【C語言探索之旅】 第二課：工欲善其事，必先利其器，之旅必先利其器

【C語言探索之旅】 第二課：工欲善其事，必先利其器，之旅必先利其器

內容簡介

1、課程大綱

2、第一部分第二課：工欲善其事，必先利其器

3、第一部分第三課預告：你的第一個程式

課程大綱

我們的課程分為四大部分，每一個部分結束後都會有練習題，並會公布答案。還會帶大家用C語言編寫三個遊戲。

C語言編程基礎知識

• 什麼是編程？

• 工欲善其事，必先利其器

• 你的第一個程式

• 變數的世界

• 運算子

• 條件運算式

• 迴圈語句

• 實戰：第一個C語言小遊戲

• 函數

• 練習題

• 習作：完善第一個C語言小遊戲

C語言進階技術

• 模組化編程

• 進擊的指標，C語言王牌

• 數組

• 字串

• 預先處理

• 建立你自己的變數類型

• 檔案讀寫

• 動態分配

• 實戰：“懸掛小人”遊戲

• 安全的文本輸入

• 練習題

• 習作：用自己的語言解釋指標
  

用基於C語言的SDL庫開發2D遊戲

• 安裝SDL

• 建立視窗和畫布

• 顯示映像

• 事件處理

• 實戰：“超級瑪麗推箱子”遊戲

• 掌握時間的使用

• 用SDL_ttf編輯文字

• 用FMOD控制聲音

• 實戰：可視化的聲音譜線

• 練習題
  

資料結構

• 鏈表

• 堆，棧和隊列

• 雜湊表

• 練習題
  

第一部分第二課：工欲善其事，必先利其器

昨天的課，反響比較好，超乎了我的想象。激動，很感恩。

昨天說了程式員需要具備三個特質：

耐心，邏輯，冷靜。

我突然感覺到還需要第四大特質---謙虛，相當重要。因為你只會發現你越學習越覺得不足，外面的世界太大了，編程的前輩和大牛太多，新技術永遠比你學習速度快地湧現，所以永遠保持一顆初心，不得瑟。

凡事多感恩，一方面感謝協助過我們的人，也感謝給我們逆耳忠言的人，也要感謝陪伴我們的電腦和開源社區等。

其實，我一直覺得程式員是一個不錯的職業，雖然可能程式員有不少職業病，例如話少，宅，呆萌，害羞等，

但是程式員比較單純，這是跟與我們朝夕相伴的電腦分不開的。因為機器不會說假話，1就是1，0就是0，絕對忠誠，高效和不變心（芯）。所以，和機器長期打交道之後的程式員也變得不是那麼有心機，感覺萌萌噠。

之前網上有一篇文章，說找程式員做男女朋友的好處，挺有意思。

跟公司裡幾個同事相處下來也發現，程式員真的都很有趣，很可愛，很童真。

只是在國內程式員還不是太被重視，但我相信隨著中國的強大，會改觀的。

好了言歸正傳。在上一課《什麼是編程》後，這一課我們就正式進入C語言編程的正題了。

這一課我們回答以下問題:

我們需要什麼軟體來編程呢？

這一課大家可以很輕鬆地度過，因為沒有什麼痛點。我們會花點時間來認識一些常用的編程軟體。

應該好好享受這一課，因為下一課開始我們就要一起寫程式了，所以該喝咖啡的喝咖啡，該吃烤雞的吃烤雞，休息好了，才能上陣。

編程的必要工具

依你看，什麼軟體對編程來說是必要的呢？如果你認真學了上一課，那你至少可以說出一種吧。

對了，就是編譯器。這個重要的程式可以把你的原始碼（用進階語言如C語言寫的指令）轉換成電腦可以理解的二進位碼（只包含0和1的，類似 01100110001111011101010...）。

上一課我們也提了一下，每種進階語言都有對應的編譯器（當然對於Python這樣的解釋性語言，就不需要編譯了），光是C語言的編譯器就有很多。比較常用的有GCC（GNU C Compiler。GNU是國際著名的自由軟體基金會，GNU是“GNU is Not Unix” （GNU不是Unix）的遞迴縮寫法，老外總是那麼頑皮，起名字也喜歡整一些編程的知識，比如Linux就是“Linux Is Not Unix”（Linux不是Unix）的遞迴。要不就用很多動物的名字或表徵圖，特別好玩）。

