我的C語言學習曆程：起步篇

學習C語言的開始

你玩過電腦遊戲嗎?

你喜歡電腦遊戲嗎?

電腦遊戲是你生活中的一部分嗎?

小時候,遊戲是一台黑白電視機——現實在手柄的這頭,夢境在手柄的那頭.

有的遊戲改變過人的一生……

長大後，遊戲是一枚小小的銅幣——現實在搖杆的這頭，夢境在搖杆的那頭。

現在啊，遊戲是一台電腦——現實在滑鼠這頭，夢境在滑鼠那頭……

當電腦技術給遊戲提供了強有力的支援後，一個陌生而又似曾相識的新奇世界展示在人們面前。

這裡有逝去的童年夢想，有心頭壓抑已久的情感；有瘋狂、神秘、也有腦力和技巧的挑戰；有輕鬆獲得實實在在的知識，也有用“虛擬”成就一個別樣的人生。這不是一個神奇的世界嗎？下面，我們就用編遊戲來學習C語言吧！

總是從HELLO WORLD開始。

學習編程的第一個程式，一般就是列印一個親切的詞語——“Hello，World！”

……

(後面的內容省略)

 

 

透露一下，上面所寫的，其實是轉載自我的學習機裡的“趣味導學”開始部分的內容，我接觸C語言也是從這裡開始的。

高二時，我有了一部學習機，它搭載的系統是嵌入式linux系統，除了學習功能外，還內建了“編程天地”功能，看名字大家應該就能知道，這個是用來編程的。

 

開啟“編程天地”，主菜單裡面有個Noah-IDE，之前還不知道IDE是什麼，有空百度了一下，原來IDE指的是整合式開發環境；

這個Noah-IDE很強大，雖然沒有電腦端的那樣多的功能，比如：文法高亮、自動縮排、代碼格式化。

但是，準系統還是具備的：可以建立C/C++工程、為工程添加源碼檔案、支援編輯撤銷/重做、跳轉到指定行、編譯工程時自動產生makefile檔案並make之，更想不到的是，還內建了gcc、g++編譯器，busybox也有，標頭檔當然比較齊全。

閑話不多說，入正題。

之前看“趣味導學”裡的樣本源碼，第一個是HelloWorld!程式，我就照著寫了，測試了一下，可以顯示Hello World!，之後，上面說要加個getch()函數，按任意鍵後退出程式，我就改了一下源碼，加上標頭檔:conio.h，printf()後加上getch()，編譯之，結果可想而知，無法通過編譯，現在我是知道原因的，這個樣本源碼是適合windows系統的，而學習機是linux系統，與windows系統不同，有些標頭檔沒有。“趣味導學”裡面還有兩個源碼：在螢幕中移動的笑臉，推箱子遊戲；兩個都試過，由於編譯不通過就放棄了。

“編程天地”裡還有C語言教程，入門篇、初級篇、中級篇、進階篇，我都看過，折騰很久才會用printf()函數，什麼for、while、switch – case在那時都還不會用…

某天，沒事就研究學習機，但只會幾個命令，用ls命令查看了bin檔案夾裡的檔案，隨便選了一個，選到了gzip，加上“—help”參數，看了協助，英文的，還不理解，上網查了一下，gzip是個壓縮軟體，能將檔案壓縮成gz格式的壓縮檔，瞭解了這個後，又發現了tar和bzip2，經過測試，學習機裡有這些軟體，並且可用。但是，我發現敲命令列太麻煩，如果有個軟體能簡化操作就好了，於是就有了用C語言編寫壓縮管理程式的想法，從這個時候開始，“壓縮管理“便成為我的第一個正式的C語言項目，也是我學C語言的目的，為什麼要學C語言？學C語言幹什嗎？這兩個問題也就有了答案。

當時只會基本的函數： 用printf函數顯示字元菜單， scanf函數接受按鍵輸入，if語句判斷輸入內容，system函數調用命令進行操作，rename函數修改檔案名稱，列印的字元介面還是黑白的；

 

由於是上高中，每個月只有放月假才能回去碰電腦，其餘時間在學校，C語言代碼大部分是用學習機在課餘時間寫的，兩手握著學習機，瘋狂的點擊螢幕….

