本章介绍以下内容：
■ 运算符：=
■ 函数：main()、printf()
■ 编写一个简单的 C 程序
■ 创建整型变量，为其赋值并在屏幕上显示其值
■ 换行符
■ 如何在程序中写注释，创建包含多个函数的程序，发现程序的错误
■ 什么是关键字
C 程序是什么样子的？浏览本书，能看到许多示例。初见 C 程序会觉得有些古怪，程序中有许多 { 、cp->tort 和 *ptr++ 这样的符号。然而，在学习 C 的过程中，对这些符号和 C 语言特有的其他符号会越来越熟悉，甚至会喜欢上它们。如果熟悉与 C 相关的其他语言，会对 C 语言有似曾相识的感觉。本章，我们从演示一个简单的程序示例开始，解释该程序的功能。同时，强调一些 C 语言的基本特性。
2.1 简单的 C 程序示例
我们来看一个简单的 C 程序，如 程序清单 2.1 所示。该程序演示了用 C 语言编程的一些基本特性。请先通读程序清单 2.1，看看自己是否能明白该程序的用途，再认真阅读后面的解释。
1 #include <stdio.h> 2 3 int main(void) /* 一个简单的 C 程序 */ 4 { 5 int num; /* 定义一个名为 num 的变量 */ 6 num = 1; /* 为 num 赋一个值 */ 7 8 printf("I am a simple "); /* 使用 printf() 函数 */ 9 printf("computer.\n"); 10 printf("My favorite number is %d because it is first.\n", num); 11 // favorite 喜爱的 first 第一 12 13 getchar(); // 暂停等待用户输入 14 return 0; 15 16 }
如果你认为该程序会在屏幕上打印一些内容，那就对了！光看程序也许并不知道打印的具体内容，所以，运行该程序，并查看结果。首先，用你熟悉的编辑器（或者编译器提供的编辑器）创建一个包含程序清单 2.1所有内容的文件。给该文件命名，并 .c 作为扩展名，以满足当前系统对文件名的要求，例如，可以使用 first.c。现在，编译并运行该程序（查看第 1 章，复习该步骤的具体内容）。如果一切运行正常，该程序的输出应该是：
I am a simple computer.
My favorite number is 1 because it is first.
总而言之，结果在意料之中，但是程序中的 \n 和 %d 是什么？程序中有几行代码看起来有点奇怪。接下来，我们逐行解释这个程序。
程序调整
程序的输出是否在屏幕上一闪而过？某些窗口环境会在单独的窗口运行程序，然后在程序运行结束后自动关闭窗口。如果遇到这种情况，可以在程序中添加额外的代码，让窗口等待用户按下一个键后才关闭。一种方法是，在程序的 return 语句前添加一行代码：
getchar();
这行代码会让程序等待击键，窗口会在用户按下一个键后才关闭。在第 8 章中会详细介绍 getchar() 的内容
2.2.1 第 1 遍：快速概要
本节简述程序中的每行代码的作用。下一节详细讨论代码的含义。
#include <stdio.h> <— 包含另一个文件
该行告诉编译器把 stdio.h 中的内容包含在当前程序中。stdio.h 是 C 编译器软件包的标准部分，它提供键盘输入和屏幕输出的支持。
int main(void) <— 函数名
C 程序包含一个或多个函数，它们是 C 程序的基本模块。程序清单 2.1 的程序中有一个名为 main() 的函数。圆括号表明 main() 是一个函数名。 int 表明 main() 函数返回一个整数，void 表明 main() 不带任何参数。这些内容我们稍后详述。现在，只需记住 int 和 void 是标准 ANSI C 定义 main() 的一部分（如果使用 ANSI C 之前的编译器，请省略 void；考虑到兼容的问题，请尽量使用较新的 C 编译器）。
/* 一个简单的 C 程序 */ <— 注释
注释在 /* 和 */ 两个符号之间，这些注释能提高程序的可读性。注意，注释只是为了帮助读者理解程序，编译器会忽略它们。
{ <— 函数体开始
左花括号表示函数定义开始，右花括号（}） 表示函数定义结束。
int num; <— 声明
该声明，将使用一个名为 num 的变量，而且 num 是 int （整数）类型。
num = 1; <— 赋值表达式语句
语句 num = 1; 把值 1 赋给名为 num 的变量。
printf("I am a simple "); <— 调用一个函数
该语句使用 printf() 函数，在屏幕上显示 I am a simple，光标停在同一行。printf() 是标准的 c 库函数。在程序中使用函数叫做 调用函数。
printf(“computer.\n”); <— 调用另一个函数
接下来调用的这个 printf() 函数在上条语句打印出来的内容后面加上“computer.”，代码 \n 告诉计算机另起一行，即把光标移至下一行。
printf("My favorite number is %d because it is first.\n", num);
最后调用的 printf() 把 num 的值（1）内嵌在用双引号括起来的内容中一并打印。%d 告诉计算机以何种形式输出 num 的值，打印在何处。
return 0; <— return 语句
C 函数可以给调用方提供（或返回）一个数。目前，可暂时把该行看作是结束 main() 函数的要求。
} <— 结束
必须以右花括号表示程序结束。
