一個C語言程式長得如下的範例:
/*
* 註解
*/
#include <stdio.h>
int x;
int main() {
int y; // main裡的y
x = 1;
y=foo(x); // 這裡的y是main裡的y
printf("I have done\n");
return 0;
}
int foo(int z) {
int y; // foo裡的y
return z;
}
C語言是由一個以上的函數所組成的，函數的名稱只能宣告一次，其中有個特別的函數叫做main，是C程式開始執行的地方。以/* 註解 */括起來的部分,以及//後面直到行尾的部分是註解,所謂註解是指該部分只是給人看的,並不會影響Compiler的編譯結果。原始程式碼由#號開頭的部分，是交由前置處理器來處理；#include這個前置處理器命令，是把Source code file和其後的Header file合成為另一個修改過的Source code file。換言之，#include <stdio.h>其功能就好比我們用文字處理器將系統目錄內的stdio.h檔案插入到#include的位置上。
C語言並不要求一定要引入stdio.h,此範例要寫#include <stdio.h>的原因在於程式內使用了printf函數,這個函數是存在於系統程式庫內,為了讓Compiler了解printf是在別的地方定義的,因此要將宣告printf長相的stdio.h包含進來。
有時候你會看到
#include "my.h"
#include後面的檔名可用<>或""括起來,其差別在於<>表示系統的引入檔, 在UNIX的gcc會去目錄/usr/include下面找,""則表示使用者的引入檔,preprocessor會在和這個.c一樣的目錄下尋找。為甚麼要分 <>或""這兩種呢? 硬碟上的空間被分成很多樹狀的目錄, 不同的目錄下可以存在同名的目錄, 這就像每個系每個年級都有26號同學, 要區分這些26號同學, 我們得說 『資管大一26號』或『跟我在同一個房間內的26號』. #include <26號>就像說 『資管大一26號』, #include "26號" 則像『跟我在同一個房間內的26號』。
第二行的
int x;
是宣告全域(global)變數x的型態為int(整數)。合法的變數名稱是由英文字母或底線開頭,後面可加上不定長的文數字和底線,如_x123。所謂變數宣告是要求compiler在某個記憶體上配置足夠容納該型態的空間，對C語言來說，int型態比較複雜一點，其大小在不同的平台上可能不同，但以目前32 bits的機器而言，int一般為4個bytes大小，因此int x；這個指令，是要compiler在某塊記憶體上(對程式設計師而言不用管實際上在哪裡)分配4個bytes準備放資料，而這4個bytes的記憶體我們在程式內就以x這個符號來代表他。凡是宣告在函數之外的變數,都可稱為全域變數。
函數的宣告包含幾個部分:傳回值,函數名稱,()內的參數列,以及{}內的程式碼.
int main() {}
表示main這個函數不需要參數，其傳回值的型態為int
每一個函數寫作的開始和結束點,是由{}來表達。函數可以有多行的敘述(statement)。每一個敘述由分號;或右大括弧}結尾。敘述分成兩大類,第一類是變數宣告,第二類是運算指令,運算指令可以是運算式或流程控制敘述。敘述只能寫在函數裡面,不像變數可以宣告在函數外面成為全域變數。C語言要求運算指令內所用到的變數必須在該運算指令前宣告。變數宣告的寫法為
型態名稱 變數名稱 ;
C語言的合法型態名稱及意義請參見型別的詳細說明。
int y;
要compiler準備4個bytes的空間，以存放int，並將該空間以y這個符號代表。
x = 1;
表示將整數1複製到x所代表的記憶體。此處的x指的是宣告在main函數之前的x
y=foo(x);
表示將整數x的值複製到堆疊上,CALL foo,然後將傳回值(可能是放在暫存器或某塊記憶體上面)複製到整數y。詳情見函數與遞迴
return 0;
表示將整數0回傳給呼叫main的函數。是誰呼叫main呢?這就由作業系統負責了,此處不做詳述。
int foo(int z){}
宣告呼叫foo這個函數時,需要傳入一個int當參數(事實上此int是放在稱為Stack的某塊記憶體上),這個在堆疊上的變數我們稱之為z。
int y;
在堆疊上產生新的變數y,此y和main裡面宣告的y是完全不同的變數。
return z;
表示將整數z記憶體的內容複製到暫存器上,然後以此數值當做foo函數的傳回值。
如果一個變數定義在函數的外面(如範例裡的x)，則此變數稱為global variable(全域變數)。全域變數的可見範圍(意思是哪些函數)是程式內的所有函數(前面有static, extern等修飾字的情況於後面的章節再討論)；其存在期間從該程式執行就存在,程式結束該變數才會消失。
