一、計算機常識

在學習C語言之前，先要了解一些計算機常識

1.計算機只能識別0和1

• 大家都知道，計算機要通電才能工作，說白了，它跟電視、洗衣機一樣，都是電器。電器都有個共同的能力：懂得判斷通電還是斷電，通電就能工作，斷電就停止工作。因此，從根本上講，計算機只能識別電信號：高電平信號（通電）、低電平信號（斷電），它只知道某個開關是通電還是斷電。我們用1代表高電平，0代表低電平。
• 也就說，計算機只能識別0和1。

2.二進制

因為計算機只能識別0和1，因此計算機所能識別的指令和數據都是用二進制數（0和1）來表示的。所謂二進制，就是用0和1來表示所有的數。不過我們日常生活中最常用的是十進制，用0~9來表示所有的數

1> 二進制指令

給計算機灌輸一些指令，它就能執行相應的操作，而計算機只能識別由0和1組成的指令。在計算機發展初期，計算機的指令長度為16，即以16個二進制數（0或1）組成一條指令，例如，用1011011000000000這條指令，是讓計算機進行一次加法運算。因此，如果要想計算機執行一系列的操作，就必須編寫許多條由0和1組成的指令，可以想象的到，這個工作量是如此巨大。

2> 二進制數據

平時我們在計算機中存儲的一些數據，比如文檔、照片、視頻等，都是以0和1的形式存儲的。只不過計算機解析了這一大堆的0和1，以圖形界面的形式將數據展示在我們眼前。

二、程序設計語言發展史

我們可以利用程序設計語言來編寫程序，再將編好的程序運行到計算機上，計算機就能夠按照程序中所說的去做。從計算機誕生至今，程序設計語言大致經歷了3個發展階段：機器語言、匯編語言、高級語言。其中，C語言屬于高級語言。

1.機器語言

1>什么是機器語言

在計算器誕生初期，所有的計算機程序都是直接用計算機能識別的二進制指令來編寫的，也就是說所有的代碼里面只有0和1。這種程序設計語言就是“機器語言”。這些由0和1組成的二進制指令，又叫做“機器指令”

2> 優點

• 由于機器語言編寫出來的代碼是能被計算機直接識別的，因此機器語言是直接對硬件產生作用的，程序的執行效率非常高。
• 機器語言能直接 訪問 、 控制 計算機的各種 硬件 設備，如 磁盤 、 存儲器 、 CPU 、 I/O端口 等。

3> 缺點

• 用機器語言編寫程序，編程人員要首先熟記所用計算機的全部指令和指令的涵義，指令又多又難記。
• 編出的程序全是些0和1的指令代碼，可讀性差，還容易出錯。
• 由于機器語言是直接對硬件產生作用的，對硬件的依賴性很強，因此不同型號計算機的機器語言又不一樣。也就是說，如果2臺不同型號的機器想實現一樣的功能，需要編寫2套完全不同的代碼。

可以看出，機器語言很難掌握和推廣，現在除了計算機生產廠家的專業人員外，絕大多數的程序員已經不再去學習機器語言了。

2.匯編語言

1> 什么是匯編語言

• 由于機器語言的種種弊端，嚴重影響開發效率，后面就出現了匯編語言。匯編語言其實就是符號化的機器語言，它用一個符號（英文單詞、數字）來代表一條機器指令。比如，在機器語言中，用1011011000000000這條指令，是讓計算機進行一次加法運算；而在匯編語言中，用英文單詞“ADD”就可以表示加法運算。一個有意義的英文單詞，很明顯比一串又臭又長的二進制指令，直觀好記多了。
• 由于計算機只能識別0和1，用匯編語言編寫的代碼是不能被計算機所識別的，像剛才的“ADD”，計算機肯定不知道是什么意思。因此，用匯編語言編寫的代碼需要翻譯成二進制指令后，才能被計算機識別。這個翻譯的工作交給“編譯器”去做。