有時偶爾去網吧，用電腦敲代碼，當然，是代碼比較多、需要複製粘貼才去網吧的。

 

之前在學習機的論壇上見到某位高人的文章，他的程式能在終端列印彩色字元，在QQ上問了相關人士（學C的），無果，只好去百度，關鍵詞是：“linux 彩色 字元“，終於找到了答案：http://apps.hi.baidu.com/share/detail/24241711

不久，就將它應用了到我的程式，實現了彩色字元介面（）。

這時的“壓縮管理“，功能很少，只支援指定位置裡的檔案的壓縮及解壓，想解壓/壓縮檔，就必須把檔案放到指定的檔案夾下，然後運行程式，進行操作。

按鍵輸入還是有毛病，不能一次性輸入多個字元，否則，會跳過菜單顯示，例如：主菜單有abcdef六個選項，每個選項都有子功能表，如果我輸入ab，那麼就會跳過a選項的子功能表的顯示，直接執行子功能表中的b選項操作。為瞭解決這個問題，我用了這麼個辦法：scanf(“%s”,&str);，if語句判斷，只判斷str[0]的值，每次輸入完後，清空str裡的全部內容。

 

“壓縮管理“完成後，想在論壇上發布，與其他機油分享成果，但又不想讓他們輕易獲得這個程式（畢竟是個人的勞動成果，有點捨不得），於是就想到了一個辦法：添加試用期，正版啟用。試用期為7天；

如何擷取時間？

毫無疑問，我去了CSDN論壇發帖，問了這個問題，文章：http://topic.csdn.net/u/20101016/09/13d6c4c1-8099-4fad-bc3f-7d80dc898117.html。

 

如何知道程式安裝時間？

我想， 程式第一次運行時建立一個檔案，記錄安裝時間，以後運行就讀取這個檔案，要實現這個，需要用到C語言的檔案操作類的函數，重新複習了一遍學習機裡內建的教程，又在網上搜尋了一番，我用了fprintf函數寫入資料至檔案，fscanf函數讀取檔案內容；

這時，我有了這麼一個想法：printf和fprintf都是輸出資料，用法基本一樣，前者是將內容輸出至螢幕，後者是輸出至檔案，fprintf前面的f是指file嗎？我想應該是的，那麼，是不是有個輸出至字串變數的函數？字串的名字是string， string+printf = sprint, 會有sprintf函數嗎？百度了一下，真的有，而且用法和printf、fprintf的基本一樣，這時，我便學會用sprintf函數改變字串變數的內容了，對以後的字串處理的協助很大。

安裝時間的儲存和讀取的功能已經基本實現，那如何知道還剩幾天呢？

如何判斷是否超過了試用期？

沒法，為了這個問題，有空就拿個草稿紙，用筆在上面畫程式運行流程圖，先幹什麼，後幹什麼，判斷什麼，畫著畫著，還是覺得直接敲代碼好一些；

判斷時間，我用了一堆if語句，先判斷年份，後判斷月份，天，小時，分鐘，秒；考慮到1月、3月、5月、7月、8月、10月、12月有31天，4月、6月、9月、11月有30天，而2月在平年有28天，閏年有29天，為了準確度，只好全部判斷了。（現在覺得這樣有點愚蠢）

試用期的天數的計算倒是勉強完成了，可是程式的正版啟用如何?？

像電腦上的軟體那樣用CD-Key啟用？

CD-Key如何產生？

為了防止多個人共用一個CD-Key，如何?一個學習機上只能用專有的CD-Key啟用程式？

我是這樣想的：先實現獨一無二的產品ID的產生，之後，通過演算法算出對應的CD-Key，想啟用程式的機友，可將產品ID以回帖方式發給我，我再給他CD-Key，這樣就能增加文章的回複數和人氣，但是，這個功能由於本人當時技術水平有限，終究還是沒實現，關於這個問題，在論壇上提過：

http://topic.csdn.net/u/20101010/13/51fb341e-05c8-46f3-919c-6b17d3955d80.html

http://topic.csdn.net/u/20101210/09/1b49f8b8-213d-4c40-8b1d-c6e3015d3ea7.html

關於這個功能，先扯遠一點，某一天，在看include檔案夾的標頭檔時，發現了uuid，很想知道這個是幹什麼的，百度結果是：

UUID含義是通用唯一識別碼 (Universally Unique Identifier)，這 是一個軟體建構的標準，也是被開源軟體基金會 (Open Software Foundation, OSF) 的組織在分散式運算環境 (Distributed Computing Environment, DCE) 領域的一部份。

