C 語言自學筆記（一）：十個核心問題釐清基礎觀念

問題 1：為何區分低階/高階語言？

• 機器指令：二進位碼（如 00000010）。
• 機器語言：指令集合，CPU 型號不同則機器語言不同。
• 符號語言（組合語言）：ADD A, B，需組譯器轉機器碼。貼近硬體，仍依賴機器型號，稱低階語言。
• 高階語言：不依賴具體機器，符合人類語言習慣（如 printf("...")），需編譯器轉機器碼。一條高階語句對應多條機器指令。

問題 2：高階語言主要分類

• 面向過程：C、Pascal、Fortran……
• 面向物件：C++、Java、C#、Python……

問題 3：C 語言簡史

• 1973 年貝爾實驗室發明 C，重寫 Unix。
• 1983 / 1989 / 1999 先後制定標準（C89/C90, C99）。

問題 4：為何要 #include <stdio.h>？

C 本身無輸入輸出語句，由編譯系統提供庫函式實現。#include 將標頭檔內容展開，使編譯器知曉 printf、scanf 等函式宣告。

問題 5：C 為何常用於系統軟體？

• 能實現組合語言大部分功能。
• 可直接操作實體位址（指標運算、型別轉換）。

問題 6：最簡 main 函式與設計哲學

int main() {
    return 0;
}

• int 為 C99 建議加上；早期 C 隱式 int。
• 回傳 0 表成功（成功只有一種），非 0 表失敗（失敗原因多樣，可用不同代碼區分）。

問題 7：為何需要函式宣告？

編譯器單向掃描，呼叫前未見定義會報錯（C3861: identifier not found）。解決：
① 前置宣告；② 將定義移至呼叫前。
標頭檔本質上就是集中管理前置宣告。

問題 8：為何有連結步驟？

• .c 編譯產生 .obj（目的檔），含機器碼但無法獨立執行（符號未解析）。
• 多檔案各自產生 .obj，連結器將所有 .obj 及庫檔合併，解析外部符號，生成 .exe。
• 單檔案也需與 C 執行期庫連結。

問題 9：常見常數類型

1. 數值常數：1, 55, 50.2, 78.34e4, 43.22E3。
2. 字元常數：'1', 'a', '\n', '\033' (八進位), '\x1B' (十六進位) 皆為 ASCII 27 (ESC)。注意 '44' 非法（單引號只容一字元）。
3. 字串常數："hello world"（以 \0 結尾）。
4. 符號常數：#define PI 3.1415926。

問題 10：#define PI 3.1415926 vs const double PI = 3.1415926;

建議：現代 C/C++ 優先用 const / constexpr，具型別安全、可除錯、支援作用域；#define 保留給條件編譯、巨集函式等無法用變數替代的場景。