1.1 什么是C语言

1.2 计算机介绍

1.2.1 计算机结构组成

1.2.2 计算机系统组成

1.2.3 程序和指令

1.3 语言发展历程

1.3.1 机器语言

1.3.2 汇编语言和编译器

1.3.3 高级语言

1.3.4 语言的层次

1.3.5 语言进化史

1.4 为什么要学习C语言

1.4.1 C语言特点

1) 优点

2) 缺点

1.4.2 学习C语言理由

1.4.3 C语言应用领域

1.4.4 C语言的简洁

1.4.5 学习C语言的常见困惑

1.5 第一个C语言程序：HelloWorld

1.5.1 编写C语言代码：hello.c

1.5.2 通过gcc编译C代码

1) gcc编译器介绍

2) Linux平台下编译代码

3) Windows平台下gcc环境配置

4) Windows平台下编译代码

5) 注意事项

1.5.3 代码分析

1) include头文件包含

2) main函数

3) {} 括号，程序体和代码块

4) 注释

5) printf函数

6) return语句

1.6 system函数

1.6.1 system函数的使用

1.6.2 system返回值不同系统结果不一样

1.6.3 Qt图形界面调用system

1.6.4 MFC图形界面调用system

1.7 C语言编译过程

1.7.1 C程序编译步骤

1.7.2 gcc编译过程

1) 分步编译

2) 一步编译

1.7.3 查找程序所依赖的动态库

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)：

1.8 CPU内部结构与寄存器(了解)

1.8.1 64位和32位系统区别

1.8.2 寄存器名字(了解)

1.8.3 寄存器、缓存、内存三者关系

1.9 汇编语言

1.9.1 VS中C语言嵌套汇编代码(了解)

1.9.2 VS反汇编

1)设置断点F9

2)选择反汇编按钮

3)根据汇编代码分析程序

1.10 集成开发环境IDE

1.10.1 Qt Creator

1.10.2 Microsoft Visual Studio

1) VS常用快捷键

2) VS2013的C4996错误

1.1 什么是C语言

一提到语言这个词语，自然会想到的是像英语、汉语等这样的自然语言，因为它是人和人交换信息不可缺少的工具。

而今天计算机遍布了我们生活的每一个角落，除了人和人的相互交流之外，我们必须和计算机角落。

用什么的什么样的方式和计算机做最直接的交流呢？人们自然想到的是最古老也最方便的方式——语言，而C语言就是人和计算机交流的一种语言。

语言是用来交流沟通的。有一方说，有另一方听，必须有两方参与，这是语言最重要的功能：

l 说的一方传递信息，听的一方接收信息；

l 说的一方下达指令，听的一方遵循命令做事情。

语言是人和人交流，C语言是人和机器交流。只是，人可以不听另外一个人，但是，计算机是无条件服从。

语言有独特的语法规则和定义，双方必须遵循这些规则和定义才能实现真正的交流。

1.2 计算机介绍

1.2.1 计算机结构组成

1.2.2 计算机系统组成

1.2.3 程序和指令

l 指令是对计算机进行程序控制的最小单位。

l 所有的指令的集合称为计算机的指令系统。

l 程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。

1.3 语言发展历程

1.3.1 机器语言

计算机的大脑或者说心脏就是CPU，它控制着整个计算机的运作。每种CPU，都有自己的指令系统。这个指令系统，就是该CPU的机器语言。

机器语言是一组由0和1系列组成的指令码，这些指令码，是CPU制作厂商规定出来的，然后发布出来，请程序员遵守。

要让计算机干活，就得用机器语言(二级制数)去命令它。这样的命令，不是一条两条，而是上百条。而且不同型号的计算机其机器语言是不相通的，按着一种计算机的机器指令编制的程序，不能在另一种计算机上执行。