2.2.2 第 2 遍：程序细节
浏览完程序清单 2.1 后，我们来仔细分析这个程序，再次强调，本节将逐行分析程序中的代码，以每行代码为出发点，深入分析代码背后的细节，为更全面地学习 C 语言编程的特性夯实基础。
1. #include 指令 和 头文件
#include <stdio.h>
这是程序的第 1 行。#include <stdio.h> 的作用相当于把 stdio.h 文件中的所有内容都输入该行所在的位置。实际上，这是一种 “拷贝-粘贴” 的操作。include 文件提供了一种方便的途径共享许多程序共有的信息。
#include 这行代码是一条 C 预处理器指令（preprocessor directive）。通常，C 编译器在编译前会对源代码做一些准备工作，即 预处理（preprocessing）。
所有的 C 编译器软件包都提供 stdio.h 文件。该文件中包含了供编译器使用的输入和输出函数（如，printf() ）信息。该文件名的含义是 标准输入/输出 头文件。通常，在 C 程序顶部的信息集合被称为 头文件（header）。
在大多数情况下，头文件包含了编译器创建最终可执行程序要用到的信息。例如，头文件中可以定义一些常量，或者指明函数名以及如何使用它们。但是，函数的实际代码在一个预编译代码的库文件中。简而言之，头文件帮助编译器把你的程序正确地组合在一起。
ANSI/ISO C 规定了 C 编译器必须提供哪些头文件。有些程序要包含 stdio.h，而有些不用。特定 C 实现的文档中应该包含了对 C 库函数的说明。这些说明确定了哪些函数需要包含哪些头文件。例如，要使用 printf() 函数，必须包含 stdio.h 头文件。省略必要的头文件可能不会影响某一特定程序，但是最好不要这样做。本书每次用到库函数，都会用 #include 指令包含 ANSI/ISO 标准指定的头文件。
注意 为何不内置输入和输出
读者一定很好奇，为何不把输入和输出这些基本功能内置在语言中。原因之一是，并非所有的程序都会用到 I/O （输入/输出）包。轻装上阵表现了 C 语言的哲学。正是这种经济使用资源的原则，使得 C 语言成为流行的嵌入式编程语言（例如，编写控制汽车自动燃油系统或蓝光播放机芯片的代码）。
#include 中的 # 符号表明，C 预处理器在编译器接手之前处理这条指令。本书后面章节中会介绍更多预处理器指令的示例，第 16 章将更详细地讨论相关内容。
2. main() 函数
int main(void);
程序清单 2.1 中第 2 行表明该函数名为 main。的确，main 是一个极其普通的名称，但是这是唯一的选择。 C 程序一定从 main() 函数开始执行（目前不必考虑例外的情况）。除了 main() 函数，你可以任意命名其他函数，而且 main() 函数必须是开始的函数。圆括号有什么功能呢？用于识别 main() 是一个函数。很快你将学更多的函数。就目前而言，只需记住
函数是 C 程序的基本模块。
int 是 main() 函数的返回类型。这表明 main() 函数返回的值是整数。返回到哪里？返回给操作系统。我们将在第 6 章中再来探讨这个问题。
通常，函数名后面的圆括号中包含一些传入函数的信息。该例中没有传递任何信息。因此，圆括号内是单词 void （第 11 章将介绍把信息从 main() 函数传回操作系统的另一种形式）。
如果浏览旧式的 C 代码，会发现程序以如下形式开始：
main()
C90 标准勉强接受这种形式，但是 C99 和 C11 标准不允许这样些。因此，即使你使用的编译器允许，也不要这样写。
你还会看到下面这种形式：
void main()
一些编译器允许这样写，但是所有的标准都未认可这种写法。因此，编译器不必接受这种形式，而且许多编译器都不能这样写。需要强调的是，只要坚持使用标准形式，把程序从一个编译器移至另一个编译器时就不会出现什么问题。
3. 注释
/* 一个简单的程序 */
在程序中，被 /**/两个符号括起来的部分是程序的注释。写注释能让他人（包括自己）更容易明白你所写的程序。C 语言注释的好处之一是，可将注释放在任意地方，甚至是与要解释的内容在同一行。较长的注释可单独放一行或多行。在 /* 和 */ 之间的内容都会被编译器忽略。下面列出了一些有效和无效的注释形式：
/* 这是一条注释 */
/* 这也是一条注释，
被分成两行。 */
/*
也可以这样写注释
*/
/* 这条注释无效，因为缺少了结束标记
C99 新增了另一种风格的注释，普遍用于 C++ 和 JAVA。这种新风格使用 // 符号创建注释，仅限于单行。
// 这种注释只能写成一行。
int rigue; // 这种注释也可置于此。
因为一行末尾就标志着注释的结束，所以这种风格的注释只需在注释开始处标明 // 符号即可。
这种新形式的注释是为了解决旧式注释存在的潜在问题。假设有下面的代码：
1 /* 2 希望能运行。 3 */ 4 x = 100; 5 y = 200; 6 /* 其他内容已省略 */
接下来，假设你决定删除第 4 行，但不小心把第 3 行删除了(*/)。代码如下：
1 /* 2 希望能运行 3 y = 200; 4 /* 其他内容已省略 */
现在，编译器把第 1 行的 /* 和 第 4 行的 */ 配对，导致 4 行代码全都成了注释（包括应作为代码的那一行）。而 // 形式的注释只对单行有效，不会导致这种“消失代码”的问题。
一些编译器可能不支持这一特性。还有一些编译器需要更改设置，才能支持 C99 或 C11 的特性。
考虑只用一种注释风格过于死板乏味，本书在示例中采用两种风格的注释。
4. 花括号、函数体和块
{
...
