黑马程序员C语言基础（第三天）

黑马程序员C语言基础（一）第三天

https://www.bilibili.com/video/BV15W411K7k6?p=40

文章目录

低级语言与高级语言
c语言优缺点
c语言应用领域
通过gcc编译C代码
- gcc编译器介绍
- Linux平台下编译代码
- Windows平台下gcc环境配置（略）
- - 注意事项
C语言代码分析
- include头文件包含
- main函数
- {} 括号，程序体和代码块
- 注释
- printf函数
- return语句
system函数
- system函数的使用
- system返回值，不同系统结果不一样（POSIX标准？保证结果一致？所以最好不要在不同系统间导来导去？）
- Qt图形界面调用system
- MFC图形界面调用system
C语言编译过程
- C程序编译步骤
- - 1）预处理：宏定义展开、头文件展开、条件编译等，同时将代码中的注释删除，这里并不会检查语法
  - 2）编译：检查语法，将预处理后文件编译生成汇编文件
  - 3）汇编：将汇编文件生成目标文件(二进制文件)
  - 4）链接：C语言写的程序是需要依赖各种库的，所以编译之后还需要把库链接到最终的可执行程序中去
- gcc编译过程
- - 1) 分步编译
  - 一步编译
- 查找程序所依赖的动态库（ldd）（depends.exe软件）
CPU内部结构与寄存器(了解)（略）
- 64位和32位系统区别
- 寄存器、缓存、内存三者关系
汇编语言（略）
visual studio写c语言步骤（查看反汇编代码）
Qt creator写c语言步骤
- 注意![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210513165616519.png)
集成开发环境IDE
- Qt Creator
- Microsoft Visual Studio
- - 1) VS常用快捷键
  - 2) VS2013的C4996错误

好多，挑重点

低级语言与高级语言

c语言优缺点

语言特点

优点

代码量小
执行速度快
功能强大
编程自由

缺点

写代码实现周期长
可移植性较差
过于自由，经验不足易出错
对平台库依赖较多

c语言应用领域

C语言可以写网站后台程序
C语言可以专门针对某个主题写出功能强大的程序库
C语言可以写出大型游戏的引擎
C语言可以写出另一个语言来
C语言可以写操作系统和驱动程序，并且只能用C语言编写
任何设备只要配置了微处理器，就都支持C语言。从微波炉到手机，都是由C语言技术来推动的

通过gcc编译C代码

gcc编译器介绍

编辑器(如vi、记事本)是指我用它来写程序的（编辑代码），而我们写的代码语句，电脑是不懂的，我们需要把它转成电脑能懂的语句，编译器就是这样的转化工具。就是说，我们用编辑器编写程序，由编译器编译后才可以运行！
编译器是将易于编写、阅读和维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低级机器语言的程序。
gcc（GNU Compiler Collection，GNU 编译器套件），是由 GNU 开发的编程语言编译器。gcc原本作为GNU操作系统的官方编译器，现已被大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、Mac OS X等）采纳为标准的编译器，gcc同样适用于微软的Windows。

gcc最初用于编译C语言，随着项目的发展gcc已经成为了能够编译C、C++、Java、Ada、fortran、Object C、Object C++、Go语言的编译器大家族。

编译命令格式：

gcc [-option1] ... <filename>
g++ [-option1] ... <filename>

命令、选项和源文件之间使用空格分隔
一行命令中可以有零个、一个或多个选项
文件名可以包含文件的绝对路径，也可以使用相对路径
如果命令中不包含输出可执行文件的文件名，可执行文件的文件名会自动生成一个默认名，Linux平台为a.out，Windows平台为a.exe

gcc、g++编译常用选项说明：

示例：

Linux平台下编译代码

gcc warning的意思是警告，是有问题，但不影响编译
error是错误，如果遇到error，那么就不能编译了

Windows平台下gcc环境配置（略）

windows怎么用qt MinGW gcc编译c代码

注意事项

Linux编译后的可执行程序只能在Linux运行，Windows编译后的程序只能在Windows下运行。

64位的Linux编译后的程序只能在64位Linux下运行，32位Linux编译后的程序只能在32位的Linux运行。

64位的Windows编译后的程序只能在64位Windows下运行，32位Windows编译后的程序可以在64位的Windows运行。

C语言代码分析

include头文件包含

#include的意思是头文件包含，#include <stdio.h>代表包含stdio.h这个头文件
使用C语言库函数需要提前包含库函数对应的头文件，如这里使用了printf()函数，需要包含stdio.h头文件
可以通过man 3 printf查看printf所需的头文件

#include< > 与 #include ""的区别：

< > 表示系统直接按系统指定的目录检索
"" 表示系统先在 “” 指定的路径(没写路径代表当前路径)查找头文件，如果找不到，再按系统指定的目录检索

stdio.h是在操作系统的系统目录下：

main函数

一个完整的C语言程序，是由一个、且只能有一个main()函数(又称主函数，必须有)和若干个其他函数结合而成（可选）。
main函数是C语言程序的入口，程序是从main函数开始执行。