1.3.2 汇编语言和编译器

机器语言编程是不是很令人烦恼呢，终于出现了汇编语言，就是一些标识符取代0与1。一门人类可以比较轻松认识的编程语言。

只是这门语言计算机并不认识，所以人类还不能用这门语言命令计算机做事情。这正如如何才能让中国人说的话美国人明白呢？——翻译！

所以，有一类专门的程序，既认识机器语言，又认识汇编语言，也就是编译器，将标识符换成0与1，知道怎么把汇编语言翻译成机器语言。

1.3.3 高级语言

汇编语言和机器语言都是面向机器的，机器不同，语言也不同。既然有办法让汇编语言翻译成机器语言，难道就不能把其他更人性化的语言翻译成机器语言？

1954年，Fortran语言出现了，其后相继出现了其他的类似语言。这批语言，使程序员摆脱了计算机硬件的限制，把主要精力放在了程序设计上，不在关注低层的计算机硬件。这类语言，称为高级语言。

同样的，高级语言要被计算机执行，也需要一个翻译程序将其翻译成机器语言，这就是编译程序，简称编译器。

这类高级语言解决问题的方法是分析出解决问题所需要的步骤，把程序看作是数据被加工的过程。基于这类方法的程序设计语言成为面向过程的语言。C语言就是这种面向过程的程序设计语言。

1.3.4 语言的层次

1.3.5 语言进化史

1.4 为什么要学习C语言

1.4.1 C语言特点

1) 优点

n 代码量小

n 执行速度快

n 功能强大

n 编程自由

2) 缺点

n 写代码实现周期长

n 可移植性较差

n 过于自由，经验不足易出错

n 对平台库依赖较多

1.4.2 学习C语言理由

1.4.3 C语言应用领域

C语言的应用极其广泛，从网站后台，到底层操作系统，从多媒体应用到大型网络游戏，均可使用C语言来开发：

l C语言可以写网站后台程序

l C语言可以专门针对某个主题写出功能强大的程序库

l C语言可以写出大型游戏的引擎

l C语言可以写出另一个语言来

l 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

l 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

1.4.4 C语言的简洁

C语言仅有32个关键字，9种控制语句，34种运算符，却能完成无数的功能：

1.4.5 学习C语言的常见困惑

1.5 第一个C语言程序：HelloWorld

1.5.1 编写C语言代码：hello.c

#include <stdio.h>

int main()

{

//这是第一个C语言代码

printf("hello world\n");

return 0;

}

C语言的源代码文件是一个普通的文本文件，但扩展名必须是.c。

1.5.2 通过gcc编译C代码

1) 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>

l 命令、选项和源文件之间使用空格分隔

l 一行命令中可以有零个、一个或多个选项

l 文件名可以包含文件的绝对路径，也可以使用相对路径

l 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：

选项	含义
-o file	指定生成的输出文件名为file
-E	只进行预处理
-S(大写)	只进行预处理和编译
-c(小写)	只进行预处理、编译和汇编

2) Linux平台下编译代码

l gcc warning的意思是警告，是有问题，但不影响编译

l error是错误，如果遇到error，那么就不能编译了

3) Windows平台下gcc环境配置

windows命令行界面下，默认是没有gcc编译器，我们需要配置一下环境。由于我们安装了Qt，Qt是一个集成开发环境，内部集成gcc编译器，配置一下环境变量即可使用gcc。

a)进入Qt安装目录：

b)拷贝gcc所在的路径（不同安装目录有所差异）

C:\Qt\Qt5.5.0\Tools\mingw492_32\bin

c) 设置windows环境变量

计算机（右击）－> 属性：

如果是win7，双击Path后，把拷贝的路径追加到后面，路径之间需要英文” ; ”分隔：

如果是win10，界面做得友好一下，新建添加路径即可：

d)测试gcc命令：

4) Windows平台下编译代码

5) 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。

1.5.3 代码分析

1) include头文件包含

l #include的意思是头文件包含，#include <stdio.h>代表包含stdio.h这个头文件

l 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

l 可以通过man 3 printf查看printf所需的头文件

#include< > 与 #include ""的区别：

l < > 表示系统直接按系统指定的目录检索

l "" 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：

2) main函数

l 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）。

l main函数是C语言程序的入口，程序是从main函数开始执行。

3) {} 括号，程序体和代码块

l {}叫代码块，一个代码块内部可以有一条或者多条语句

l C语言每句可执行代码都是";"分号结尾

l 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

l 所有的可执行语句必须是在代码块里面

4) 注释

l //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

l /**/叫块注释

l 块注释是C语言标准的注释方法

l 行注释是从C++语言借鉴过来的

5) printf函数

l 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

l printf(“hello world\n”);//\n的意思是回车换行

6) return语句

l return代表函数执行完毕，返回return代表函数的终止

l 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

l 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

l 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

1.6 system函数

1.6.1 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;