}
程序清单 2.1 中，花括号把 main() 函数括起来。
一般而言，所有的 C 函数都使用花括号标记函数体的开始和结束。这是规定，不能省略。只有花括号（{}）能起这种作用，圆括号(()) 和 方括号 ([]) 都不行。
花括号还可用于把函数中的多条语句合并为一个单元或块。如果读者熟悉 Pascal 、ADA、Modula-2 或者 Algol，就会明白花括号在 C 语言中的作用类似于这些语言中的 begin 和 end。
5. 声明
int num;
程序清单 2.1 中，这行代码叫作 声明 （declaration）。声明是 C 语言最重要的特性之一。在该例中，
声明完成了两件事。其一，在函数中有一个名为 num 的变量(variable)。其二，int 表明 num 是一个整数（即，没有小数点或小数部分的数）。int 是一种数据类型。编译器使用这些信息为 num 变量在内存中分配存储空间。分号在 C 语言中是大部分语句和声明的一部分，不像在 Pascal 中只是语句间的分隔符。
int 是 C 语言的一个关键字（keyword），表示一种基本的 C 语言数据类型。关键字是语言定义的单词，不能做其他用途。例如，不能用 int 作为函数名或变量名。但是，这些关键字在该语言以外不起作用，所以把一只猫或一个可爱的小孩叫 int 是可以的（尽管某些地方的当地习俗或法律可能不允许）。
示例中的 num 是一个标识符（identifier），也就是一个变量、函数或其他实体的名称。因此，声明把特定标识符与计算机内存中的特定位置联系起来，同时也确定了储存在某位置的信息类型或数据类型。
在 C 语言中，所有变量都必须先声明才能使用。这意味着必须列出程序中用到的所有变量名及其类型。
以前的 C 语言，还要求把变量声明在块的顶部，其他语句不能在任何声明的前面。也就是说，main() 函数体如下所示：
1 int main() // 旧规矩 2 { 3 int doors; 4 int dogs; 5 doors = 5; 6 dogs = 3; 7 // 其他语句 8 }
C99 和 C11 遵循 C++ 的惯例，可以把声明放在块中的任何位置。尽管如此，首次使用变量之前一定要先声明它。因此，如果编译器支持这一新特性，可以这样编写上面的代码：
1 int main() // 目前的 C 规则 2 { 3 // 一些语句 4 int doors; 5 doors = 5; // 第 1 次 使用 doors 6 // 其他语句 7 int dogs; 8 dogs = 3; // 第 1 次 使用 dogs 9 // 其他语句 10 11 }
为了与旧系统更好地兼容，本书沿用最初的规则（即，把变量声明都写在块的顶部）
现在，读者可能有 3 个问题：什么是数据类型？如何命名？为何要声明变量？请往下看。
数据类型
C 语言可以处理多种类型的数据，如 整数、字符和浮点数，把变量声明为整型或字符类型，计算机才能正确地储存、读取和解释数据。下一章将详细介绍 C 语言中的各种数据类型。
命名
给变量命名时要使用有意义的变量名或标识符（如，程序中需要一个变量数羊，该变量名应该时 sheep_count 而不是 x3）。如果变量名无法清楚地表达自身的用途，可在注释中进一步说明。这是一种良好的编程习惯和编程技巧。
C99 和 C11 允许使用更长的标识符名，但是编译器只识别前 63 个字符。对于外部标识符（参阅第 12 章），只允许使用 31 个字符。（以前 C90 只允许 6 个字符，这是一个很大的进步。旧式编译器通常最多只允许使用 8 个字符。）实际上，你可以使用更长的字符，但是编译器会忽略超出的字符。也就是说，如果有两个标识符名都有 63 个字符，只有一个字符不同，那么编译器会识别这是两个不同的名称。如果两个标识符都是 64 个字符，只有最后一个字符不同，那么编译器可能将其视为同一个名称，也可能不会。标准并未定义在这种情况下会发生什么。
可以用 小写字母、大写字母、数字和下划线（_）来命名。而且，名称的第 1 个字符必须是字母或下划线（_）， 不能是数字。表 2.1 给出了一些示例。
| 有效的名称 | 无效的名称 |
| wiggles | $Z]** |
| cat2 | 2cat |
| Hot_Tub | Hot-Tub |
| taxRate | tax rate |
| _kcab | don't |
操作系统和 C 库经常使用一个或两个下划线字符开始的标识符（如，__kcab），因此最好避免在自己的程序中使用这种名称。标准标签都以一个或两个下划线字符开始，如库标识符。这样的标识符都是保留的。这意味着，虽然使用它们没有语法错误，但是会导致名称冲突。
C 语言的名称区分大小写，即把一个字母的大写和小写视为两个不同的字符。因此，stars 和 Stars、STARS 都不同。
为了让 C 语言更加国际化，C99 和 C11 根据通用字符名（即 UCN）机制添加了扩展字符集。其中包含了除英文字母以外的部分字符。欲了解详细内容，请参阅附录B的 “参考资料 VII：扩展字符支持”
声明变量的 4 个理由
一些更老的语言（如，FORTRAN 和 BASIC 的最初形式）都允许直接使用变量，不必先声明。为何 C 语言不采用这种简单易行的方法？原因如下：
■ 把所有的变量放在一处，方便读者查找和理解程序的用途。如果变量名都是有意义的（如，taxtate 而不是 r），这样做的效果很好。如果变量名无法表述清楚，在注释中解释变量的含义。这种方法让程序的可读性更高。
■ 声明变量会促使你在编写程序之前做一些计划。程序在开始时要获得哪些信息？希望程序如何输出，表示数据最好的方式是什么？
■ 声明变量有助于发现隐藏在程序中的小错误，如变量名拼写错误。例如，假设在某些不需要声明就可以直接使用变量的语言中，编写如下语句：
RADIUS1 = 20.4;
在后面的程序中，误写成:
CIRCUM = 6.28 * RADIUSl
你不小心把数字 1 打成小写字母 l 。这些语言会创建一个新的变量 RADIUSl，并使用该变量中的值（也许是 0，也许是垃圾值），导致赋给 CIRCUM 的值是错误值。你可能要花很久时间才能查出原因。这样的错误在 C 语言中不会发生（除非你很不明智地声明了两个极其相似的变量），因为编译器在发现未声明的 RADIUSl 是会报错。
■ 如果事先未声明变量，C 程序将无法通过编译。如果前几个理由还不足以说服你，这个理由总可以让你认真考虑一下了。
如果要声明变量，应该声明在何处？前面提到过，C99 之前的标准要求把声明都置于块的顶部，这样规定的好处是：把声明放在一块更容易理解程序的用途。C99 允许在需要时才声明变量，这样做的好处是：在给变量赋值之前声明变量，就不会忘记给变量赋值。但是实际上，许多编译器都还不支持C99。
6. 赋值
num = 1;
程序清单中的这行代码是赋值表达式语句。赋值是 C 语言的基本操作之一。该行代码的意思是 “把值 1 赋给变量 num”。在执行 int num; 声明时，编译器在计算机内存中为变量 num 预留了空间，然后在执行这行赋值表达式语句时，把值储存在之前预留的位置。可以给 num 赋不同的值，这就是 num 之所以被称为 变量 (variable) 的原因。注意，该赋值表达式语句从右侧把值赋到左侧。另外，该语句以分号结尾。
7. printf() 函数
printf("I am a simple ");
printf("computer.\n");
printf("My favorite number is %d because it is first.\n", num);
这 3 行都使用了 C 语言的一个标准函数：printf() 。圆括号表明 printf() 是一个函数名。圆括号中的内容是从 main() 函数传递给 printf() 函数的信息。例如，上面的第 1 行 把 I am a simple 传递给 printf() 函数。该信息被称为 参数，或者更确切地说，是函数的实际参数（actual argument），如图 2.3 所示。（在 C 语言中，实际参数（简称实参）是传递给函数的特定值，形式参数（简称形参）是函数中用于储存值的变量。第 5 章中将详述相关内容。）printf() 函数用参数来做什么？该函数会查看双引号中的内容，并将其打印在屏幕上。