除了編譯器，我們還需要什麼工具呢？

就不賣關子了，下面列出編程的基本工具：

• 文字編輯器：用來寫原始碼的工具。理論上Windows作業系統的記事本或者Linux下的VI編輯器都可以作為文字編輯器來使用。但是，最好還是用一些更進階點的文字編輯器，比如可以支援代碼高亮顯示，方便你在代碼間跳轉等。個人非常推薦的文字編輯器是Emacs，真的非常強，跨平台（蘋果Mac，Windows，Linux等），自由定製，各種快速鍵組合，收發郵件，看視頻，瀏覽網頁，瀏覽PDF，沒有你做不到，只有想不到（略有誇張...），可以讓你編輯代碼非常高效。我之前使用的是VIM，也是很不錯的，但是後來用了Emacs，感覺還是更喜歡Emacs一些。當然這見仁見智。還有一個文字編輯器：Notepad++也是挺好的，經過配置和安裝一些外掛程式，可以很強大，不過貌似沒有蘋果電腦版本。

  
  

• 編譯器：已經提過了，用來轉換（或叫編譯）你的原始碼成為二進位碼

  
  

• 調試器：Debugger，用來跟蹤、發現程式裡的錯誤的工具。這裡出現一個新名詞，調試（Debug）。bug是英語臭蟲，蟲子的意思，de在英語裡是一個表示“分離，除掉”的首碼，所以Debug的意思就是除臭蟲。一般把程式裡的錯誤或者缺陷叫做bug（臭蟲），據說是因為傳奇女程式員Grace Hopper（格萊斯.霍普）有一次在MARK II電腦（就是那種早期的比較龐大的電腦）中發現了一隻飛蛾，這隻飛蛾導致了這台電腦死機（夾在電腦裡的繼電器之間），霍普用鑷子把飛蛾夾出來，用透明膠布貼到筆記本上，並註明“第一個發現蟲子（bug）的執行個體”。從此，人們就沿用了這個稱呼，用debug表示排除程式錯誤的行為。現在霍普的筆記本，連同那隻呆萌的飛蛾，陳列在美國歷史博物館裡。

霍普的筆記本和光榮載入曆史的飛蛾

當然，如果你有冒險精神，喜歡挑戰，也可以不用調試器（通過一些小技巧也是可以自己找到錯誤所在的）。但是，我想一般來說你是會需要調試器的。

所以，我們就有兩個選擇了：

• 分開使用文字編輯器，編譯器和調試器這三種工具。雖然複雜一些，但是也行得通。特別在Linux環境下，不少程式員還是喜歡用這種方式來編程，可能不是裝，要的就是這個feel，倍爽。

• 使用一種軟體，這種軟體集合了這三種工具的功能。這種軟體被稱為IDE（Integrated Development Environment 整合式開發環境）。

一開始你可能會難以抉擇，到底用哪種呢？即使選擇了用IDE，也會糾結到底用哪一個IDE好呢。其實我們可以肯定的是：不論你選擇哪種工具，你都可以編寫你想要的程式。只是效率，個人習慣和特定平台要求不同罷了。

個人淺見：

如果剛接觸C語言，盡量在Linux的命令列裡學習C語言編程。一開始不要怎麼用IDE。因為IDE做得太好了，都有提示，代碼自動補全，自動幫你添加代碼，你就不能學到很多，也記不牢。等編程水平好了一些，再用IDE不遲，那個時候IDE可以提高你的編程效率。一開始用emacs或者vim編寫C語言，用GCC編譯C語言，用GDB（GNU Debugger）調試C語言，是不錯的選擇。

當然了，我們還是會花比較多的篇幅介紹幾個常用的IDE。

選擇你的IDE

我們覺得有必要向大家展示幾個最著名的IDE，這幾個都是免費的（只買對的，不選貴的）

• Code::Blocks：個人比較喜歡的一款IDE，免費，開源，跨平台。在之後的課程裡，我們會用Code::Blocks來做開發，因為Code::Blocks的開發環境搭建起來太快了，不需要什麼配置。

  可以運行在蘋果Mac，Windows，Linux等大多數作業系統上

  
  

• Visual Studio：基礎版本是收費的。但是幸好有一個Visual Studio Express的版本是免費的。VS功能很完備，而且調試器很強大。

  只能運行在Windows作業系統上

  
  

• Xcode：作為蘋果的當家IDE，不得不說Xcode真的做得太棒了。可以用來開發基本的小程式，也可以編寫iPhone和iPad的App（模擬器速度超快），和智能手錶應用，還可以和其他如Unity 3D引擎配合來編寫遊戲。

