導(dǎo)言：C的笛卡爾之夢

Whatever I have up till now accepted as most true and assured I have gotten either from the senses or through the senses. But from time to time I have found that the senses deceive, and it is prudent never to trust completely those who have deceived us even once.

勒內(nèi)·笛卡爾，《第一哲學(xué)沉思錄》

如果有一段引述用來描述C語言編程的話，那就是它了。對于大多數(shù)程序員，C是極其可怕而且邪惡的。他就像是惡魔、撒旦，或者一個使用指針的花言巧語和對機(jī)器的直接訪問來破壞你生產(chǎn)力的騙子洛基。于是，一旦這位計算界的路西法將你纏住，他就會使用邪惡的“段錯誤”來毀掉你的世界，并且揭露出與你交易中的騙局而嘲笑你。

然而，C并不應(yīng)由于這些現(xiàn)實而受到責(zé)備。你的電腦和控制它的操作系統(tǒng)才是真正的騙子，而不是朋友。它們通過密謀來向你隱藏它們的真實執(zhí)行邏輯，使你永遠(yuǎn)都不真正知道背后發(fā)生了什么。C編程語言的失敗之處只是向你提供接觸背后真正工作原理的途徑，并且告訴了你一些難以接受的事實。C會向你展示痛苦的真像（紅色藥丸），它將幕布拉開來向你展示一些神奇的原理。C即是真理。

既然C如此危險，為什么還要使用它？因為C給了你力量來穿越抽象的假象，并且將你從愚昧中解放出來。

你會學(xué)到什么

這本書的目的是讓你足夠熟悉C語言，并能夠使用它編寫自己的軟件，或者修改其他人的代碼。這本書的最后，我們會從一本叫做“K&R C”的名著中選取實際的代碼，并且用你學(xué)過的知識來做代碼審查。你需要學(xué)習(xí)下面這些東西來達(dá)到這一階段：

• C的基本語法和編寫習(xí)慣。
• 編譯，make文件和鏈接。
• 尋找和預(yù)防bug。
• 防御性編程實踐。
• 使C的代碼崩潰。
• 編寫基本的Unix系統(tǒng)軟件。

截至最后一章，你將會有足夠的工具來解決基本的系統(tǒng)軟件、庫和其它小項目。

如何閱讀本書

這本書為那些已經(jīng)掌握至少一門編程語言的人而設(shè)計。如果你還沒有接觸過編程，我推薦你先學(xué)習(xí)笨辦法學(xué)Python，這本書適用于真正的新手并且適合作為第一本編程書。一旦你學(xué)會了Python，你可以返回來開始學(xué)習(xí)這本書。

對于那些已經(jīng)學(xué)會編程的人，這本書的開頭可能有些奇怪。它不像其它書一樣，那些書中你會閱讀一段段的文字然后編寫一些代碼。相反，這本書中我會讓你立即開始編程，之后我會解釋你做了什么。這樣更有效果，因為你已經(jīng)經(jīng)歷過的事情解釋起來更加容易。

由于采用了這樣的結(jié)構(gòu)，下面是本書中你必須遵守的規(guī)則：

• 手動輸入所有代碼。不要復(fù)制粘貼！
• 正確地輸入所有代碼，也包括注釋。
• 運(yùn)行代碼并保證產(chǎn)生相同的輸出。
• 如果出現(xiàn)了bug則修正它。
• 做附加題時，如果你做不出某道題，馬上跳過。
• 在尋求幫助之前首先試著自己弄懂。

如果你遵守了這些規(guī)則，完成了本書的每一件事，并且還不會編程C代碼的話，你至少嘗試過了。它并不適用于每個人，但是嘗試的過程會讓你成為一個更好的程序員。

核心能力

我假設(shè)你來自于一種弱者的語言。這些“易用的”語言之一是Python或者Ruby，它們帶給了你草率的思維和半吊子的黑魔法?；蛘撸憧赡苁褂妙愃芁isp的語言，它假設(shè)計算機(jī)是純函數(shù)式的奇幻大陸，帶有一些為嬰兒準(zhǔn)備的充氣墻。再或者你可能學(xué)過Prolog，于是你認(rèn)為整個世界都是一個數(shù)據(jù)庫，你可以從中尋找線索。甚至更糟糕的是，我假設(shè)你一直都在用IDE，所以你的大腦布滿了內(nèi)存漏洞，并且你每打三個字符都要按CTRL+空格來打出函數(shù)的整個名字。

無論你的背景如何，你都可能不擅長下面四個技能：

閱讀和編寫

如果你使用IDE這會尤其正確。但是總體上我發(fā)現(xiàn)程序員做了很多“略讀”，并且在理解上存在問題。它們會略讀需要詳細(xì)理解的代碼，并且覺得他們已經(jīng)理解了但事實上沒有。其它語言提供了可以讓他們避免實際編寫任何代碼的工具，所以面對一種類似C的語言時，他們就玩完了。你需要知道每個人都有這個問題，并且你可以通過強(qiáng)迫自己慢下來并且仔細(xì)對待閱讀和編寫代碼來改正它。一開始你可能感到痛苦和無聊，但是這樣的次數(shù)多了它也就變得容易了。

專注細(xì)節(jié)

每個人都不擅長這方面，它也是劣質(zhì)軟件的罪魁禍?zhǔn)?。其它語言讓你不會集中注意力，但是C要求你集中全部注意力，因為它直接在機(jī)器上運(yùn)行，并且機(jī)器比較挑剔。C中沒有“相似的類型”或者“足夠接近”，所以你需要注意，再三檢查你的代碼，并假設(shè)你寫的任何代碼都是錯的，直到你能證明它是對的。

定位差異

其它語言程序員的一個關(guān)鍵問題就是他們的大腦被訓(xùn)練來指出那個語言的差異，而不是C。當(dāng)你對比你的代碼和我練習(xí)中的代碼時，你的眼睛會跳過你認(rèn)為不重要或者不熟悉的字符。我會給你一些策略來強(qiáng)制你觀察你的錯誤，但是要記住如果你的代碼并不完全像書中的代碼，它就是錯的。

規(guī)劃和調(diào)試

我喜歡其它較簡單的語言，因為我可以想怎么寫就怎么寫。我將已有的想法輸入進(jìn)解釋器，然后可以立即看到結(jié)果。你可以把你的想法試驗出來，但是要注意，如果你仍然打算“試驗代碼使其能夠工作”，它就行不通了。C對于你來說稍困難，因為你需要規(guī)劃好首先創(chuàng)建什么。的確，你也可以進(jìn)行試驗，但是比起其他語言，你必須在C中更早地嚴(yán)肅對待代碼。我會教給你在編程之前規(guī)劃程序核心部分的方法，這對于使你成為更好的程序員十分有幫助。即使一個很小的規(guī)劃，都會使接下來的事情變得順利。

學(xué)習(xí)C語言會使你變成更好的程序員，因為會強(qiáng)制你更早、更頻繁地解決這些問題。你不會再草率地編寫半吊子的代碼，代碼也會能夠正常工作。C的優(yōu)勢是，它是一個簡單的語言，你可以自己來弄清楚，這使得它成為用于學(xué)習(xí)機(jī)器，以及提升程序員核心技能的最佳語言。

C比其它語言都要難，而這是由于C并不對你隱藏細(xì)節(jié)，它們在其它語言中都試圖并且未能被掩蓋。

協(xié)議

原書在完稿之后可以自由分發(fā)，并且能在亞馬遜上購買。該中譯版本遵循CC BY-NC-SA 4.0協(xié)議，你可以在保留署名和出處的前提下以非商業(yè)目的自由轉(zhuǎn)載。