Wenbonote.cn

251109 答疑

作者：

Wenbo

在

,

一、一些前置的小问题

我们学的是 C 语言还是 C++ 语言？

认为学的是 C 语言的：课本上写的是 C 语言，而且课上从来没提过 C++；

认为学的是 C++ 的：我们在 VS 里建工程文件的时候建的是 C++ 文件，而且文件以 .cpp 结尾。

举例：对比两门语言的 Hello World

C 语言的 Hello World：

#include <stdio.h>

int main()
{
  printf("Hello world!\n");
  return 0;
}

C++ 语言的 Hello World：

#include <iostream>

int main()
{
  std::cout << "Hello world!" << std::endl;
  return 0;
}

事实上：任何合法的 C 程序都是合法的 C++ 程序，C++ 是 C 语言的一个超集。因此 C 语言的 Hello World 放到 C++ 环境里同样能跑。我们在 VS 里建工程文件的时候建的是 C++ 文件就是基于这个原理。

为什么 C 语言感觉比 Python 语言复杂很多？

C 语言感觉更复杂，核心原因是它更贴近硬件、需要手动管理更多细节。Python 帮你封装了这些复杂操作，让你更加能关注于“利用编程解决问题”，而不是把精力花在“编程语言本身的特性”上。

举例：对比两门语言变量初始化

对于 C 语言：

// C

int main()
{
    int a = 1;
    float b = 1.5;
    return 0;
}

如果写成 Python 语言：

# Python

a = 1
b = 1.5

# Python 其实也可以写成这样

def main() -> int:
    a: int = 1
    b: float = 1.5
    return 0

if __name__ == "__main__":
	main()

特点：模块化，可复用，通过插件间接实现类型检查

学习 C 语言时，一定要紧贴上学期计导课程中“信息表示”以及“计算机组成”这两部分知识点，从底层理解 C 语言。

C/C++ 语言的发展历程、C/C++ 的标准

C 语言由 Dennis Ritchie 在 1972 年于贝尔实验室开发，主要用于 UNIX 操作系统的开发。主要标准有：

  • K&R C (1978)
  • ANSI C / C89 (1989)
  • C99 (1999)
  • C11 (2011)
  • C17 (2017)

C++ 由 Bjarne Stroustrup 于 1979 年在贝尔实验室开始设计开发的。作为 C 语言的增强版，C++ 进一步扩充和完善了 C 语言，是一种面向对象的程序设计语言。比较重要的标准有：

  • C++98 (1998)
  • C++11 (2011) – 重大更新，C++ 迈入现代
  • C++20 (2020)
  • C++26 草案 (2025)

但是为什么 ISO 要专门为 C/C++ 制定标准呢？这是为了保证其可移植性。（举例：条令条例）

二、程序 1：Hello World

下面是我们老生常谈的 Hello World 程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello world!\n");
    return 0;
}

我们就来一行一行解释。

第一行：#include

#include <stdio.h>

预处理器：#xxx

以井号 # 开头的称为预处理器。

预处理器会指定一系列的行为，相当于是给编译器安排了一些活。在编译之前，预处理器就要向编译器明确：你这个编译器需要在编译之前把我指定你干的这些活先干完了，完了以后你再去好好完成你的编译工作。

既然预处理器会指定一系列行为，那么它能让编译器干什么活呢？这就取决于 # 后面跟的是什么了。下面是一些常用的预处理器：

  • #include：引入头文件。
  • #define：定义宏。
  • #ifdef、#ifndef、#else、#endif：通常用于头文件的编写，大多数情况下是为了防止头文件被多次包含。

标准库：<xxx.h>

在标准中规定了一系列标准的库文件，以及库文件中具体要有哪些方法（函数）。在引入标准库的时候使用尖括号 <> 包裹。

  • 例如：使用 #include <stdio.h> 来引入标准库中的 stdio.h 文件

有的时候，我们还会自己去编写头文件。在引入自己写的头文件的时候使用双引号 "" 包裹。

  • 例如：我编写了一个名为 hello.h 的头文件，就要使用 #include "hello.h"

由于我们要实现标准输入输出，我们就要借用 stdio.h 标准库。stdio.h 的意思是 Standard Input/Output Header。

第二行：main 函数

这一行代码是 main 函数的函数头：

int main()

程序的入口点

main 函数是 C 程序的入口点。当程序运行时，操作系统会调用 main 函数开始执行程序。

返回类型：int

int 表示 main 函数返回一个整数值。这个返回值通常用来表示程序的退出状态：

  • 0 表示程序成功执行
  • 非零值表示程序执行过程中出现了错误

有的时候我们会见到 void mian() 的函数头，但不建议这样写。

参数列表：()

空的括号表示 main 函数不接受任何参数。在某些情况下，我们也会看到 int main(void) 的写法，两者在 C 语言中是等价的。

第三行：花括号 {}

{
    printf("Hello world!\n");
    return 0;
}

花括号 {} 定义了 main 函数的函数体，是一个代码块，包含了函数要执行的所有语句。

第四行：printf 函数

printf("Hello world!\n");

printf 是标准输入输出库中的一个函数，用于向标准输出（通常是终端）打印格式化的文本。

  • "Hello world!\n" 是一个字符串常量
  • \n 是转义字符，表示换行符
  • 每一条语句以分号 ; 结束

第五行：return 语句

return 0;

return 语句结束函数的执行，并返回一个值。对于 main 函数，返回 0 表示程序正常结束。

三、程序 2：简易计算器

让我们来看一个稍微复杂一点的程序——简易计算器：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int num1, num2;
    int sum;
    
    // 输入数据
    scanf("%d %d", &num1, &num2);
    
    // 计算结果
    sum = num1 + num2;
    
    // 输出结果
    printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, sum);
    
    return 0;
}

变量定义（声明）

int num1, num2;
int sum;

在 C 语言中，使用变量前必须先定义（声明）。这里定义了：

  • 两个整型变量 num1 和 num2 用于存储输入的数字
  • 一个整型变量用于存储加法的结果

输入函数：scanf

scanf("%d %d", &num1, &num2);

scanf 函数用于从标准输入读取数据：

  • "%d %d" 是格式字符串，表示要读取两个整数
  • &num1 和 &num2 是变量的地址，& 是取地址运算符
  • 用户输入的两个整数会被存储到 num1 和 num2 变量中

格式化输出：printf

printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, sum);

printf 的格式说明符：

  • %d – 输出整数
  • %f – 输出浮点数
  • %c – 输出字符
  • %s – 输出字符串