C 語言入門 - 前言

何謂程式語言？它能做什麼？為什麼要學習它？

  在現今資訊發達的時代，猴子都知道電腦的運算能力之強大。但是電腦不如人腦擁有意志，能夠溝通，所以不會主動為人類做任何事。幸運的是，我們可以命令它們做任何事，而不會受到拒絕或是反抗。它們不會變通，不會做你沒下令的事情，所以能夠信賴。因此將那些單調枯燥繁瑣的工作交給電腦來做，將困難複雜需要思考的工作交給人來做，會是較有效率的分工方式。

  而程式語言，就是對電腦下命令用的語言。只要將希望電腦做的事情，使用程式語言，寫成程式並命令電腦執行，即可讓電腦為我們做事。所以若要讓電腦按我們希望的方式，為我們處理掉許多麻煩事，就必須學會程式語言。一旦學會了，就能夠靈活運用電腦的計算能力，輕易完成許多人力難以辦到的事情。這也是它的魅力所在。


學習程式語言需要會些什麼？

  最基本的能力是 26 個字母大小寫全部認得，找得到所有鍵盤上存在的符號，擁有一台電腦並且知道基本的使用方式。最好具備一些數學底子，至少要到國中數學，但不算必備；最好具備英文能力，但若能像筆者初學時，語法全部一個個字母硬記，也不算必備。學習並不需要太多基礎，但要學到精通卻極為困難，不論是否具備上述基礎。


何謂程式？

  程式就是以程式語言所撰寫的一套明確的指令流程。執行此程式時電腦將依上面的流程，依序來執行指令，完成一條後前進到下一條。所有我們使用過的軟體都算是一個程式，雖然它們通常複雜得多，但仍沒有脫離這個範圍。如此一來，我想應該可以了解程式能做的事情有多麼廣。


為何選擇 C 語言？

  其它還有好多程式語言，為何我們選擇學習 C 語言？程式語言大致分成兩種，低階語言與高階語言。低階語言非常貼近實際電腦所執行的動作，但是對於人類而言相對困難。高階語言則相當貼近人類的語言，寫起來如同一篇文章一樣。

  舉例來說，你今天聘請了四位女僕來為你工作，協助你生活。你想試試他們的打掃能力來決定讓誰打掃。所以你佈置了四個一模一樣的房間讓他們公平競爭。

  你對第一位女僕說，請打掃這個房間。接著他花了十個小時將這房間打掃得無可挑剔，一塵不染。

  你對第二位女僕說，請打掃這個房間。接著他花了兩個小時將這房間大致打掃過，看起來一塵不染，仔細檢查仍有些地方沒打掃乾淨，但是對於生活而言已是相當乾淨。

  你對第三位女僕說，請打掃這個房間。他露出一副困惑的眼神，恭敬地向你詢問各種打掃細節，例如是否要拖地，窗戶要擦哪幾個，等等。並按照你的要求，在半小時內將其全部完美地完成了。但是你發現他並沒有做任何你沒要求的事，比方說你忘了要求的擦桌子。

  你對第四位女僕說，請打掃這個房間。他開始顯得手足無措，你努力了半天後決定開始一步步教他如何打掃，並將如何做各種打掃講得非常詳盡，包括拿掃把的方式、使力的方法以及打掃順序等等。接著你驚人地發現這位女僕用著完美而毫無冗餘的動作，只花了五分鐘便完成了你所教導並下令的所有掃除工作。

  在這個例子中，前兩位女僕便是不同的高階語言。只接受了「打掃」這個曖昧不清的命令，以及「房間」這個不夠詳細的目標對象，便用他們各自的想法猜測你想要的是什麼樣的結果，然後為你工作。他們可能不會想知道你的詳細要求，也不必知道。

  你也可以選擇要求，或是下達比「打掃」更精密但更繁瑣的指令。但他們各種周詳的考慮，可能會使他們做些你預期外的事，也會影響他們工作的速度。你難以預估他們做了什麼樣的考慮。他們可能怕你下的命令會打破花瓶而拒絕或改變做法，但你若對他們了解不夠深入，你會難以預期結果。

  第三位女僕則像是 C 語言，這個比較接近低階語言的高階語言。他無法接受打掃這樣過於籠統的命令，你必須詳細指定各種細節。但是這讓你能夠更深入地控制他們的打掃方式，讓他們做的事情更貼近你詳細的需求。代價就是命令會比較繁瑣、麻煩。

  同時他不會為你考慮太多事情。例如你要求的打掃方式可能會打破花瓶，他只會在時候到時毫無顧慮地打破它。所以他的打掃會更快更簡潔，但你必須更加細心，更加留意小細節。他只會在你的命令使他的生命受到威脅時對你發出警告，若你並不在乎或你認為沒那麼嚴重，他也會老實接受並確實執行，即使會死也做到至死方休。他只會在你提出超出規格的要求時拒絕你，例如要他從原地將硬幣扔到美國之類的。

  第四位女僕就是低階語言了。他們幾乎只學會了最最最最低限度的動作，但是舉手投足之間所有細節，幾乎完全在你的掌控之下。若你對掃除有獨到的心得，可以讓它用最適合你房間的打掃順序與方式，在完全無任何多餘的動作與考量下，可以針對性地獲得最佳的結果。但是若你不那麼熟悉時，你可能必須花相當多時間下指示，而他會用比他人更笨拙的動作，花上更多的時間獲得更差的結果。

  總結來說，這些語言至今仍能並存，主要是因為在各種方面均各有優劣，無法完全取代彼此。優點同時也是兩面刃，必須因應需求做出取捨。

  C 語言雖然入門的門檻較高，但若有心學習，會是相當合適的語言。它在語法上相當嚴謹，寫法上卻又相當寬鬆。正因為寬鬆，你必須考慮更多其它語言不用考慮的事。這些細節你應該知道，然而學習其它高階語言將無法學習到這些事，因為它們幫你處理掉了。因為比較接近低階語言，會更貼近電腦實際的運作，同時不會提供你太多偷懶的指令，你會被要求親自處理，而這能讓你學習更多。