{} 括号，程序体和代码块

{}叫代码块，一个代码块内部可以有一条或者多条语句
C语言每句可执行代码都是";"分号结尾
所有的#开头的行，都代表预编译指令，预编译指令行结尾是没有分号的
所有的可执行语句必须是在代码块里面

注释

//叫行注释，注释的内容编译器是忽略的，注释主要的作用是在代码中加一些说明和解释，这样有利于代码的阅读
/**/叫块注释
块注释是C语言标准的注释方法
行注释是从C++语言借鉴过来的

printf函数

printf是C语言库函数，功能是向标准输出设备输出一个字符串
printf(“hello world\n”); ，\n的意思是回车换行

return语句

return代表函数执行完毕，返回return代表函数的终止
如果main定义的时候前面是int，那么return后面就需要写一个整数；如果main定义的时候前面是void，那么return后面什么也不需要写
在main函数中return 0代表程序执行成功，return -1代表程序执行失败
int main()和void main()在C语言中是一样的，但C++只接受int main这种定义方式

system函数

system函数的使用

#include <stdlib.h>
int system(const char *command);

功能：在已经运行的程序中执行另外一个外部程序
参数：外部可执行程序名字
返回值：
成功：不同系统返回值不一样
失败：通常是 - 1

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{//system("calc"); //windows平台system("ls"); //Linux平台, 需要头文件#include <stdlib.h>return 0;
}

示例：

02_system.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{system("ls");printf("下雨了！\n");return 0;
}

system返回值，不同系统结果不一样（POSIX标准？保证结果一致？所以最好不要在不同系统间导来导去？）

C语言所有的库函数调用，只能保证语法是一致的，但不能保证执行结果是一致的，同样的库函数在不同的操作系统下执行结果可能是一样的，也可能是不一样的。

在学习Linux发展史时，我们得知Linux的发展离不开POSIX标准，只要符合这个标准的函数，在不同的系统下执行的结果就可以一致。

Unix和linux很多库函数都是支持POSIX的，但Windows支持的比较差。
如果将Unix代码移植到Linux一般代价很小，如果把Windows代码移植到Unix或者Linux就比较麻烦。

Qt图形界面调用system

void Widget::on_pushButton_clicked()
{//system("calc"); //需要头文件：#include <stdlib.h>WinExec("calc", SW_NORMAL); //需要头文件：#include <windows.h>
}void Widget::on_pushButton_2_clicked()
{system("notepad");
}void Widget::on_pushButton_3_clicked()
{system("mmc");
}

示例：

#include "mainwindow.h"
#include "./ui_mainwindow.h"
#include "stdio.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{system("calc");
}void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
{system("notepad");
}

MFC图形界面调用system

#include "mainwindow.h"
#include "./ui_mainwindow.h"
#include "stdio.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{//打开计算器system("calc");
}void MainWindow::on_pushButton_2_clicked()
{   //打开记事本system("notepad");
}

C语言编译过程

C程序编译步骤

C代码编译成可执行程序经过4步：

1）预处理：宏定义展开、头文件展开、条件编译等，同时将代码中的注释删除，这里并不会检查语法

2）编译：检查语法，将预处理后文件编译生成汇编文件

3）汇编：将汇编文件生成目标文件(二进制文件)

4）链接：C语言写的程序是需要依赖各种库的，所以编译之后还需要把库链接到最终的可执行程序中去

gcc编译过程

1) 分步编译

预处理：gcc -E hello.c -o hello.i
编  译：gcc -S hello.i -o hello.s
汇  编：gcc -c hello.s -o hello.o
链  接：gcc    hello.o -o hello_elf

一步编译

gcc hello.c -o demo（还是经过：预处理、编译、汇编、链接的过程）：

查找程序所依赖的动态库（ldd）（depends.exe软件）

1）Linux平台下，ldd(“l”为字母) 可执行程序：

2）Windows平台下，需要相应软件(Depends.exe)：

CPU内部结构与寄存器(了解)（略）

64位和32位系统区别

寄存器是CPU内部最基本的存储单元
CPU对外是通过总线(地址、控制、数据)来和外部设备交互的，总线的宽度是8位，同时CPU的寄存器也是8位，那么这个CPU就叫8位CPU
如果总线是32位，寄存器也是32位的，那么这个CPU就是32位CPU
有一种CPU内部的寄存器是32位的，但总线是16位，准32位CPU
所有的64位CPU兼容32位的指令，32位要兼容16位的指令，所以在64位的CPU上是可以识别32位的指令
在64位的CPU构架上运行了64位的软件操作系统，那么这个系统是64位
在64位的CPU构架上，运行了32位的软件操作系统，那么这个系统就是32位
64位的软件不能运行在32位的CPU之上

