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暑期自学嵌入式——Day01（C语言阶段）

news 2025/7/14 6:23:16

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一位搞嵌入式的 genius-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_73589512?spm=1011.2682.3001.5343感悟：

       今天我认为最重要的就是：vim编辑器的快捷指令（使用方法）

目录

嵌入式开发：文件和目录相关命令

1.命令pwd

作用

示例

补充说明

2.命令ls

3.命令查看文件内容：cat

4.复制命令：cp命令

5.文件移动命令：mv

6.创建和删除文件命令：touch和rm

7.创建和删除目录命令：mkdir和rm -r

8.vi编辑器的使用（1）

8.1 三种模式：

8.2 插入模式中的常用命令

a/A

i/I

o/O

8.3 便捷命令

9. vim编辑器使用（2）

嵌入式开发基础知识

编程基础知识

计算机基本结构

冯诺依曼模型

存储器的分类

什么是程序

程序的定义

程序从程序员角度看

程序在处理器中的执行过程

程序设计语言的发展

机器语言

汇编语言

高级语言

程序设计步骤

总结

知识小结

数据的表示

计算机数据表示

数值数据的表示

基数与各数位的权

二进制

十六进制

八进制

应用案例

例题：十进制转二进制

原码、反码和补码

非数值数据表示

ASCII 编码

编码分区

编码细节

总结与思考

知识小结

程序的编译和调试

gcc 编译器

实例操作

实战演练

程序调试

基础调试宏

调试宏使用示例

实际应用价值

C 语言基础

程序的基本组成

算法基础概念

简单算法实例

代码实现演示

总结

课程要点回顾

扩展思考

知识小结

嵌入式开发：文件和目录相关命令

1.命令pwd

pwd 是 Linux 和 Unix 类操作系统中一个非常基础且常用的命令，它的全称是 Print Working Directory（打印工作目录）。

作用

pwd 命令的核心功能是 显示当前终端会话中你所在的目录路径。简单来说，当你在终端中操作时，通过执行 pwd 可以快速知道自己当前 “身处” 文件系统的哪个位置。

