C语言实验1：C程序的运行环境和运行C程序的方法

一、算法原理

这是学C语言的入门，并不需要很高深的知识，一个hello world 或者一个简单的加法即可

二、实验要求

了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。

了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C程序。

通过运行简单的C程序，初步了解C源程序的特点。

三、实验代码

1.hello world的输出

1.1C语言输出的样例

代码

#include<stdio.h>
int main() {printf("hello,world!");return 0;
}

结果

分析

用到了头文件stdio.h

stdio.h是C语言中的一个标准头文件，它的作用是提供了一系列的输入输出函数，方便程序员在代码中对数据进行读取和输出。这个头文件的名字中的“stdio”是“standard input/output”的缩写，也就是标准输入输出的意思。

可以理解成一个头文件包括一些变量和函数，C语言有很多头文件，不同头文件有着不同的内容，不同的作用，但是最基础的是stdio.h

printf函数就是这个库中的输出函数，printf不仅可以输出字符串，也能输出数字等，但是输出不同类型的数字，所用的类型也不同，如int型数据是%d，float型数据用%f，char型数据用%c

具体可以参考下面这篇博客

[C]C语言基本语句（4/7）→ 用printf语句输出int, float, double, char型数据_c语言输出int-CSDN博客 至于return 0，因为主函数是int型，最后的结果就是返回一个int型数据，默认return 0，当然自己设计函数的时候return多少都行

1.2C++输出的样例

代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {cout << "hello,world!";return 0;
}

结果

分析

上述代码用到了iostream库

<iostream> 库被认为是 C++ 中最基础和最重要的一个头文件，它定义了输入和输出的流类和函数，可以实现程序与控制台或文件之间的交互操作。掌握 <iostream> 库的知识对于使用 C++ 进行输入输出操作至关重要。
可以发现用iostream中的cout输出，会变得很简单，我的建议是虽然C++很复杂，但是写到C语言时输入输出可以使用C++的cin和cout

using namespace 的意思是使用命名空间

如果把这一行代码给删除，就会报错。

对于这个错误，感兴趣的同学可以看一下这篇文章，不感兴趣的同学只需要知道在用到C++的输入输出要用到这行代码

using namespace std；到底是在干嘛？_using namespace std有什么用-CSDN博客

对于cin和c++的使用可以参考下面这篇文章

C++输入与输出—cout和cin的用法_c++ cout语法-CSDN博客

2.加减乘除的实现

2.1加法的实现

代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {int a = 3,b = 4;int c;c = a + b;cout << c;return 0;
}

结果

分析

C语言中“+”就是加法，但是只能相同类型数据相加，否则会报错

在计算机组成原理这门课中会学到：计算机中数字大部分都是以补码形式存在的，比如64位的计算机，可以表示的int型数字范围是-(2^63)——(2^63-1),也就是说数字不能无限大，否则会溢出，而且数字越大，处理越慢，对于处理很大的数据，要用到数学思想，拆分。

2.2减法的实现

代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {int a = 3,b = 4;int c;c = a - b;cout << c;return 0;
}

结果

分析

C语言中减法是“-”，实质是加法，为什么这样说呢？

用上面的例子解释下，相当于3的补码加上 -4 的补码，手算就是3的补码加上4的补码全部取反加一

2.3乘法的实现

代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {int a = 3,b = 4;int c;c = a * b;cout << c;return 0;
}

结果

分析 

C语言中的乘法就是"*"，乘法本质上是加法

例如10*12

可以拆解为10*10+10*2，在CPU中会涉及到移位器

2.4除法的实现
代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {int a = 8,b = 4;int c;c = a/b;cout << c;return 0;
}

结果

分析

 C语言中除法是"/"，注意不是"\"，"\"是转义字符。

除法原理比较繁琐，int型数据的除法本质上是求商，余数用"%"来求（"%"在水仙花数中应用较多）

不能除以0，否则系统会报错。

四、实验总结

这是C语言的入门，往后还会学到很多，望诸君认真学习，在计算机的海洋里遨游 ！！！