问题

为什么C语言中主函数main后面有个()?

回答
在C语言中,你提到的 `main` 函数后面的那对圆括号 `()` 并非只是一个简单的装饰,它们承载着至关重要的信息:它们表明 `main` 是一个函数,并且是程序的可执行入口点。

要理解这个 `()` 的作用,我们需要先理清C语言中关于“函数”的一些基本概念。

函数是什么?

在C语言中,函数就像一个独立的、有名字的小程序块,它执行特定的任务。你可以把它想象成一个工具箱里的一个工具:你有锤子(一个函数),它能钉钉子;你有螺丝刀(另一个函数),它能拧螺丝。每个工具都有它的名字,并且可以被“调用”(使用)来完成其预设的功能。

函数通常有以下几个组成部分:

1. 返回类型 (Return Type): 函数执行完毕后,可能会返回一个值给调用它的地方。这个值是什么类型(比如整数 `int`、浮点数 `float`、字符 `char` 等)就需要提前声明。
2. 函数名 (Function Name): 这是函数的标识符,用来区分不同的函数。
3. 参数列表 (Parameter List): 函数在被调用时,可以接收一些输入信息,这些信息被称为参数。参数列表写在函数名后面的圆括号 `()` 中,可以包含零个或多个参数,每个参数都需要指定其类型和名称。
4. 函数体 (Function Body): 这是函数实际执行的代码块,包含在一对大括号 `{}` 中。

`main` 函数的特殊性

`main` 函数是C语言程序的“灵魂”,它就像一个大舞台的导演,负责协调整个程序的运行。当你运行一个C程序时,操作系统会寻找并执行 `main` 函数。没有 `main` 函数,程序就不知道从哪里开始执行。

回到那对 `()`:它到底意味着什么?

现在,让我们聚焦于 `main` 后面的 `()`。

1. 标识 `main` 是一个函数: 在C语言的语法中,一对圆括号 `()` 的出现,紧跟在一个标识符(比如 `main`)后面,就是明确告诉编译器:“这是一个函数!” 编译器看到 `main()`,就知道它需要将其视为一个函数定义或函数调用,而不是一个普通的变量或者关键字。

2. 函数签名的一部分: 这对圆括号是函数签名(Function Signature)的组成部分。函数签名是函数声明或定义的一部分,它唯一地标识了一个函数,包含函数的名称、参数列表以及返回类型。即使一个函数没有任何参数,也必须用一对空的圆括号 `()` 来表示,以表明它是一个函数。

`int main()`: 这个声明表明 `main` 是一个函数,它不接收任何用户定义的参数(或者说,它接收的是系统级别的参数,后面会解释),并且它会返回一个整数值。通常,返回 `0` 表示程序成功执行,非零值表示程序遇到了某种错误。

`int main(void)`: 这是另一种写法,`void` 这个关键字在这里明确表示“无参数”。这和 `int main()` 在很多情况下效果相同,但 `(void)` 的写法更清晰地表达了函数不接受任何用户输入的意图。

3. 允许传递参数(给操作系统): 虽然 `int main()` 或 `int main(void)` 看起来好像不接收参数,但实际上,在实际的C程序执行过程中,`main` 函数是第一个接收来自操作系统的信息的地方。这些信息通常是:

命令行参数 (Commandline Arguments): 当你通过终端运行程序时,可以在程序名后面加上一些文本,这些文本就是命令行参数。例如:
```bash
./myprogram arg1 arg2 123
```
这里的 `arg1`, `arg2`, `123` 就是传递给 `main` 函数的参数。

为了接收这些参数,`main` 函数的定义会稍微改变:

`int main(int argc, char argv[])`

`int argc`: 这是 argument count 的缩写,表示命令行参数的数量。它是一个整数,包括程序本身的名称在内。
`char argv[]`: 这是 argument vector 的缩写,它是一个指向字符串(字符指针)的数组。数组的每个元素都是一个命令行参数的字符串。`argv[0]` 通常是程序本身的名称,`argv[1]` 是第一个参数,以此类推。

