Présentation du langage C et de la programmation

Chapitre 1 Présentation du langage C et de la programmation

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Introduction au langage C

Le langage C est un langage de programmation compilé, développé sur la base du langage B. Son noyau a été écrit à l'origine en langage assembleur. Le langage d'assemblage est un langage orienté machine, et la qualité du code généré est élevée ; mais sa lisibilité et sa portabilité sont médiocres, et sa description des problèmes est beaucoup moins proche des habitudes d'expression humaine que les langages de haut niveau. L'objectif de développement initial du langage C est d'écrire des programmes de système d'exploitation et d'autres systèmes. Il présente à la fois certaines caractéristiques du langage d'assemblage et les caractéristiques d'un langage de haut niveau. Ses racines remontent à Algol 60.
En 1963, l'Université de Cambridge au Royaume-Uni lance le langage CPL (Combined Programming Language) sur la base d'Algol 60. Il est plus proche du hardware, mais l'échelle est grande et difficile à atteindre.
En 1967, Martin Richards de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni simplifie le langage CPL et développe le langage BCPL (Basic Combined Programming Language).
En 1970, Ken Thompson de Bell Labs aux États-Unis a encore simplifié le langage BCPL, a conçu un langage B plus simple et semblable au matériel, et a utilisé le langage B pour écrire le système d'exploitation UNIX dans l'ordinateur DEC PDP-7.
En 1973, Dennis Ritchie de Bell Labs aux États-Unis a conçu le langage C sur la base du langage B et a écrit pour la première fois le système d'exploitation UNIX en langage C, qui a été appliqué sur l'ordinateur DEC PDP-11.
À la fin des années 1970, le langage C est progressivement devenu le langage standard pour le développement du système d'exploitation UNIX ; avec la popularité du système d'exploitation UNIX, le langage C a également été rapidement promu et appliqué. Plus tard, le langage C a été transplanté dans les systèmes d'exploitation des grands ordinateurs, stations de travail et autres modèles, et est progressivement devenu un langage général pour compiler divers systèmes d'exploitation et logiciels système complexes.

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Voici le texte de cet article

Tout d'abord, les principales caractéristiques du langage C

1. C est un langage structuré

Le langage C est fourni aux utilisateurs sous forme de fonctions et est équipé d'instructions de contrôle structurées. Ces fonctions peuvent être facilement appelées et le programme peut réaliser une conception modulaire.

2. Le langage est concis et compact, facile à utiliser et flexible.

Le langage C n'a que 32 mots clés et 9 instructions de contrôle, et la forme d'écriture du programme est également très libre.

Le langage 3.C permet un accès direct aux adresses physiques, peut effectuer des opérations sur les bits, peut implémenter la plupart des fonctions du langage d'assemblage et peut exploiter directement le matériel

Le langage C peut accéder directement aux adresses physiques de la mémoire et aux registres matériels, et exprimer directement des opérations sur des bits binaires. Son programme est concis et le programme compilé est de petite taille.

4. Riche en types de données, avec diverses structures de données dans les langages modernes.

Le langage C possède des types de données riches. En plus des types de données de base : entier (int), type réel (float et double) et type de caractère (char), il possède également divers types structurels et introduit le concept de pointeurs.

5. Les opérateurs sont extrêmement riches.

Il existe 34 opérateurs en langage C. Les parenthèses, les affectations et les conversions de type forcées apparaissent toutes sous la forme d'opérateurs, ce qui rend le langage C extrêmement puissant en termes de performances et de traitement, et de nombreux algorithmes sont plus faciles à mettre en œuvre.

6. La portabilité des programmes en langage C est bonne (par rapport au langage d'assemblage).

Les programmes écrits en langage C peuvent être exécutés sur différents types d'ordinateurs ou de systèmes d'exploitation sans modification ou avec des modifications mineures.

7. Le code cible généré par le langage C est de haute qualité et l'efficacité d'exécution du programme est élevée.

La qualité du code fait référence à la vitesse d'exécution et à la taille de l'espace de stockage du programme cible généré après la compilation du programme C. En général, plus la vitesse est élevée et moins il prend d'espace de stockage, meilleure est la qualité du code.

8. La syntaxe du langage C est flexible et les restrictions ne sont pas très strictes.

Bien que le langage C soit également un langage fortement typé, sa syntaxe est plus flexible, permettant aux programmeurs d'avoir un plus grand degré de liberté.