printf("That's mere contrariness");
--------------------------------
^ 实际参数 ^
第 1 行 printf() 演示了在 C 语言中如何调用函数。只需输入函数名，把所需的参数填入圆括号即可。
当程序运行到这一行时，控制权被转给已命名的函数（该例中是 printf() ）。函数执行结束后，控制权被返回至 主调函数(calling function) 该例中是 main()。
第 2 行 printf() 函数的双引号中的 \n 字符并未输出。这是为什么？\n 的意思是换行。\n 组合（依次输入这两个字符）代表一个换行符（newline character）。对于 pirntf() 而言，它的意思是“在下一行的最左边开始新的一行”。也就是说，打印换行符的效果与在键盘按下 Enter 键相同。既然如此，为何不在键入 printf() 参数时直接使用 Enter 键？因为编译器可能认为这是直接的命令，而不是储存在源代码中的指令。换句话说，如果直接按下 Enter 键，编辑器会退出当前行并开始新的一行。但是，换行符仅会影响程序输出的显示格式。
换行符是一个转义序列（escape sequence）。转义序列用于代表难以表示或无法输入的字符。如，\t 代表 Tab 键，\b 代表 Backspace 键（退格键）。每个转义序列都以反斜杠字符（\）开始。我们在第 3 章中再来探讨相关内容。
这样，就解释了为什么 3 行 printf() 语句只打印出两行：第 1 个 printf(）打印的内容中不含换行符，但是第 2 个 和第 3 个 printf() 中都有换行符。
第 3 个 printf() 还有一些不明之处：参数中的 %d 在打印时有什么作用？先来看该函数的输出：
My favorite number is 1 because it is first.
对比发现，参数中的 %d 被数字 1 代替了，而 1 就是变量 num 的值。%d 相当于是一个占位符，其作用是指明输出 num 值的位置。该行和下面的 BASIC 语句很像：
PRINT "My favorite number is "; num; " because it is first."
实际上，C 语言的 printf() 比 BASIC 的这条语句做的事情多一些。% 提醒程序，要在该处打印一个变量，d 表明把变量作为十进制整数打印。printf() 函数名中的 f 提醒用户，这是一种 格式化 打印函数。printf() 函数有多种打印变量的格式，包括小数和十六进制整数。后面章节在介绍数据类型时，会详细介绍相关内容。
8. return 语句
return 0;
return 语句【在 C 语言中，return 语句是一种跳转语句】是程序清单 2.1 的最后一条语句。int main(void) 中的 int 表明函数应返回一个整数。C 标准要求 main () 这样做。有返回值的 C 函数要有 return 语句。该语句以 return 关键字开始，后面是待返回的值，并以分号结尾。如果遗漏 main() 函数中的 return 语句。程序在运行至最外面的右花括号（}）时会返回 0。 因此，可以省略 main() 函数末尾的 return 语句。但是，不要在其他有 返回值的函数中漏掉它。因此，强烈建议读者养成在 main() 函数中保留 return 语句的好习惯。在这种情况下，可将其看作是统一代码风格。但对于某些操作系统（包括 Linux 和 UNIX），return 语句有实际的用途。第 11 章再详述这个主题。
2.3 简单程序的结构
在看过一个具体的程序示例后，我们来了解一下 C 程序的基本结构。
程序由一个或多个函数组成，必须有 main() 函数。函数由函数头和函数体组成。函数头包括函数名、传入该函数的信息类型和函数的返回类型。通过函数名后的圆括号可识别出函数，圆括号里可能为空，可能有参数。函数体被花括号括起来，由一系列语句、声明组成，本章的程序示例中有一条声明，声明了程序使用的变量名和类型。然后是一条赋值表达式语句，变量被赋给一个值。接下来是 3 条 printf(）语句，调用 printf() 函数 3 次。最后，main() 以 return 语句结束。
简而言之，一个简单的 C 程序的格式如下：
1 #include <stdio.h> 2 { 3 语句 4 return 0; 5 } 6 7 (大部分语句都以分号结尾)
2.4 提高程序可读性的技巧
编写可读性高的程序是良好的编程习惯。可读性高的程序更容易理解，以后也更容易修改和更正。提高程序的可读性还有助于你理清编程思路。
前面介绍过两种提高程序可读性的技巧：
选择有意义的函数名和写注释。注意，使用这两种技巧时应相得益彰，避免重复啰嗦。如果变量名是 width，就不必写注释说明该变量表示宽度，但是如果变量名是 video_routine_4， 就要解释一下该变量名的含义。
提高程序可读性的第 3 个技巧是：
在函数种用空行分隔概念上的多个部分。例如，程序清单 2.1 中用空行把声明部分和程序的其他部分区分开来。C 语言并未规定一定要使用空行，但是多使用空行能提高程序的可读性。
提高程序可读性的第 4 个技巧是：
每条语句个占一行。同样，这也不是 C 语言的要求。C 语言的格式比较自由，可以把多条语句放在一行，也可以每条语句独占一行。下面的语句都没问题，但是不好看：
1 int main(void){ int four; four 2 = 3 4 4 ; 5 printf( 6 "%d\n", 7 four);return 0;}
分号告诉编译器一条语句在哪里结束、下一条语句在哪里开始。如果按照本章示例的约定来编写代码，程序的逻辑会更清晰。
2.5 进一步使用 C
本章的第 1 个程序相当简单，下面的程序清单 2.2 也不太难。
程序清单 2.2 fathm_ft.c 程序
1 // fathm_ft.c -- 把 2 音寻转换为英寸。 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main(void) 6 { 7 int feet, fathoms; // feet 英尺 fathoms 音寻 8 9 fathoms = 2; 10 feet = 6 * fathoms; 11 printf("There are %d feet in %d fathoms!\n", feet, fathoms); 12 printf("Yes, I said %d feet!\n", 6 * fathoms); 13 14 getchar(); // 暂停屏幕 等待用户输入 15 return 0; 16 } 17 18 /************************************ 19 输出结果： 20 ------------------------------------- 21 There are 12 feet in 2 fathoms! 22 Yes, I said 12 feet! 23 ------------------------------------- 24 *************************************/
与程序清单 2.1 相比，以上代码有什么新内容？这段代码提供了程序描述，声明了多个变量，进行了乘法运算，并打印了两个变量的值。下面我们更详细地分析这些内容。
2.5.1 程序说明
程序在开始处有一条注释（使用新的注释风格），给出了文件名和程序的目的。写这种程序说明很简单、不费时，而且在以后浏览或打印程序时有帮助。
2.5.2 多条声明
接下来，程序在一条声明中声明了两个变量，而不是一个变量。为此，
要在声明中用逗号隔开两个变量（feet 和 fathoms）也就是说：
int feet, fathoms;
和
int feet;
int fathoms;
等价。
2.5.3 乘法
然后，程序进行了乘法运算。利用计算机强大的计算能力来计算 6 乘以 2。C 语言和许多其他语言一样，用 * 表示乘法。因此，语句
feet = 6 * fathoms;
的意思是
"查找变量 fathoms 的值，用 6 乘以该值，并把计算结果赋给变量 feet"。
2.5.4 打印多个值
最后，程序以新的方式使用 printf() 函数。如果编译并运行该程序，输出应该是这样：