寄存器、缓存、内存三者关系

按与CPU远近来分，离得最近的是寄存器，然后缓存(CPU缓存)，最后内存。

CPU计算时，先预先把要用的数据从硬盘读到内存，然后再把即将要用的数据读到寄存器。于是 CPU<—>寄存器<—>内存，这就是它们之间的信息交换。

那为什么有缓存呢？因为如果老是操作内存中的同一址地的数据，就会影响速度。于是就在寄存器与内存之间设置一个缓存。

因为从缓存提取的速度远高于内存。当然缓存的价格肯定远远高于内存，不然的话，机器里就没有内存的存在。

由此可以看出，从远近来看：CPU〈—〉寄存器〈—> 缓存 <—> 内存。

汇编语言（略）

visual studio写c语言步骤（查看反汇编代码）

创建新项目–> c++空项目–>

源文件（右键）–> 添加 --> 新建项

然后在新建的文件中将代码粘贴进去

#include <stdio.h>int main()
{//定义整型变量a, b, cint a;int b;int c;__asm{mov a, 3    //3的值放在a对应内存的位置mov b, 4 //4的值放在a对应内存的位置mov eax, a   //把a内存的值放在eax寄存器add eax, b  //eax和b相加，结果放在eaxmov c, eax  //eax的值放在c中}printf("%d\n", c);//把c的值输出return 0;//成功完成
}

调试 --> 开始执行（不调试）

查看反汇编代码，在这个地方打一个断点（光标移到那行按F9）

按F5开始调试，然后点开调试 --> 窗口 --> 反汇编

然后可以看到将汇编代码反汇编成C的代码（我怎么看到的是这个，跟老师不一样啊？）卧槽，是我搞错了，反汇编是看最终生成的机器语言逆反生成的汇编代码的0-0

上面修改下代码就可以了

反汇编(Disassembly)：把目标代码转为汇编代码的过程,也可以说是把机器语言转换为汇编语言代码、低级转高级的意思

Qt creator写c语言步骤

欢迎界面点New新建
点击非Qt项目（Non qt project）点击纯c语言应用（plain c application）
与visual studio不同，qt项目路径和名称不能有中文字符
将main.c remove发现按钮是灰色的
发现文件被锁上了

解锁了还是删不了，算了不删了，可能是cmake的问题

点击新增文件

选择c/c++源文件

然后在这把文件加到后面就好了

同样要想删除main.c只需在cmakelists文件里去掉main.c就好了

然后在里面写入代码，
运行报错No executable specified.：

找到项目路径，把这个删除CMakeLists.txt.user

然后发现还是没什么用，后来发现点击不同地方的run结果是不同的，点击下面那个就能运行

但是这个地方还是只有main.c，没有hello.c，重启下qt试试？

重启之后果然就有了，重启是个好东西

注意

集成开发环境IDE

集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment ）是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面工具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件服务套。所有具备这一特性的软件或者软件套（组）都可以叫集成开发环境。

Qt Creator

Qt Creator是跨平台的 Qt IDE， Qt Creator 是 Qt 被 Nokia 收购后推出的一款新的轻量级集成开发环境（IDE）。此 IDE 能够跨平台运行，支持的系统包括 Linux（32 位及 64 位）、Mac OS X 以及 Windows。根据官方描述，Qt Creator 的设计目标是使开发人员能够利用 Qt 这个应用程序框架更加快速及轻易的完成开发任务。

快捷键  含义
Ctrl + i   自动格式化代码
Ctrl + /   注释/取消注释
Alt + Enter    自动完成类函数定义
F4  .h 文件和对应.cpp 文件切换
F9  设置断点
F5  调试运行
Ctrl + r   编译，但不调试运行
Ctrl + b   编译，不运行
F10 next调试
F11 step调试

Microsoft Visual Studio

Microsoft Visual Studio（简称VS）是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等,所写的目标代码适用于微软支持的所有平台。Visual Studio是目前最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境。

1) VS常用快捷键

快捷键  含义
Ctrl + k,Ctrl + f 自动格式化代码
Ctrl + k,Ctrl + c 注释代码
Ctrl + k,Ctrl + u 取消注释代码
F9  设置断点
F5  调试运行
Ctrl + F5  不调试运行
Ctrl + Shift + b  编译，不运行
F10 next调试
F11 step调试

2) VS2013的C4996错误

由于微软在VS2013中不建议再使用C的传统库函数scanf,strcpy,sprintf等，所以直接使用这些库函数会提示C4996错误：

VS建议采用带_s的函数，如scanf_s、strcpy_s，但这些并不是标准C函数。

要想继续使用此函数，需要在源文件中添加以下指令就可以避免这个错误提示：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS     //这个宏定义最好要放到.c文件的第一行
#pragma warning(disable:4996)   //或者使用这个

https://www.bilibili.com/video/BV15W411K7k6?p=65&spm_id_from=pageDriver