Deuxièmement, la structure du programme en langage C

1. La structure du programme en langage C et ses principales caractéristiques

[Exemple 1.1] Ecrivez un programme pour afficher "Hello World!" sur l'écran de l'ordinateur.

#include <stdio.h>//库函数
int main()//main( )是C语言程序中的主函数
{
   /* 我的第一个 C 程序 */
   printf("Hello, World! \n");//“printf (…… );//是C编译系统提供的标准函数库中的输出函数
   return 0;
}//“{” 、“}”是main函数体的标识符

[Exemple 1.2] La fonction renvoie le plus grand des deux nombres

/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
#include<stdio.h>
int max(int num1, int num2) 
{
    
    
   /* 局部变量声明 */
   int result;
   if (num1 > num2)// “if...else...”是条件控制语句
      result = num1;
   else
      result = num2;
   return result; 
}
int main()
{
    
    
	int a,b;/*变量声明*/
	scanf("%d%d",&a,&b);//格式化输入
	/*scanf是C编译系统的标准输入函数，从键盘上接收输入的数据；
	scanf 圆括号中的“%d”是格式控制符，表示输入的数据是十进制整数；
	“&n”是地址列表，表示从键盘接收的十进制整数存入变量n的内存地址&n中。*/
	printf("%d",max(a,b));
	return 0;
}

À partir de [Exemple 1.1] et [Exemple 1.2], nous pouvons voir la structure et les caractéristiques des programmes en langage C :

1. La fonction est l'unité de base de la structure du programme en langage C

Le langage C est un langage de programmation structuré, qui est une sorte de pensée. Il s'agit simplement d'un ensemble de système de description de structure de texte pour la commodité de l'écriture de programmes et de programmes de compilation croisés. Les points auxquels il faut prêter attention lors de l'écriture de programmes doivent également être modifiés en fonction du compilateur et de la plate-forme cible. Bien que le langage C ait un standard général, il existe également des différences selon le compilateur et l'environnement cible. Toutes les fonctions en langage C sont indépendantes les unes des autres et il n'y a qu'une relation d'appel entre elles.

2. Le programme C n'a qu'une seule fonction principale

Un programme en langage C doit avoir une et une seule fonction principale, main(), qui est le point d'entrée du programme. Tout a un début. Une fois le processus de langage C créé avec succès, le thread principal sera créé. Le thread principal appelle la convention pour démarrer la bibliothèque d'exécution, et la bibliothèque d'exécution commence à appeler la fonction principale convenue, puis commence à s'exécuter le code de l'utilisateur. Si un autre thread auxiliaire démarre au milieu, il établira un accord de fonction pour le thread auxiliaire, lui indiquant quelle fonction commencer à exécuter après son démarrage. Pour résumer, la fonction main n'est qu'une convention pour l'exécution d'un thread, et chaque thread s'accordera sur le nom de la fonction pour démarrer l'exécution.

3. Le format d'écriture des programmes en langage C est relativement libre

Chaque instruction en langage C doit se terminer par ";". Le style d'écriture des instructions C est relativement libre. Une ou plusieurs instructions peuvent être écrites sur une ligne, et une instruction peut également être écrite sur plusieurs lignes (ajoutez le connecteur d'instruction "\" à la fin de la ligne). Dans l'écriture proprement dite, vous devez faire attention au format d'écriture du programme, qui doit être facile à lire et à comprendre.

4. Le langage C lui-même n'a pas d'instructions d'entrée/sortie

Le langage C lui-même ne fournit pas d'instructions d'entrée et de sortie, et les opérations d'entrée et de sortie sont réalisées par des fonctions. La bibliothèque de fonctions standard du langage C fournit certaines fonctions d'entrée et de sortie, telles que : la fonction printf et la fonction scanf. Cependant, les fonctions printf et scanf ne sont pas des mots clés du langage C, ce ne sont que les noms des fonctions, et elles ne peuvent pas être confondues avec les "instructions d'entrée et de sortie fournies par le langage C.

5. Le langage C peut être compilé avec des commandes de préprocesseur

Les lignes commençant par "#" sont appelées définitions de macros ou inclusions de fichiers, et sont des commandes de prétraitement de compilation en langage C, sans le signe ";" à la fin. Chaque commande de compilation doit être sur une ligne distincte.

6. Les identifiants en langage C sont sensibles à la casse

Les mots clés réservés par le système sont constitués de lettres minuscules. Les noms de variables définis par l'utilisateur, les noms de fonctions et autres identificateurs sont généralement composés de lettres minuscules, mais ne peuvent pas occuper des mots-clés réservés par le système.