示例

假设你的终端当前处于用户主目录下的 Documents/project 文件夹中，输入 pwd 后，终端会输出该路径：

/home/你的用户名/Documents/project

补充说明

  • 该命令没有复杂的参数，最常用的就是直接输入 pwd 并回车。

  • 它常与 cd（切换目录）、ls（列出目录内容）等命令配合使用，帮助用户在文件系统中定位和导航。

  • 在某些特殊场景下，pwd 可能会显示不同的路径（如处理符号链接时），但默认情况下，它展示的是当前所在目录的绝对路径（从根目录 / 开始的完整路径）。

总之，pwd 是一个用于 “定位自身位置” 的便捷工具，对于终端操作来说是基础中的基础。

2.命令ls

常用的选项是：

ls -l （列举权限出来）
​
ls -a （将隐藏文件一起列举出来）
​
ls -R （列举包含目录文件的递归）

3.命令查看文件内容：cat

cat -s ：合并多个空行变成一个空行显示
cat -b ：显示行号   《 = 》 等效于：nl 文件名

4.复制命令：cp命令

  • 基本语法：

    • cp 源文件 目标路径：保留原文件名复制

    • cp 源文件 新文件名：复制并重命名

  • 关键选项：

    • -i：覆盖前交互提示（安全防护）

    • -r：递归复制目录及其内容

  • 实用技巧：

    • 支持同时复制多个文件到目录：cp file1 file2 dir/

    • 路径表示：

      • 相对路径：../表示上级目录

      • 绝对路径：/home/linux/完整路径

5.文件移动命令：mv

  • 双重功能：

    • 移动文件：mv 文件 新路径

    • 重命名：mv 旧文件名 新文件名

  • 复合操作：

    • 移动+重命名：mv test3.c ../test_three.c

  • 批量操作：

    • 支持同时移动多个文件

  • 注意事项：

    • 与复制命令不同，移动后原位置文件会消失

    • 重命名本质是在同一目录下的移动操作

6.创建和删除文件命令：touch和rm

  • touch命令：

    • 创建新文件：touch 新文件名（创建0字节文件）

    • 更新时间戳：对已存在文件使用会更新修改时间

    • 示例：touch a.c创建空C源文件

  • rm命令：

    • 普通文件：rm 文件名

    • 目录：必须加-r参数递归删除

    安全选项：

    • -i：删除前确认（建议常备）

  • 危险操作：

    • 不加-r删除目录会报错

    • 无提示删除可能导致数据丢失

7.创建和删除目录命令：mkdir和rm -r

  • mkdir命令：

    • 基本创建：mkdir 目录名

    • 级联创建：mkdir -p dir1/dir2（自动创建父目录）

  • 删除目录：

    • 必须使用rm -r 目录名递归删除

  • 操作验证：

    • 可用ls -R查看目录树结构确认创建结果

8.vi编辑器的使用（1）

8.1 三种模式：

  • 命令行模式: 用户在用vi编辑文件时最初进入的模式，可以进行复制、粘贴等操作。

  • 插入模式:按“i” 进行文件编辑，按ESC键可以回到命令行模式。

  • 底行模式: 光标位于屏幕的底行，可以进行文查找、替换、列出行号等操作。

8.2 插入模式中的常用命令

在 Vim 编辑器中，a 和 i 是进入插入模式的常用命令，用于在文本中插入或添加内容。但它们的具体插入位置有所不同：

a/A

  • a：在当前光标所在位置之后进入插入模式，新输入内容会接在光标后。比如光标在 “te|st” 的|处（即 “t” 和 “e” 间 ），按a后输入 “x”，就变成 “texst”。

  • A：直接跳到当前行的行尾，然后进入插入模式，输入内容追加在行末尾。像行内容是 “hello |world”（| 为光标位置 ），按A输入 “!” ，就成 “hello world!” 。

i/I

  • i：在当前光标所在位置之前进入插入模式，新内容插在光标前。例如光标在 “t|est” 的|处，按i输入 “x” ，变为 “txest” 。

  • I：直接跳到当前行的行首，进入插入模式，输入内容添加在行开头。若行是 “|hello world”（| 为光标位置 ），按I输入 “hi” ，就成 “hi hello world” 。

o/O

  • o：在当前光标所在行的下方，新建一行空白行，光标跳到这新行的行首，进入插入模式，方便在下方新增内容。比如当前行是 “第一行”，按o后，下方出现空白行，可直接输入 “第二行内容” 。

  • O：在当前光标所在行的上方，新建一行空白行，光标移到新行行首进入插入模式，用于在上方插入内容。如当前行是 “第二行”，按O后，上方出现空白行，可输入 “第一行内容” 。

8.3 便捷命令

  • [N]x：删除光标位置起的 N 个字符（默认 1 个），删除内容会存入编辑缓冲区（可理解为 “剪切”，删的内容能粘贴 ）。

  • [N]dd：删除（剪切）光标所在行起的 N 行内容，存入编辑缓冲区。

  • [N]yy：复制光标所在行起的 N 行内容到编辑缓冲区（“拷贝” 核心命令 ）。

  • p/P：从缓冲区取内容粘贴；p 贴在光标后，P 贴在光标前。

  • u：撤销上一步操作（比如误删、误改时，快速回退 ）。

这些是 vi/vim 文本编辑里常用的复制、移动、粘贴、撤销操作，掌握后能高效处理文本～

这是 vi 编辑器的保存和退出命令说明，各命令功能如下：

命令功能解释
:q退出未修改的文件；若文件有修改未保存，执行会无效（防止误关丢失内容）
:q!强制退出，不保存任何修改内容（需谨慎用，避免丢数据）
:w保存文件，但不退出 vi 编辑器（可继续编辑）
:x等价于 :wq ，保存文件并退出（文件有修改时保存，无修改时直接退出）
:w File把当前内容另存为指定文件 File（原文件内容不变）
:r File把指定文件 File 的内容读入 / 插入到当前编辑文件的光标位置

这些是使用 vi/vim 时管理文件保存、退出的核心命令，日常编辑文本经常会用到～

9. vim编辑器使用（2）

快速定位：在命令模式中（使用以下内容）

  • 行定位:

    • 1G: 移动到文件第一行

    • G: 移动到文件最后一行

    • :n: 移动到第n行（如:10到第10行）

    • 行号显示:

      • :set nu: 显示行号

      • :set nonu: 隐藏行号

  • vim中的查找：

    基本查找：

    • 查找字符串:

      • /string: 查找指定字符串（如/printf查找printf）

      • n: 向下继续查找

      • N: 向上继续查找

    • 正则表达式支持:

