C 程序结构

2025年4月2日 | 阅读10分钟

C 程序结构是指在 C 语言中开始编程的特定结构。如果没有一个正确的结构,分析问题和解决方案就会变得困难。它也为我们编写更复杂的程序提供了参考。

让我们先讨论 C 编程。

C 编程

C 语言结合了低级语言高级语言的强大功能。低级语言用于系统编程,而高级语言用于应用程序编程。这是因为这些语言灵活且易于使用。因此,C 语言是一种广泛使用的计算机语言。

它支持各种运算符、构造函数、数据结构和循环结构。C 编程的特点使其可以用于系统编程、解释器、编译器、操作系统、图形、通用实用程序等的开发。C 也用于编写其他应用程序,例如数据库、编译器、文字处理器电子表格

C 程序的基本特性如下

指针:它允许通过程序中为其分配的名称来引用内存位置。

内存分配:在定义时,内存分配给变量名,允许动态分配内存。这意味着程序本身可以请求操作系统在执行时释放内存供使用。

递归:当一个函数调用自身时,这被称为递归。

位操作:它指以最低形式操作数据。它也称为位。计算机以二进制格式(0 和 1)存储信息。

让我们从指定 C 程序结构的重要性开始。

C 程序结构的重要性

有时,当我们开始学习一种新的编程语言时,我们不知道程序的基本结构。程序的部分通常会被打乱,导致出错的可能性增加。语言结构为我们提供了程序中各部分的顺序的基本概念。我们知道何时何地使用特定的语句、变量、函数、花括号、括号等。它也增加了我们对该编程语言的兴趣。

因此,该结构有助于我们分析编写程序以减少错误。它提供了更好的清晰度和程序概念。

在这里,我们将讨论 C 程序的各个部分、一些带解释的实际示例、编译和执行 C 程序的步骤

让我们开始。

C 程序的各个部分

Structure of a C program

C 程序的各个部分如下所列

  1. 文档部分
  2. 预处理部分
  3. 定义部分
  4. 全局声明
  5. 主函数
  6. 用户自定义函数

让我们详细讨论一下。

文档部分

它包括程序开头指定的语句,例如程序的名称、日期、描述标题。它表示为

两种方法都作为程序中的文档部分。它提供了程序概述。其中写入的任何内容都将被视为文档部分的一部分,不会干扰指定的代码。

预处理部分

预处理部分包含程序中使用的所有头文件。它通知系统将头文件链接到系统库。它由以下给出

#include 语句在编译时将特定文件作为函数的一部分包含进来。因此,包含文件的内容与正在编译的函数一起编译。#include<stdio.h> 包含标准输入输出文件的内容,其中包含 stdin、stdout 和 stderr 的定义。无论何时在函数中使用 stdin、stdout 和 stderr 的定义,都需要使用语句 #include<stdio.h>。

有各种用于不同目的的头文件。例如,# include <math.h>。它用于程序中的数学函数。

定义部分

定义部分包含使用 define 关键字声明的不同常量。它由以下给出

全局声明

全局部分包含程序中的所有全局声明。它由以下给出

上面全局变量的大小如下所示

char = 1 字节

float = 4 字节

int = 4 字节

我们还可以在全局变量部分声明用户自定义函数。

主函数

main() 是计算机执行的第一个函数。代码必须包含 main()。它就像 C 库中可用的任何其他函数一样。括号 () 用于向函数传递参数(如果有)。

main 函数声明为

我们还可以将 int 或 main 与 main() 一起使用。void main() 指定程序不会返回任何值。int main() 指定程序可以返回整数类型数据。

Main 函数进一步分为局部声明、语句表达式。

局部声明

在给定函数或块内声明的变量称为局部声明。

报表

语句是指在 main 函数中使用的程序中的 if、else、while、do、for 等。

表达式

表达式是一种公式,其中操作数通过使用运算符相互连接。它由以下给出

用户自定义函数

用户自定义函数根据用户的要求指定函数。例如,color()、sum()、division() 等。

程序(基本或高级)遵循上面列出的相同部分。

返回函数通常是代码的最后一部分。但是,它不是必需包含的。当我们想要返回值时使用它。当函数指定了 void 以外的返回类型时,返回函数会返回值。

返回类型结束函数的执行。它进一步将控制权返回给指定的调用函数。它由以下给出

例如:

return 0;

