用 C 语言编写 "Hello World"

介绍

在本实验中，你将学习如何使用 C 编程语言创建一个基本的 "Hello World" 程序。实验涵盖了 C 程序的基本结构，包括头文件和主函数。你还将安装 GCC（GNU 编译器集合）编译器，编写一个简单的 "Hello World" 程序，编译它，并执行生成的可执行文件。通过本实验，你将对开发和运行 C 程序的基本步骤有一个扎实的理解。

Skills Graph

回顾 C 程序结构（头文件与主函数）

踏上 C 编程之旅的第一步是理解程序的基本构建模块。每种编程语言都有其独特的结构，C 语言也不例外。在这次探索中，我们将揭开构成 C 程序核心的基本组件，使看似复杂的编程世界对初学者更加友好。

当你第一次开始编程时，空白的屏幕可能会让人感到畏惧。然而，通过将代码分解为易于理解的部分，你会很快意识到编程是关于理解逻辑结构和构建模块的。我们将分析的代码是 C 编程核心元素的完美入门。

打开 WebIDE，在 ~/project 目录下创建一个名为 program_structure.c 的新文件。我们将分解 C 程序的基本元素。

#include <stdio.h>

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

如果你想了解更多关于 WebIDE 的信息，请查看 WebIDE 指南。

深入代码揭示了 C 程序的基本结构。将这些组件想象成食谱中的关键配料——每个都在创建成功程序中扮演着至关重要的角色。让我们以初学者的好奇心探索这些元素。

头文件（#include <stdio.h>）代表了程序中额外功能的入口。就像一个工具箱为不同任务提供专用工具一样，头文件提供了预定义的函数和功能。stdio.h 头文件（标准输入/输出的缩写）尤为重要，因为它支持基本的输入和输出操作，例如将文本打印到屏幕上。

主函数（int main()）是任何 C 程序的核心。将其想象为旅程的起点，一系列指令中的第一步。每个 C 程序都必须有这个函数，它作为程序的入口点，计算机从这里开始执行你的代码。int 返回类型就像一个状态报告，告诉系统程序是否成功完成。

当你看到 return 0; 时，可以将其视为程序在说：“我已经完成了任务，没有任何问题。”这是一种简单而强大的机制，用于传达程序执行的成功完成。

理解这些基础元素将编程从一个神秘的过程转变为一种逻辑化的、逐步推进的方法。随着你继续编程之旅，每一行代码都会变得更加清晰，你会开始看到复杂软件系统背后的优雅简洁。

在你的系统上安装 GCC 编译器

在这一步中，我们将详细介绍如何安装 GCC 编译器，这是编译和运行 C 程序所必需的。虽然 LabEx 环境通常预装了 GCC，但我们将通过安装过程来提供全面的学习体验。

在 LabEx VM 中，GCC 编译器已预装。此步骤旨在帮助理解安装过程。

在使用基于 Linux 的系统（如 Ubuntu）时，通常通过包管理器来安装软件。我们将使用的命令简单而强大，只需几个按键即可设置你的开发环境。

打开 WebIDE 中的终端并运行以下命令：

sudo apt update
sudo apt install -y gcc

示例输出：

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.

这些命令首先更新包列表，然后安装 GCC 编译器。-y 标志会自动对所有提示回答“是”，使安装过程顺畅无阻。

让我们通过检查其版本来验证 GCC 的安装：

gcc --version

示例输出：

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.

版本信息告诉你系统上安装的 GCC 具体版本。这对于理解兼容性和可用功能非常重要。

为了进一步确认编译器是否正常工作，让我们运行之前创建的程序：

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

示例输出：

Hello C

这一系列命令展示了编译和运行 C 程序的典型工作流程。gcc 命令编译你的源代码，-o 标志指定输出可执行文件的名称，./ 运行编译后的程序。

如果你看到“Hello C”消息，说明你的 GCC 编译器工作正常。你已成功安装 GCC 并编译和运行了一个 C 程序。恭喜你迈出了进入 C 编程世界的第一步！

编写一个基本的 "Hello World" 程序

在这一步中，我们将重温经典的 C 语言 "Hello World" 程序。它将帮助你回顾 C 程序的基本结构，包括头文件、主函数和 printf() 函数。这个初始练习对于理解 C 程序的构建和执行至关重要。

对于编程新手来说，创建第一个程序可能会让人既兴奋又紧张。别担心——每个专业程序员都曾从你现在的起点开始，用一行简单的代码向屏幕打印问候语。

打开 WebIDE 终端并导航到项目目录：

cd ~/project

创建一个新文件是你将程序变为现实的第一步。创建和编辑文件的过程是软件开发中的一项基本技能。

使用 touch 编辑器创建一个名为 hello.c 的新文件：

touch hello.c

现在，在编辑器中输入以下代码：

#include <stdio.h>

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

提示：通过练习编写 C 程序来提高你的编码技能。写得越多，你就会变得越熟练。

这个简单程序的每一行都是 C 编程的构建模块。让我们探索一下背后的逻辑。代码可能看起来很短，但它包含了几个重要的编程概念，这些概念将在你的编码旅程中一直使用。

让我们分解代码：

• #include <stdio.h> 包含了标准输入/输出库
• int main() 是程序开始的主函数
• printf() 将文本打印到屏幕
• \n 在打印后创建新行
• return 0; 表示程序成功完成

编译将你的人类可读代码转换为计算机可以理解的指令。这个过程是使程序变为现实的关键步骤。

使用 GCC 编译程序：

gcc hello.c -o hello

示例输出：

（如果编译成功，则无输出）

运行程序是验证结果的时刻——你将看到编码努力的成果。每次成功运行都是你编程旅程中的一次小胜利。

运行编译后的程序：

./hello

示例输出：

Hello, World

如果你看到 "Hello, World" 消息，恭喜你！你刚刚编写、编译并运行了你的第一个 C 程序。这一成就标志着你编程冒险的开始，为你打开了通往更复杂和令人兴奋的编码挑战的大门。

总结

在本实验中，我们首先回顾了 C 程序的基本结构，重点关注头文件和主函数。我们了解到头文件提供了额外的功能，而 main() 函数是程序的入口点。我们还安装了 GCC（GNU 编译器集合）编译器，这是编译和运行 C 程序所必需的。