There are 12 feet in 2 fathoms!
Yes, I said 12 feet!
程序的第一个 printf() 中进行了两次替换。双引号后面的第 1 个变量（feet）替换了双引号中的第 1 个 %d ；双引号后面的第 2 个变量（fathoms）替换了双引号中的第 2 个 %d 。注意，待输出的变量列于双引号的后面。还要注意，变量之间要用逗号隔开。
第 2 个 printf() 函数说明待打印的值不一定是变量，只要可求值得出合适类型值的项即可，如 6 * fathoms。
该程序涉及的范围有限，但它是把音寻转换成英寸程序的核心部分。我们还需要把其他值通过交互的方式赋给 feet，其方法在后面章节中介绍。
2.6 多个函数
到目前为止，介绍的几个程序都只使用了 printf() 函数。程序清单 2.3 演示了除了 main() 以外，如何把自己的函数加入程序中。
程序清单 2.3 two_func.c 程序
1 // * two_func.c -- 一个文件中包含两个函数 2 3 #include <stdio.h> 4 5 void butler(void); /* ANSI/ISO C 函数原型 */ 6 7 int main(void) 8 { 9 printf("I will summon the butler function.\n"); 10 butler(); 11 printf("Yes. Bring me some tea and writeable DVDs.\n"); 12 13 getchar(); 14 return 0; 15 } 16 17 void butler(void) /* 函数定义开始 */ 18 { 19 20 printf("You rang, sir?\n"); 21 22 } 23 24 /******************************************* 25 输出结果： 26 -------------------------------------------- 27 I will summon the butler function. 28 You rang, sir? 29 Yes. Bring me some tea and writeable DVDs. 30 -------------------------------------------- 31 32 ********************************************/
butler() 函数在程序中出现了 3 次。
第 1 次是函数原型（prototype），告知编译器在程序中要使用该函数；第 2 次以 函数调用（function call）的形式出现在 main() 中；最后一次出现在函数定义（function definition）中，函数定义即是函数本身的源代码。下面逐一分析。
C90 标准新增了函数原型，旧式的编译器可能无法识别（稍后我们将介绍，如果使用这种编译器应该怎么做）。函数原型是一种声明形式，告知编译器正在使用某函数，因此函数原型也被称为函数声明（function declaration）。函数原型还指明了函数的属性。例如，butler() 函数原型中第 1 个 void 表明，butler()函数没有返回值（通常，被调函数会向主调函数返回一个值，但是 butler()函数没有）。第 2 个 void （butler(void)中的 void）的意思是 butler() 函数不带参数。因此，当编译器运行至此，会检查 butler() 是否使用得当。注意，void 在这里的意思是“空的”，而不是“无效”。
早期的 C 语言支持一种更简单的函数声明，只需指定返回类型，不用描述参数：
void butler();
早期的 C 代码中的函数声明就类似上面这样，不是现在的函数原型。C90、C99 和 C11 标准都承认就版本的形式，但是也表明了会逐渐淘汰这种过时的写法。如果要使用以前写的 C 代码，就需要把旧式声明转换成函数原型。
接下来我们继续分析程序。在 main() 中调用 butler() 很简单，写出函数名和圆括号即可。当 butler() 执行完毕后，程序会继续执行 main() 中的下一条语句。
程序的最后部分是 butler() 函数的定义，其形式和 main() 相同，都包含函数头和用花括号括起来的函数体。函数头重述了函数原型的信息：butler() 不带任何参数，且没有返回值。如果使用老式编译器，请去掉圆括号中的 void 。
这里要注意，何时执行 butler() 函数取决于它在 main() 中被调用的位置，而不是 butler() 的定义在文件中的位置。例如，把 butler() 函数的定义放在 main() 定义之前，不会改变程序的执行顺序，butler() 函数仍然在两次 printf() 调用之间被调用。
记住，无论 main() 在程序文件处于什么位置，所有的 C 程序都从 main() 开始执行。【待测试】但是，C 的惯例是把 main() 放在开头，因为它提供了程序的基本框架。
C 标准建议，要为程序中用到的所有函数提供函数原型。标准 include 文件（包含文件）为标准库函数提供了函数原型。例如，在 C 标准中，stdio.h 文件包含了 printf() 的函数原型。
2.7 调试程序
现在，你可以编写一个简单的 C 程序，但是可能会犯一些简单的错误。程序的错误通常叫做 bug，找出并修正错误的过程叫做调试（debug），程序清单 2.4 是一个有错误的程序，看看你能找出几处。
程序清单 2.4 nogood.c 程序
1 /* nogood.c -- 有错误的程序 */ 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main(void) 6 ( 7 int n, int n2, int n3; 8 /* 该程序有多处错误 9 n = 5; 10 n2 = n * n; 11 n3 = n2 * n2; 12 printf("n = %d, n squared = %d, n cubed = %d\n", n, n2, n3) 13 14 return 0; 15 ) 16 17 /************************************************************ 18 编译不通过 19 语法错误： 20 1) main() 函数的 函数体错用了 () 圆括号，应该改用 {} 花括号 21 2）定义变量格式出错,应该改为： 22 int n, n2, n3; 23 或者 24 int n; 25 int n2; 26 int n3; 27 3) 注释没有成对出现 少了后面的 * / 28 4) printf() 函数最后的少了分号 ; 29 30 语义错误： 31 程序中的 n3 原意是代表 n 的立方，但是却写成了 n2 * n2，由于 32 n2 里的值是 n 的平方，也就是 25 ，所以 n3 = n2 * n2； 33 等价于 n3 = 25 * 25； 因此得出的结果与程序原意不符 34 应将其修改为 n3 = n2 * n; 或者 n3 = n * n * n; 35 *************************************************************/
C 语言的语法错误指的是，把有效的 C 符号放在错误的地方。检查程序的语法错误是编译器的工作之一。
语义错误是指意思上的错误。如果遵循了 C 规则，但是结果不正确，那就是犯了语义错误。
2.7.3 程序状态
通过逐步跟踪程序的执行步骤，并记录每个变量，便可监视程序的状态。程序状态（program state）是在程序的执行过程中，某给定点上所有的变量值的集合。它是计算机当前状态的一个快照。
定位语义错误的另一种方法是：在程序中的关键点插入额外的 printf() 语句，以监视指定变量值的变化。
检测程序状态的第 3 种方法是使用调试器。调试器（debugger）是一种程序，让你一步一步运行另一个程序，并检查该程序变量的值。
2.8 关键字和保留标识符
关键字是 C 语言的词汇。它们对 C 而言比较特殊，不能用它们作为标识符（如，变量名）。许多关键字用于指定不同的类型，如 int 。还有一些关键字（如，if）用于控制程序中语句的执行顺序。
