【C語言】03-第一個C程序代碼分析


說明:這個C語言專題,是學習iOS開發的前奏。也為了讓有面向對象語言開發經驗的程序員,能夠快速上手C語言。如果你還沒有編程經驗,或者對C語言、iOS開發不感興趣,請忽略

上一篇中我們已經創建了一個C程序,接下來分析一下里面的代碼。

項目結構如下:

一、代碼分析

打開項目中的main.c文件(C程序的源文件拓展名為.c),可以發現它是第一個C程序中的唯一一個源文件,代碼如下:

1 #include <stdio.h>
2 
3 int main(int argc, const char * argv[])
4 {
5 
6     // insert code here...
7     printf("Hello, World!\n");
8     return 0;
9 }

1.#include <stdio.h>

  • #include 是C語言的預處理指令之一,所謂預處理,就是在編譯之前做的處理,預處理指令一般以 # 開頭
  • #include 指令后面會跟着一個文件名,預處理器發現 #include 指令后,就會根據文件名去查找文件,並把這個文件的內容包含到當前文件中。被包含文件中的文本將替換源文件中的 #include 指令,就像你把被包含文件中的全部內容拷貝到這個 #include 指令所在的位置一樣
  • 如果被包含的文件拓展名為.h,我們稱之為"頭文件"(Header File),頭文件可以用來聲明函數("函數"就是面向對象中的"方法"),要想使用這些函數,就必須先用 #include 指令包含函數所在的頭文件
  • #include 指令不僅僅限於.h頭文件,可以包含任何編譯器能識別的C/C++代碼文件,包括.c,.hpp,.cpp等,甚至.txt,.abc等等都可以

也就是說你完全可以將第3行到第9行的代碼放到其他文件中,然后用 #include 指令包含進來,比如:

1> 將第3行到第9行的代碼放到my.txt

2> 在main.c源文件中包含my.txt文件

程序還是可以照常運行的,因為 #include 的功能就是將文件內容完全拷貝到 #include 指令所在的位置

  • 不過你可能會疑惑,為什么stdio.h用尖括號<>,而my.txt用雙引號"" ?這個很好區別,如果是系統自帶的文件,最好用<>;如果是開發人員自己創建的文件,最好用""

 說明:這里用txt文件純屬演示,平時做項目不會這樣做,除非吃飽了撐着,才會把代碼都寫到txt中去

 

2.main函數

  • 前面也已經提到,C中的函數就是面向對象中的"方法"。C語言是一門面向過程的語言,是以過程為中心的編程思想,就是先分析出解決問題所需要的步驟,然后用函數把這些步驟一步一步實現,使用的時候一個一個依次調用函數就可以了
  • 一個C程序中一定會有一個main函數,也只能有一個main函數。main函數是整個C程序的入口。main.c的第3行代碼就定義了一個main函數。
  • main函數的返回值為int類型,接收2個參數,其實可以不寫參數

main函數可以簡化成這樣:

main()
{
    // insert code here...
    printf("Hello, World!\n");
return 0; }

這里要注意的是:這里的main函數沒有寫返回值類型,並不代表函數沒有返回值,而是表示返回值類型為int類型,void才代表函數沒有返回值

由於C語言的語法限制不嚴格,我們還可以進一步簡化main函數:

main()
{
    // insert code here...
    printf("Hello, World!\n");
}

雖然它要求main函數返回int類型的值,但我們可以不返回

 

3.stdio.h

  • stdio.h 是C語言函數庫中的一個頭文件,里面定義了一些標准輸入輸出函數。在main.c的第1行代碼中,用#include指令包含了stdio.h文件。
  • 這里之所以包含 stdio.h 文件,是因為在第7行中用到了在 stdio.h 內部聲明的printf函數,這個函數可以向標准輸出設備(比如顯示器屏幕)輸出數據,屏幕上輸出的文字就是第7行代碼printf("Hello, World!\n");造成的,雙引號""內的文本為C語言的字符串

 

二、開發和運行C程序的步驟

步驟圖如下:

1.編寫程序

C語言源文件的擴展名為".c",源文件以ASCII碼形式存儲,不能直接被計算機執行,因為計算機只能識別二進制指令,也就是0和1

2.編譯(VC環境下)

  • 把C的源程序翻譯成計算機可以識別的二進制形式的目標代碼文件,這個過程稱為編譯,由C的編譯器完成
  • 在編譯的同時,還對源程序的語法等進行檢查。若出現語法錯誤,則編譯失敗。如果編譯成功則生成目標文件,目標文件名跟源程序文件名一樣,擴展名為".obj"。比如,mj.c編譯后生成目標文件mj.obj
  • 每個源文件是單獨進行編譯的,假如一個項目中有多個.c源文件,編譯成功會生成多個對應的.obj目標。一般情況下,目標文件之間是有關聯的,比如 a.obj 可能會調用 b.obj 中定義的一個函數,因此它們都不能夠單獨被計算機執行,而且目標文件中並不包含程序運行所需要的庫函數等

3.鏈接(VC環境下)

  • 將所有有關聯的obj目標文件,以及系統提供的C庫函數等組合在一起生成可執行文件的過程,稱為"鏈接"
  • 鏈接生成的可執行文件的文件名跟源程序文件同名,擴展名為".exe",計算機可以直接執行

4.運行

* 如果是在Windows環境下,直接雙擊".exe"文件即可運行C語言程序

* 由於我們的第一個C程序,是在Mac OS X系統環境下用Xcode創建的命令行項目,Mac OS X系統是基於UNIX系統的,因此生成的可執行文件的這樣的:

 

* 雙擊可以用終端(命令行)打開:

 

三、總結

說了這么多,總結一下第一個C程序的運行步驟:

1.在編譯前先執行#include指令,拷貝stdio.h的內容到源程序中

2.編譯源程序,生成目標文件

3.鏈接C語言函數庫,生成可執行文件

4.運行可執行文件,在屏幕上輸出"Hello, World!"

看起來好像挺多步驟的、挺麻煩的,但是當我們點擊Xcode的運行按鈕時,Xcode會自動按順序執行上面4個步驟


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