Erstellen Sie "Hello World" in C

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Einführung

In diesem Lab lernen Sie, wie Sie ein einfaches "Hello World"-Programm in der Programmiersprache C erstellen. Das Lab behandelt die grundlegende Struktur eines C-Programms, einschließlich Headerdateien und der Hauptfunktion. Sie werden auch den GCC (GNU Compiler Collection)-Compiler installieren, ein einfaches "Hello World"-Programm schreiben, es kompilieren und die resultierende Binärdatei ausführen. Am Ende dieses Labs werden Sie einen soliden Überblick über die grundlegenden Schritte zum Entwickeln und Ausführen eines C-Programms haben.

Dies ist ein Guided Lab, das schrittweise Anweisungen bietet, um Ihnen beim Lernen und Üben zu helfen. Befolgen Sie die Anweisungen sorgfältig, um jeden Schritt abzuschließen und praktische Erfahrungen zu sammeln. Historische Daten zeigen, dass dies ein Labor der Stufe Fortgeschrittener mit einer Abschlussquote von 54% ist. Es hat eine positive Bewertungsrate von 98% von den Lernenden erhalten.

Überprüfung der C-Programmstruktur (Header und Hauptfunktion)

Der Einstieg in die C-Programmierung beginnt mit dem Verständnis der grundlegenden Bausteine eines Programms. Jede Programmiersprache hat ihre eigene einzigartige Struktur, und C ist da keine Ausnahme. In dieser Untersuchung werden wir die wesentlichen Bestandteile enthüllen, die das Rückgrat eines C-Programms bilden und die scheinbar komplexe Welt des Codierens für Anfänger zugänglicher machen.

Wenn Sie erstmals mit der Programmierung beginnen, kann der leere Bildschirm einschüchternd wirken. Indem Sie den Code jedoch in verständliche Teile zerlegen, werden Sie schnell feststellen, dass Programmierung darum geht, logische Strukturen und Bausteine zu verstehen. Der Code, den wir untersuchen werden, dient als perfekte Einführung in die Kernbestandteile der C-Programmierung.

Öffnen Sie die WebIDE und erstellen Sie eine neue Datei mit dem Namen program_structure.c im Verzeichnis ~/project. Wir werden die wesentlichen Elemente eines C-Programms zerlegen.

Header und Hauptfunktion
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello C\n");
    return 0;
}

Wenn Sie mehr über die WebIDE erfahren möchten, lesen Sie den WebIDE Guide.

Ein Blick in den Code zeigt die grundlegende Anatomie eines C-Programms. Stellen Sie sich diese Bestandteile wie die essentiellen Zutaten eines Rezepts vor - jeder spielt eine entscheidende Rolle bei der Erstellung eines erfolgreichen Programms. Lassen Sie uns diese Elemente mit der Neugier eines aufstrebenden Programmierers erkunden.

Headerdateien (#include <stdio.h>) sind der Schlüssel zu zusätzlicher Funktionalität in Ihrem Programm. Ähnlich wie ein Werkzeugkasten spezielle Werkzeuge für verschiedene Aufgaben bereitstellt, bieten Headerdateien vordefinierte Funktionen und Fähigkeiten. Der stdio.h-Header, der für Standard-Eingabe/Ausgabe steht, ist besonders wichtig, da er grundlegende Ein- und Ausgabeoperationen wie das Ausgeben von Text auf dem Bildschirm ermöglicht.

Die Hauptfunktion (int main()) ist das Herzstück jedes C-Programms. Stellen Sie sich sie als den Ausgangspunkt einer Reise vor, den ersten Schritt in einer Folge von Anweisungen. Jedes C-Programm muss diese Funktion haben, die als Einstiegspunkt dient, an dem der Computer beginnt, Ihren Code auszuführen. Der Rückgabetyp int ist wie ein Statusbericht, der dem System mitteilt, ob das Programm erfolgreich abgeschlossen wurde.

Wenn Sie return 0; sehen, stellen Sie sich das als die Art und Weise des Programms vor, zu sagen: "Ich habe meine Aufgabe ohne Probleme erledigt." Es ist ein einfacher, aber dennoch mächtiger Mechanismus, um die erfolgreiche Ausführung Ihres Programms zu kommunizieren.

Das Verständnis dieser grundlegenden Elemente verwandelt die Programmierung von einem mysteriösen Prozess in einen logischen, schrittweisen Ansatz. Wenn Sie Ihre Programmierreise fortsetzen, wird jeder Codezeile deutlicher werden, und Sie werden beginnen, die elegante Einfachheit hinter komplexen Softwaresystemen zu erkennen.

Installation des GCC-Compilers auf Ihrem System

In diesem Schritt führen wir Sie durch den Prozess der Installation des GCC-Compilers, der für das Kompilieren und Ausführen von C-Programmen unerlässlich ist. Obwohl die LabEx-Umgebung in der Regel bereits mit GCC vorinstalliert ist, gehen wir den Installationsprozess durch, um Ihnen eine umfassende Lernerfahrung zu bieten.

Im LabEx VM ist der GCC-Compiler bereits vorinstalliert. Dieser Schritt dient nur zu Bildungszwecken, um den Installationsprozess zu verstehen.

Bei der Arbeit mit Linux-basierten Systemen wie Ubuntu erfolgt die Installation von Software in der Regel über Paketmanager. Die Befehle, die wir verwenden werden, sind einfach, aber dennoch leistungsstark und ermöglichen es Ihnen, Ihre Entwicklungsumgebung mit nur wenigen Tastatureingaben einzurichten.