表 2.2 ISO C 关键字
| auto | extern | short | while |
| break | float | signed | _Alignas |
| case | for | sizeof | _Alignof |
| char | goto | static | _Atomic |
| const | if | struct | _Bool |
| continue | inline | switch | _Complex |
| default | int | typedef | _Generic |
| do | long | union | _Imaginary |
| double | register | unsigned | _Noreturn |
| else | restrict | void | _Static_assert |
| enum | return | volatile | _Thread_local |
如果使用关键字不当（如，用关键字作为变量名），编译器会将其视为语法错误。还有一些保留标识符（resrved identifier），C 语言已经指定了它们的用途或保留它们的使用权，如果你使用这些标识符来表示其他意思会导致一些问题。因此，尽管它们也是有效的名称，不会引起语法错误，也不能随便使用。保留标识符包括那些以下划线字符开头的标识符和标准库函数名，如 printf()。
2.9 关键概念
理解什么是 C 程序。可以把程序看作是你希望计算机如何完成任务的描述。编译器负责处理一些细节工作，由于编译器不具有真正的智能，所以你必须用编译器能理解的术语表达你的意图，这些术语就是 C 语言标准规定的形式规则
2.10 本章小结
C 程序由一个或多个 C 函数组成。每个 C 程序必须包含一个 main() 函数，这是 C 程序要调用的第 1 个 函数。简单的函数由函数头和后面的一对花括号组成，花括号中是由声明、语句组成的函数体。
在 C 语言中，大部分语句都以分号结尾。声明为变量创建变量名和标识该变量中储存的数据类型。变量名是一种标识符。赋值表达式语句把值赋给变量，或者更一般地说，把值赋给存储空间。函数表达式语句用于调用指定的已命名函数。调用函数执行完毕后，程序会返回到函数调用后面的语句继续执行。
一门语言的语法是一套规则，用于管理语言中各有效语句组合在一起的方式。语句的语义是语句要表达意思。
关键字是 C 语言的词汇
2.11 复习题
1. C 语言的基本模块是什么？
函数
2. 什么是语法错误？
C 语言的语法错误指的是，把有效的 C 符号放在错误的地方。
3.什么是语义错误？
语义错误是指意思上的错误。
4. Indiana Sloth 编写了下面的程序，并征求你的意见。请帮助他评定。
1 include studio.h 2 int main{void} /* 该程序打印一年有多少周 /* 3 ( 4 int s 5 s := 56; 6 printf(There are s weeks in a year.); 7 return 0; 8 9 10 11 ------------------ 以下为修改程序 ------------------------------ 12 13 #include <stdio.h> 14 int main(void) /* 该程序打印一年有多少周 */ 15 { 16 int s; 17 18 s = 56; 19 printf("There are %d weeks in a year.", s); 20 21 return 0; 22 } 23 24 /*********************************************************** 25 输出结果： 26 ------------------------------------------------------------ 27 There are 56 weeks in a year. 28 ------------------------------------------------------------ 29 ************************************************************/
5. 假设下面的 4 个例子都是完整程序中的一部分，它们都输出什么结果？
1 a. printf("Baa Baa Black Sheep."); 2 printf("Have you any wool?\n"); 3 /**************************************************************** 4 输出结果： 5 ----------------------------------------------------------------- 6 Baa Baa Black Sheep.Have you any wool? 7 8 ----------------------------------------------------------------- 9 ****************************************************************/ 10 11 b. printf("Begone!\nO Creature of lard!\n"); 12 /**************************************************************** 13 输出结果： 14 ----------------------------------------------------------------- 15 Begone! 16 O Creature of lard! 17 18 ----------------------------------------------------------------- 19 ****************************************************************/ 20 21 c. printf("What?\nNo/nfish?\n"); 22 /**************************************************************** 23 输出结果： 24 ----------------------------------------------------------------- 25 What? 26 NO/nfish? 27 28 ----------------------------------------------------------------- 29 ****************************************************************/ 30 31 d. int num; 32 num = 2; 33 printf("%d + %d = %d", num, num, num + num); 34 /**************************************************************** 35 输出结果： 36 ----------------------------------------------------------------- 37 2 + 2 = 4 38 ----------------------------------------------------------------- 39 ****************************************************************/
6. 在 main、int、function、char、= 中，哪些是 C 语言的关键字？
int char
7. 如何以下面的格式输出变量 words 和 lines 的值(这里，3020 和 350 代表两个变量的值)？
There were 3020 words and 350 lines.
