10天学会嵌入式技术之c语言-day-1

手把手入行嵌入式之10天学会C语言day-1

昊昊昊昊昊明

2582人浏览 · 2025-03-13 15:30:02

昊昊昊昊昊明 · 2025-03-13 15:30:02 发布

第一章 C语言概述

1.1什么是程序

程序是一组按照特定顺序执行的指令集合，用来完成特定任务或解决特定问题的一种计算机执行逻辑。程序可以用各种编程语言编写，然后通过编译或解释器来将其转换为计算机可执行的形式。程序可以包括各种操作和算法，用于处理数据、控制计算机硬件等。在计算机科学中，程序是实现算法的具体表现形式，是实现特定功能的关键组成部分。

1.2计算机语言简史

1.2.1机器语言

1946 年 2 月 14 日，世界上第一台计算机 ENIAC 诞生，使用的是最原始的穿孔卡片。
这种卡片上使用的是用二进制代码表示的语言，与人类语言差别极大，这种语言就称为机器
语言。

1.2.2汇编语言

用英文缩写的助记符来表示基本的操作，这些助记符构成了汇编语言的基础，比如：
LOAD、MOVE 等，使人更容易使用，因此，汇编语言也称为符号语言。
优点：能编写高效率的程序。
缺点：汇编语言是面向机器的，不同计算机会有不同的汇编语言，程序不易移植。
目前仍然应用于工业电子编程领域、软件的加密解密、计算机病毒分析等。

1.2.3高级语言

高级语言，是一种接近于人类使用习惯的程序设计语言，它允许程序员使用接近日常英
语的指令来编写程序，程序中的符号和算式也与日常用的数学算式差不多，接近于自然语言和数学语言，容易为人们掌握。

高级语言独立于计算机硬件，有一定的通用性；计算机不能直接识别和执行用高级语言
编写的程序，需要使用编译器或者解释器，转换为机器语言才能被识别和执行。

常见的高级语言有 Fortran、ALGOL、Basic、COBOL、LISP、Pascal、PROLOG、C、
C++、VB、Delphi、Java、PHP、JavaScript、Python 等。

1.3 为什么要学习C语言

C 语言是最流行的编程语言之一，下图是 2025年3月编程语言排名，排名网站网址为：编程语言排名 - HelloGitHub

1.4 C语言发展历程

1.5 C语言发行版本

（1）K&R C（1978 年）：由柯尼汉和里奇合写的《C 程序设计语言》成为公认标准，
简称为 K&R C。
（2）ANSI C（C89/C90，1989 年）：第一个 ISO 标准，也叫 ANSI C，规范了 K&R
C，确保了可移植性。
（3）C99（1999 年）：第一次大修订，引入许多特性如//注释、可变长度数组等，成
为最流行版本。
（4）C11（2011 年）：再次修订，增加_Generic、static_assert 等功能，跟进新技术。
（5）C17（2018 年）： C11 在 2017 年修补，2018 年发布的 C17 只解决了 C11 的缺陷，加入新功能。
（6）C23（2023 年）： 2023 年发布的 C23 计划增强安全性、消除实现定义行为、
引入模块化语言等，提升安全和可靠性。