2> 優點

• 對比機器語言，匯編語言的代碼可讀性好
• 匯編語言能像機器語言一樣，可以直接訪問 、 控制 計算機的各種 硬件 設備，如 磁盤 、 存儲器 、 CPU 、 I/O端口 等 。使用匯編語言，可以訪問所有能夠被訪問的軟、硬件資源。
• 目標代碼簡短（目標代碼就是經編譯器翻譯過后的二進制代碼），占用內存少，執行速度快。（ 計算機中所有程序的運行都是在 內存 中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。 其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據，以及與 硬盤 等 外部存儲器 交換的數據。 只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到 內存 中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。 ）計算機的內存是有限的，因此一個應用程序運行時所占用的內存越少越好。

3> 缺點

• 匯編語言是面向機器的， 通常是為特定的計算機或系列計算機專門設計的。因此，不同的機器有不同的匯編語言語法和編譯器，代碼缺乏 可移植性，也就是說，一個程序只能在一種機器上運行，換到其他機器上就不能運行。
• 匯編語言的符號非常多、難記 ，即使是完成 簡單 的 功能也 需要大量的匯編語言代碼，很容易產生BUG ，難于調試
• 使用匯編語言必須對硬件非常了解，開發效率很低，周期長且單調

3.高級語言

由于匯編語言依賴于硬件，代碼可移植性差，符號又多又難記，于是人類就發明了非常接近自然語言的高級語言。后面要學習的C語言就是高級語言。

1> 優點

• 簡單、易用、易于理解，語法和結構類似于普通英文，且遠離對硬件的直接操作，使得一般人經過學習之后都可以編程，而不用太熟悉硬件知識
• 寫出來的程序更加簡潔。比如要計算2個數的和，在高級語言中可以寫得非常簡潔：d=a+b;。但是在機器語言和匯編語言中，就需要幾條甚至幾十條指令，而且不同機器還要編寫不同的指令代碼
• 用高級語言編寫的同一個程序還可以在不同的機器上運行，具有可移植性

2> 注意

用高級語言編寫的程序不能直接被計算機識別，需要經編譯器翻譯成二進制指令后，才能運行到計算機上

三、C語言簡史

下面是2013年3月份的編程語言熱門排行榜

從C語言誕生至今，它的熱度一點也沒減過，前兩名基本上都是Java和C

四、C語言的特點

1.豐富的運算符

計算機的基本功能就是計算，因此一門程序設計語言的計算能力是非常重要的。C語言提供了34種運算符，計算類型極其豐富，其中包括了最基本的加減乘除運算。

2.豐富的數據類型

• C語言的生命力 之所以 如何強大，很大一部分是因為它擁有豐富的數據類型。
• 正因為C語言數據類型豐富，運算能力極強，因此很多數據庫都是用C語言編寫的，比如DB2、Oracle等。

3.可以直接操作硬件

跟匯編語言一樣，C語言可以直接操作硬件，允許直接對位、字節、地址進行操作（位、字節、地址是計算機最基本的工作單元），可以說幾乎沒有C語言做不了的事情。

4.高效率的目標代碼

目標代碼，就是經編譯器翻譯后的二進制代碼。C語言的目標代碼執行效率非常高。

5.可移植性好

在一個環境上用C語言編寫的程序，不改動或稍加改動，就可移植到另一個完全不同的環境中運行。

上面所說的都是C語言的優點，它有個非常明顯的缺點：語法限制不嚴格。這樣就導致初學者對C語言語法不能理解得很透徹，而且在開發過程中也會帶來很多容易忽略的問題。

五、C語言的作用

• 由于C語言具有強大的數據處理能力，而且允許直接訪問內存地址，直接對硬件操作，因此它適于編寫系統軟件、圖形處理、單片機程序、嵌入式系統開發甚至是用于科研。
• 很有游戲外掛都是用C語言寫的
• 很多操作系統的底層都是用C語言寫的，比如android

六、C語言的版本問題

從UNIX操作系統的成功后，C語言得到了廣泛地應用，從大型主機到小型微機，都有C語言活躍的身影，也衍生了很多個版本的C語言。長期以往，C語言將可能成為一門有多個變種、松散的語言。一門正式的語言，肯定要有個標準才行，不然就亂套了。為了改變這種局面，1983年美國國家標準局(American National Standards Institute，簡稱ANSI)成立了一個委員會，開始制定C語言標準的工作。1989年C語言標準被批準，這個版本的C語言標準通常被稱為ANSI C