printf("There were %d words and %d lines.", words, lines);
8. 考虑下面的程序：
1 #include <stdio.h> 2 int main(void) 3 { 4 int a, b; 5 6 a = 5; 7 b = 2; /* 第 7 行 */ // a = 5, b = 2; 8 b = a; /* 第 8 行 */ // a = 5, b = 5; 9 a = b; /* 第 9 行 */ // a = 5, b = 5; 10 printf("%d %d\n", b, a); 11 return 0; 12 } 13 14 // 请问,在执行完第 7 、第 8 、第 9 行后，程序的状态分别是什么？ 15 16 /**************************************************** 17 输出结果： 18 ----------------------------------------------------- 19 5 5 20 ----------------------------------------------------- 21 *****************************************************/
9. 考虑下面的程序：
1 #include <stdio.h> 2 int main(void) 3 { 4 int x, y; 5 6 x = 10; 7 y = 5; /* 第 7 行 */ // x = 10, y = 5; 8 y = x + y; /* 第 8 行 */ // x = 10, y = 15; 9 x = x * y; /* 第 9 行 */ // x = 150, y = 15; 10 printf("%d %d\n", x, y); // 输出为：150 15 11 return 0; 12 } 13 14 // 请问,在执行完第 7 、第 8 、第 9 行后，程序的状态分别是什么？ 15 16 /**************************************************** 17 输出结果： 18 ----------------------------------------------------- 19 150 15 20 21 ----------------------------------------------------- 22 *****************************************************/
2.12 编程练习
1 /* 2 1. 编写一个程序，调用一次 printf() 函数，把你的姓名打印在一行。 3 再调用一次 printf() 函数，把你的姓名分别打印在两行。 4 然后，再调用两次 printf(）函数，把你的姓名打印在一行。输出应 5 如下所示 6 -------------------------------------------------------------- 7 Gustav Mahler <- 第 1 次打印的内容 8 Gustav <- 第 2 次打印的内容 9 Mahler <- 仍是第 2 次打印的内容 10 Gustav Mahler <- 第 3 次和第 4 次打印的内容 11 -------------------------------------------------------------- 12 13 */ 14 15 16 #include <stdio.h> 17 18 int main(void) 19 { 20 printf("Gustav Mahler\n"); // Gustav Mahler 21 22 printf("Gustav\nMahler\n"); // Gustav 23 // Mahler 24 25 printf("Gustav "); 26 printf("Mahler\n"); 27 // Gustav Mahler 28 29 30 getchar(); 31 return 0; 32 } 33 34 /*************************************************** 35 36 输出结果： 37 ---------------------------------------------------- 38 Gustav Mahler 39 Gustav 40 Mahler 41 Gustav Mahler 42 ---------------------------------------------------- 43 44 ***************************************************/
1 /************************************************* 2 2. 编写一个程序，打印你的姓名和地址。 3 **************************************************/ 4 5 #include <stdio.h> 6 7 int main(void) 8 { 9 10 printf("Name: M0usek.\n"); 11 printf("Address: China.\n"); 12 13 14 getchar(); 15 return 0; 16 } 17 18 /*************************************************** 19 输出结果： 20 ---------------------------------------------------- 21 Name: M0usek. 22 Address: China. 23 24 ---------------------------------------------------- 25 26 ****************************************************/
1 /*********************************************************** 2 3. 编写一个程序把你的年龄转换成天数，并显示这两个值。 3 这里不用考虑闰年的问题。 4 5 年龄转换天数简单实现版： 6 该程序只是简单的将用户输入的年龄转换成天数，如 用户输入 10 岁 7 则将 10 * 365 = 3650 天，只是一个大概数 并不精准。 8 9 *************************************************************/ 10 11 #include <stdio.h> 12 13 int main(void) 14 { 15 int nAges = 0; // 年龄 16 int nDayCount = 0; // 天数 17 18 19 printf("Please input your ages: "); 20 scanf_s("%d", &nAges); 21 22 nDayCount = nAges * 365; // 年龄转天数 23 24 printf("%d ages = %d days\n", nAges, nDayCount); 25 26 getchar(); 27 return 0; 28 } 29 30 /********************************************************** 31 输出结果： 32 ----------------------------------------------------------- 33 Please input your ages: 10 34 10 ages = 3650 days 35 ----------------------------------------------------------- 36 **********************************************************/
1 /******************************************************** 2 4. 编写一个程序，生成以下输出： 3 4 For he's a jolly good fellow! 5 For he's a jolly good fellow! 6 For he's a jolly good fellow! 7 Which nobody can deny! 8 9 除了 main() 函数以外，该程序还要调用两个自定义函数：一个名为 10 jolly(),用于打印前 3 条消息，调用一次打印一条；另一个函数名 11 为 deny() ，打印最后一条消息。 12 13 *********************************************************/ 14 15 #include <stdio.h> 16 17 void jolly(void); // jolly() 函数声明 18 void deny(void); // deny() 函数声明 19 20 21 int main(void) 22 { 23 jolly(); // 调用 jolly() 函数 24 jolly(); 25 jolly(); 26 deny(); // 调用 deny() 函数 27 28 getchar(); 29 return 0; 30 } 31 32 // jolly() 函数定义 33 void jolly() 34 { 35 printf("For he's a jolly good fellow!\n"); 36 } 37 38 // deny() 函数定义 39 void deny() 40 { 41 printf("Which nobody can deny!\n"); 42 } 43 44 /****************************************************** 45 输出结果： 46 ------------------------------------------------------- 47 For he's a jolly good fellow! 48 For he's a jolly good fellow! 49 For he's a jolly good fellow! 50 Which nobody can deny! 51 ------------------------------------------------------- 52 *******************************************************/