1.6 C语言应用场景

第二章 c程序开发快速入门

2.1 开发工具选择

（1）Visual Studio 工具
Visual Studio（简称 VS）是由微软公司发布的集成开发环境，它包括了整个软件生命
周期中所需要的大部分工具，如 UML 工具、代码管控工具、集成开发环境（IDE）等。
官网地址：https://visualstudio.microsoft.com
（2）Code::Block 工具
Code::Block 是一个免费的跨平台 IDE，它支持 C、C++和 Fortan 程序的开发，Code::Block
的最大特点是它支持通过插件的方式对 IDE 自身功能进行扩展，这使得 Code::Block 具有很
强的灵活性，方便用户使用。
官网地址：https://www.codeblocks.org
（3）Clion 工具
CLion 是一款由 JetBrains 推出的跨平台 C/C++集成开发环境（IDE），它具有智能编辑器、CMake 构建支持、调试器、单元测试、代码分析等功能,可以极大提高 C/C++开发效率。
官网地址：https://www.jetbrains.com/clion
（4）VS Code
Visual Studio Code（简称 VS Code）是一款由 Microsoft 开发的免费、开源的代码编辑
器，它是一种轻量级但功能强大的集成开发环境（IDE），VS Code 旨在提供一种优秀的编
码体验，适用于各种编程语言和应用程序开发任务。
官网地址：https://code.visualstudio.com
VS Code 用户界面友好、上手快、安装简单，插件丰富，所以本教程选择 VS Code 作为默认的开发工具。
（5）在线编辑工具
CodingGround: https://tutorialspoint.com/compile_c_online.php
OnlineGDB:https://onlinegdb.com/online_c_compiler
Lightly：https://cde2f3ce.lightly.teamcode.com/

2.2 开发工具安装

2.2.1 安装VSCode

(1）下载安装包
资料文件夹中的“VSCodeUserSetup-x64-1.83.1.exe”即是 VS Code 安装包，也可以从
VS Code 官网 https://code.visualstudio.com 下载最新版本的 VS Code。

2.2.2 配置VS Code

(1)安装中文语言包

安装中文语言包扩展，Chinese（Simplified）（简体中文）Language Pack for Visual Studio
Code，点击扩展按钮，从搜索框搜索“chinese”，第一个就是我们要安装的扩展。

扩展安装完成后需要重启 VS Code，正常情况下会弹出重启按钮，点击即可重启，如果
没有弹出，可自行重启 VS Code。

（2）安装 C 语言扩展
点击最左侧“扩展”按钮，搜索“C/C++”，选择“C/C++ Extension Pack”，它是 VS
Code 官方推荐的工具包，包含了开发 C/C++ 所需要的多个扩展。

2.3年轻人的第一个c程序

2.3.1 需求说明

要求开发一个程序，输出“hello，world！”。

2.3.2 开发步骤

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("hello,world!");

    return 0;

}

2.3.3 程序代码分析

2.4 c程序运行机制流程

（1）编写
编写 C 语言源程序代码，并以文件的形式存储到磁盘中，源代码文件以“.c”作为扩展
名，如本项目中 main.c 文件。
（2）预处理
在编译之前，预处理器会处理源代码文件，主要进行一些文本上的处理，包括去掉多余的空格和注释，处理预处理指令（后面会学到），生成经过处理的源代码文件，通常带有.i
扩展名。
（3）编译
编译器接受预处理后的源代码文件，并将其翻译成汇编代码，生成汇编文件，通常带有.s
或.asm 扩展名。
（4）汇编
汇编器将汇编代码翻译成机器码并生成一个或多个目标文件，目标文件是二进制文件，
通常带有.o（在 Unix-like 系统上）或.obj（在 Windows 上）（5）链接
链接器将多个目标文件（如果有的话）合并在一起，包括 C 标准库文件和其他库文件，
生成最终的可执行的二进制程序（.exe 程序）。
库文件是由系统提供，里面包括内置的标准函数和数据结构集合等，我们代码中使用的
<stdio.h> 就是标准库提供的，里面定义 printf 这个函数。
（6）运行
执行该.exe 文件得到程序的运行结果。

2.5 c程序开发注意事项

（1）C 程序源文件以"c"为扩展名。
（2）C 程序的执行入口是 main() 函数。
（3）C 语言严格区分大小写。
（4）C 程序由一条条语句构成，每个语句以 ";" 结束。

2.6 注释

2.6.1 什么是注释

编程语言中，注释是一种特殊的文本，它不会被编译器执行，而仅用于代码的解释和文档说明。

2.6.2 注释的作用

（1）对代码进行解释说明，帮助其他开发者理解代码的意图、功能和逻辑。
（2）注释掉暂时不想执行的代码，在代码调试中经常用到。

2.6.3 单行注释

//注释单行

2.6.4 多行注释

/*注释内容*/




/*
   注释内容

*/

2.7 输出内容

使用 printf() 输出内容到终端，要输出的内容需要用双引号包裹，如果需要换行可以使
用 “\n”。

#include<stdio.h>

int main()
{
	printf("holle world\n" );
	printf("welcom beijin\n");
	printf("3.14159265\n");
	printf("窗前明月光，疑是地上霜。\n");

	return 0;

