C语言基础与应用

"C语言（谭浩强）是关于C语言编程的一份教程讲义，由Loon_zz编写，涵盖了C语言的历史、特点、版本、与其他编程语言的关系以及简单的程序示例和输入输出函数等内容。" C语言，作为一种强大的编程语言，起源于20世纪70年代，最初是为了开发UNIX操作系统而设计的。随着时间的推移，其简洁、高效和灵活的特性逐渐被广泛认可，到了80年代，C语言开始跨越UNIX系统，应用于各种不同类型的操作系统，包括大型机、中型机、小型机和微型计算机。因此，C语言成为了程序员们首选的编程工具之一，被誉为当代最优秀的程序设计语言。 1.1 C语言的发展过程 C语言的诞生可以追溯到贝尔实验室，由Dennis Ritchie在1972年为了编写UNIX操作系统而创造。随着UNIX系统的流行，C语言也逐渐流行起来，后来Bjarne Stroustrup在C语言的基础上增加了类和模板等特性，发展出了C++，进一步推动了C语言的应用和发展。 1.2 当代最优秀的程序设计语言 C语言之所以被认为是最优秀之一，是因为它具有以下特点：低级特性使得可以直接操作硬件，高效且运行速度快；语法简洁，易于学习；可移植性好，能适应不同的计算机平台。 1.3 C语言版本 随着时间的推移，C语言出现了多个版本，如ANSI C（美国国家标准协会的C语言标准）、ISO C（国际标准化组织的C语言标准），以及C99和C11等更新的标准，这些标准不断改进和完善了C语言，使其更加规范和适应现代编程需求。 1.4 C语言的特点 C语言的主要特点包括： - 结构化编程：支持结构化控制语句，如if-else、switch-case、while、for等，使程序结构清晰。 - 面向过程：不支持内置的面向对象特性，但可以通过函数封装和指针实现类似功能。 - 动态内存管理：使用malloc和free等函数进行动态内存分配和释放。 - 低级特性：能够直接操作内存，如指针操作，提供了对硬件的直接访问能力。 - 可移植性：代码可轻易移植到不同系统，只需针对特定平台进行少量修改。 1.5 面向对象的程序设计语言 虽然C语言本身不是一种面向对象的语言，但它可以通过函数封装和结构体模拟面向对象的概念。C++是在C语言基础上添加了面向对象特性的语言，如类、继承、多态等，使得C++成为了一种真正的面向对象编程语言。 1.6 C和C++ C++是C语言的扩展，它引入了类、模板、异常处理、命名空间等面向对象特性。C++还支持STL（Standard Template Library），提供了一组高效的容器、算法和迭代器等工具。然而，C语言和C++之间仍然存在差异，C++代码可能包含C不支持的特性，因此并非所有的C++程序都能直接作为C程序编译。 1.7 简单的C程序介绍 一个简单的C程序通常包括预处理指令、函数定义、变量声明和主函数等部分。例如： ```c #include <stdio.h> int main() { printf("Hello, World!\n"); return 0; } ``` 这个程序使用`printf`函数输出“Hello, World!”。 1.8 输入和输出函数 C语言中的输入输出主要通过标准输入输出库`stdio.h`中的函数完成，如`printf`用于输出，`scanf`用于输入。例如： ```c #include <stdio.h> int main() { int num; printf("Enter a number: "); scanf("%d", &num); printf("You entered: %d\n", num); return 0; } ``` 这段代码会提示用户输入一个数字，然后读取并输出这个数字。