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# 第一章 绪论
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课程地址，[史上最强最细腻的linux嵌入式C语言学习教程【李慧芹老师】_哔哩哔哩_bilibili](https://www.bilibili.com/video/BV18p4y167Md/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=4e03f52e94cfa281cde032856b1f93a7)。
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## 第一节
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### C语言发展史
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| 时间 | 发展 |
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| 1960 | 原型A语言->ALGOL语言 |
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| 1963 | CPL语言 |
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| 1967 | BCPL |
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| 1967 | B语言 |
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| 1973 | C语言 |
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### C语言特点
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1. 基础性语言
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2. 语法间接、紧凑、方便、灵活
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3. 运算符，数据结构丰富
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4. 结构化，模块化编程
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5. 移植性好，执行效率高
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6. 允许直接对硬件操作
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### C语言学习建议
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1. 概念的正确性
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2. 动手能力
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3. 阅读优秀的程序段
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4. 大量练习，面试题
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### 课程思路
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1. 基础概念
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2. 数据类型，运算符和表达式
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3. 输入输出专题
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4. 流程控制
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5. 数组
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6. 指针
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7. 函数
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8. 构造类型
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9. 动态内存管理
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10. 调试工具（gdb，make)
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11. 常用库函数
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### 课程平台
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* 老师：64位的`redhat6`，`vim`，`gcc4.4.6(make)`
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* 本人：`WSL-Ubuntu22.04`，`vscode(remote ssh)`，`gcc11.4.0(make)`，`ohmyzsh(theme:eastwood)`
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我的`gcc`版本比较新，所以很多提示比较完善，老师这个课程是很早的课，那个时候的gcc提示没有现在厉害，所以还是要结合老师的视频的思路，在当时提示不完善的时候是如何手撕代码分析出来的。
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## 第二节
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### 神一般的`Hello world!`
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```c
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//hello.c
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#if 0
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void main(void);
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void main(int argc, char **argv);// char *argv[]
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int main(int argc, char **argv);
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int main(void);
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#endif
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int main(void)
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{
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printf("Hello world!\n");
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exit(0);
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}
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```
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用那种`main`得看编译器环境，目前在`linux`的`gcc`下，`int main(void);`常用，需要传参用`int main(int argc, char **argv);`。
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### 源文件到可执行文件
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#### gcc
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C源文件=>预处理=>编译=>汇编=>链接=>可执行文件
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> 所有`#`后面的代码都在预处理解决
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```bash
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# 单步执行
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gcc -E hello.c > hello.i # 预处理生成hello.i
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gcc -S hello.i # 编译生成hello.s
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gcc -c hello.s # 汇编生成hello.o
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gcc hello.o -o hello # 链接生成hello
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./hello # 运行
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Hello world!
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# 一次到位
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gcc hello.c # 得到a.out可执行文件
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# 指定名字
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gcc hello.c -o myhello # 得到myhello可执行文件
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```
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#### make
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```bash
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$ make hello
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cc hello.c -o hello
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# cc就是make选择的编译器，这里是gcc
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$ ls
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hello hello.c
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```
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### vim
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老师对于常用的`.vimrc`做了一些介绍，笔者建议`vscode`的`remote-ssh`插件，可以在win的vscode编辑器享受linux的环境。
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## 第三节
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### 基本概念
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#### 以`Hello world`为例对写程序的思路提出如下要求
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##### 1. 头文件正确包含的重要性
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```c
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#include <stdio.h>
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int main(void)
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{
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int *p = NULL;
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int i;
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p = malloc(sizeof(int));
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if (p == NULL)
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return -1;
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printf("Hello world!\n");
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return 0;
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}
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```
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这里我的gcc版本比较新，所以和老师的不一致，总之老师的意思就是
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> 不要忽略gcc的警告！！！
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```bash
