”的文件。這些源文件并不能夠直接運行，而需要經過編譯，把源文件轉換為以“.obj”為擴展名的目標文件。此時目標文件再經過一個連接的環節，最終生成以“.exe”為擴展名的可執行文件。計算機系統能夠運行的是可執行文件。

1.2.2 在Code::Blocks中開發C程序

啟動Code::Blocks 16.01并新建程序。

范例1-1 使用Code::Blocks 16.01創建C程序并運行。

第1步：創建.c文件，如下圖（左）所示，在Code::Blocks窗口中單擊【Create a new project】。

當然也可以用菜單或者功能按鈕區域里的命令按鈕來創建新文件。在【New from template】對話框中選擇【Files】→【C/C++source】，如下圖（右）所示，單擊【Go】按鈕。

在【C/C++source】對話框中選擇【C】，如下圖（左）所示，單擊【Next】按鈕。

在“Filename with full path：”下的文本框中輸入完整的文件名“1-1.c”，注意不要出現全角字符，然后單擊文本框右邊的【...】路徑選擇向導按鈕，如下圖（右）所示，選擇文件保存路徑后，單擊【Finish】按鈕。

在主窗口的工作區中可以看到多了一個名字為“1-1.c”的文件選項卡[見下圖（左）]，現在可以在這里面輸入以下代碼（代碼1-1.txt）。

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#include <stdio.h>               /*包含標準輸入輸出頭文件*/
int main (void)                  /*主函數*/
{                                /*函數體開始*/
     printf(“Hello C!\n”);       /*在屏幕上輸出Hello C!*/
     return 0;                   /*主函數結束后返回值0*/
}                                /*函數體結束*/

---

第2步：運行程序。

單擊功能按鈕區中的【Build and Run】按鈕，程序直接完成編譯、連接和運行工作，如下圖（右）所示。

在程序執行窗口中輸出程序的結果，如下圖所示。

提示

如果程序在編譯時有語法錯誤，則不出現運行結果，會在代碼編輯工作區下面的“Logs & others”窗口中顯示“第×行……（錯誤信息）”，這時可以按照這些提示信息修改代碼，重新編譯、運行，直到沒有語法錯誤，并且能夠在程序執行窗口中輸出程序的結果為止。對應快捷鍵：編譯【Ctrl+F9】，運行【Ctrl+F10】。

1.2.3 在手機編譯器中開發C程序

單擊手機桌面上的C4droid圖標，啟動C4droid。

第1步：在提示行中直接輸入代碼，如下圖（左）所示。

第2步：運行程序。

單擊窗口底部功能按鈕區中的【RUN】，程序直接完成編譯、連接和運行工作。如果代碼有語法錯誤，窗口中會出現錯誤提示，如下圖（右）所示，提示錯誤出現在第一行中，點擊屏幕，回到編輯窗口中修改所有錯誤。

重新單擊【RUN】，直到在程序執行窗口中輸出正確的結果，如下圖（左）所示。此時點擊屏幕回到編輯窗口中。

第3步：保存程序。

窗口底部功能按鈕區中的【OPEN】【NEW】【SAVE】【COMPILE】可以打開文件、創建新文件、保存文件、編譯文件。如點擊【SAVE】，在提示窗口中輸入完整的文件名即可保存，如下圖（右）所示。

1.3 高手點撥

學習任何一種編程語言，實踐練習都是十分重要的，不要只看不練、眼高手低。要活學活用，看完課本中的范例之后，自己要在開發環境中獨立操作一遍，不能認為簡單而不親手去操作。在編寫C語言程序時，一定要注意養成好的書寫習慣，好的書寫習慣是一名優秀程序員具備的基本修養。一段程序可以反映一個人的編程水平，所以，針對C語言編程的書寫，有以下4點建議。

（1）在每個程序文件最前面注釋編寫日期、程序的功能。

（2）代碼格式要清晰，避免錯亂；每段代碼后面要注釋這段代碼的功能，便于以后的修改和查看。

（3）程序的模塊化，也就是說對于一些功能復雜的程序，除了main()函數之外，還要定義其他函數，以免main()函數中的程序煩瑣，也便于其他函數調用某個功能模塊。例如，一個程序既要對整數排序，又要實現比較大小，那么可以將排序的程序放在函數A中，將比較大小的程序放在函數B中，然后在main()函數中調用這兩個函數就可以了。如果其他函數中的整數也要排序，只需調用排序函數A就可以了，避免反復書寫同樣功能的程序段。

（4）函數命名規范化，例如，某段程序專門實現排序，可以將這段程序放到一個自定義函數中，將這個函數命名為“order”。因為order有排序的意思，這樣命名可以一目了然，閱讀程序的人通過函數名就可以知道該函數實現什么樣的功能，便于理解。

1.4 實戰練習

在Code::Blocks中編寫C程序，在程序執行窗口中輸出如下一行內容：“你好，世界！”