}

2.8 代码块风格

第三章变量

3.1 为什么需要变量

一花一世界，如果把一个程序看做一个世界或一个社会的话，那么变量就是程序世界的
花花草草、万事万物，即，变量是程序中不可或缺的组成单位，最基本的存储单元。

3.2 变量的概念

（1）变量是内存中的一个存储区域，该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化。
（2）通过变量名，可以引用这块内存区域，获取里面存储的值。（3）变量的构成包含三个要素：数据类型、变量名、存储的值。 3

3.3 变量的声明和使用

（1）变量必须先声明，后使用。
（2）可以先声明变量再赋值，也可以在声明变量的同时进行赋值。
（3）变量的值可以在同一类型范围内不断变化。

示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a;//声明一个变量，取名为a
	a = 100;//对变量a进行赋值
	
	int b;//声明一个变量，取名为b
	b = 200;//对变量a进行赋值

	b = a;//修改b的值，将a的值赋给b

	int c1 = 10, c2 = 20, c3 = 30;
	//同时声明多个整型变量并且赋值

	return 0;

}

3.4输出变量

printf 的标准含义是格式化输出文本，printf 的名称来源于 "print formatted"（格式化打
印）的缩写，标准语法规则如下：

1）格式化字符串是用双引号括起来的一个字符串，里面包括格式占位符和普通字符。
（2）格式占位符，也叫格式声明符，由“%”和格式字符组成，作用是将输出的数据转为指定的格式后输出，这里“%d”表示整数，更多的格式占位符后续会进行讲解。
（3）输出列表是程序需要输出的一些数据，可以是常量、变量或表达式，与格式占位符一一对应。

示例：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a;//声明一个整型变量，取名为a
	a = 100;//对变量a进行赋值

	int b;//声明一个整型变量，取名为b
	b = 200;//对变量a进行赋值

	printf("a=%d\n", a);
	printf("b=%d\n", b);
	//使用输出语句，把变量a,b的值输出，%d表示的形式为整型数据。			

	int c1 = 10, c2 = 20, c3 = 30;//同时声明多个变量并赋值
	
	printf("%d %d %d \n", c1, c2, c3);

	return 0;

}

输出结果：

a=100
b=200
10 20 30

D:\c-code\3-13\x64\Debug\3-13.exe (进程 11616)已退出，代码为 0 (0x0)。
按任意键关闭此窗口. . .

3.5输入数据赋值给变量

canf 主要用于从标准输入（通常是键盘）读取数据并将其存储到指定的变量中（变量需要提前声明），同 printf 一样，位于头文件 <stdio.h> 中。

示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num;
	printf("Please Input A Number: ");
	scanf("%d", &num); // 从标准输入读取整数，并将其存储到变量 num 中
	printf("Your Number Is: %d\n", num);

	int num1, num2, num3;
	printf("PLeaase Input Three Number: ");
	scanf("%d %d %d", &num1, &num2, &num3); /* 从标准输入读取 3 个整数，使
用空格分隔，并将分别将其存储到变量 num1、num2、num31 中*/
	printf("Numbers: %d, %d, %d", num1, num2, num3);

	return 0;
}

需要注意的是，scanf 中，变量名前面需要添加 & 符号，该符号称为取地址符，我们
会在指针部分详细讲解。
与 printf 相同，scanf 也可以通过不同格式占位符为不同类型的变量获取值。

3.6 标识符

C 语言中变量、函数、数组名、结构体等要素命名时使用的字符序列，称为标识符。

3.6.1 标识符命名规则

1.强制规范
（1）只能由小写或大写英文字母，0-9 或 _ 组成。
（2）不能以数字开头。
（3）不可以是关键字。 (4）标识符具有长度限制，不同编译器和平台会有所不同，一般限制在 63 个字符内。
（5）严格区分大小写字母。比如：Hello、hello 是不同的标识符。

