iOS開發系列--C語言之基礎知識

概覽

當前移動開發的趨勢已經勢不可擋，這個系列希望淺談一下個人對IOS開發的一些見解，這個IOS系列計划從幾個角度去說IOS開發：

• C語言
• OC基礎
• IOS開發（iphone/ipad）
• Swift

這么看下去還有大量的內容需要持續補充，但是今天我們從最基礎的C語言開始，C語言部分我將分成幾個章節去說，今天我們簡單看一下C的一些基礎知識，更高級的內容我將放到后面的文章中。

今天基礎知識分為以下幾點內容（注意：循環、條件語句在此不再贅述）：

1. Hello World
2. 運行過程
3. 數據類型
4. 運算符
5. 常用函數

Hello World

既然是IOS開發系列首先看一下在Mac OS X中的C的運行

打開Xcode

選擇命令行程序

填寫項目名稱並選擇使用C語言

選擇保存目錄

自動生成如下代碼

OK，在Xcode上我們編寫自己的程序如下

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//  main.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
//

#include <stdio.h>

void showMessage(){
    printf("Hello,World!\n");
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    showMessage();
    return 0;
}

在上面的程序中我們需要解釋幾點：

1. main函數是程序入口，一個程序只能有一個main()函數，需要有一個整型返回值（事實上返回值int可以省略，但是這並不代表不返回值，而是默認為int；我們也可以在main()函數中不提供return，這是因為c語言語法要求不夠嚴格）；
2. #include是預處理指令，用於包含指定文件（注意在編譯前即處理），它實際做的工作就是把對應文件復制到指定的位置； 包含的內容可以是任何類型的文件，而不僅僅是.h文件；
3. 上面的showMessage函數必須寫在main()函數上面，如果寫在下面則必須在main()函數之前聲明；

注意：#include 包含文件時有兩種方式：使用<>和””。區別就是<>包含只會查找編譯器庫函數文件，因此適用於包含庫函數；而“”包含則首先查找程序當前目錄，如果沒有找到則查找庫函數路徑，因此適用於自定義文件；

運行過程

C語言的運行分為兩大步：編譯和鏈接

• 編譯：編譯階段會將對應的xxx.c源文件（ASCII格式）編譯成目標文件xxx.obj，它是二進制格式（當然一般我們會有多個.c文件，也就會生成多個對應的.obj）；在編譯之前要進行預處理（例如#include指令），在編譯的同時還要進行語法檢查；生成的.obj文件並不能單獨執行，因為各個.obj之間是有關聯的，而且他們還各自引用了C語言庫函數；
• 鏈接：鏈接的過程就是將各個.obj文件和C語言庫函數一起組合生成一個可執行文件的過程；

擴展

在大型項目開發中程序中所有的代碼都寫到一個文件中是不現實的，我們通常將一個子操作分為兩個文件：.c文件和.h文件。在.c文件中實現對應的函數，在.h中進行函數聲明，這樣只要在主函數上方包含對應的頭文件就可以將子操作分離出來而且不用考慮順序問題。例如改寫“Hello World”的例子（注意message對應的.c和.h文件名完全可以不相同，但是出於規范的目的我們還是取相同的文件名）：

message.h

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//  Message.h
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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void showMessage();

message.c

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//  Message.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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#include <stdio.h>

void showMessage(){
    printf("Hello,World!\n");
}

main.c

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//  main.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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#include <stdio.h>
#include "Message.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    showMessage();
    return 0;
}

可以發現程序仍然可以正常運行，但是我們思考一個問題：如果我們不分成兩個文件，直接在主函數文件中包含message.c是否也可以正常運行呢？答案是否定的，原因是由於編譯生成的兩個文件main.obj和 message.obj在鏈接時會發現main.obj中已經有message.obj中定義的showMessage函數，拋出“標示符重復”的錯誤。

數據類型

類型修飾符

從上圖我們可以清晰的看到C語言的數據類型結構，當然對於這些類型我們還有一些類型修飾符（或叫限定符）

• short 短型 ，修飾int、double
• long 長型，修飾int、double
• signed 有符號型,修飾int、char
• unsigned 無符號型，修飾int、char

對於類型修飾符需要做如下解釋

1. 這些修飾符經常用來修飾int型，在修飾int類型時int可以省略；
2. short和long會改變int型的長度，不同編譯器項長度不相同，但是short長度不大於int，int長度不大於long；
3. signed、unsigned不改變類型長度，僅僅表示最高位是否為符號位，unsigned表示大於等於0的正數；

當然有時候我們必須清楚每個類型占用的字節，下表列出常用數據類型占用的存儲空間

注意：char類型是最小的數據類型單位，在任何類型的編譯器下都是占用1個字節，char類型的變量賦值可以直接賦值等於某個字符也可以賦值為整數（對應的ASCII值）;可以使用兩個long來修飾一個整形（就是經常使用的8字節的整形long long），但是兩個long不能修飾double而且也不存在兩個short，否則編譯警告;一個浮點型常量如果后面加上f編譯器認為它是float類型，否則認為double類型，例如10.0是double類型，10.0f是float類型。

運算符

C語言中有34中運算符，同C#、Java等語言沒有太大的區別，這里指列出一些注意事項

1. 關系運算符為真就返回1，為假就返回0；在條件語言中非0即真（負數、正數均為真），只有0為假 ；
2. C語言可以不保存關系運算符的值 ；
3. 逗號表達式最終的值是最后一個表達式的值；

針對上面幾點看以下例子

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//  main.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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#include <stdio.h>


int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a=2>1,b=2<1,c=99,d=0;
    int f=0,g=0,h=0,e=(f=3,g=4,h=5);
    
    a>0;//沒有保存運算結果
    
    printf("%d,%d\n",a,b);//結果：1,0
    
    if(c){//可以通過
        printf("true.\n");
    }
    if(d){//無法通過
        printf("false\n");
    }
    
    printf("%d\n",e);//結果：5
    return 0;
}

常用函數

printf()函數

printf()函數用於向標准輸出設備輸出數據，配合格式符可以完成強大的輸出功能，上面的例子中我們已經使用了這個函數。

通常我們的輸出不是固定內容而是包含某些變量，此時需要用到格式符，常用格式符如下

對於格式符的輸出寬度和浮點數的小數位我們可以進行精確的控制

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//  main.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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#include <stdio.h>


int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a=16;
    float b=79.3f;
    printf("[a=%4d]\n",a);
    printf("[a=%-4d]\n",a);
    printf("[b=%10f]\n",b);
    printf("[b=%.2f]\n",b);
    printf("[b=%4.2f]\n",b);
    return 0;
}

運行結果如下

從運行結果我們不難發現格式符%前的正數可以設置前端補齊，負數設置后端對齊，如果數據的總長度超過設置的修飾長度，則按照實際長度顯示；小數點后的整數用於控制小數點后保留小數位的長度。

scanf()函數

scanf()函數用於從標准輸入設備接收輸入數據

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//  main.c
//  C語言基礎
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//  Created by Kenshin Cui on 14-7-12.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
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#include <stdio.h>


int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a,b,c;
    scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);//此時需要輸入：1,2,3 然后回車
    printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);
    return 0;
}

對於scanf()函數我們需求強調幾點

1. 參數接收以回車進行結束操作
2. 如果需要接收多個參數，多個參數之間的分隔符是任意的，但是如果分隔符是“空格”則實際輸入的時候分隔符可以使空格、tab和回車（最后一個回車認為是結束符）