Python 十分好用但并非万能, 让我们再了解一下几种别的编程语言, 实际上 Python 号称是 "胶水语言", 能把不同语言编写的程序粘合在一起 -- 本篇介绍的是 C 语言, 它经历了半个世纪的时间考验, 目前主要应用于 "底层开发", 各大操作系统的内核都是以 C 语言编写的, 学习 C 语言可令你更好地理解计算机的内部运行机制. 而且, C 语言经典的语法形式也被许多新兴编程语言所沿用.
C.jpg
任何文本编辑器都可以编写 C 语言程序, 但还需要有个 "编译器"(Compiler) 例如 GCC 来将其编译为机器语言程序文件才能运行. 如果你用 Windows, 推荐安装开源编译工具集 TDM-GCC http://tdm-gcc.tdragon.net/
TDM-GCC 5.1.0 64 位安装包
TDM-GCC 5.1.0 32 位安装包
TDM-GCC 装好后打开命令提示符输入以下命令查看 GCC 编译器版本, 确认可以正常运行:
gcc --version
让我们用 VSCode 作为 C 语言源代码的编辑器, 请在扩展面板搜索并安装 C/C++ 插件, 然后新建文件并命名为 hello.c:
- #include <stdio.h>
- int main(int arc, char const *argv[])
- {
- printf("Hello World!\n");
- return 0;
- }
这个测试用 C 语言源代码的第一行是包含标准输入输出库 "头文件" 的预编译指令 (这种不算语句); 接下来是定义作为程序入口的主函数, 名称必须为 main, 返回值要求为整数类型, 可以传入任意多个字符类型数组作为参数 (注意任何标识符都必须确定类型且不能改变); 主函数体第一条语句用格式化打印函数输出一行文本; 第二条语句返回 0 值表示主函数正常退出 --C 语言用花括号标明层次结构, 用分号表示语句结束, 因此预编译指令以外的代码允许不分行地书写. 输入代码时 VSCode 会自动提示补全, 还可以帮你规范格式, 右击选择 "格式化文件" 即可).
接下来点击 VSCode 菜单栏上的 "终端" 选择 "新建终端" 打开命令行模式, 输入命令编译 hello.c 生成可执行文件 hello.exe 然后运行:
- PS D:\Test\c> gcc hello.c -o hello
- PS D:\Test\c> .\hello.exe
- Hello World!
除了上述的可执行文件, 你也可以编译生成 "共享库" 文件, 如同 stdio 库那样提供给其他程序使用 -- 让我们来做一个提供累加函数的共享库, 首先新建文件 mylib.h:
int accumulate(int);
这个头文件中是函数原型的声明语句, 指定累加函数的参数与返回值类型, 函数声明之后即可调用, 否则须在定义之后方可调用. 接下来新建文件 mylib.c 包含 mylib.h 并定义累加函数 (可以对照一下之前同样实现累加的 Python 代码):
- #include "mylib.h"
- int accumulate(int n)
- {
- int result = 0;
- int cnt = 1;
- while (cnt <= n)
- {
- result += cnt;
- cnt++;
- }
- return result;
- }
请注意包含自定义头文件的 include 指令要用引号而非尖括号, 下面输入命令生成共享库文件 mylib.dll:
PS D:\Test\c> gcc mylib.c -shared -o mylib.dll
接下来新建文件 myapp.c 也包含 mylib.h 并调用累加函数:
- #include <stdio.h>
- #include "mylib.h"
- int main()
- {
- int n;
- printf("计算 1 累加至 n, 请输入 n:");
- scanf("%d", &n);
- int result = accumulate(n);
- printf("1 累加至 %d 的结果是 %d\n", n, result);
- return 0;
- }
最后编译生成可执行文件 myapp.exe 并运行, 注意要指定字符编码为 Windows 默认的 GBK 避免中文乱码:
- PS D:\Test\c> gcc myapp.c mylib.dll -fexec-charset=GBK -o myapp
- PS D:\Test\c> .\myapp.exe
计算 1 累加至 n, 请输入 n:600
1 累加至 600 的结果是 180300
对于 Python 开发者来说, 只需引入标准库的 ctypes 模块, 就可以直接使用上面的共享库, 示例代码如下:
- import os
- from ctypes import CDLL
- cdll = CDLL(os.path.abspath("mylib.dll"))
- result = cdll.accumulate(500)
- print(result)
实际上官方 Python 解释器就是 C 语言编写的, 许多 Python 第三方包也都在底层用 C 语言实现以保证运行效率. 如果你想深入学习 C 语言, 推荐再安装一个专用集成开发环境例如免费开源的 CodeBlocks http://www.codeblocks.org/
来源: http://www.jianshu.com/p/4a54ba0dda96