示例

让我们从 C 语言中的一个简单程序开始。

示例 1:查找用户给定的两个数字之和

它由下式给出

输出

Structure of a C program

代码各部分的详细解释如下

/* 两个数字之和 */这是注释部分。其中描述的任何语句都不被视为代码。它是代码中描述部分的一部分。
注释行是可选的。它可以单独一行,也可以是可执行行的一部分。
#include<stdio.h>这是标准输入输出头文件。它是预处理部分的一个命令。
int main()main() 是每个程序中要执行的第一个函数。我们已将 int 与 main() 一起使用以返回整数值。
{…
}
花括号标记函数的开始和结束。它在所有函数中都是强制性的。
printf()printf() 在屏幕上打印文本。它是一个用于显示常量或变量数据的函数。这里,'Enter two numbers to be added' 是传递给它的参数。
scanf()它从标准输入流读取数据并将结果写入指定的参数。
sum = a + b指定两个数字的加法将作为输出传递给 sum 参数。
返回 0程序也可以在没有 return 0 函数的情况下运行。它只是表明程序没有错误并且可以成功退出。

示例 2:通过接受用户输入的数字来绘制一个盒子

它由下式给出

我们已将文件保存为 boxexample.c。让我们借助命令提示符编译和执行代码。该文件是在记事本中创建的。

输出

Structure of a C program

从头开始创建、编译和执行代码的步骤已在本主题后面解释。它将帮助我们使用文本编辑器(这里是记事本)和 cmd(命令提示符)编译任何类型的 C 代码。

我们可以统称程序包括预处理命令、变量、函数、语句、表达式和注释。

C 程序的编译和执行

在这里,我们将讨论借助命令提示符编译和运行 C 程序的方法。

完整程序执行涉及的步骤如下

  1. 创建程序
  2. 编译程序
  3. 运行或执行程序
  4. 程序输出

创建程序

它指的是在任何文本编辑器中创建的代码。我们还可以在任何软件(例如 Visual Studio)中编译和运行 C 代码。

编译程序

如果指的是检查代码中的错误的过程。计算机显示我们指定的 C 代码中发现的所有错误(如果有)。我们可以进一步修改以纠正这些错误。

运行或执行程序

下一步是运行或执行部分。程序已成功汇编和链接,没有任何错误。计算机执行不同的操作,例如解码、ALU 操作以运行程序。

程序输出

这是程序的最后一部分,其中指定代码的输出作为结果生成。

但是,在哪里编写程序以及如何打开命令提示符来运行该程序。不用担心;所有这些步骤都非常容易做到。让我们从编译和运行 C 程序的步骤开始。

编译和运行 C 程序的步骤

我们首先需要确保我们的电脑上是否已存在 gcc 编译器。如果未安装,我们首先需要安装 gcc 编译器。我们还可以尝试其他方法来运行 C 程序。但在这里,我们使用了 gcc 编译器。

步骤:1 - gcc 编译器安装

我们可以通过链接直接安装最新的 gcc 编译器:https://jmeubank.github.io/tdm-gcc/

在安装过程中完成所有步骤,直到过程完成。

步骤:2 - 创建 C 程序

使用简单的文本编辑器创建 C 程序。在这里,我们使用了记事本。它如下所示

现在,将文件保存到任何目录,并带有扩展名(.c)。例如,我们已将文件以“welcome.c”的名称保存到桌面。

步骤:3 - 打开命令提示符

打开我们电脑上的 cmd 或命令提示符。我们只需在搜索或运行选项中键入 cmd。命令提示符将出现。

步骤:4 - 重新检查 gcc 编译器

命令提示符打开后,键入“gcc -v”并 Enter。它将显示如下所示的图像

Structure of a C program

它表明 gcc 已成功安装在我们的电脑上。

步骤:5 - 转到源目录

我们现在需要在 cmd 上指定源目录。键入“cd space 源目录”并按 Enter。由于我们已将文本编辑器文件保存到桌面,因此我们将源目录指定为桌面。它由以下给出

步骤:6 - 编译源代码

运行命令“gcc space 带扩展名(.c)的完整文件名”并按 Enter,如下所示

如果我们的文件中有任何错误,它将出现。否则,进入步骤 7。

步骤:7 - 编译源代码

可执行文件尚未命名,因为我们尚未告诉编译器执行任何此类任务。因此,我们将首先通过运行命令“gcc space -o space(可执行文件名)space(带扩展名的原始文件名)”并按 Enter 来命名可执行文件。它由以下给出

在这里,我们将可执行名称命名为 hello。我们可以根据自己的方便定义名称。

步骤:8 - 运行程序

这是运行程序的最后一步。我们只会在命令提示符中运行程序。在这里,我们将键入可执行文件的名称,不带任何扩展名。可执行名称将与步骤 7 中指定的相同。它由以下给出

Enter。输出将出现在命令提示符中,如下所示

Structure of a C program

同样,我们可以使用上面讨论的相同步骤运行多个 C 程序。


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