程序(Program)告诉计算机应如何完成一个计算任务,这里的计算可以是数学运算,比如解方程,也可以是符号运算,比如查找和替换文档中的某个单词。从根本上说,计算机是由数字电路组成的运算机器,只能对数字做运算,程序之所以能做符号运算,是因为符号在计算机内部也是用数字表示的。
C标准的目的是为了精确定义C语言,而不是为了教别人怎么编程,C标准在表达上追求准确和无歧义,却十分不容易看懂,[Standard C]和[Standard C Library]是对C89及其修订版本的阐释(可惜作者没有随C99更新这两本书),比C标准更容易看懂,另外,参考[C99 Rationale]也有助于加深对C标准的理解。
在数学中我们用过sin和ln这样的函数,例如sin(π/2)=1,ln1=0等等,在C语言中也可以使用这些函数。
目前我们写的简单函数中可以有多条语句,但这些语句总是从前到后顺序执行的。
之前我们一直在main函数中使用return语句,现在是时候全面深入地学习一下了。
我们使用计算机的主要目的之一就是让它做重复迭代的工作,因为把一件工作重复做成千上万次而不出错正是计算机最擅长的,也是人类最不擅长的。虽然迭代用递归来做就够了,但C语言提供了循环语句使迭代程序写起来更方便。
在编程语言中,最基本的、不可再分的数据类型称为基本类型(Primitive Type),例如整型、浮点型;根据语法规则由基本类型组合而成的类型称为复合类型(Compound Type),例如字符串是由很多字符组成的。有些场合下要把复合类型当作一个整体来用,而另外一些场合下需要分解组成这个复合类型的各种基本类型,复合类型的这种两面性为数据抽象(Data Abstraction)奠定了基础。
数组(Array)也是一种复合数据类型,它由一系列相同类型的元素(Element)组成。
C语言的语法对缩进和空白没有要求,空格、Tab、换行都可以随意写,实现同样功能的代码可以写得很好看,也可以写得很难看。
算法(Algorithm)是将一组输入转化成一组输出的一系列计算步骤,其中每个步骤必须能在有限时间内完成。
数据结构(Data Structure)是数据的组织方式。程序中用到的数据都不是孤立的,而是有相互联系的,根据访问数据的需求不同,同样的数据可以有多种不同的组织方式。
善于学习的人都应该善于总结。本书的编排顺序充分考虑到知识的前后依赖关系,保证在讲解每个新知识点的时候都只用到前面章节讲过的知识,但正因为如此,很多相互关联的知识点被拆散到多个章节中了。我们一章一章地纵向学习过来之后,应该理出几个横切面,把拆散到各章节中的知识点串起来。
计算机是用数字电路搭成的,数字电路中只有1和0两种状态,或者可以说计算机只有两个手指,所以对计算机来说二进制(Binary)是最自然的计数方式。
整数在计算机中用二进制的位来表示,C语言提供一些运算符可以直接操作整数中的位,称为位运算,这些运算符的操作数都必须是整型的。在以后的学习中你会发现,有些信息利用整数中的某几个位来存储,要访问这些位,仅仅有对整数的操作是不够的,必须借助位运算。
所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能, 它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时, 系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理, 处理完毕自动进入对源程序的编译。
一个工程中的源文件不计数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作,因为 makefile就像一个Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令。
指针是C语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是C语言最主要的风格之一。利用指针变量可以表示各种数据结构;能很方便地使用数组和字符串;并能象汇编语言一样处理内存地址,从而编出精练而高效的程序。指针极大地丰富了C语言的功能。学习指针是学习C语言中最重要的一环,能否正确理解和使用指针是我们是否掌握C语言的一个标志。
Shell的作用是解释执行用户的命令,用户输入一条命令,Shell就解释执行一条,这种方式称为交互式(Interactive),Shell还有一种执行命令的方式称为批处理(Batch),用户事先写一个Shell脚本(Script),其中有很多条命令,让Shell一次把这些命令执行完,而不必一条一条地敲命令。Shell脚本和编程语言很相似,也有变量和流程控制语句,但Shell脚本是解释执行的,不需要编译,Shell程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令,相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到Shell提示符下执行。
我们知道,进程在各自独立的地址空间中运行,进程之间共享数据需要用mmap或者进程间通信机制,本节我们学习如何在一个进程的地址空间中执行多个线程。有些情况需要在一个进程中同时执行多个控制流程,这时候线程就派上了用场,比如实现一个图形界面的下载软件,一方面需要和用户交互,等待和处理用户的鼠标键盘事件,另一方面又需要同时下载多个文件,等待和处理从多个网络主机发来的数据,这些任务都需要一个“等待-处理”的循环,可以用多线程实现,一个线程专门负责与用户交互,另外几个线程每个线程负责和一个网络主机通信。
TCP/IP网络协议栈分为应用层(Application)、传输层(Transport)、网络层(Network)和链路层(Link)四层。