C语言之编程基础

学自C语言中文网

一.编程语言

1. 通过使用某种“语言”的固定格式和固定词汇来控制计算机的行为, 而这个语言就是编程语言(Programming Language) .

2. 编程语言类似于人类语言，由直观的词汇组成，我们很容易就能理解它的意思.
   C语言中，我们使用 puts 这个词让计算机在屏幕上显示出文字；puts 是 output string（输出字符串）的缩写。

puts("C语言中文网");

固定格式: 内容在引号之间, 命令结尾要有分号

3. 一个C语言的完整例子
   C语言（C Language）是编程语言的一种，学习C语言，主要是学习它的格式和词汇。

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
  puts("Hello World!");
  return 0;
}

这些具有特定含义的词汇、语句，按照特定的格式组织在一起，就构成了源代码（Source Code），也称源码或代码（Code）。
这些具有特定含义的词汇、语句，按照特定的格式组织在一起，就构成了源代码（Source Code），也称源码或代码（Code）。
4. 编程语言的发展:

汇编语言 --> 面向过程编程 --> 面向对象编程

二. C语言的地位

• 对于大部分程序员，C语言是学习编程的第一门语言，很少有不了解C的程序员。

• C语言除了能让你了解编程的相关概念，带你走进编程的大门，还能让你明白程序的运行原理，比如，计算机的各个部件是如何交互的，程序在内存中是一种怎样的状态，操作系统和用户程序之间有着怎样的“爱恨情仇”，这些底层知识决定了你的发展高度，也决定了你的职业生涯。

• C语言概念少，词汇少，包含了基本的编程元素，后来的很多语言（C++、Java等）都参考了C语言，说C语言是现代编程语言的开山鼻祖毫不夸张，它改变了编程世界。C语言涉及到的编程概念少，附带的标准库小，所以整体比较简洁，容易学习，非常适合初学者入门。

• C语言也不是没有缺点，毕竟是70后老人，有点落后时代，开发效率较低，后来人们又在C语言的基础上增加了面向对象的机制，形成了一门新的语言，称为C++.

• C语言是计算机产业的核心语言, 软件行业的很多细分学科都是基于C语言的，学习数据结构、算法、操作系统、编译原理等都离不开C语言，所以大学将C语言作为一门公共课程，计算机相关专业的同学都要学习。

• C语言在计算机产业大爆发阶段被万人膜拜，无疑会成为整个软件产业的基础，拥有核心地位。

• C语言被誉为“上帝语言”，它不但奠定了软件产业的基础，还创造了很多其它语言

三.C语言是菜鸟和大神的分水岭

• 所有程序都在拼命节省内存，提高内存使用效率，计算机的整个发展过程都在围绕内存打转，不断地优化内存布局，以保证可以同时运行多个程序。
  内存就是内存条(如下)
  

• 进程和线程的存在就是为了更加高效的利用内存.

• 从C语言到内存，从内存到进程和线程，环环相扣：不学C语言就吃不透内存，不学内存就吃不透进程和线程。

三.C语言和C++的关系

• C++ 主要在C语言的基础上增加了面向对象和泛型的机制，提高了开发效率，以适用于大中型软件的编写。
• C、C++代码都会通过同一个编译器来编译，很难说C++是一门独立的语言，还是对C的扩展。
• C++支持面向过程编程、面向对象编程和泛型编程，而C语言仅支持面向过程编程。就面向过程编程而言，C++和C几乎是一样的，所以学习了C语言，也就学习了C++的一半，不需要从头再来。

四.数据在内存中的存储

• 对于计算机来说，所有信息在内存中都是一样的，都是以二进制的形式来表示。
• 0V对应0, 5V对应1;
• 通过电路来控制这些元器件的通断电，会得到很多0、1的组合。例如，8个元器件有 28=256 种不同的组合，16个元器件有 216=65536 种不同的组合。
• 8个元器件看做一个单位，即使表示很小的数，例如 1，也需要8个，也就是 00000001。
• 1个元器件称为1比特（Bit）或1位，8个元器件称为1字节（Byte），那么16个元器件就是2Byte，32个就是4Byte，以此类推：
  8×1024个元器件就是1024Byte，简写为1KB；
  8×1024×1024个元器件就是1024KB，简写为1MB；
  8×1024×1024×1024个元器件就是1024MB，简写为1GB。
• 单位换算
  1Byte = 8 Bit
  1KB = 1024Byte = 2¹⁰ Byte
  1MB = 1024KB = 2²⁰Byte
  1GB = 1024MB = 2³⁰Byte
  1TB = 1024GB = 2⁴⁰Byte
  1PB = 1024TB = 2⁵⁰Byte
  1EB = 1024PB = 2⁶⁰Byte

五.载入内存，让程序运行起来

• 软件安装在硬盘中, 运行软件时, 从硬盘中将对相应的数据复制到内存, 软件是在内存中运行的. 因为内存的读写速度比硬盘快很多.
• 读写速度: 内存 > 固态硬盘 > 机械硬盘。
• 管是运行QQ还是编辑Word文档，都是先将硬盘上的数据复制到内存，才能让CPU来处理，这个过程就叫作载入内存（Load into Memory）。完成这个过程需要一个特殊的程序（软件），这个程序就叫做加载器（Loader）。
• CPU直接与内存打交道，它会读取内存中的数据进行处理，并将结果保存到内存。如果需要保存到硬盘，才会将内存中的数据复制到硬盘。
• CPU直接从内存中读取数据，处理完成后将结果再写入内存。
  

六.虚拟内存

• 实际运行的程序占用的空间大于内存空间, 操作系统(OS)会将内存中暂时不用的数据写回硬盘, 需要时在从硬盘读取, 并将另一部分不用的数据写入硬盘. 所以硬盘中用来存放内存中暂时不用的数据的空间, 就叫虚拟内存.
• 这也引发了一个问题: 反复交换硬盘和内存中的数据会消耗很多时间，所以如果内存太小，会严重影响计算机的运行速度，甚至会出现”卡死“现象, 即使cpu很好也没多少作用.

七. ASCII编码

• ASCII 是“American Standard Code for Information Interchange”的缩写，翻译过来是“美国信息交换标准代码”。

• 字符集为每个字符分配一个唯一的编号，类似于学生的学号，通过编号就能够找到对应的字符。

• 字符集包含了所有字符和对应的二进制.
  ASCII 编码一览表

• 将中文存储到计算机

• Unicode字符集: 各个国家为了自己的语言文化开发的，不具有通用性，在一种编码下开发的软件或者编写的文档，拿到另一种编码下就会失效. 于是, Unicode 诞生了。Unicode 也称为统一码、万国码.