第1章 走进C语言

1第1章走进C语言2第1章走进C语言1.1计算机程序设计语言1.2计算机程序设计1.3C语言程序设计的特点1.4编译、连接C语言程序1.5如何编译、运行C语言程序1.6小结31.1计算机程序设计语言1.1.1计算机程序设计语言的发展1.1.2C语言的由来1.1.3C语言的优势41.1.1计算机程序设计语言的发展什么是计算机语言？计算机语言也称程序设计语言（ProgramLanguage），即编写计算机程序所用的语言。计算机语言的分类。可粗略地将计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。51.1.1计算机程序设计语言的发展早期的计算机语言发展。早期计算机都直接采用机器语言，即用“0”和“1”为指令代码来编写程序，读写困难，编程效率极低。为了方便编程，随即出现了汇编语言，虽然提高了效率，但仍然不够直观简便。从1954年起，计算机界逐步开发了一批像FORTRAN、COBOL和ALGOL等最初的“高级语言”，采用英文词汇、符号和数字，遵照一定的规则来编写程序。61.1.1计算机程序设计语言的发展通用高级语言的出现。20世纪60年代中，约翰•凯梅尼(J.Kemeny)和托马斯•卡茨(T.Kurtz)认为，FORTRAN为专业人员设计，没有办法普及。他们在简化FORTRAN的基础上，研制出一种“Beginner’sAllpurposeSymbolicIntructionCode”，简称BASIC。由于BASIC语言易学易用，很快就成为最流行的电脑语言之一，几乎所有小型电脑和个人电脑都在使用它。经过不断改进后，它一直沿用至今，出现了像QBASIC、VB等新一代BASIC版本。之后到1971年，瑞士联邦技术学院尼克劳斯•沃尔斯(N.Wirth)教授发明了另一种简单明晰的电脑语言，这就是以帕斯卡的名字命名的PASCAL语言。PASCAL语言语法严谨，层次分明，程序易写，具有很强的可读性，是第一个结构化的编程语言。71.1.1计算机程序设计语言的发展C语言的出现。1983年度的图林奖则授予了AT&T贝尔实验室的两位科学家邓尼斯•里奇(D.Ritchie)和他的协作者肯•汤姆森(K.Thompson)，以表彰他们共同发明著名的电脑语言C。C语言的设计哲学是“KeepItSimple，Stupid”，因而程序员可以轻易掌握整个C语言的逻辑结构而不用一天到晚翻手册写代码。于是，众多的Programmer倒向了C语言怀抱，C语言迅速并广泛地传播开来。C语言现在是当今软件工程师最宠爱的语言之一。81.1.2C语言的由来C语言的起源。C语言最早可以追溯到ALGOL60。ALGOL60是面向问题的高级语言，产生于20世纪60年代，但是由于自身的局限性，它并不适用于编写系统程序。于是1963年剑桥大学推出了CPL语言，虽然解决了一些问题，比ALGOL60更加接近硬件，但是规模较大，难以实现。1967年剑桥大学继续改写，推出了BCPL语言，主要是对CPL进行了简化。91.1.2C语言的由来C语言的发展。1970年英国的贝尔实验室进一步的简化了BCPL，并以BCPL的第一个字母命名了该语言，但是B语言太过简单，功能十分有限。1972年贝尔实验室的D.Ritchie一个人完成了C语言的定义，不仅保持了B语言的见解、精练、更接近硬件的特点之外，还克服的B语言过于简单、功能不足的缺点。101.1.2C语言的由来C预言的广泛应用。1973年K.Thompson和D.Ritchie合作，利用C语言改写了UNIX，奠定了操作系统的基础，更在1978年美国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室正式发表了C语言。随后C语言开始进入其他操作系统，并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到了广泛的使用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。111.1.2C语言的由来C语言的标准。随着微型计算机的普及，出现了许多C语言版本。由于没有统一的标准，使得这些语言之间出现了一些不一致的地方。为了改变这种情况，美国国家标准研究所（ANSI）为C语言制定了一套ANSI标准，这也成了现行的C语言标准版本。