      • /^string: 查找以string开头的行

      • /string$: 查找以string结尾的行

  • Vim中的替换

    基本语法: 冒号开头表示底行命令，格式为:

    范围s/旧字符串/新字符串/标志

    • 范围省略: 当范围省略时，默认对当前行进行操作

    • 特殊符号:

      • .表示当前行

      • $表示最后一行

      • %表示全文范围

      • 当前行替换: :s/old/new 仅替换当前行第一个匹配项

        • 指定行范围:

          • :10,15s/old/new/g 替换10-15行所有匹配项

          • :.,$s/old/new 从当前行到最后一行替换

        • 全文替换:

          • :1,$s/old/new/g 从第一行到最后一行替换

          • :%s/old/new/g 全文替换的简写形式

嵌入式开发基础知识

编程基础知识

  • 学习目的：掌握计算机基础知识有助于后续编程时的理解和应用

  • 核心内容：包括计算机基本构成、程序语言发展过程和编程步骤等常识性知识

  • 学习方法：已掌握者可复习巩固，未掌握者需认真学习这些基础概念

计算机基本结构

冯诺依曼模型

  • 核心思想：包含硬件构成和存储程序两大核心概念

  • 硬件组成：

    • CPU：包含运算器（执行实际运算）和控制器（取指令 / 数据）

    • 存储器：主要指内存（程序运行时的临时数据存储）

    • 输入设备：如键盘、手写板、串口等

    • 输出设备：如显示器、文件、数据库等

  • 工作方式：计算机通过顺序执行存储器中的程序指令来运行

  • 应用范围：该模型适用于各类计算设备（PC、手机、开发板等）

存储器的分类

  • 主存储器（内存）：

    • 功能：存储待处理数据和运算结果

    • 特点：直接影响系统运行流畅度（如 Windows 需 5-6GB 空闲内存）

    • 实例：内存条（2GB/4GB/8GB/16GB 等规格）

  • 外存储器：

    • 功能：长期保存数据的大容量存储

    • 实例：硬盘、U 盘、SD 卡、Flash 等

  • 寄存器：

    • 位置：CPU 内部

    • 特点：访问速度最快的高速存储器

    • 功能：直接参与 CPU 运算过程

  • 层级关系：

    1. 外存（硬盘 / Flash）→ 2. 内存 → 3. 寄存器

  • 数据流向：程序文件从外存加载到内存，CPU 通过寄存器处理数据

  • 硬件协作：包含 MMU（内存管理单元）进行地址映射

什么是程序

程序的定义

  • 本质概念：广义上指为实现特定目标而预先设计的一组可操作工作步骤

  • 英文术语：英文称为 "program"，源自冯・诺依曼计算机体系结构思想

  • 控制作用：计算机通过程序控制硬件组件（输入 / 输出设备、运算器、控制器、存储器）协同工作

程序从程序员角度看

  • 执行文件本质：系统可直接识别的有序二进制指令集合（如 Windows 的.exe，Linux 的可执行文件）

  • 存储与加载：程序平时存储在磁盘，执行时加载到内存运行

  • 与源代码区别：程序员常说的 "C 程序" 指源代码文件，与最终二进制执行程序存在编译转换过程

程序在处理器中的执行过程

  • 硬件组成：包含 CPU 核心、执行单元、内存管理单元 (MMU)、总线接口等组件

  • 地址转换：程序使用虚拟地址，由 MMU 转换为物理地址访问实际内存

  • 学习路径：后续课程将通过变量、指针等知识点逐步深入讲解内存管理机制

程序设计语言的发展

机器语言

  • 编码形式：直接使用二进制序列表示的机器指令（如 10010101 等）

  • 历史载体：早期采用纸带打孔方式存储程序（60-70 年代主流）

  • 主要缺陷：

    • 与自然语言差异极大，难以记忆和理解

    • 开发维护工作量大、效率低下

    • 完全依赖特定硬件，无法移植

汇编语言

  • 改进原理：用符号表示机器指令（如 MOV 指令操作寄存器和内存）