合法的标识符举例：
a 、 BOOK_sun 、 MAX_SIZE 、 Mouse 、 student23 、 Football 、 FOOTBALL 、 max ,
_add、num_1、sum_of_numbers
非法的标识符举例：
$zj、3sum、ab#cd、23student、Foot-baii、s.com、b＆c、j**p、book-1、

）建议规范
（1）为了提高阅读性，使用有意义的单词，见名知意，如：sum，name，max，year 等。
（2）使用下划线连接多个单词组成的标识符，如：max_classes_per_student。
（3）多个单词组成的标识符，除了使用下划线连接，也可以使用小驼峰命名法，除第一个单词外，后续单词的首字母大写，如 myVariableName、maxClassesPerStudent。
（4）不要出现仅靠大小写区分不同的标识符，如：name、Name 容易混淆。
（5）系统内部使用了一些下划线开头的标识符，比如，C99 标准添加的类型 `_Bool`，为防止冲突，建议开发者尽量避免使用下划线开头的标识符。

3.6.2 关键字

键字是一些具有特殊含义的保留单词。

C99 标准增加了 5 个关键字：inline、restrict、_Bool、_Complex 和_Imaginary。
C11 标准增加了 7 个关键字：_Alignas、_Alignof、_Atomic、_Static_assert、_Noreturn、
_Thread_local 和_Generic。

3.7 案例

定义两个整数变量，获取用户输入作为它们的值，计算它们的和并输出。

//两个整数变量，获取用户输入作为它们的值，计算它们的和并输出。
#include<stdio.h>//定义主函数

int main()
{
	int a, b, sum;//定义a,b,sum三个整型变量

	printf("please input two number:");
	scanf("%d %d", &a, &b);//获取用户输出数据

	sum = a + b;//计算两数之和
	printf("两数之和为：%d", sum);

	return 0;
}

第四章常量

4.1什么是常量

程序运行时，其值不能改变的量，即为常量。

4.2常量的分类

1）字面量常量，直接使用的常量，不需要定义或声明，包括整数常量、浮点数常量、
字符常量。
（2）标识符常量，使用标识符作为常量名，包括 #define 定义的标识符常量和 const键字定义的标识符常量以及枚举常量。

4.3常量的定义

面常量不需要定义或声明，我们主要学习如何定义标识符常量，习惯上常量名使用大写，方便与变量区分。

4.3.1 使用#defin定义常量

（1）介绍
#define 来定义常量，也叫作宏定义，就是用一个标识符来表示一个常量值，如果在后
面的代码中出现了该标识符，那么编译时就全部替换成指定的常量值，即用宏体替换所有宏名，称宏替换。

（2）#define定义常量的格式

#define 常量名 常量值

注意：

（1）不要以分号结尾，如有分号，分号会成为常量值的一部分。
（2）#define 必须写在 main 函数的外面（有些编译器的扩展允许 #define 写在 main
函数里，但我们强烈不建议这么做）。

案例：

#include<stdio.h>

#define pi 3.14//定义一个常量pi,常量值3.14

int main()
{
	double area;
	double r = 1.2;
	area = pi*r*r;
	printf("%.2f", area);

	return 0;


}

4.52
D:\c-code\3-13\x64\Debug\3-13.exe (进程 24236)已退出，代码为 0 (0x0)。
按任意键关闭此窗口. . .

4.3.2 const 关键字

（1）介绍
C99 标准新增，这种方式跟定义一个变量是一样的，只需要在变量的数据类型前再加上
一个 const 关键字。
跟使用 #define 定义宏常量相比，const 定义的常量有详细的数据类型，而且会在编译
阶段进行安全检查，在运行时才完成替换，所以会更加安全和方便。

（2）const 定义常量的格式

const 数据类型 常量名=常量值；

案例：

#include<stdio.h>

const double pi = 3.14;//const 定义常量时，需要加分号。

int main()
{
	double area;
	double r = 1.2;
	area = pi*r*r;
	printf("%.2f", area);

	return 0;


