C Primer Plus 學習筆記：第一章 綜述

第一章 綜述

1.1 起源

1972 年貝爾實驗室開發 C 語言，面向程序員，為編寫系統軟件而生。

1.2 使用理由

1. 通往 C++ 的必經之路。
2. 融合控制特性的現代語言。
3. 高效、可移植、強大、靈活；面向程序員需求，允許訪問硬件、操縱內存位，擁有豐富運算符。

缺點：自由度高易出錯，需程序員自律。

1.3 發展方向

• C++ 在 C 基礎上添加面向對象特性，近似超集關係。
• 嵌入式系統編程領域 C 語言地位穩固且流行度上升。

1.4 計算機工作基本原理

• CPU：中央處理單元，執行絕大多數計算。
• RAM：隨機訪問存儲器，運行時程序與數據工作區。
• 永久存儲：硬盤等，斷電保持數據。
• 外設：人機交互接口。

CPU 工作流程：取指令 → 執行 → 取下一條指令…
核心：一切信息本質是數字；程序最終為機器碼指令集。

1.5 高級語言與編譯器

編譯器將高級語言翻譯為機器指令。高級語言以更抽象方式描述動作。

1.6 使用 C 語言的七個步驟

1. 定義目標：清晰知道程序做什麼。
2. 設計程序：偽碼描述邏輯，確定界面、數據結構。
3. 編寫代碼：.c 源文件。
4. 編譯：源碼 → 目標碼(.obj/.o)，加入庫代碼，檢查錯誤。
5. 運行：執行可執行文件。
6. 測試調試：發現修復邏輯錯誤。
7. 維護修改：迭代優化。

1.7 編程機制：編譯與鏈接

• 源碼 .c → 編譯器 → 目標碼 .obj (機器碼，缺啟動代碼/庫函數)。
• 鏈接器 將目標碼 + 啟動代碼(程序入口/OS接口) + 庫文件(標準函數實現) 合併 → 可執行文件 .exe/a.out。
• 分離編譯鏈接利於模塊化開發。

Unix 下運行 C 程序

vi test.c          # 編寫
cc test.c          # 編譯鏈接生成 a.out
ls                 # 查看
./a.out            # 運行 (需 ./ 指定當前目錄)
mv a.out myprog    # 重命名保存，否則下次編譯覆蓋

Windows IDE 技巧

控制台程序運行閃退，可在 main() 末尾加 getchar(); 暫停。

1.8 語言標準演進

• 1978：K&R C (經典 C)
• 1989/1990：C89/C90 (ANSI C)
• 1999：C99
• 2011：C11

Chapter 1 OVER！