第1章c语言概述

《C程序设计》课程讲义第1页共10页第1章C语言概述【教材】《C程序设计》(第二版)谭浩强编著清华大学出版社【习题集】《C程序设计试题汇编》谭浩强主编鲍有文等编清华大学出版社【推荐参考书】1、《C程序设计教程》[美]H.M.Deitel，P.J.Deitel著，薛万鹏等译机械工业出版社2000年7月第1版2、《计算机二级教程：C程序设计》刘瑞挺主编南开大学出版社3、《二级教程——C语言基础知识及问题解答》本书编写组高等教育出版社2000年7月第1版本课程阶段上机作业1．编程求已知系数值的一元二次方程实根的通用程序。（第一章C语言概述）2．编程求任意系数值（a,b,c值由键盘输入）的一元二次方程任意根（实根、复根）的通用程序。（第二章数据类型、运算符与表达式）3．加入可循环使用功能，直到回答“N”时才终止。（第三章C程序的流程设计）4．加入软件封面、说明和帮助文档功能。（第四章模块化程序设计）5．加入密码验证功能（使用所编写一元二次方程通用程序时必须输入正确密码），如果连续三次密码输入均错，程序自动结束。（第五章数组）6．课程设计：加入菜单选择功能，可进行以下内容程序处理——①求一元二次方程任意根②简单屏幕游戏（如五子棋）③小学算术测验系统（含随机出题、自动评分、查看正确答案、错题重做功能）④简单通信录（要求使用结构体和磁盘文件读写）【说明】学生应按学习进度，依次完成规定的作业。平时检查：上机进行。最后作业提交形式：源程序（书面或电子邮件）一份，可执行程序一个。程序封面上应标明软件名称、版本号、编程者姓名、班级、完成日期和功能菜单。参考示例：******************************************《高级语言程序设计》课程设计**中小学生电子助手******************************************程序设计：XX系XX专业XXXXXXX年XX月XX日选择菜单a、一元二次方程求根b、五子棋游戏c、小学四则运算测验d、通信录请选择（a、b、c或d）：_《C程序设计》课程讲义第2页共10页第1章C语言概述第1章C语言概述【计划课时】授课4课时+上机4课时1．学习特点①学习编程好比学习写作·学习数据类型、控制结构、语法规则等（犹如识字、造句、填空、改错）——打基础（授课为主，所谓“师傅引进门”）·掌握程序分析、算法与编程（犹如阅读欣赏、文章体裁、谋篇布局、灵感形成）——写文章（多看多练，所谓“修行靠自己”）②循次渐近，先学会阅读/分析程序，摹仿编程，熟练掌握各种常见程序模块，由易入难，从简单程序开始逐渐掌握复杂编程技术③多看参考书和现有程序（多角度理解）④重视上机，切实掌握程序调试技术（程序是调试出来的，不是“编”出来的）2．听课要求·切实掌握各章主要内容（预习/听课/消化/归纳）·在预习基础上，听课为主，笔记为辅，课后弄懂书上程序（会分析，会流利写出）3．考核方式作业（书面/上机）、期中考、期未考、课程设计1.1C语言出现的历史背景P1-21．Ｃ语言的诞生与发展⑴在C语言诞生以前，系统软件主要是用汇编语言编写的。由于汇编语言程序依赖于计算机硬件，其可读性和可移植性都很差；但一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），于是人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。⑵Ｃ语言是贝尔实验室于70年代初研制出来的，后来又被多次改进，并出现了多种版本。80年代初，美国国家标准化协会（ANSI），根据Ｃ语言问世以来各种版本对Ｃ语言的发展和扩充，制定了ANSIC标准（1989年再次做了修订）。63年67年70年72年贝尔78年ALGOL60─→CPL─→BCPL─→B语言─→C语言─→可移植（标准C）83年87年90年─→ANSIC─→87ANSIC─→ISOC·ALGOL（algorithmiclanguage算法语言）·CPL（复合编程语言）·BCPL（基本复合编程语言）·ANSI（美国国家标准化协会）·ISO（国际标准化组织）2.