7. L'utilisation de l'instruction de déclaration en langage C

Diverses quantités (identifiants) utilisées dans les programmes en langage C doivent être définies et utilisées, et parfois des descriptions de référence variables et des descriptions de référence de fonction sont ajoutées.

8. L'utilisation des informations d'annotation en langage C

Le format des informations de commentaire en langage C est : /* contenu du commentaire*/ (commentaire multiligne) ou // contenu du commentaire (commentaire sur une seule ligne). Les commentaires ne font qu'augmenter la lisibilité du programme, mais ne sont pas exécutés par l'ordinateur.

2. Identifiants en langage C

Les noms de variables, les noms de fonctions, les étiquettes, etc. utilisés dans un programme sont collectivement appelés identificateurs. À l'exception des noms de fonction des fonctions de bibliothèque, qui sont définis par le système, les autres sont définis par l'utilisateur. Le langage C stipule qu'un identifiant ne peut être qu'une chaîne composée de lettres (A~Z, a~z), de chiffres (0~9) et de traits de soulignement, et que le premier caractère d'un identifiant doit être une lettre ou un trait de soulignement.

Les identifiants suivants sont légaux :

abc，x，_abc，BOOK_3，flag1

Les identifiants suivants sont illégaux :

6s commence par un chiffre
S&T caractère illégal & -7z
commence par le signe moins
kingboy-2 caractère illégal - (signe moins)

Lors de l'utilisation d'identifiants, vous devez également faire attention aux points suivants :
①La norme C ne limite pas la longueur des identifiants, mais elle est limitée par différentes versions du système de compilation du langage C, et est également limitée par des machines spécifiques. Par exemple, une certaine version C stipule que les huit premiers bits d'un identifiant sont valides, et lorsque les huit premiers bits de deux identifiants sont identiques, ils sont considérés comme étant le même identifiant.
②Dans les identifiants, il y a une différence entre les majuscules et les minuscules. Par exemple HELLO et hello sont deux identifiants différents.
③ Bien que l'identifiant puisse être défini arbitrairement par le programmeur, l'identifiant est un symbole utilisé pour identifier une certaine quantité. La dénomination doit avoir la signification correspondante autant que possible pour faciliter la lecture et la compréhension ; elle est généralement exprimée en mots anglais, et essayez de "voir le nom et connaître la signification." ".

3. Mots clés en langage C

Un mot-clé est une chaîne de caractères avec une signification spécifique spécifiée par le langage C, également appelé mot réservé. Les identificateurs définis par l'utilisateur ne peuvent pas être identiques aux mots-clés.

Mots-clés de type de données (12)	Mots-clés de l'instruction de contrôle (12)	Mots-clés de type de stockage (4)	Autres types de mots clés (4)
carboniser	Pause	auto	constante
double	Cas	externe	taille de
énumération	Continuez	S'inscrire	typedef
flotter	défaut	statique	volatil
entier	fais
long	autre
court	pour
signé	aller à
structure	si
syndicat	retourner
non signé	Tandis que
annuler	changer

Trois, les étapes de la mise en œuvre d'un programme en langage C

Un programme en langage C doit passer par quatre étapes, de l'écriture à l'exécution sur l'ordinateur : édition, compilation, liaison et exécution.
①Modifier. Écrivez un programme source en langage C et éditez-le sur l'ordinateur, générez un programme source *.c avec un suffixe .c et enregistrez-le sur le disque.
② Compiler (Compiler). Utilisez le compilateur de langage C pour compiler le programme source *.c généré à l'étape précédente.
③ Connectez-vous. Compilez le programme cible généré *.obj, connectez et assemblez le programme cible *.obj avec les fonctions système et les fonctions de bibliothèque référencées par des fichiers d'en-tête, etc., et enfin générez un programme exécutable *.exe avec le suffixe .exe.
④Exécuter. Le programme *.exe généré à l'étape précédente peut être exécuté par l'ordinateur, et le résultat de l'opération est obtenu, et la sortie est affichée.

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Résumer

Astuce : Voici un résumé de l'article : Ce
qui précède est ce dont je vais parler aujourd'hui. Cet article ne présente que brièvement le langage C et la programmation. Cet article est mis à jour depuis longtemps, merci de faire attention pour ne pas rater l'actualité.