121.1.3C语言的优势1．C语言数据类型丰富，运算符方便。2．语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。3．面向结构化程序设计的语言。4．C语言能进行位（bit）操作。5．生成目标代码质量高，程序执行效率高。6．移植性好。131.2计算机程序设计1.2.1什么是计算机程序设计1.2.2计算机程序设计中的算法1.2.3常见程序设计的3种基本结构1.2.4什么是结构化程序设计方法141.2.1什么是计算机程序设计什么是计算机程序设计？著名计算机科学家沃思的公式：程序设计=数据结构+算法151.2.2计算机程序设计中的算法算法是对要解决的一个问题或要完成的一项任务所采取的方法和步骤的描述，包括需要什么数据（输入什么数据、输出什么结果）、采用什么结构、使用什么语句以及如何安排这些语句等。161.2.3常见程序设计的3种基本结构1．顺序结构S1S2AB171.2.3常见程序设计的3种基本结构2．选择结构…S1S2ABPSn181.2.3常见程序设计的3种基本结构3．循环结构YNS1ABP191.2.4什么是结构化程序设计方法结构化程序设计是最基本的程序设计，这种程序设计方法简单，设计出来的程序可读性强，容易理解，便于维护，提高了程序的可靠性，保证了程序的质量。结构化程序设计的每种结构，只有一个入口和一个出口，这是结构化设计的一个原则。结构化程序设计的基本思想是：把一个完整的程序当成一个模块。这个模块可以通过简单规则不停地细分成若干个有意义的子模块。采用“自顶向下，逐步求精”的程序设计方法和“单入口单出口”的控制结构。201.3C语言程序设计的特点1.3.1C语言程序设计的第一个实例1.3.2C语言程序设计的结构特点1.3.3C语言的标识符及关键字211.3.1C语言程序设计的第一个实例【例1-5】通过代码1-1展示C程序的典型结构。【例1-6】通过代码1-2演示如何求两个数之和。221.3.2C语言程序设计的结构特点（1）C程序是由函数组成的。（2）函数由函数说明部分和函数体两个部分组成。（3）C程序总是从main()函数开始执行。（4）C程序书写格式自由。一行可以写几个语句，一个语句可以分写在多行上。（5）每个语句和数据定义后必须有一个分号。（6）C语言本身没有输入输出语句。（7）可以用“/*……*/”对C程序中的任何部分做注释。231.3.3C语言的标识符及关键字C语言标识符命名规则。标识符是由字母、数字和下划线组成，并且第一个字符必须为下划线或字母。在C语言中大小写字母被认为两个不同的字符，因此area和Area是两个不同的标识符。241.3.3C语言的标识符及关键字由ANSI标准定义的C语言关键字共32个：autodoubleintstructbreakelselongswitchcaseenumregistertypedefcharexternreturnunionconstfloatshortunsignedcontinueforsignedvoiddefaultgotosizeofvolatiledoifwhilestatic251.4编译、连接C语言程序由源代码到可执行文件。源代码（*.c）头文件（*.h）预处理器编译器目标代码（*.o）链接器库代码引导代码可执行文件261.5如何编译、运行C语言程序1.5.1使用VisualC++2010开发C语言程序1.5.2使用VisualC++2010编译C语言程序271.5.1使用VisualC++2010开发C语言程序使用VisualC++2010创建工程。使用VisualC++2010编辑源代码。281.5.2使用VisualC++2010编译C语言程序使用VisualC++2010编译C程序。使用VisualC++2010运行C程序。使用VisualC++2010调试C程序。291.6小结本章主要讲述程序设计的基本概念和方法，并简单介绍了C语言的特点以及介绍了VisualC++2010集成开发环境的使用。程序设计人员想要得到正确并且易于理解的程序，必须采用良好的程序设计方法。结构化程序设计是程序设计人员必须要掌握的程序设计方法。结构化程序设计建立在程序的结构定理基础之上，主张只采用顺序、循环和选择3种基本的程序结构和“自顶向下、逐步求精”的设计方法，实现“单入口单出口”的结构化程序。