  • 相对优势：比机器语言更接近自然语言，降低编程门槛

  • 现存局限：

    • 仍需熟悉硬件架构（如寄存器操作）

    • 平台依赖性极强（x86 与 ARM 汇编不兼容）

    • 嵌入式开发中主要用于阅读和局部修改

高级语言

  • 核心特征：

    • 脱离特定计算机系统（如 BASIC、FORTRAN、C/C++ 等）

    • 单条语句对应多条机器指令

    • 采用类自然语言关键字（if/else/for 等）

  • 发展脉络

    ：

    • 面向过程（C 语言）→面向对象（C++/Java/C#）

  • 现代趋势：脚本语言（Python/Shell 等）进一步降低开发难度

  • 嵌入式应用：

    • Linux 内核采用 C 语言编写

    • 智能硬件开发主要使用 C + 汇编的混合编程模式

  • 行业影响：语言门槛降低推动 IT 行业快速发展，催生移动互联网、人工智能等新技术浪潮

程序设计步骤

  • 基本流程：编辑→编译→链接→执行→调试的循环过程（SAASE 模型）

  • 工具链：

    • 编辑工具：VI 编辑器是核心工具，需要频繁使用

    • 编译工具：使用 GCC 编译器进行编译

    • 链接工具：通过 ld 命令完成链接

  • 工作特点：

    • 程序员日常工作就是不断修改代码、调试 bug 的循环

    • 需要保持专注和耐心（"踏踏实实，心无旁骛"）

    • 调试环节尤为重要，被称为 "bug 终结者" 阶段

  • 注意事项：

    • VI 编辑器的重要性：在整个开发过程中需要频繁使用

    • 开发过程是迭代式的，需要反复修改和测试

总结

  • 核心内容：

    • 计算机基本结构（冯・诺依曼体系）

    • 程序的定义与本质

    • 存储器的工作原理

    • 程序设计语言发展历程

    • 程序设计完整步骤

  • 课程特点：

    • 基础知识覆盖面广但较零散

    • 为后续编程实践奠定理论基础

  • 重要性：

    • 这些基础知识是理解编程本质的前提

    • 缺乏这些知识会导致 "不理解每天在做什么"

  • 后续预告：

    • 将逐步增加实际编程训练量

    • 重点转向编程、调试、执行等实践环节

知识小结

知识点核心内容考试重点 / 易混淆点难度系数
计算机基本结构（冯诺依曼模型）计算机硬件构成：输入 / 输出设备、运算器、控制器、存储器（内存 / 外存 / 寄存器）；程序控制思想存储器层级关系（寄存器→内存→外存）与功能区分⭐⭐
程序定义与本质程序为特定功能设计的操作步骤；实际指二进制可执行文件（如.exe）程序源代码≠可执行文件（编译链接过程）⭐⭐
编程语言发展史机器语言（0101）→汇编语言（符号化）→高级语言（面向过程 / 对象）汇编语言平台依赖性（x86 vs ARM）与高级语言抽象层级⭐⭐⭐
编程实践步骤编辑→编译→调试循环；工具链（VI 编辑器 / GCC 编译器 /ld 链接器）调试环节重要性（Bug 修复占开发主要时间）⭐⭐
存储系统层级CPU 寄存器→内存→外存（硬盘 / Flash）；MMU 虚拟地址映射机制

数据的表示

计算机数据表示

  • 数据分类：计算机处理的数据分为数值型数据（可算术运算，如数字 ）和非数值型数据（不可算术运算，如字母、符号、音视频等 ）。

  • 底层原理：所有数据最终都以 0 和 1 的组合形式被计算机处理，包括文字、符号等非数值数据。

数值数据的表示

基数与各数位的权

  • 基数定义：某进制中允许使用的基本数码个数。十进制基数为 10（数码 0 - 9 ），八进制基数为 8（数码 0 - 7 ） 。

  • 位权计算：以基数为底，数字所在位置的序号为指数的整数次幂。例如十进制数中，从右往左数第 n 位（从 0 开始计数 ）的位权是 (10^n) 。

二进制

  • 数码组成：仅包含 0 和 1 两种数码，逢 2 进位。

  • 转换示例：二进制转十进制，如 (101_2 = 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 = 5_{10}) 。

