C语言
计算机的组成（预备知识）
计算机组成
-
计算机：能进行计算和逻辑的设备
-
硬件：组成计算机的各种物理部件（鼠标，键盘）【硬件=电子设备+单片机编程+集成电路+嵌入式系统】
-
软件：计算机中运行的程序和数据【软件=系统软件+应用软件+编程语言+算法和数据结构】
计算机的六大部件
- 中央处理器（CPU）
- 内存
- 输入设备
- 输出设备
- 外存储器
- 网路
计算机的工作原理
- 存储程序
- 程序控制
计算机语言
- 机器语言：二进制0和1构成
- 汇编语言：充当翻译
- 高级语言：C/C++,JAVA,Pytnon,PHP,C#
C语言的简史与特点
嵌入式开发就是针对Linux系统的开发，而Linux系统使用C语言开发的，所以从事嵌入式开发要使用C语言
C语言程序的开发过程
* 编辑：程序员向.c文件写入程序
* 编译：将源文件（.c）编译成可执行程序（二进制）
* 运行：运行可执行程序
C语言程序的编译过程
- 预处理
- 编译
- 汇编
- 链接
一个简单的C语言程序
功能：要求在控制台上输出“hello world”
代码：
/*************************************************************************
> File Name: demo01.c
> Author: 冯鹏飞
> Description: C语言程序的基本结构
> Created Time: 2024年11月25日 星期一 10时51分25秒
************************************************************************/
// 引入系统库（系统的标准输入输出库，如：scanf(),printf()）
#include <stdio.h>
// 入口函数：每一个.c文件有且仅有一个入口函数
// C语言中入口函数的返回值和参数列表比较灵活，唯一的要求：函数名必须是main
int main(int argc,char *argv[])
{
// 向控制台输出hello world!
printf("hello world!\n");// 一行代码执行结束，使用“;”表示结束
return 0;
}
程序结构分析：
- 注释：代码中起到解释说明的文字（提高代码的可读性），或对代码进行屏蔽，不会被执行
- 预处理命令：程序中包含的某一文件内容
- 主函数：C程序的如口函数，一个C文件有且仅有一个主函数（main函数）
- 函数头/函数说明：说明函数类型，函数名和函数参数，举例：int main（）
- 函数体：包括变量说明和语句执行部分
- 函数调用语句：比如格式输出函数，举例：printf（）
C语言书写格式
C语言在编码的时候，需要遵循如下规范：
* 常用缩进书写格式（一般缩进2~4个字符）
* 有足够的注释（添加必要的注释，使代码更好理解）
* 有合适的空行（一般预处理命令和函数，全局变量和函数，函数和函数之间）使代码结构更清晰
* {}对齐并独占一行
* 函数体内采用分层缩进和模块化的书写方式
* 不把多条语句写在程序的同一行上
* 命名：变量或者函数命名要尽量包含更多含义，但不能太长
C语言程序的设计特点
- C程序有一个或多个函数组成，但有且仅有一个主函数（main函数）；main函数是程序执行的入口，可至于任意位置
- 程序中可以有预处理命令（#include）预处理命令通常在程序最前边
- 每个语句以分号结尾；预处理命令，函数头，和{}之后不加分号
- 函数体由一对{}括起来
- 包含在/…/内文本为注释
- 一行内可以写几个语句，一个语句也可以写多行
- 程序区分大小写字母。一般变量，语句用小写；符号变量，宏名用大写
- 标识符和保留字之间必须加空格分割
C语言中的注释
在C语言中，注释分为单行和多行注释
##### 单行注释
用//双斜杠表示，用于常量，变量，函数调用等的定义
多行注释
使用/*…*****/表示，它可以占用多行代码但不能嵌套，一般用于函数文件头说明
注意：由多行注释衍生出一种更为细致的注释称之为文档注释
数据类型
定义
数据类型其实使固定大小内存的别名，并且描述了一个变量存放什么类型的数据。简单来说，就是组织和草主数据。
数据：计算机要处理的的数据（数字，字符串，文字，符号，图片，音频，视频等）