研究了uuid.h標頭檔中的函數的用法，寫了個測試程式，經過多次修改，產生的數字可以以這種格式顯示：

xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxx

這不正是我要找的能產生獨一無二的產品ID的功能嗎？但是，發現這個是很久以後的事了，那時可沒想過再添加這個功能。

迴歸正題：

當時，我不會寫自訂的函數，所有代碼都寫在main函數內，嘗試過把部分功能的代碼分離開，寫在自訂函數內，可是不知到該如何和main函數共用資料，例如：main函數將一個變數a作為參數傳給自訂的func函數，在func函數中可以把傳進來的變數的值隨意修改，可退出後，main函數的變數a還是沒變。這問題出現後，經過糾結和思考N天后，終於解決了，比如func函數原型是：func(char a[]);在a前面加個*，再去掉[]就可以了：func(char *a); ，func函數中的a變成了char型的指標，指向傳入的參數，對指標的內容進行修改，就相當於對調用func函數的上一級函數中的的變數進行修改。

上網搜尋過程中，還瞭解了局部變數和全域變數，全域變數可以多個函數共用，局部變數只在聲明它的函數內起作用。

代碼可以分離成多個函數，但還是在一個c檔案內，考慮到一個C檔案內原始碼量很多的話會影響編譯耗時，於是就想將代碼分離至多個檔案，這樣，編譯耗時就不會那麼長了，只重新編譯被修改過的C檔案中的原始碼。

小結：

通過編寫壓縮檔管理器，使我學會了：

基本輸入輸出函數scanf、printf、getchar的基本用法。

檔案操作函數fprintf、fscanf、fgets的基本用法，對於fwrite、fread這幾個函數的說明中提到的“資料區塊”一詞還不理解。

if-else語句的基本用法，以及常見類型變數的定義、變數的賦值。

自訂函數，以及基本的參數傳遞。

全域變數和局部變數的作用。

#define和#include的使用方法，還有簡單的標頭檔的編寫。

 

使用7-zip作為主要利用的程式

“壓縮管理”的第二個版本，也就是0.84版（之前的版本是測試版本），加入了很多新功能。那時，由於本人發現了一個強大的壓縮軟體：7-zip，就把它作為“壓縮管理“調用的主要程式，改用命令列版的7-zip，支援解壓的格式更多，壓縮檔的可自訂參數也較多，包括了系統內建的tar、gzip、bzip2這三個壓縮程式的功能；

 

為了更好的利用7-zip，我還特意研究了7-zip的命令列用法，花費了一些時間，終於實現了”壓縮管理“的壓縮參數設定功能，具體：

圖中所示的是7z格式的壓縮參數，更新後，又添加了幾個選項：

Zip格式的壓縮參數：

單詞大小、詞典大小、壓縮等級、壓縮演算法等參數均可自訂；7z和zip這兩種格式的壓縮參數最多，輸入對應字母即可切換參數，源碼中用的if語句也非常多，反正是根據自己的邏輯思維寫的，怎麼想的就用什麼樣的代碼描述。

這些自訂的參數都儲存在檔案內，參數儲存和讀取的功能費了比較大的功夫才完成的，實現這個功能，我是這樣想的：

首先，需要讀取每一行字串，這個，我在檔案操作類的函數中找到了fgets函數，它能讀取一行內容，要讓它讀取每一行內容，我就用了while迴圈，每讀一行就進行處理；那麼，如何搜尋已讀取的字串是否包含指定的字串？我用strstr函數，這個strstr函數是通過提問得到的：http://topic.csdn.net/u/20101111/09/927dccb8-0797-4e51-af0e-60dabe14f771.html

 

用strstr函數尋找是否有對應選項，有的話，儲存該選項後面的內容，例如：

有一行內容是這樣的：“switch = off“，程式搜尋時，就用strstr函數搜尋該行是否有“switch =“，有的話，判斷後面的內容是否正確，考慮到字串首尾會有空格，在網上找了個去除字串首尾空格的代碼，這個代碼是仿照trim函數寫的，又考慮到字元要不分大小寫對比，例如switch和SWITCH等同，找到了strcasecmp函數。

 

調用7-zip進行壓縮和解壓檔案主要是通過system函數實現的，命令列的內容，是通過sprintf函數處理產生的，先聲明一個char型的字串變數command用於儲存命令列內容，每個參數都有各自的變數，當這個參數有效時就賦值給相應變數，無效則清空相應變數裡的內容，最終用形如sprintf(command,”7z  %s %s %s%s %s %s %s”a,b,c,d,e,f,g)的代碼產生命令列，用system(command)運行命令列。

 

當用7-zip解壓和壓縮檔時，在終端上顯示的字元是英文的，於是就有了把它漢化的想法，於是，去看7-zip的原始碼，原始碼是C++語言編寫的，有些地方和C相似，還是能看明白一部分，找到需要漢化的字元，改成中文，黑白太單調，改用了彩色字元，重新編譯，這個編譯，是在學習機下完成的，先./configure，後make，這是在學習機論壇上得知的linux系統下編譯源碼的方法，受益匪淺啊。