  • 计数规律：二进制数顺序如 (0, 1, 10, 11, 100\cdots) ，对应十进制 (0, 1, 2, 3, 4\cdots) 。

十六进制

  • 数码组成：包含 0 - 9 和 A - F（A 对应 10 ，F 对应 15 ）共 16 种数码，逢 16 进位。

  • 前缀标识：编程中常用 0x 前缀表示十六进制数（如 0x1A ）。

  • 转换关系：1 个十六进制数码对应 4 位二进制（如 0xF 对应 1111 ），转换时可直接拆分替换。

八进制

  • 数码组成：包含 0 - 7 共 8 种数码，逢 8 进位（如 7 的下一位是 10 ）。

  • 前缀标识：通常以数字 0 开头表示（如 012 表示八进制数 ）。

  • 转换示例：八进制 12 ，计算为 (1×8^1 + 2×8^0 = 10_{10}) （十进制 ）。

  • 二进制关系：1 个八进制数码对应 3 位二进制（如 07 对应 111 ）。

应用案例

例题：十进制转二进制

  • 转换方法：采用 “除 2 取余，逆序排列” 法。以十进制 25 为例：

    25÷2 = 12 余 1 
12÷2 = 6 余 0 
6÷2 = 3 余 0 
3÷2 = 1 余 1 
1÷2 = 0 余 1

  • 结果表示：将余数逆序排列得到 11001 。

  • 验证计算：(1×2^4 + 1×2^3 + 0×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 = 25) 。

  • 通用规则：该方法同样适用于十进制转八进制、十六进制等其他进制转换。

原码、反码和补码

  • 正数表示：

    • 规则：正数的原码、反码、补码完全相同。

    • 示例：十进制 5 的三种表示均为 101（8 位表示时为 00000101 ）。

  • 负数表示（以 8 位二进制表示 -5 为例）：

    • 原码：符号位 1 表示负，数值部分与正数相同，示例 10000101（最高位 1 为符号位，后 7 位 0000101 表示 5 ）。

    • 反码：符号位不变，数值部分按位取反，示例 11111010 。

    • 补码：反码加 1 ，示例 11111011 。

  • 符号位规则：最高位为符号位，0 表示正数，1 表示负数。

  • 计算步骤：

    1. 写出绝对值的二进制表示（原码）。

    2. 符号位置 1（负数）。

    3. 数值部分取反（反码）。

    4. 最后加 1（补码）。

  • 存储原理：计算机实际存储和运算使用的是补码形式。

非数值数据表示

ASCII 编码

  • 编码标准：美国国家信息交换标准代码 (ASCII) ，将字符转换为二进制编码形式。

  • 编码范围：共 256 个字符（0 - 255 ），对应 1 字节存储空间（8 位 ）。

  • 字符类型：包括文字、符号、图像、语言和逻辑信息等非数值数据。

编码分区

  • 控制字符区（00H - 1FH）：共 32 个字符，用于通讯或控制，部分字符不可显示（如 NUL、SOH 等控制符 ）。

  • 可显示字符区（20H - 7FH）：共 96 个字符，包含阿拉伯数字、大小写字母及常见符号，全部可在屏幕上显示。

  • 扩展字符区（80H - FFH）：共 128 个字符，由 IBM 制定，包含框线、音标等非标准字符。

编码细节

  • 编码格式：同时显示八进制、十进制、十六进制和对应字符。

  • 特殊字符：

    • 0：NUL（空字符）；7：BEL（响铃）；9：HT（水平制表）；10：LF（换行）；13：CR（回车） 。

  • 字符转换原理：每个字符对应唯一整数值（如 'A' = 65 ），计算机实际处理的是该数值的二进制形式，转换方法为查表获取十进制值→转换为二进制。

  • 存储特性：字符型 (char) 占 1 字节（8 位 ），无符号字符范围：(0 - 255)（计算公式：最大值 (= 2^8 - 1 = 255) ）。

  • '0' 与 0 的区别：字符 '0' 的 ASCII 值为 48（十进制），整数 0 的二进制表示为 00000000 ；计算机处理时，字符 '0' → 48 → 00110000 。

