C 語言入門 - 人生中第一個程式

你的第一個程式

  在環境設定好之後，便可以開始動手寫人生中第一個程式了。在左上角找到「檔案」 -> 「開新檔案」 -> 「原始碼」，或是用熱鍵 CTRL+N，即可開啟人生新的一頁。沒錯，馬上你就會寫程式了，而你人生中的第一個作品即將誕生。請輸入下列咒文：

#include <stdio.h>

int main()

{

    printf("I'm fucking pro\n");

    while(1);

    return 0;

}

  好吧，也許在你為自己人生中第一個程式，嶄新的一頁竟然長這個樣子而後悔前，把「I'm fucking pro」改成其它你覺得不會後悔的句子。請避免中文、注音或全形標點符號，甚至日文韓文一類的東西，否則日後你對人生中第一個程式的印象，很可能就是沉睡在一堆不明所以的錯誤之中不讓你執行。拜託也請不要開始想一篇座右銘或自傳或得意的文章之類的東西，不如繼續學習，讓寫程式變成你自傳中的得意技，或者早點放棄它然後繼續尋找你的興趣。

  在輸入完之後，按下上方的「執行」 -> 「編譯並執行」，或是熱鍵 F9，或是上面小圖示第二列找到「編譯並執行」然後按下去，稍等一下下，萬一很幸運地每個符號都打對了，那麼應該會跳出一個小黑窗，顯示著「I'm fucking pro」。萬一很不幸地某一行變紅了，卻沒跳出小黑窗，那麼請回頭檢查看看有沒有哪兒打錯了吧。你可以為你多了一項技能而歡呼，甚至開個慶功宴，但別忘了繼續強化它。請記住你還沒去弄懂這段程式碼的任何一行。

  之後寫了任何新的程式碼，請記得在編譯之前是無法執行的。若是進行任何修改，然後按了「執行」而非「編譯並執行」的話，因為並沒有在修改之後進行編譯，所以可執行檔還是之前的編譯結果，這時執行的將會是舊的編譯結果，也就是最後一次進行編譯時的程式碼。所以你的任何改動都不會產生任何影響。因此比較好的習慣是，每次都重新編譯並執行，能避免掉許多可能的問題。


何謂編譯？

  電腦只看得懂 0 和 1 的指令而已。換句話說，它看不懂你的程式碼。事實上它甚至只把你費盡千辛萬苦寫出來的寶貝程式碼，當作一個純文字檔案來看待。因為我們沒有告訴它任何事情，在它看來你只不過建立了一個純文字檔案。那麼，怎麼辦呢？首先我們必須翻譯成電腦看得懂的指令，這就是編譯 (Compile)。

  透過 C 語言的編譯器，它會將你的程式碼試著翻譯成電腦看得懂的形式，這個過程就是編譯。如果在編譯過程，發現你寫的程式碼不符合語法，就會產生編譯錯誤 (Compile Error)。好心的編譯器會提示你發生了哪些錯誤，以便改正。若是成功，則編譯器會產生出一個可執行檔，透過執行它，就可以讓你的程式開始運作。

  IDE 將產生程式碼所需的文字編輯器 (Editor) 以及編譯程式碼用的編譯器 (Compiler) 整合在一個軟體中。當然可能還包含除錯用的 Debugger 或是其它功能。由於並非是把所有東西重新寫成一個程式，而是透過一個程式將其包裝起來，所以只是「整合」。就像是把快過期的牛奶和剛研發的新口味果汁綁在一起賣一樣，只是拿快過期的牛奶，以及新口味果汁，綁在一起販售，而不是整個倒在一起加料後換個新瓶子裝起來。原本的東西還是原本的樣子，只是被整理起來了。

  如果沒有使用 IDE，也可以只用文字編輯器來編輯程式碼，再自行使用編譯器將程式碼編譯成可執行檔，再手動執行。雖然 IDE 提供你編輯環境，還讓你一個按鍵就能直接編譯並且執行，相當方便，卻也不是那麼不可或缺。即使沒有 IDE 的輔助，仍然可以寫程式。甚至可能會像以前舉的女僕的例子，IDE 為你做了太多考量，導致效能低下，時常為你補上它猜測你接下來要打的字，卻常常猜錯，反而會造成種種不便。沒有絕對的好壞，選擇自己喜歡的方式即可。


回頭看你的第一個程式

  C 語言的程式碼最常見的起手，就是這個樣子。讓我們慢慢研究它。當然我不會講得太過深入，現階段努力記住它的長相比較重要，之後會分別在屬於它們的章節，一一介紹關於它們的一切。

#include <stdio.h>

  以 # 開頭的一行，表示屬於前置處理 (preprocessor, 中文翻譯不明) 的意思。這在編譯期間會先被處理掉，然後才會對其它部份進行編譯。

  #include 用來載入「標頭檔」 (header file)。在 C 語言中，已經為我們內建了不少方便的函式 (function) 供我們使用，例如將文字輸出到畫面上，讀取使用者的輸入，甚至計算三角函數等等。這些並不需要我們自行動手完成，只要載入我們想使用的函式所在的標頭檔，並且呼叫它們，就可以做到這些相當複雜的事，而不用自己設計程式碼來處理。

  在 #include 之後，會用大於和小於符號，將目標標頭檔的檔名給括起來。因此這行是載入名為 stdio.h 的標頭檔。這類檔案一般副檔名為 .h，而 stdio 則是「標準輸入輸出」 (standard input and output) 的縮寫，裡面都是一些與輸出和輸入相關的函式。

  輸出是將資訊用各種方式呈現出來，如螢幕、喇叭等等。輸入則是接受來自使用者的資訊，例如鍵盤滑鼠等等。假使電腦做了相當複雜的演算，卻沒有把結果顯示出來就結束了；或是無法針對使用者的操作而改變運算目標，像是執行時永遠只能算 1 + 1 而不能讓使用者輸入想計算總和的兩個數字，都是相當大的問題。因此 stdio.h 是非常非常重要的，幾乎每個程式都會用上它裡面的函式。

int main()
{
    return 0;
}

  這裡則是函式宣告，詳細可以參考之後與函式相關的文章，現階段可以先記住長相就好。在 C 語言中，名為 main 的函式是最重要且不可或缺的。因為程式執行時的進入點就是在 main 這個函式。也就是說，任何 C 語言的程式，都是從 main 函式開始執行的，並且在執行完 main 函式裡的程式碼後，程式便結束了。

printf("I'm fucking pro\n");

  這一行是在螢幕中輸出「I'm fucking pro」的意思。「\n」代表換行，如果沒有輸出換行的話程式是不會自動幫你換行的。即使在顯示過長時被自動換行顯示，本質上還是沒有換行的。關於 printf() 的事情很快就會提及。

while(1);

  這一行是讓程式卡住，讓它無法結束。為什麼要這麼做？你可以試著把它拿掉，編譯並執行看看。編譯能夠正確地進行，程式也能夠正確的執行，但會在執行的一瞬間自動關閉。那是因為整個 main 函式，只有一件事要做，就是在螢幕上顯示一行字。因此顯示完的瞬間，main 函式裡的程式碼也就執行完了，程式就會直接關閉，這樣會很難看清楚結果。所以加上 這行，讓程式執行到這邊時卡住，我們也就有足夠的時間，從容地檢視結果。

  到這邊大致有個了解就行。詳細部份在介紹到它們時會講得更清楚，在那之前先試著把長相記住。