C 語言程式架構與基本語法

讓我們深入了解 C 程式架構的每一部分代表什麼意義，並學習 C 語言的基本語法規則。

剖析 Hello World

讓我們再次檢視這個經典的程式碼：

// 包含標準輸入輸出函式庫
#include <stdio.h>

// 程式的進入點：main 函式
int main() {
    // 在螢幕上印出文字
    printf("Hello, World!\n");

    // 回傳 0 表示程式正常結束
    return 0;
}

1. 前置處理指令 (`#include`)

#include <stdio.h>

以 # 開頭的指令是供給 預處理器 (Preprocessor) 看的。
#include 告訴編譯器要將某個檔案的內容「包含」進來。
<stdio.h> 是 Standard Input Output Header 的縮寫，裡面定義了包含 printf 在內的輸入輸出功能。如果不包含這個檔案，編譯器就不知道 printf 是什麼。

2. 主函式 (`main`)

int main() {
    // ...
}

main 函式是 C 程式執行的起點 (Entry Point)。無論程式有多大，執行時總是從 main 開始。
int 代表這個函式執行完畢後會回傳一個整數 (Integer) 給作業系統。
{ ... } 大括號包起來的部分稱為程式區塊 (Block)，裡面包含了函式要執行的程式碼。

3. 輸出函式 (`printf`)

printf("Hello, World!\n");

printf 是一個用來在螢幕上顯示文字的函式。
字串必須用與雙引號 "" 包起來。
\n 是一個特殊的跳脫字元 (Escape Character)，代表換行。
分號 ;：在 C 語言中，每一行敘述 (Statement) 的結尾都必須加上分號，就像句點一樣。忘記加分號是初學者最常見的錯誤。

4. 回傳值 (`return`)

return 0;

return 指令用來結束函式並回傳一個值。
return 0; 慣例上代表程式成功執行且無錯誤。如果回傳非 0 的值，通常代表程式執行過程中發生了錯誤。

註解 (Comments)

註解是寫給人看的筆記，編譯器會完全忽略它們。良好的註解能提高程式碼的可讀性。

C 語言支援兩種註解方式：

單行註解

使用 // 開頭，後面的文字直到該行結束都是註解。

// 這是一行註解
int age = 18; // 也可以放在程式碼後面

多行註解

使用 /* 開頭，並以 */ 結尾，中間的所有內容都是註解，可以跨越多行。

/*
  這是一個多行註解
  這裡可以寫很多詳細的說明
  編譯器看不到這些字
*/

程式碼縮排 (Indentation)

雖然 C 語言並不強制要求縮排（不像 Python），但為了可讀性，我們強烈建議使用縮排來呈現程式結構。

通常我們會對大括號 {} 內的程式碼進行縮排（通常是 4 個空白或 1 個 Tab）。

int main() {
    // 有縮排，層次分明，容易閱讀
    if (1 > 0) {
        printf("True\n");
    }
    return 0;
}

識別字 (Identifiers) 命名規則

在 C 語言中替變數或依數取名時（例如 main, printf, 或之後自定義的變數），必須遵守以下規則：

只能包含英文字母 (A-Z, a-z)、數字 (0-9) 和 底線 (_)。
不能以數字開頭。例如 2name 是錯誤的，name2 是正確的。
區分大小寫。Total 和 total 是兩個不同的名字。
不能使用 關鍵字 (Keywords)。例如 int, return, if, while 都有特殊用途，不能拿來當名字。