下面是漢化後的，PC端ubuntu系統測試效果+PS合成，那時學習機出毛病送去修了，只有在電腦上測試，看字型應該看得出。

 

這個版本的“壓縮管理“還是不能添加任意位置的檔案壓縮成壓縮包，但是，卻可以解壓任意位置的壓縮檔；

研究了學習機內建的”資源管理“的關聯功能， 所有格式的檔案關聯資訊都儲存在resourcemanager.app檔案中，為了更好的修改檔案內容，我又用C語言編寫了一個”關聯管理“的程式，可以添加/編輯/刪除關聯資料，具體見，在此不做過多的說明。

 

為了更好的查看“壓縮管理“與支援的壓縮檔格式的關聯狀態，我就把”關聯管理“整合到了“壓縮管理“中，具體可以看圖：

主菜單中直接顯示已關聯的格式數量，新增的關聯管理功能菜單中可以顯示具體狀態，紅色背景的表示為已關聯，黃色字型表示未關聯。

 

由於壓縮7z和zip格式可以設定壓縮密碼，為了避免忘記密碼，加了密碼查詢功能，可以查詢之前設定的密碼；在操作完成時，程式會播放提示音，音頻播放的功能，我調用了madplay程式播放mp3格式的音頻。

 

 

學習機的總記憶體為64MB，平常的可用記憶體為5MB左右, 有時調用7zip壓縮檔和解壓檔案時會提示記憶體不夠，為了騰出足夠的記憶體空間供當前程式使用，需要一個SWAP分區來儲存暫時沒有用的程式的資料，於是就加了SWAP開關功能，SWAP這個東東也是在學習機論壇上得知的。

 

建立檔案關聯後，就可以在學習機裡的“資源管理”裡開啟壓縮檔，開啟檔案是調用“壓縮管理”，並將檔案的絕對路徑作為參數傳給它，int main(int argc,char *argv[])中的argc和argv就起到作用了，通過判斷argc的值得出是否有參數傳入，有參數傳入就會儲存在argv裡。

有參數時，會進入檔案操作菜單，這個菜單中的“位置”和“名稱”內容是變化的，內容過長、過短都會影響字元介面，於是，寫了個字串處理函數，指定字元的長度，低於這個長度則用空格填補，大於這個長度則截取內容，並將末尾3個字元改為”.”。

初始形態是這樣的：

可是，7-zip對壓縮檔的操作不止這些，花費了一些時間完善該功能的代碼，最終實現了如所示的效果：

傳入的參數是檔案的絕對路徑， 如何將檔案名稱和位置從絕對路徑中分離出來？當時採用的方法是計算絕對路徑中的“/”的個數，以最後一個”/”為字串截斷點，把字串分成兩個。

 

解壓壓縮檔時，可以進行設定，解壓後自動關閉終端，返回“資源管理”；

壓縮檔的釋放目錄可以自訂：目前的目錄、工作目錄、自訂目錄。

查看檔案清單是使用了“l”參數查看壓縮包內的檔案，用了輸出重新導向，把7z列印在螢幕的檔案清單重新導向至檔案。

壓縮檔還可以再次進行壓縮，考慮到tar格式的存在，就添加了這個功能， 將tar格式的檔案壓縮成gzip 、bzip2、zip、7z格式，可以看，在資源管理裡面，源檔案是terminfo.tar，7z和zip都是使用lzma演算法壓縮。

 

解壓和壓縮檔時，少不了檔案路徑的選擇，直接輸入字元很麻煩，就這樣，我又新增了直接選取功能，字元介面的：

但是，選擇的只是“本地磁碟”和“儲存卡”中固定的檔案目錄。

儲存卡的空間資訊顯示有誤，後來知道是塊大小的問題，我複製的原始碼中，塊大小直接用4，我改成了用stat結構體中的變數 st_blksize後，才正常計算了總空間大小。

 

曾經還用過Ncurses庫裡的函數實現程式啟動動畫，但是在學習機裡不支援彩色字元顯示，因為這個，就拋棄了Ncurses。

 

也記不起上面的圖片究竟是不是同一個版本的“壓縮管理”的，程式的更新比較頻繁。

剛開始寫C代碼時，聽說warning可以忽略，只重視error，偶然的機會，在網上發現了gcc編譯器的一個參數，-Wall開啟所有警告資訊，於是乎，用了這個參數，結果，發現我的程式原來有這麼多warning…

