一、C 语言概述
C 语言诞生于 20 世纪 70 年代的贝尔实验室，由丹尼斯・里奇（Dennis Ritchie）开发，最初是为了编写 UNIX 操作系统 。它作为一种通用的、过程式编程语言，具有高效、灵活、可移植等显著特点。在操作系统领域，Linux 内核的大部分代码都是用 C 语言编写；在嵌入式开发中，C 语言凭借其对硬件的直接操作能力，广泛应用于各类智能设备；在游戏开发方面，许多经典游戏的底层逻辑也依赖 C 语言实现。学习 C 语言，不仅是掌握一门编程语言，更是为后续学习 C++、Java 等高级语言，以及深入理解计算机系统工作原理奠定坚实基础。
二、开发环境搭建
编译器选择
GCC：GNU Compiler Collection 是 Linux 系统中最常用的 C 语言编译器，同时也支持 Windows（通过 MinGW 或 MinGW-w64）和 macOS 系统。它遵循 GPL 协议，具有强大的优化能力和丰富的扩展功能。以 Linux 系统为例，在终端输入gcc --version可查看 GCC 版本，若未安装，使用apt-get install gcc（Debian/Ubuntu 系统）或yum install gcc（Red Hat/CentOS 系统）即可安装。
Clang：由苹果公司主导开发，基于 LLVM 架构，具有编译速度快、错误提示友好等优势，是 macOS 系统的默认编译器，在 Windows 和 Linux 系统上也可安装使用。Clang 在代码分析和诊断方面表现出色，能帮助开发者快速定位代码中的问题。2.集成开发环境（IDE）Dev-C++：专为初学者设计，界面简洁，操作方便。安装完成后，打开软件，依次点击 “文件”-“新建”-“项目”，选择 “Console Application”（控制台应用程序），再选择 “C Project”，设置好项目名称和保存路径，即可创建新的 C 语言项目。Dev-C++ 内置了 GCC 编译器，支持代码高亮、自动补全和调试功能。Code::Blocks：一款开源的跨平台 IDE，支持多种编译器，功能强大且高度可定制。在 Code::Blocks 中创建 C 语言项目，点击 “文件”-“新建”-“项目”，选择 “Console application”，然后按照向导提示完成项目创建。它提供了丰富的插件，如代码分析插件、调试插件等，可满足不同开发者的需求。
三、C 语言基础语法
数据类型
C 语言的数据类型除了常见的int、float、double、char外，还有short（短整型）、long（长整型）、long long（更长整型）等。不同数据类型占用的内存空间和表示范围各不相同，例如在 32 位系统中，int通常占用 4 个字节，取值范围为 - 2147483648 到 2147483647；float占用 4 个字节，能表示约 7 位有效数字；double占用 8 个字节，可表示约 15 - 16 位有效数字 。了解这些特性，有助于根据实际需求合理选择数据类型，提高程序的效率和准确性。
变量与常量
变量命名必须遵循标识符规则：只能由字母、数字和下划线组成，且不能以数字开头，同时不能使用 C 语言的关键字（如int、if、while等）。符号常量的定义方式除了#define，还可以使用const关键字，两者的区别在于#define是宏定义，在预处理阶段进行简单的文本替换，而const定义的常量具有数据类型，会进行类型检查，例如const int num = 10;。
运算符与表达式
C 语言的运算符丰富多样，除了基本的算术、关系和逻辑运算符外，还有位运算符（&、|、^、~、<<、>>）、赋值运算符（=、+=、-=等）和条件运算符（? :）。位运算符常用于对二进制位进行操作，在嵌入式开发和底层编程中应用广泛；条件运算符a? b : c表示若a为真，则表达式的值为b，否则为c，可简化一些简单的if - else语句。例如，求两个数中的较大值，可使用int max = (a > b)? a : b;
控制结构
顺序结构：在顺序结构中，程序按照语句的先后顺序依次执行，这是程序最基本的执行方式。例如，先输入两个数，再计算它们的和并输出：
#include
int main() {
int a, b, sum;
printf("请输入两个整数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
sum = a + b;
printf("两数之和为：%d\n", sum);
return 0;
}
选择结构：switch语句适用于多分支情况，当分支条件为常量表达式时，使用switch语句比多个if - else语句更简洁。例如，根据输入的数字输出对应的星期几：
#include
int main() {
int num;
printf("请输入1 - 7的整数：");
scanf("%d", &num);
switch (num) {
case 1:
printf("星期一\n");
break;
case 2:
printf("星期二\n");
break;
case 3:
printf("星期三\n");
break;
case 4:
printf("星期四\n");
break;
case 5:
printf("星期五\n");
break;
case 6:
printf("星期六\n");
break;
case 7:
printf("星期日\n");
break;
default:
printf("输入错误\n");
}
return 0;
}
循环结构：do - while循环先执行循环体，再判断条件，因此循环体至少会执行一次。例如，使用do - while循环实现登录验证，直到用户输入正确的密码：
#include
#include
int main() {
char password[20];
do {
printf("请输入密码：");
scanf("%s", password);
} while (strcmp(password, "123456")!= 0);
printf("登录成功\n");
return 0;
}
四、函数
函数参数传递：C 语言中函数参数传递分为值传递和地址传递。值传递是将实参的值复制一份传递给形参，形参的改变不会影响实参；地址传递是将实参的地址传递给形参，通过形参可以直接修改实参的值。例如，使用地址传递交换两个整数的值：
#include
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int main() {
int x = 5, y = 10;
swap(&x, &y);
printf("x = %d, y = %d\n", x, y);
return 0;
}
函数递归：函数递归是指函数在执行过程中调用自身。递归需要有明确的终止条件，否则会导致无限递归，最终使程序崩溃。例如，使用递归计算阶乘：
#include
int factorial(int n) {
if (n == 0 || n == 1) {
return 1;
}
return n * factorial(n - 1);
}
int main() {
int num = 5;
printf("%d的阶乘为：%d\n", num, factorial(num));
return 0;
}
五、数组与指针
多维数组：除了一维数组，C 语言还支持多维数组，如二维数组常用于表示矩阵。二维数组的定义方式为数据类型 数组名[行数][列数]，例如int arr[3][4];表示一个 3 行 4 列的二维整型数组。访问二维数组元素使用arr[i][j]，其中i表示行下标，j表示列下标，均从 0 开始。例如，初始化并输出一个 3 行 3 列的二维数组：
#include
int main() {
int arr[3][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
指针与数组：数组名本质上是一个指向数组首元素的常量指针，因此可以通过指针来访问数组元素。例如，使用指针遍历数组：
#include
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", *(p + i));
}
return 0;
}
掌握以上 C 语言基础知识，你就可以开始编写简单的 C 语言程序！