1 /************************************************* 2 5. 编写一个程序，生成以下输出： 3 4 Brazil, Russia, India, China 5 India, China, 6 Brazil, Russia 7 8 除了 main(）以外，该程序还要调用两个自定义函数： 9 一个名为 br()，调用一次打印“Brazil, Russia”; 10 另一个名为 ic(),调用一次打印一次 "India, China"。 11 其他内容在 main() 函数中完成。 12 **************************************************/ 13 14 15 #include <stdio.h> 16 17 void br(); // 函数声明 18 void ic(); // 函数声明 19 20 int main(void) 21 { 22 br(); 23 printf(", "); 24 ic(); 25 printf("\n"); 26 ic(); 27 printf(",\n"); 28 br(); 29 printf("\n"); 30 31 getchar(); 32 return 0; 33 } 34 35 void br() 36 { 37 printf("Brazil, Russia"); 38 } 39 40 void ic() 41 { 42 printf("India, China"); 43 } 44 45 /********************************************************* 46 输出结果： 47 ---------------------------------------------------------- 48 Brazil, Russia, India, China 49 India, China, 50 Brazil, Russia 51 52 ---------------------------------------------------------- 53 **********************************************************/
1 /***************************************** 2 6. 编写一个程序，创建一个整型变量toes,并将 3 toes 设置为 10 。程序中还要计算 toes 的两倍 4 和 toes 的平方。该程序应打印 3 个值，并分别 5 描述以示区分 6 ******************************************/ 7 8 #include <stdio.h> 9 10 int main(void) 11 { 12 int toes = 10; 13 14 printf("toes = %d\n", toes); 15 printf("toes * 2 = %d\n", toes * 2); 16 printf("toes squared = %d\n", toes * toes); 17 18 19 getchar(); 20 return 0; 21 } 22 23 24 25 /********************************************************* 26 输出结果： 27 ---------------------------------------------------------- 28 toes = 10 29 toes * 2 = 20 30 toes squared = 100 31 ---------------------------------------------------------- 32 **********************************************************/
1 /********************************************************* 2 7. 许多研究表明，微笑益处多多。编写一个程序，生成以下格式的输出 3 4 Smile!Smile!Smile! 5 Smile!Smile! 6 Smile! 7 8 **********************************************************/ 9 10 #include <stdio.h> 11 12 void Smile(); 13 14 15 int main(void) 16 { 17 // Smile(); 18 // Smile(); 19 // Smile(); 20 // printf("\n"); 21 // 22 // Smile(); 23 // Smile(); 24 // printf("\n"); 25 // 26 // Smile(); 27 // printf("\n"); 28 29 ///*--------------------------------- 30 for(int i = 0; i<3; i++) 31 { 32 for(int j = 3; j>i; j--) 33 { 34 Smile(); 35 } 36 printf("\n"); 37 } 38 //-----------------------------------*/ 39 40 getchar(); 41 return 0; 42 } 43 44 void Smile() 45 { 46 printf("Smile!"); 47 } 48 49 /******************************************************** 50 输出结果： 51 ---------------------------------------------------------- 52 Smile!Smile!Smile! 53 Smile!Smile! 54 Smile! 55 ---------------------------------------------------------- 56 *********************************************************/
1 /****************************************** 2 8. 在 C 语言中，函数可以调用另一个函数。编写一 3 个程序，调用一个名为 one_three() 的函数。 4 该函数在一行打印单词“one”，再调用第 2 个 函数 5 two()，然后在另一行打印单词 “three”。two() 函数 6 在一行显示单词"two"。main()函数在调用 one_three() 7 函数前要打印短语"starting now:", 并在调用完毕后显示 8 短语"done!"因此，该程序的输出应如下所示： 9 10 starting now: 11 one 12 two 13 three 14 done! 15 16 ******************************************/ 17 18 19 #include <stdio.h> 20 21 void one_three(); 22 void two(); 23 24 25 int main(void) 26 { 27 printf("starting now:\n"); 28 one_three(); 29 printf("done!\n"); 30 31 getchar(); 32 return 0; 33 } 34 35 void one_three() 36 { 37 printf("one\n"); 38 two(); 39 printf("three\n"); 40 } 41 42 void two() 43 { 44 printf("two\n"); 45 } 46 47 /********************************************************* 48 输出结果： 49 --------------------------------------------------------- 50 starting now: 51 one 52 two 53 three 54 done! 55 --------------------------------------------------------- 56 **********************************************************/