【C語言編程入門系列】—— 第一章,初識程序!

導讀:計算機程序無時不刻的影響着人類的生活,現代社會已經離不開程序,程序的作用如此巨大,那麼程序到底是什麼呢?本文主要討論程序的概念,喚起讀者對程序的興趣,同時對C語言程序與其它語言程序進行比較,說明作爲一個C語言程序員需要具備的基本理論知識。

1.1什麼是計算機程序

  從字面上理解,程序就是完成一件事所需要進行的步驟,舉個生活的例子,買醬油!需要哪些步驟:

第一種做法:首先要準備好100塊錢,然後出門要穿好衣服鞋襪,出門到便利店,拿到醬油付完錢,店家找錢,返回家中。

第二種做法:打開手機,打開外賣的APP,選擇醬油,外賣小哥到來後,開門,取醬油。

  完成買醬油需要步驟,生活上的點點滴滴都有它的步驟,步驟不侷限於一種方法,正所謂條條大路通羅馬,步驟也是各式各樣。如果把生活上步驟關聯到計算機程序上也是一樣的,其實寫計算機程序就是寫步驟。

  計算機程序一般也稱作計算機代碼,專業的說,計算機程序是一組計算機能識別和執行的指令,運行在電子計算機上,滿足人們某種需求的信息化工具。當然程序不僅僅運行在計算機上,還可以運行在手機,路由器,導航儀,往大點說,程序運行在航空母艦上,說不定運行在遙遠外太空外星人正準備入侵地球的太空飛船上。

圖1.1  ET外星人

   那爲什麼要程序呢?因爲有些事情靠人動手處理效率實在太低,試想想,如果要計算一個複雜的方程式,靠筆算或者算盤來計算那效率實在低下(注意:不過這裏要像我國兩彈一星的元勳們致敬,當時他們在計算工具落後的情況下,用算盤計算原子數據)。所以人類發明了計算機,而計算機工作需要運行程序來完成各種任務。

注意:程序只是工具,所以程序能做到的事情,人類一定能做到,但隨着人工智能的發展,程序已經可以做人類意想不到的事情了,這塊讀者可以自行去了解。

 

1.2 爲什麼選擇C語言

  計算機語言有很多種,比如彙編程序,C語言程序,C++程序,JAVA程序,PYTHON程序等等。爲什麼偏偏選擇C語言呢?

原因列舉幾點如下:

  1. C語言入門比較容易,相比較別的語言C語言入門比較容易,不像彙編那樣完成一個功能需要寫大量代碼,有時候1行C語言代碼完成任務用匯編說不定需要10行。也不像JAVA那樣,類的思想,繼承的思想等等搞暈初學者。

  2. 很多高級語言都有C語言的影子,變量聲明這些,循環語句這些等等,所以C語言可以做學習別的語言的跳板。

  3. C語言廣泛的應用在嵌入式領域,說明市場需求也大。

  4. 它的執行效率很高,可以直接操作內存,後續學習指針會更加理解這塊。

  5. 讀者自行了解。。。

 

1.3 需要具備的基礎

  本節討論一個C語言程序員需要具備哪些基礎知識。

1.3.1簡單的英語單詞理解

  國內的程序員不一定是英語高手,因爲只是用鍵盤敲打代碼,不需要考驗聽力,不需要考驗口語,甚至可以直接藉助翻譯軟件。C語言中常用的詞彙,如:

main(主要的;重要的),include(包括;包含),define(定義;闡明),後續還有一些C庫函數單詞,如:printf(輸出函數;格式化輸出;輸出格式化字串),還可以把庫函數拆分理解,如:fopen(可以理解爲file open的組合,即文件打開的意思),strcmp(可以理解爲string compare,詞組的意思就是字符串對比)。

   編寫程序中需要給變量取名,還有給函數取名,爲了編寫的程序能夠讓別人更好的理解,以及規範和統一,所以希望讀者儘量使用標準的英文單詞,如果不懂怎麼寫可以藉助翻譯軟件。

注意:“變量”和“函數”是程序中的一部分,讀者目前如果不能理解它的意思,就先擱着。

 

1.3.2 計算機基本組成

  計算機俗稱電腦,它的核心組件有CPU,內存,存儲,網卡,顯示器,鍵盤,鼠標等等。文章是與C語言入門有關,所以只需要知道一切運算都在CPU中進行,C語言程序由指令、變量和常量等等組成,指令運行在CPU上,指令從內存中取變量。至於內存和存儲的區別以及更詳細內容,後續章節指針中會再次提到。

圖1.2  計算機構成簡圖:

  這裏簡單的描述一個windows計算器程序運行的過程。

  計算器的可執行程序是存放在硬盤上的。筆者電腦使用的win10系統,計算器程序屬於系統自帶的程序,所以存放在系統盤,系統盤是C盤,所以計算器的可執行程序存放在C:\Windows\System32\calc.exe。

知道了calc.exe的存放位置後,先打開任務管理器,看看正在運行的程序有哪些,這時候還沒有點擊calc.exe,所以看不到,如圖1.3所示,

圖1.3   還未打開計算器的任務管理器列表

  點擊運行calc.exe,可以發現任務管理器多了一個運行的程序叫做計算器,如圖1.4所示,

圖1.4  打開計算器後任務管理器列表

  點擊運行calc.exe後(也就是運行計算器程序),計算器程序會在操作系統程序下,由CPU做主要工作,把計算器程序從硬盤放到到內存上,這時候顯示器根據顯存內容會顯示計算器界面,可以通過鼠標點擊也可以通過鍵盤進行加減乘除等等運算,所有的這些運算都會通過內存和CPU的交互來完成,最終把計算的數值顯示出來。

 

1.4 自學C語言的途徑

  1. 可以通過本系列博客,博主會在評論區回答問題,雖然博主不是靠自學的,但是自己希望能夠幫助到新手。

  2. 最好是通過專業書籍,一般大學課程都是使用譚浩強的C語言教材,雖然坑很多,但是能讓入門,也算是經典中的戰鬥機了!

  但是看再多資料都不如不停的代碼練習來的效果佳!請期待下一章節的發佈。。。


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