所以,那对 `()` 实际上为传递这些重要的系统信息提供了“插槽”。即使你不使用这些参数(就像在 `int main()` 中),那对括号也需要存在,因为它预留了接收这些信息的可能性,这是一种C语言的规范。

总结

总而言之,`main` 函数后面的 `()` 是C语言语法中不可或缺的一部分。它不仅仅是写着玩,它:

明确声明 `main` 是一个函数。
是函数签名的一部分,用于标识函数。
即使函数没有用户定义的参数,也需要这对空括号来表示其函数性质。
为接收操作系统传递的命令行参数提供了语法结构。

没有这对括号,编译器就无法识别 `main` 是一个可执行的函数入口,你的C程序也就无法被正确编译和运行。它像一个门牌号码,告诉操作系统:“门在这里,欢迎进入!”

网友意见

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如果是初学C,那么这函数确实会成为一个难点。

思考一下数学里的函数,给一个数或者多个数,就可以根据这些数值通过指定的函数式子得到结果,这就是数学函数。

在C语言里,为了方便计算机操作和处理,数学函数被理解为“我需要指定的数据才能根据他们执行固定的操作,求得结果”。

众所周知,main是程序的入口点,既然要让程序跑起来,一两个单独的语句是不够清晰的。C语言的main是一个函数,需要若干数据,通过数据指定行为,所以有一个小括号。

至于小括号里的东西是啥,一般我们约定有两种写法,一个是 void,另外一个是 int argc, char *argv[]。前面这种整体写作 int main(void),表示你不需要任何数据,程序就可以跑起来。其实想一想也是,我在main开始的时候为啥要莫名其妙的传一些数值进去呢?

那后面这种呢?C语言想到你的这个想法了,就是main前如果我有不定的数据,让main去根据这些外部的数据来得到结果,于是就有了后面这个东西。它写作 int main(int argc, char *argv[]),看起来是挺复杂的,但是实际上就告诉你,我在执行main的操作的时候,需要一个int类型的整数数值,一个 char *[]类型的字符串数组。

外部传入的数据可能是任意格式的,所以考虑到这个问题,最稳妥和方便的办法就是从外部输入一啪啦字符进去,然后系统处理后直接丢到这里当参数。

我们运行C语言的时候,一般都是通过编译器编译后直接在IDE里调试的,那么程序直接就走IDE这里就打开了。但有些时候,我们必须要让这些数据不定,从外界传入。这个时候咋办呢?命令行啊。

打开命令行,进入文件夹,然后我们运行我们的程序。此时我们会输入一些东西,根据main的给定行为来进行处理。那么,它的长相就可能是这样的:Test.exe -a 100 -b 't' -c 2e-4。那么这一坨东西就会在进入main前改变成多个字符串,此时

       int main(int argc, char *argv[])     

里面的 int argc 传入的就是6,而 char *argv[] 则是 { "Test.exe", "-a", "100", "-b", "'t'", "-c", "2e-4" }。 数数看,刚好6个数据,所以你应该知道 argc 是什么了吧。

argc 是表示你录入的信息里,以空格分隔的所有信息的总数(包括运行程序的名字),而 argv 则是这些信息的具体数值。

所以么……我刚说了这么多,到底说了个什么东西呢?main是一个函数,函数的标志性符号就是小括号了。如果没有这个小括号,C语言就不知道你这个main到底是个啥。

       int main int main(void)     

你看看这两种写法,第一种你绝对会认为它只是一个普通的变量的定义,而后面这个你才知道它是个函数。

所以,我说的内容有两点。第一,main被C语言规定为是一个函数,所以必须有函数应该有的样子;而是main的小括号里可以是空的(但是按规定要加 void 占位),或者带两个参数,表示你从外界传入的数据的信息(总信息数量以及信息内容)。

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