- 数据类型不仅帮助我们组织和操作数据，还决定了程序如何有效地利用内存
- 了解数据类型的内存需求是理解计算机管理和操作数据的关键
注意：简单来讲，程序的运行需要用到内存
内存存储单位
- 比特（btye）：计算机存储容量的一种单位，一般应用层最小存储单元的表示
- 比特位（bit）：计算机是以二进制数的方式进行存储的，应用层可以通过位运算进行位的操作
1个字节（byte）=8位（bit）
数据类型分类和计算方法
数据类型在内存中的大小
| 序号 | 数据类型 | 中文说明 | 大小（字节） |
|---|---|---|---|
| 1 | short | 短整形 | 2 |
| 2 | int | 基本整形 | 4 |
| 3 | long（long int） | 长整型 | 4（32位编译器）/8（64位编译器） |
| 4 | long long（long long int） | 长长整型 | 8 |
| 5 | float | 单精度浮点型 | 4 |
| 6 | double | 双精度浮点型 | 8 |
| 7 | char | 字符型 | 1 |
| 8 | bool | 布尔型，真–true，假–false | 1 |
注意：因为C语言没有byte这个单位，所以我们一般使用char来表示字节，因为1个char==1个byte
获取某个数据类型或者变量所占的字节数-->sizeof（某个数据类型或者变量名）
总结：①直接联系在内存中所占的字节数跟C语言的编译系统有关
②计算某个数据类型所占的字节数可以用sizeof
③布尔类型要添加#include <stdbool.h>,大家也可以使用int类型的0表示假，非0表示真
常量与变量
在C语言重，数剧的基本表现形式是常量和变量。不管是常量还是变量，都是需要在内存开辟一块空间，用于数据的存放
常量
定义：在程序执行过程中其值不能改变的量
分类：int，float，char和符号常量
- 整型常量（int）：
①整型常量可用十进制，八进制，十六进制三种形式表示。
②整型常量中的长整型数据可用L最为后缀
- 整型常量的分类
①有符号和无符号基本整型常量（-128~127）
②有符号和无符号长整型常量
③有符号和无符号长整型常量
浮点型常量
C语言中的浮点数就是平常所说的常数，有两种表现形式:
①十进制小数形式：0.123,-17.8
②指数形式：123.0=1.23E3
注意：
①在符号E前必须要有数字
②在符号E的后面必须为数字
③实型常量后缀用F/f表示，双精度型用L/l表示
字符常量
用单引号’ ‘括起来的字符。
转义字符常量 ：以反斜杠’\‘开头的字符序列，表示控制及不可见的字符，如：
| 序号 | 字符形式 | 含义 | ASCII码 |
|---|---|---|---|
| 1 | \n | 换行 | 10 |
| 2 | \r | 回车 | 13 |
| 3 | \0 | 空字符 | 0 |
| 4 | \t | 水平制表 | 9 |
字符串常量
说明：在C语言中是支持字符串常量的，但不支持字符串变量，字符串变量需要使用字符数组或者字符指针实现
- 用一对双括号“ ”括起来的字符序列
- 可以输出一个字符序列
注意：字符串常量“a”与字符常量’a‘区别
系统自动为字符串常量加上结尾的"\0”，使所占内存单元多一个，单字符常量的长度不变，可用sizeof()运算符来测量。
1h duiahs中文字符= 2英文字符，中文字符在内存中的实际占用空间=2个数据字节+空位字节(\0)=3个字节。
符号常量
定义一个标识符来代表一个常量
好处：
- 增加可读性
- 增强可维护性
定义符号常量：
-
用编译预处理命令（#define宏定义）
#define 标识符 字符串 -
标识符和字符串之间用空格隔开
-
句末不用分号
片转存中…(img-jMtV8rAL-1732527858527)]
1h duiahs中文字符= 2英文字符，中文字符在内存中的实际占用空间=2个数据字节+空位字节(\0)=3个字节。
符号常量
定义一个标识符来代表一个常量
好处：
- 增加可读性
- 增强可维护性
定义符号常量：
-
用编译预处理命令（#define宏定义）
#define 标识符 字符串 -
标识符和字符串之间用空格隔开
-
句末不用分号
-
标识符的命名用大写，若有多个单词，则用下划线_分隔