Öffnen Sie das Terminal in Ihrer WebIDE und führen Sie die folgenden Befehle aus:

sudo apt update
sudo apt install -y gcc

Beispielausgabe:

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
The following additional packages will be installed:
  gcc-11-base libgcc-11-dev libgcc1
Suggested packages:
  gcc-11-locales
The following NEW packages will be installed:
  gcc gcc-11-base libgcc-11-dev libgcc1
0 upgraded, 4 newly installed, 0 to remove and 18 not upgraded.
Need to get 0 B/2172 kB of archives.
After this operation, 6496 kB of additional disk space will be used.

Diese Befehle aktualisieren zunächst die Paketliste und installieren dann den GCC-Compiler. Das -y-Flag beantwortet automatisch alle Abfragen mit "ja", wodurch der Installationsprozess reibungslos und ununterbrochen verläuft.

Lassen Sie uns die Installation von GCC überprüfen, indem wir seine Version prüfen:

gcc --version

Beispielausgabe:

gcc (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Die Versionsinformationen geben Ihnen an, welche spezifische Version von GCC auf Ihrem System installiert ist. Dies kann wichtig sein, um die Kompatibilität und die verfügbaren Funktionen zu verstehen.

Um weiter zu bestätigen, dass der Compiler funktioniert, lassen Sie uns das Programm ausführen, das wir zuvor erstellt haben:

cd ~/project
gcc program_structure.c -o program_structure
./program_structure

Beispielausgabe:

Hello C

Diese Folge von Befehlen zeigt den typischen Arbeitsablauf beim Kompilieren und Ausführen eines C-Programms. Der gcc-Befehl kompiliert Ihren Quellcode, das -o-Flag gibt den Namen der ausführbaren Datei an und ./ führt das kompilierte Programm aus.

Wenn Sie die Nachricht "Hello C" sehen, funktioniert Ihr GCC-Compiler korrekt. Sie haben GCC erfolgreich installiert und ein C-Programm kompiliert und ausgeführt. Herzlichen Glückwunsch zu Ihren ersten Schritten in die Welt der C-Programmierung!

Schreiben eines einfachen "Hello World"-Programms

In diesem Schritt werden wir das klassische "Hello World"-Programm in C noch einmal betrachten. Dies wird Ihnen helfen, die Grundstruktur eines C-Programms zu wiederholen, einschließlich Headerdateien, der Hauptfunktion und der printf()-Funktion. Diese erste Übung ist entscheidend für das Verständnis, wie C-Programme aufgebaut und ausgeführt werden.

Für Neueinsteiger in die Programmierung kann das Erstellen Ihres ersten Programms sowohl aufregend als auch einschüchternd sein. Machen Sie sich keine Sorgen – jeder professionelle Programmierer hat genau dort angefangen, wo Sie jetzt stehen, mit einer einfachen Codezeile, die eine Begrüßung auf dem Bildschirm ausgibt.

Öffnen Sie das WebIDE-Terminal und navigieren Sie in das Projektverzeichnis:

cd ~/project

Das Erstellen einer neuen Datei ist Ihr erster praktischer Schritt, um Ihr Programm zum Leben zu erwecken. Der Prozess des Erstellens und Bearbeitens von Dateien ist eine grundlegende Fähigkeit in der Softwareentwicklung.

Erstellen Sie eine neue Datei namens hello.c mit dem touch-Befehl:

touch hello.c

Geben Sie jetzt den folgenden Code in den Editor ein:

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World\n");
    return 0;
}

Tipp: Üben Sie das Schreiben von C-Programmen, um Ihre Codierungsfähigkeiten zu verbessern. Je mehr Sie schreiben, desto besser werden Sie werden.

Jede Zeile dieses einfachen Programms ist ein Baustein der C-Programmierung. Lassen Sie uns untersuchen, was hinter den Kulissen passiert. Der Code mag kurz aussehen, aber er enthält mehrere wichtige Programmierkonzepte, die Sie auf Ihrem gesamten Codierungsweg nutzen werden.

Lassen Sie uns den Code zerlegen:

  • #include <stdio.h> inkludiert die Standard-Eingabe/Ausgabe-Bibliothek
  • int main() ist die Hauptfunktion, in der das Programm beginnt
  • printf() gibt Text auf dem Bildschirm aus
  • \n erzeugt eine neue Zeile nach dem Ausgeben
  • return 0; zeigt an, dass das Programm erfolgreich abgeschlossen wurde

Das Kompilieren wandelt Ihren menschenlesbaren Code in Anweisungen um, die ein Computer verstehen kann. Dieser Prozess ist ein entscheidender Schritt, um Ihr Programm zum Leben zu erwecken.

Kompilieren Sie das Programm mit GCC:

gcc hello.c -o hello

Beispielausgabe:

(keine Ausgabe, wenn die Kompilierung erfolgreich war)

Das Ausführen des Programms ist der Moment der Wahrheit – hier sehen Sie das Ergebnis Ihrer Codierungsbemühungen. Jede erfolgreiche Ausführung ist ein kleiner Sieg auf Ihrem Programmierweg.

Führen Sie das kompilierte Programm aus:

./hello

Beispielausgabe:

Hello, World

Wenn Sie die Nachricht "Hello, World" sehen, herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade Ihr erstes C-Programm geschrieben, kompiliert und ausgeführt. Dieser Erfolg markiert den Beginn Ihres Programmierabenteuers und öffnet die Türen zu komplexeren und spannenderen Codierungsherausforderungen.

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir zunächst die grundlegende Struktur eines C-Programms überprüft, wobei wir uns auf Headerdateien und die Hauptfunktion konzentriert haben. Wir haben gelernt, dass Headerdateien zusätzliche Funktionalität bieten und dass die main()-Funktion der Einstiegspunkt des Programms ist. Wir haben auch den GCC (GNU Compiler Collection)-Compiler installiert, der für das Kompilieren und Ausführen von C-Programmen unerlässlich ist.