从软件类型来看——·面向过程常用—TurboC（PC机版）·面向对象常用—C++/VisualC++（可视化）最新出现的是用于为Windows和Web应用程序提供动态开发环境的VisualC++.NET《C程序设计》课程讲义第3页共10页第1章C语言概述1.2C语言的特点C语言同时具有汇编语言和高级语言的优势。⑴语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。⑵运算符极其丰富。⑶生成的目标代码质量高，程序执行效率高。⑷可移植性好（较之汇编语言）。⑸可以直接操纵硬件。⑹在C语言中，除实现顺序、选择和循环三种基本结构等的9条控制语句外，输入输出操作均由标准库函数来实现。所以学习C语言，不仅要学习这9条控制语句和各种运算符，而且要学习并掌握常用标准库函数的使用。1.3简单的C程序介绍【例一】求圆面积程序AREA.C/*给定半径，求圆的面积*/#definePI3.14159/*编译预处理——宏定义*/#includestdio.h/*编译预处理——文件包含*/#includemath.h/*编译预处理——文件包含*/main()/*主函数*/{floatr,s;/*定义变量r、s类型为单精度实型*/r=1.0;/*变量r赋初值*/s=PI*pow(r,2);/*求圆面积s*/printf(“半径R=%f时，面积S=%f\n”,r,s);/*输出（显示）计算结果*/}如果运行之，结果为：半径R=1.000000时，面积S=3.141590如果将程序中r=1.0改为r=2.0，结果为：半径R=2.000000时，面积S=12.566360【程序讲解】1．注释部分/*……*/这部分内容不会被编译，也不会被执行；可出现在程序中的任何位置。P52．编译预处理——程序编译、执行前系统自动进行的特殊处理（以#开头，结束处无分号）①宏定义#definePI3.14159参见P39和P187（带参数的后述）PI——符号常量（宏名,最好用大写,以区别于一般变量）3.14159——宏体(可以是一个表达式)作用:用简单符号代表宏体部分内容(编译时会先自动替换)意义:直观/多次使用/便于修改《C程序设计》课程讲义第4页共10页第1章C语言概述注意:#define可出现在程序的任一位置(作用范围由此到程序未尾)【例二】#defineWIDTH80#defineLENGTHWIDTH+40s=LENGTH*20/*S=80+40*20=88*/②文件包含#includestdio.hP194stdio.h——“头文件”（标准前导文件）C语言是一种装配式语言，许多常规的工作，如输入、输出、数学函数、符号常量等，往往事先由人做成各种“程序模块”（库函数），存放在各种所谓“头文件”（.h）中。使用时只需进行以下处理——·#include“头文件名”或#include头文件名·在程序的执行部分调用该库函数：函数名（参数）文件包含的作用，就是根据需要把相应的某个“头文件”的内容在编译时先整体嵌入所编的源程序中。编译时用户也可以将自己设计的模块等做成“头文件”，供其他程序“包含”。使用“文件包含”功能的优点：·“现代程序设计方法认为，程序设计是一种艰巨的劳动，人在进行程序设计的过程中，犯错误的机会很多，如果能找到已经验证的程序模块使用，是提高程序设计效率和程序可靠性的有效措施。”·大大减少用户重复劳动量——用户只需将含有所需功能模块（函数等）的头文件“包含”进来，并在程序适当位置加以“调用”（所谓“站在巨人肩膀上”）。TurboC提供了三百多个标准库函数，存放在若干个头文件中（见P381）。常用有：stdio.h标准输入/输出函数math.h数学函数stdlib.h常用函数一个好的C程序员不应是一个事无巨细都要从头做起的“工匠”，而应是一个“策划师”+“组装师”。所以逐步熟悉并掌握常用函数等现有功能模块，是学习C程序设计的一个重要内容。