总结与思考

  • 核心要点：掌握进制转换方法；理解 ASCII 编码原理；区分字符与数值的存储方式。

  • 延伸思考：字符数据通过查表对应整数值表示；字符 '0'（ASCII 48 ）与整数 0 本质不同；不同编码标准（如 Unicode ）的区别。

知识小结

知识点核心内容考试重点 / 易混淆点难度系数
编程语言学习规律从数据表示与存储入手 → 数据类型 / 变量 → 运算符 / 表达式 → 控制语句 → 函数 / 指针 → 面向对象（类）语言共性规律 vs 面向对象特性差异⭐⭐
计算机数据分类数值型数据（可算术运算） vs 非数值型数据（字符 / 音视频等）二进制存储本质与人类十进制习惯差异⭐⭐
进制系统二进制（基数为 2 ）、八进制（基数为 8 ）、十进制（基数为 10 ）、十六进制（基数为 16 ）进制转换方法（除基取余法）与权值计算⭐⭐⭐
原码 / 反码 / 补码正数三码相同；负数符号位固定（1 表示负），反码取反，补码 +1补码的计算机存储优势（统一加减法）⭐⭐⭐⭐
ASCII 编码表字符与整数的映射标准（如字符 '0' = 48 ），覆盖 0 - 255 无符号字符范围字符 '0' 与整数 0 的本质区别（ASCII 值 48 vs 数值 0 ）⭐⭐
进制转换实操十进制 25 转二进制：11001（通过连续除 2 取余逆序）高位补零规则（如 8 位二进制表示）⭐⭐⭐
非数值数据存储文字 / 符号通过编码标准（如 ASCII ）转为二进制处理音视频等复杂数据的非数值特性

程序的编译和调试

gcc 编译器

实例操作

  • 基本功能：GCC（GNU Compiler）是 GNU 推出的多平台编译器，可将 C、C++ 源程序编译连接成可执行文件。

  • 支持文件类型：

    • .c：C 语言源代码

    • .h：程序包含的头文件

    • .i：已预处理过的 C 源代码文件

    • .S：汇编语言源代码文件

    • .o：编译后的目标文件

  • 编译语法：

    • 基本格式：gcc 源文件 -o 输出文件名 ，示例 gcc hello.c -o hello 。

    • 默认输出：不指定 -o 时生成 a.out 可执行文件。

    • 常用选项：

      • -c：只生成目标文件（.o）而不链接 。

      • -g：生成调试信息（用于 gdb 调试） 。

      • -Wall：显示所有警告信息 。

  • 执行方法：使用 ./可执行文件名 运行程序，如 ./hello 。

  • 文件管理：mkdir 创建目录；mv 移动文件；rm 删除文件 。

  • 调试技巧：修改源代码后必须重新编译才能生效；建议为每个可执行文件指定不同名称，避免默认的 a.out 互相覆盖 。

实战演练

  • 基础编译流程：

    • 使用 vi 编写源代码（test.c ）。

    • 编译：gcc test.c -o test -Wall 。

    • 执行：./test 。

  • 常见错误处理：缺少头文件（如 stdio.h ）会导致警告；语法错误会在编译时显示具体行号；建议始终使用 -Wall 选项显示所有警告 。

  • 实战案例

    （计算 1 + 2 +... + 10 的程序）：

    • 源代码：

#include <stdio.h>
int main() {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 10; i++) {sum += i;}printf("%d\n", sum);return 0;
}