  只能運行在蘋果Mac OS X作業系統上

Code::Blocks

Code::Blocks是一款很不錯的IDE，不過目前只有英文版，當然網上也有漢化版本，不過既然學編程，就盡量把英語這關過了，也不需要太厲害的英語，基礎就好。畢竟漢化版有的翻譯不到位，可能會影響使用。而且好的編程資源基本都是英語的。

下載Code::Blocks

先去Code::Blocks的官方下載頁面：http://www.codeblocks.org/downloads/binaries

• Windows使用者請下載 .exe 的檔案，請注意要下載名字裡有 mingw 的那個（codeblocks-13.12mingw-setup.exe），因為如果沒有mingw這幾個字母的版本不包含編譯器，就會很麻煩。

• Linux使用者請下載對應你的作業系統的版本

• 蘋果Mac使用者請下載 CodeBlocks-13.12-mac.zip

安裝運行Code::Blocks

Code::Blocks的安裝太簡單了，就跟安裝QQ沒什麼區別，一路預設到底就好。

安裝完之後雙擊運行，你可以看到如的介面

中標註了四個地區：

1. 工具列：有很多按鈕，但只有幾個是真正我們時常用到的。

2. 專案檔列表區：左邊的欄裡面顯示了你的項目的所有檔案

3. 主介面：寫代碼的地方

4. 通知欄：會看到啟動並執行錯誤，編譯的問題等等
   

如何來建立一個C語言的基本的控制台應用程式呢？

首先到菜單裡，File -> New -> Project，會開啟如下的視窗

可以看到，Code::Blocks支援非常多的程式類型，這些程式類型用到不同的庫，比如SDL（開發2D程式），OpenGL（開發3D程式），Qt和wxWidgets，等等。目前，這些表徵圖很多都只是好看而已，因為你還沒安裝對應的庫，所有不能用。我們會在後續課程開發基於SDL庫的遊戲。暫時我們只用最基本的Console application（控制台應用，簡單來說就是會彈出一個框，裡面顯示程式啟動並執行結果）。

選擇 Console application，點擊Go按鈕到下一步

“Project Title”裡面填寫你要建立的項目名稱，我們填的是著名的 HelloWorld。“Folder to create project in” 是選擇項目存放的路徑。

點擊Next到下一步，

這裡我們不必更改什麼，預設就好。點擊Finish（完成）結束配置，Code::Blocks就會建立你的第一個項目了。

開啟Sources裡的main.c這個C語言的原始碼檔案，點擊上面工具列裡有一個綠色的三角形按鈕，運行程式，它會提示你是否要編譯，點擊“yes”，運行起來後我們的第一個控制台程式輸出 Hello World!

Visual Studio

下載 Visual Studio Express，去官方下載頁面 http://www.visualstudio.com/products/visual-studio-express-vs

選擇適合你的作業系統的版本來下載。

因為小編是在蘋果電腦上編輯文章的，所以就不多做示範了。請大家去參考網上的安裝和使用圖文教程。不好意思啦。

安裝完運行後應該是與Code::Blocks類似的布局

Xcode

Mac作業系統裡有不少IDE，但是Xcode卻是廣大蘋果使用者的最愛。

不是所有的蘋果使用者都是程式員，所以蘋果沒有在Mac系統裡預裝Xcode，你需要到Mac App Store（市集）下載Xcode（需要有蘋果賬戶，沒有可以註冊一個）。

安裝很方便，只要去App Store搜尋Xcode，然後點擊Install（安裝），就安裝到應用程式裡了。將Xcode運行起來

然後選擇 Create a new Xcode project（建立一個新的Xcode項目），會彈出如下視窗

選擇 OS X -> Application -> Command Line Tool，點擊Next到下一步

Project Name裡填寫項目名稱，我們填了HelloWorld。Language（語言）選擇 C 語言，點Next下一步，會讓你選擇專案檔夾的存放路徑，隨便選擇。然後點擊Finish完成。

項目開啟之後，點擊 三角形 按鈕，運行，可以看到輸出了 Hello World!

總結一下

• 一個程式要從開始編寫到能夠運行，一般來說需要三種工具：文字編輯器，編譯器，調試器（當然對於Python這樣的解釋性語言，就不需要編譯了）

• 我們可以分開使用這三種工具來完成任務。但是比較方便的是使用IDE（整合式開發環境，混合了這三者）來開發。

• Code::Blocks，Visual Studio（或Visual C++），Xcode是最著名的IDE，當然還有很多優秀的IDE（例如 Eclipse），就不一一介紹了。IDE只是工具。
  

第一部分第三課預告：你的第一個程式

今天的課就到這裡，一起加油吧。下一課一起來寫我們的第一個C語言的程式咯。

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