如果變數是定義在函數裡面(如範例裡的y)，則此變數稱為local variable(區域變數)或auto variable(自動變數)。區域變數的可見範圍僅侷限於定義該變數的函數；其存在期間則是開始於該函數被呼叫時，結束於該函數return時。換言之，如果foo()被呼叫了兩次，則foo裡宣告的y就會產生兩次。在C語言的執行環境下，區域變數會存放在堆疊上。
寫作程式時,需注意以下風格:
以下是寫作的範例
/*
* Program Name: h2.c
* Subject: "Introduction to Programming" Homework for practice of loop and I/O.
* Since 1997/10/27
* 2004/03/03, add more comment
* 2008/09/28, correct comments typing error
* ToolKit: gcc
* Author: Shiuh-Sheng Yu
* Dept. of Information Management
* National ChiNan University
*/
#include <stdio.h>
/**
* print out rectangle
* @param size length of the rectangle
*/
void print_rectangle(int size) {
int i, j;
for (i = 1; i <= size; i++) {
for (j = 1; j <= size; j++) {
printf("*");
}
printf("\n");
}
}
/**
* Read size from keyboard as long as the size is between 1 and 40,
* then call print_rectangel to print on screen
*/
int main() {
int size = 0;
while (scanf("%d",&size) > 0 && size > 0 && size < = 40) {
print_rectangle(size);
}
}
C語言沒有定義標準函數庫(Library),但因為IO是撰寫程式幾乎一定要用到的功能,因此我們在此說明不同平台上都會提供的printf和scanf函數,以方便讀者寫作程式。這兩個函數或許在不同平台上的某些特殊用法會有點小出入,但大致上是相同的。
最簡單的printf用法如下:
printf("Hello World.\n");
這會在標準輸出裝置(內定是螢幕)上印出Hello World.然後換行,'\n'表示換行字元。如果我們要印出變數的內容,可以使用如下的形式
#include <stdio.h>
int main() {
int varInt = 0;
long varLong = 0;
float varFloat = 2;
double varDouble = 0;
char varChar = 'A';
char *varString = "Hello";
printf("varInt=%d, varLong=%ld, varFloat=%f, varDouble=%lf, varChar=%c, varString=%s\n",varInt, varLong, varFloat, varDouble, varChar, varString);
}
printf的第一個參數是一個字串,字串內以%開頭的符號有特別意義,表示此部份要用後面的參數取代。%d或%i以十進位數字表示int,%x以十六進位表示int,%f表示浮點數(float or double),%c表示字元,%s表示字串,%%表示%,%3d表示最少3個數字靠右不足3個填空白,%-3d表示最少3個數字靠左不足3個填空白,%03d表示最少3個數字靠右不足3個填0。如果要印出%號的話怎麼辦,那就用%%來代表了。printf相關參數如下
printf()傳回整數, 代表輸出的字元數
scanf用來做輸入,其參數和printf很類似,但要記得
scanf()傳回整數,代表有幾個成功讀入.
#include <stdio.h>
int main() {
int varInt;
long varLong;
float varFloat;
double varDouble;
scanf("%d%l%f%lf", &varInt, &varLong, &varFloat, &varDouble);
}