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# 通过 -Wall 参数让gcc显示全部警告
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# 注意'W'要大写
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$ gcc hello.c -Wall
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hello.c: In function ‘main’:
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hello.c:7:9: warning: implicit declaration of function ‘malloc’ [-Wimplicit-function-declaration]
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7 | p = malloc(sizeof(int));
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||
| ^~~~~~
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hello.c:2:1: note: include ‘<stdlib.h>’ or provide a declaration of ‘malloc’
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1 | #include <stdio.h>
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+++ |+#include <stdlib.h>
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2 |
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hello.c:7:9: warning: incompatible implicit declaration of built-in function ‘malloc’ [-Wbuiltin-declaration-mismatch]
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||
7 | p = malloc(sizeof(int));
|
||
| ^~~~~~
|
||
hello.c:7:9: note: include ‘<stdlib.h>’ or provide a declaration of ‘malloc’
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hello.c:6:9: warning: unused variable ‘i’ [-Wunused-variable]
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6 | int i;
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| ^
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```
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* 例如说这个变量`i`定义了但是没用上，就是你清楚来龙去脉可以忽略的警告。
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* 而`malloc`那个警告就是在告诉你`malloc`所属的`stdlib.h`库未引入。
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* C语言程序往往如果能把警告都消除，错误也能解决。例如：
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <errno.h>
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int main()
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{
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FILE *fp;
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fp = fopen("tmp", "r");
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if (fp == NULL)
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{
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fprintf(stderr, "fopen():%s\n", strerror(errno));
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exit(1);
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}
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puts("ok!");
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exit(0);
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}
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```
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这个程序运行报段错误，这个时候，查看一下警告就是问题所在。
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```bash
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$ ./a
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[1] 1960 segmentation fault ./a
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$ gcc a.c -Wall
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a.c: In function ‘main’:
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a.c:12:41: warning: implicit declaration of function ‘strerror’; did you mean ‘perror’? [-Wimplicit-function-declaration]
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12 | fprintf(stderr, "fopen():%s\n", strerror(errno));
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||
| ^~~~~~~~
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||
| perror
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a.c:12:35: warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 3 has type ‘int’ [-Wformat=]
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||
12 | fprintf(stderr, "fopen():%s\n", strerror(errno));
|
||
| ~^ ~~~~~~~~~~~~~~~
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||
| | |
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||
| | int
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| char *
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||
| %d
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||
```
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用`%s`需要的类型是`char *`，但是`strerror(errno)`的类型是`int`，它是所以是`int`，是因为C语言对没有找到原型的函数返回值都是`int`，所以根源在于`strerror`函数没有原型，没有引入需要的`string.h`库。加入这个库重新运行。
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```bash
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[main][~/LinuxC/Chapter1/Section3]$ make a
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cc a.c -o a
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[main][~/LinuxC/Chapter1/Section3]$ ./a
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fopen():No such file or directory
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```
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##### 2. 以函数为单位来进行程序编写
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main`是特殊的定义，其实就是一个正在运行的线程。其实对于内核而言，是只有进程的概念，且与我们理解的进程、线程不一样。
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##### 3. 声明部分+实现部分
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早期的编译器要求变量先定义后使用。
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##### 4. `return 0/exit(0)`
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结束当前进程，是给父进程看的。
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对于带有`return 0`的程序：
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```bash
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[main][~/LinuxC/Chapter1/Section3]$ ./hello
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Hello world!
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[main][~/LinuxC/Chapter1/Section3]$ echo $?
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0
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```
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如果不带`return 0`：
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老师演示的返回值是13，是`printf`的返回的`Hello world!\n`的长度。
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在我本地无法复现，新版本可能改了。
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##### 5. 多用空格空行
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##### 6. 添加注释
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```c
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//单行注释
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/*
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||
* 多行注释
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||
* 多行注释
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||
* 多行注释
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*/
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||
//大段的注释
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#if 0
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||
func(){
|
||
|
||
}
|
||
#endif
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```
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#### 算法
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解决问题的方法。（流程图，NS图，FSM有限状态机）
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#### 程序
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用某种语言实现算法
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#### 进程
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#### 防止写越界，防止内存泄漏，谁打开谁关闭，谁申请谁释放
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