CS61c课程学习心得：C语言在计算机体系结构中的重要性解析

CS61c系列课程学习

本系列博客的分享是以《CS61c》这门课程为基础进行的，主要记录的是我在学习过程中的心得以及所获得的收获。

引言

工欲善其事，必先利其器。——《论语·卫灵公》

我要学习计算机体系结构，那为何要学习 C 语言呢？讲体系结构的课程为何一开始先讲解 C 语言呢？因为 C 语言具备指针的用法，能够直接对内存进行操作。而计算机体系结构有一个极为重要的概念，那就是内存，要在内存中存储数据以及将数据加载到内存中。也就是说，C 语言处于比较底层的位置，在高级语言当中，可以借助 C 语言来探寻体系结构的奥秘。

正文 一、C语言的编译

C语言的编译，是与计算机所选用的体系结构有关的。

就像由 x86 进行编译的 C 程序，无法在 RISC-V 的架构体系上得以运行。

C语言的编译过程：

C编译的优势

运行时性能非常出色。 它在运行时能高效地处理各种任务，表现出卓越的性能。 其运行时的效率很高，能够快速响应各种操作。 运行时的性能优势明显，能快速完成各项任务。 它在运行过程中展现出了极佳的性能表现。 运行时的性能很好，能够迅速处理各种事务。 该系统在运行时的性能十分突出，能快速响应并处理各种需求。 运行时的性能很棒，能够高效地完成各种工作。 它的运行时性能良好，能够快速地应对各种情况。 运行时的性能表现优异，能迅速地完成任务。 该软件在运行时的性能相当出色，能快速处理各种操作。 运行时的性能优良，能够高效地完成各项任务。 它在运行时的性能表现很好，能够快速地响应各种需求。 运行时的性能很突出，能够迅速地处理各种事务。 该程序在运行时的性能非常好，能快速地完成各项工作。 运行时的性能表现极佳，能迅速地应对各种情况。 它的运行时性能很优秀，能够高效地处理各种操作。 运行时的性能良好，能够快速地完成各项任务，表现十分出色。

用英文能够很好地表达编译的基本概念。接下来让我用最经典的三段论来进行总结。

C语言编译的缺点：

二、C语言的预处理

1、预处理的时机

预处理（C Pre-Processor, CPP）是在 C 语言进行编译之前进行的操作。如图所示：

2、预处理对源代码做什么

3、预处理的用法

预处理的命令以#开头，最常用的如下：

#include "file.h"      // 头文件
#include      // 头文件
#define PI (3.14159)   // 宏
#if / #endif           // 条件编译预处理

4、如何看预处理生成什么内容

在编译的时候， 在gcc命令后加上-save-temps。

实例分析：

创建一个main.c文件，代码如下：

#include 
#define PI (3.14159)
int main(){
        printf("PI = %f\n",PI);
        return 0;
}

执行命令，使用 gcc 编译器，将输出文件命名为 main，同时保存中间文件，源文件为 main.c

o main 是一个整体，它的作用是产生最终的执行文件，该执行文件的名字为“main”。

save-temps 的意思是，在编译过程中会产生一些临时文件，而这里产生了 main、main.c、main.i、main.o、main.s 这五个文件。

其中，main.i 是经过预处理后所生成的文件，你可以对其进行简单的查看。

对于宏的应用，在这里多说一点。

三、C语言的简单语法

1、main 函数

在 C 语言中，主要的函数入口是 int main ，它带有两个参数，一个是 int argc ，另一个是 char *argv[] 。

argc与argv的理解

2、int

遇到想使用 int 的情况时，可以考虑使用 intN_t 或者 intN_t 。

(N是一个整数，例如32，即int32_t)。

3、 const

在声明时，常量被赋予一个有类型的值；在整个程序的执行过程中，其值不能改变。

定义了一个整型常量 days_in_week，其值为 7。

4、enum

定义了一个枚举类型 color，其中包含了 RED、GREEN 和 BLUE 这三个枚举值。

5、typedef

typedef uint8_t BYTE;
BYTE b1,b2;

6、struct

Structs 是变量的结构化组合。

typedef struct {
	int length_in_seconds;
	int year_recorded;
} SONG;
SONG song1;
song1.length_in_seconds =  213;
song1.year_recorded     = 1994;

7、do-while 语法

首先执行一次 statement 语句，然后判断 expression 是否为真，如果为真则继续执行 statement 语句，再次判断 expression，如此循环，直到 expression 为假时结束循环。

总结

本文依据 CS61C 的课程内容，凭借自身的理解，对 C 语言的编译部分、预处理部分以及简单语法部分的内容进行了简要总结。因为刚刚开始学习，所以很可能存在理解有偏差的地方，期望大家能够提出批评和指正。