由於本人喜歡追求完美，想把所有warning消滅，花費了大量時間，百度了N次，最終還是消滅warning了，從此以後，寫的代碼編譯時間，都習慣性的給gcc編譯器加個-Wall參數，看看程式有什麼warning和error。

稍微提醒一下，大部分中能看到catchscreen  /mnt/xxxxx之類的字元，這個其實是我使用的命令，顯示介面後，立刻終止程式運行，並使用catchscreen命令。

有的人或許能從中發現一些細節：

在某些中的字元菜單的右下角多出了“[X]返回”、“[返回鍵]退出”的字元，其實，前期版本的“壓縮管理”的操作，需要靠輸入字元、然後按斷行符號才能確定操作的，而在我多次努力更新後，這種麻煩的操作已經被我拋棄，改用了直接按相應鍵進行操作，實現這個功能，主要是用了getch()函數；windows系統下有個getch()函數，可以無回顯、無需斷行符號即可接受按鍵輸入的索引值，在linux系統下雖然沒有，但可以類比實現getch()函數的功能，我百度了一番，關鍵詞是“linux getch
類比實現”，網上給的這個函數的原始碼，並不完美，不支援方向鍵，因為會把方向鍵分解成多個索引值，沒辦法，當時沒打算改進它，勉強的先用了。

到了“壓縮管理”的0.86版，添加了程式啟動畫面：

用的是QQ安裝目錄裡的部分映像素材，外加自己PS編輯。

有人可能會問，啟動畫面的顯示是如何?的？

顯示映像，我調用了mgaview程式，這個程式在學習機論壇上有機油發過，我也正好找到了它，可是呢，mgaview顯示的圖片只是臨時的，如果螢幕有變動，這圖片也就消失了，為了尋找解決方案，我就開始研究了mgaview的源碼，剛開始研究的並不深，只是把部分代碼改了一下，它的main函數我改成int view_image(char *filepath,int sec)，傳入圖片檔案的路徑和顯示時間長度即可顯示，想把它編譯成一個庫，動態庫和靜態庫的編譯就是在這個時候開始學會的，我選擇了靜態庫，而靜態庫其實是多個o檔案經過打包而成的，用可用ar命令打包o檔案成靜態庫。

這個mgaview程式，是我的程式實現圖形化的一個重要的存在，如果沒有它，現在可能還是敲字元版的程式，在後面會提到它的。

0.86版的“壓縮管理”，功能已經比較完整，能添加的功能也盡量添加了，例如：IPK的安裝、IPK安裝包資訊的讀取、IPK安裝包的製作、IPK安裝資訊的讀取等等，IPK是學習機的安裝包檔案的一中格式，屬於壓縮檔，既然是壓縮檔，我的“壓縮管理”怎麼能放過呢？

從初始版本到0.86版，累計寫了3000+行的代碼，用行數表示還是不準確，0.83版（貌似是這個版本）的代碼量將近1000行，到了0.84版時，代碼重新開始寫，直到0.86版，一直在新增、修改代碼，0.85版的總原始碼的大小是126KB；到了0.86版，光是新增的7z和zip的壓縮參數配置功能的原始碼就佔了50KB左右，其它原始碼也經過修改和新增，由於現在只有0.87版的源碼，之前的源碼都找不到，0.86版之前的代碼量也就不知道是多少了。

小結：

在對壓縮檔管理器的版本進行更新的過程中，經曆了多次代碼新增、完善、最佳化，從中也學到了一些知識：

瞭解了7z、tar、gz、bzip2命令的部分參數的用法以及功能；

for、while迴圈的用法；

利用string.h標頭檔中聲明的函數，實現了基本的字串處理；

利用system函數實現程式的調用；設定檔的資料讀取與儲存；

檔案系統的空間資訊的擷取；

初步瞭解如何用pthred.h標頭檔中聲明的函數來實現多線程；

linux系統中有swap分區，和windows系統的虛擬記憶體的功能基本一樣；

gcc編譯器的-Wall參數對代碼文法問題的糾正起了很大作用，自從用了它後，我對我寫的程式的要求是無任何警告通過編譯；

以前只會gcc -c 編譯源碼，有些警告資訊被gcc隱藏了，雖然不是很嚴重的警告，但這也說明我寫的代碼還是存在一些語法錯誤；

學會自己通過百度Google搜尋問題解決方案，其實，學C語言是自己的事，需要自己獨立解決自己遇到的問題，不能依賴別人，簡單的語法錯誤和邏輯錯誤不要麻煩別人，在論壇上能討論的只是程式的設計思路、工作原理、效能的改善、代碼的最佳化；