  • 编译执行：gcc test.c -o test -Wall && ./test 。

  • 预期输出：55 。

  • 开发效率技巧：Ctrl + Shift + N 打开新终端窗口；Ctrl + Shift + T 在当前窗口新建标签页；可在不同窗口同时编辑和编译代码 。

程序调试

基础调试宏

  • 预定义宏：__FILE__、__LINE__、__FUNCTION__ 是 C 语言头文件中定义好的调试宏，可直接使用 。

  • 宏功能

    ：

    • __FILE__：显示当前源文件名（如 test.c ）。

    • __FUNCTION__：显示当前函数名（如 main 函数或调用的其他函数 ）。

    • __LINE__：显示当前代码行号 。

  • 应用场景：在代码较长时，可用于日志记录，帮助定位问题发生的具体位置（文件、函数、行号 ）。

调试宏使用示例

  • 语法要点：必须使用双下划线（__ ），不是单下划线；宏名称全部大写；正确拼写：__FUNCTION__（注意包含字母 C ） 。

  • 常见错误：拼写错误会导致 undeclared identifier 编译错误；参数类型不匹配会触发格式警告（如用 %s 输出整型变量 ）。

  • 调试过程：编译器会明确指出错误位置和类型；需要检查宏拼写和参数对应关系；示例中 m 是整型变量，应与 %d 格式符对应 。

实际应用价值

  • 输出示例：test2.c, main, 9 m=55 表示文件 test2.c 、函数 main 、行号 9 、变量值 55 。

  • 工程实践：服务器程序中关键操作应记录日志；通过调试宏可精确定位日志来源；避免日志过长成为流水账，增加可读性 。

  • 调试建议：编译错误是正常学习过程；应学会阅读编译器错误提示；小错误（如拼写、格式）可能产生大量错误信息 。

C 语言基础

程序的基本组成

  • 数据描述：程序中需要明确指定数据的类型和组织形式（数据结构），包括线性结构（如数组、链表 ）、树形结构、图状结构和集合结构 。

  • 操作描述：即算法，指完成操作的具体步骤，如对数据结构的增删改查等操作流程 。

算法基础概念

  • 定义：为解决特定问题而采取的有序步骤集合，强调步骤的完整性和顺序性 。

  • 实例说明

    （判断闰年）：

    1. 输入年份 year 。

    2. 判断 year 能否被 4 整除 。

    3. 若能，继续判断能否被 100 整除 。

    4. 根据条件分支得出最终结论 。

  • 编程思维培养：通过算法训练可提升逻辑严谨性，培养冷静分析问题的能力 。

简单算法实例

  • 阶乘计算原始方法：

    • 步骤分解：

      • S1) 计算 1×2

      • S2) 结果 ×3

      • S3) 结果 ×4

      • ...

      • S9) 结果 ×10

    • 局限性：代码冗长，无法处理大规模数据（如计算 100 的阶乘 ）。

  • 循环优化算法：

    • 变量设计：p 为被乘数（初始值 1 ）；i 为乘数（初始值 2 ） 。

    • 算法流程：

      1. p = 1

      2. i = 2

      3. p = p × i

      4. i = i + 1

      5. 若 i ≤ 10 则返回步骤 3

    • 优势：通过循环结构简化代码，可轻松扩展计算范围（如改为 1×100 ）。

代码实现演示

  • 关键代码：

#include <stdio.h>
int main() {int p = 1;for (int i = 2; i <= 10; i++) {p *= i;}printf("%d\n", p);return 0;
}

  • 调试技巧：建议复制 test2.c 为 test3.c 进行修改测试，使用 gcc 编译时可通过 -o 指定输出文件名 。

总结

课程要点回顾

  • 工具掌握：gcc 编译器基本使用方法；使用 __FILE__、__FUNCTION__、__LINE__ 等宏进行基础调试 。

  • 核心概念：数据结构与算法的关系；编程逻辑思维的建立方法 。

扩展思考

  • 交叉编译：在 x86 平台开发 ARM 程序时，只需将 gcc 替换为 arm - gcc 交叉编译器，源代码无需修改 。

  • 学习建议：通过大量编程实践（建议从 1 加到 100 等基础算法开始）快速提升编程能力，建立编程思维 。

知识小结

知识点核心内容考试重点 / 易混淆点难度系数
GCC 编译器基础介绍GCC 编译器的基本语法（gcc 源文件 -o 可执行文件 ）、默认生成 a.out 、警告选项 -Wall-o 选项的位置灵活性（可置于中间或末尾）⭐⭐
编译流程与调试从源代码到可执行文件的完整流程（预处理→编译→汇编→链接 ）未重新编译导致执行旧版本（需强调修改后必须重新编译）⭐⭐⭐
基础调试技巧使用宏 __FILE__、__FUNCTION__、__LINE__ 打印调试信息，辅助定位日志宏拼写易错（双下划线、大小写敏感）⭐⭐
算法与数据结构程序 = 数据结构 + 算法；示例：1 到 10 求和（直接累加 vs 循环优化 ）循环逻辑的抽象思维（变量累乘 / 累加的实现差异）⭐⭐⭐⭐
交叉编译概念开发板（ARM）与 PC（x86）的代码移植，需使用 arm - gcc 交叉编译器代码无需修改，仅更换编译器⭐⭐⭐
编程思维训练强调逻辑严谨性（如闰年判断的算法步骤）、调试耐心（错误量与代码量无关 ）初学者常见误区（逐行硬编码 vs 抽象逻辑实现）⭐⭐⭐⭐

扩展问题：

介绍一下gcc编译的原理

除了gcc，还有哪些常用的C/C++编译器？

如何在Windows系统中使用命令行工具查看ASCII码表？

http://www.dtcms.com/a/277208.html

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