}

1.6.2 system返回值不同系统结果不一样

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。

1.6.3 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");

}

1.6.4 MFC图形界面调用system

void CvssystemDlg::OnBnClickedButton1()

{

// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

//WinExec("calc", SW_NORMAL); 需要头文件：#include <windows.h>

system("calc"); //需要头文件：#include <stdlib.h>

}

void CvssystemDlg::OnBnClickedButton2()

{

// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码

//WinExec("notepad", SW_NORMAL);

system("notepad");

}

1.7 C语言编译过程

1.7.1 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

1.7.2 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

选项	含义
-E	只进行预处理
-S(大写)	只进行预处理和编译
-c(小写)	只进行预处理、编译和汇编
-o file	指定生成的输出文件名为 file

文件后缀	含义
.c	C 语言文件
.i	预处理后的 C 语言文件
.s	编译后的汇编文件
.o	编译后的目标文件

2) 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）：

1.7.3 查找程序所依赖的动态库

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)：

1.8 CPU内部结构与寄存器(了解)

1.8.1 64位和32位系统区别

l 寄存器是CPU内部最基本的存储单元

l 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

l 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

l 有一种CPU内部的寄存器是32位的，但总线是16位，准32位CPU

l 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

l 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

l 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

l 64位的软件不能运行在32位的CPU之上

1.8.2 寄存器名字(了解)

8位	16位	32位	64位
A	AX	EAX	RAX
B	BX	EBX	RBX
C	CX	ECX	RCX
D	DX	EDX	RDX

1.8.3 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。

1.9 汇编语言

1.9.1 VS中C语言嵌套汇编代码(了解)

#include <stdio.h>

int main()

{

//定义整型变量a, b, c

int 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eax

mov 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

}

1.9.2 VS反汇编

#include <stdio.h>

int main()

{

//定义整型变量a, b, c

int a;

int b;

int c;

a = 3;

b = 4;

c = a + b;

printf("%d\n", c);//把c的值输出

return 0;//成功完成

}

1)设置断点F9

2)选择反汇编按钮

3)根据汇编代码分析程序

1.10 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。

1.10.1 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

1.10.2 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

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1.4.1 C语言特点

1) 优点

2) 缺点

1.4.2 学习C语言理由

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1.4.4 C语言的简洁

1.4.5 学习C语言的常见困惑

1.5 第一个C语言程序：HelloWorld

1.5.1 编写C语言代码：hello.c

1.5.2 通过gcc编译C代码

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2) Linux平台下编译代码

3) Windows平台下gcc环境配置

4) Windows平台下编译代码

5) 注意事项

1.5.3 代码分析

1) include头文件包含

2) main函数

3) {} 括号，程序体和代码块

4) 注释

5) printf函数

6) return语句

1.6 system函数

1.6.1 system函数的使用

1.6.2 system返回值不同系统结果不一样

1.6.3 Qt图形界面调用system

1.6.4 MFC图形界面调用system

1.7 C语言编译过程

1.7.1 C程序编译步骤

1.7.2 gcc编译过程

1) 分步编译

2) 一步编译

1.7.3 查找程序所依赖的动态库

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)：

1.8 CPU内部结构与寄存器(了解)

1.8.1 64位和32位系统区别

1.8.2 寄存器名字(了解)

1.8.3 寄存器、缓存、内存三者关系

1.9 汇编语言

1.9.1 VS中C语言嵌套汇编代码(了解)

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1)设置断点F9

2)选择反汇编按钮

3)根据汇编代码分析程序

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