3．主函数main(){……}C语言是一种函数式语言，它的一个函数实际上就是一个功能模块——程序的基本组成是函数。一个C程序是由一个固定名称为main的主函数和若干个其他函数（可没有）组成。一个C程序必须有一个/也只能有一个主函数。主函数在程序中的位置可以任意，但程序执行时总是从主函数开始，一般在主函数中结束。源程序AREA.C（用户编写）头文件stdio.h（系统提供）头文件math.h（系统提供）源程序AREA.Cstdio.hmath.h《C程序设计》课程讲义第5页共10页第1章C语言概述主函数的一般形式：main(){声明部分（定义数据类型）简单程序可能没有此部分(P4例1.1)执行部分（给出操作指令）输入、赋值、计算、控制、输出等}主函数可以调用其他各种函数（包括用户自己编写的）。但其他函数不能调用主函数。为了提高源程序的可读性，函数体宜采用缩进格式书写。建议每一层缩进距离为三个空格。其他函数：·标准函数——只能调用。方法是：函数名（参数）·自编（定义）函数：（详见教材第八章，P143）定义部分函数类型函数名（形式参数）形式参数类型定义{函数体}调用方法：函数名（参数）4．语句（均以分号结束）①数据类型定义语句（声明语句）变量类型关键字变量名；floatr,s;定义r、s为单精度实型变量intr,s;定义r、s为整型变量所有变量都要先定义后使用。a.变量类型关键字字符型（描述文字性的数据）char·整型（在机内是准确表示的）int·实型（在机内一般是近似表示的）float(有效数字6位)double（有效数字16位）b.变量名P40C语言标识符（变量名、符号常量名、函数名等）命名规则：组成：字母、数字、下划线开头：字母、下划线（尽量不用，因下划线开头一般为系统变量）长度：≤32字符（TurboC）超过32位的无效（会被自动截去）注意：大小写为不同字符（变量名通常小写，以区别于符号常量）尽量做到见名知义r—radiuss—surfacev—volume不要与关键字（32个，见P375附录Ⅱ）同名【注意】函数体内的数据类型定义语句（声明语句）必须任何可执行语句之前，否则会出现语法错误。建议把函数中的声明语句和可执行语句用空行分开。②赋值语句变量名=表达式（常量，也可以是变量、函数、算式等）;r=1.0;赋值s=PI*pow(r,2)/4;计算表达式值并赋值pow()见P382【变量初始化】变量赋初值亦可在数据类型定义时进行：floatr=1.0,s;把变量声明语句与赋值语句结合在一起的语句，术语上称为“初始化语句”。函数体数值型《C程序设计》课程讲义第6页共10页第1章C语言概述③输出语句printf(“半径R=%f时，面积S=%f\n”,r,s);【注意】C语言本身没有输入、输出语句，其功能要借用有关函数实现。%f——格式字符串\n——控制字符引号中其他部分照原样显示输出。a.格式字符串——替换引号外对应表达式的值后输出（显示）字符型：%c单字符%s字符串数值型：%d整数（十进制）%f实数（小数形式，默认为6位小数）【例】intx=5;floaty=3;printf(“a=%d,b=%f,c=%s”,x,y,“abcdefg”);输出结果：a=5,b=3.000000,abcdefg如果改为printf(“a=%d,b=%f,c=%s”,x+2,y*3,“abcdefg”);输出结果：a=7,b=9.000000,abcdefgb.控制字符（转义字符）——按定义输出动作或特殊字符见P48表3.35．小结①C语言程序的基本结构一个C程序是由一个固定名称为main的主函数和若干个其他函数（可没有）组成。其基本结构一般形式如下：②C语言程序的基本特点1．C语言是一种函数式语言，其程序基本组成是函数；2．每个C程序必须有一个/也只有一个主函数main；3．不管主函数在程序中的位置如何，程序执行总是从主函数开始；4．所有变量必须先定义（规定数据类型），后使用；5．每个语句必须用分号“；”结束；（注意是“每个语句而不是每行语句”）