C语言基础之理论概述

C语言介绍

C语言是一种高级程序设计语言，由贝尔实验室的Dennis Ritchie在1972年开发。C语言是结构化编程语言，支持变量、数据类型、运算符、表达式、流程控制语句和函数等基本程序设计元素。

C语言广泛用于系统软件、应用程序、驱动程序和嵌入式系统开发等领域。C语言具有可移植性强、语法简洁、执行速度快等特点，因此成为计算机科学教育中重要的一门语言。

C语言可以直接访问内存地址，提供了指针类型来处理内存操作，这为底层系统级编程提供了强大的能力。同时，C语言也具有丰富的库函数，能够方便地进行字符串、文件、数学等操作。

C语言不包含面向对象编程的特性，但是可以通过结构体、共用体、指针等方式实现部分面向对象的功能。此外，C语言还有C++、Objective-C等衍生语言。

C语言基础

什么是C语言

C语言是一种通用的、高级的编程语言，它于1972年由美国贝尔实验室的Dennis Ritchie开发。C语言具有简洁、高效和可移植的特性，广泛应用于系统软件、嵌入式系统和应用程序开发中。

现代编程语言的母语

C语言被认为是所有现代编程语言的母语，因为大多数编译器、JVM、内核等都是用C语言编写的，并且大多数编程语言都遵循C语法，例如C++、Java、C#等。

它提供了核心概念，如数组、字符串、函数、文件处理等，这些概念在许多语言中被广泛应用，如C++、Java、C#等。

C作为系统编程语言

系统编程语言用于创建系统软件。C语言是一种系统编程语言，因为它可以用于进行低级别编程（例如驱动程序和内核）。它通常用于创建硬件设备、操作系统、驱动程序、内核等。例如，Linux内核就是用C语言编写的。

它不能用于像Java、.Net、PHP等用于互联网编程。

C作为过程化语言

过程被称为函数、方法、例程、子例程等。过程化语言指定了程序解决问题的一系列步骤。

过程化语言将程序分解为函数、数据结构等。

C是一种过程化语言，在C语言中，变量和函数原型必须在使用之前声明。

C作为结构化编程语言

结构化编程语言是过程化语言的子集。结构化意味着将程序分解为部分或块，以便更容易理解。

在C语言中，我们使用函数将程序分解为部分。这使得程序更易于理解和修改。

C作为中级编程语言

C被视为中级语言，因为它支持低级语言和高级语言的特性。C语言程序被转换为汇编代码，它支持指针算术（低级语言），但它是与机器无关的（高级语言的特性）。

低级语言是特定于一台机器的，即与机器相关的。它是与机器相关的，运行速度快。但它不容易理解。

高级语言不特定于一台机器，即与机器无关。它易于理解。

C语言的特点

简单

C语言在某种程度上是一种简单的语言，它提供了一种结构化的方法（将问题分解为部分）、丰富的库函数和数据类型等。

机器独立或可移植

与汇编语言不同，C程序可以在不同的机器上执行，只需进行一些机器特定的更改。因此，C是一种机器独立的语言。

中级编程语言

虽然C是用于低级编程的，但它也被用于开发系统应用程序，如内核、驱动程序等。它还支持高级语言的特性，因此被称为中级语言。

结构化编程语言

C是一种结构化编程语言，可以使用函数将程序分解为部分。因此，易于理解和修改。函数还提供了代码的可重用性。

丰富的库

C提供了许多内置函数，加快了开发速度。

内存管理

C语言支持动态内存分配的特性。在C语言中，我们可以通过调用free()函数随时释放已分配的内存。

速度

C语言的编译和执行时间快，因为它具有较少的内置函数，因此开销较小。

指针

C语言提供了指针的特性。我们可以通过使用指针直接与内存进行交互。我们可以在内存、结构体、函数、数组等方面使用指针。

递归

在C语言中，我们可以在函数内部调用函数。这为每个函数提供了代码的可重用性。递归使我们能够使用回溯的方法。

可扩展性

C语言具有可扩展性，因为它可以轻松地采用新的特性。