}

4.3.3#define定义常量和#cons定义常量的区别

（1）执行时机：#define 是预处理指令，在编译之前执行；const 是关键字，在编译过
程中执行。
（2）类型检查：#define 定义常量不用指定类型，不进行类型检查，只是简单地文本替
换；const 定义常量需指定数据类型，会进行类型检查，类型安全性更强。

每日一测-day-1

1. 【选择题】下面哪个是合法的 C 语言标识符？
A. 123var
B. my-variable
C. _myVar
D. $number
【答案】
C
【解析】
合法标识符必须以字母或下划线开头，后续可以包含字母、数字和下划线。选项 C"_myVar" 符合这个规则，而其他选项不符合。

2. 【选择题】下面哪个是单行注释的正确语法？
A. // 这是一个单行注释
B. /* 这是一个单行注释 */
C. ''' 这是一个单行注释 '''
D. # 这是一个单行注释

【答案】
A
【解析】
C 语言中，单行注释使用"// 注释内容"的格式，选项 A 是正确的单行注释语法，选项
B 是多行注释的写法。其他选项是其他语言中的注释方式。

3. 【选择题】下面哪种方式可以正确输出整数变量 x 的值？
A. printf("The value of x is: %s", x);
B. print("The value of x is: %d", x);
C. printf("The value of x is: %d", x);
D. print("The value of x is: %s", x);
【答案】 C
【解析】输出变量的正确方式是使用 printf 函数，使用%d 格式说明符，选项 C 中的语句是正确的。

4. 【填空题】请补全程序的运行机制流程
编写代码 --> 预处理 --> （）-->（）--> 链接 --> 运行

【答案】编译、汇编
【解析】

C 程序的运行机制流程可以大致分为以下步骤：
（1）编写
编写 C 语言源程序代码，并以文件的形式存储到磁盘中，源代码文件以“.c”作为扩
展名。
（2）预处理
在编译之前，预处理器会处理源代码文件，主要进行一些文本上的处理，包括去掉多
余的空格和注释，处理预处理指令（后面会学到），生成经过处理的源代码文件。
（3）编译
编译器接受预处理后的源代码文件，并将其翻译成汇编代码，生成汇编文件。
（4）汇编
汇编器将汇编代码翻译成机器码并生成一个或多个目标文件，目标文件是二进制文件。（5）链接
链接器将多个目标文件（如果有的话）合并在一起，包括 C 标准库文件和其他库文
件，生成最终的可执行的二进制程序（.exe 程序）。
（6）运行
执行该.exe 文件得到程序的运行结果

.5 【代码题】请写出以下代码的运行结果

#include <stdio.h>
const int PI = 300;
int main()
{
PI = 250;
printf("%d", PI);
}

【答案】报错
【解析】
常量的值不能修改!

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第一章 C语言概述

1.1什么是程序

1.2计算机语言简史

1.2.1机器语言

1.2.2汇编语言

1.2.3高级语言

1.3 为什么要学习C语言

1.4 C语言发展历程

1.5 C语言发行版本

1.6 C语言应用场景

第二章 c程序开发快速入门

2.1 开发工具选择

2.2 开发工具安装

2.2.1 安装VSCode

2.2.2 配置VS Code

2.3年轻人的第一个c程序

2.3.1 需求说明

2.3.2 开发步骤

2.3.3 程序代码分析

2.4 c程序运行机制流程

2.5 c程序开发注意事项

2.6 注释

2.6.1 什么是注释

2.6.2 注释的作用

2.6.3 单行注释

2.6.4 多行注释

2.7 输出内容

2.8 代码块风格

第三章 变量

3.1 为什么需要变量

3.2 变量的概念

3.3 变量的声明和使用

3.4输出变量

3.5输入数据赋值给变量

3.6 标识符

3.6.1 标识符命名规则

3.6.2 关键字

3.7 案例

第四章 常量

4.1什么是常量

4.2常量的分类

4.3常量的定义

4.3.1 使用#defin定义常量

4.3.2 const 关键字

4.3.3#define定义常量和#cons定义常量的区别

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第三章变量

第四章常量