C++程序设计(杨路明)第1章 概述

北京邮电大学出版社上一页下一页C语言程序设计课程简介C语言是当今使用最广泛的高级语言，是操作系统、编译系统等大型复杂系统的首选语言。实践证明，用该语言编写的程序，灵活、方便、简洁、高效、数据结构丰富、功能齐全。C语言自问世以来，很快就流行于全世界，并为各种规模的通用计算机所必备。同时，C语言以其灵活方便的特点，成为培养学生计算机语言思维，了解计算机编程思想的最佳语言，它已被当今国内外众多主要高校列为各理工科专业必修课程。上一页下一页教学要求达到三个层面的教学：掌握C语言的基本结构、各种数据类型和控制流程的语法、语义和语用。学习运用计算机语言进行程序设计的思想和方法，初步受到程序设计方法、技巧、风格和素养的训练。熟悉并掌握一些常用基本算法和C语言程序设计技术，培养学生利用C语言解决一般问题的程序设计能力。上一页下一页课时安排第一章：C语言程序设计概述2课时第二章：基本数据类型与表达式4课时第三章：顺序程序设计2课时第四章：选择结构程序设计4课时第五章：循环结构程序设计6课时第六章：函数与编译预处理4课时第七章：数组4课时第八章：指针4课时第九章：结构体与共用体2课时第十章：文件2课时第十一、十二章选讲上一页下一页1.1程序与程序设计语言1.2算法及其描述1.3C语言的发展及特点1.4C语言程序的基本结构1.5C语言字符集、标识符与关键字1.6C语言程序的开发环境第1章C语言程序设计概述上一页下一页教学目的和基本要求：要求学生了解程序语言及算法的概念，C语言特点，C程序开发过程，简单C程序结构。教学重点：算法的概念、C程序开发过程、简单C程序结构。上一页下一页明白三个概念：语言、程序、算法自然语言：人与人之间交流的工具，通过自然语言实现人与人之间的沟通，使别人能够明白的按照语言的表达来办事、工作。如：汉语、英语、德语、法语、日语等。。。1.1程序与程序设计什么是语言？计算机语言：（又叫程序设计语言）人与计算机之间交流的工具，通过计算机语言实现人与计算机之间的沟通，使计算机能够明白的按照语言的表达来办事、工作。如：C语言、foxpro、basic、java、汇编语言、机器语言等。。。。上一页下一页程序就是按照计算机语言的语法规则、语句格式，编制成的一段能够让计算机理解并按照执行的语句的集合。类比的说，计算机程序就好比于自然语言的一段话，或一篇文章，可以让他人理解并执行。什么是程序？通俗的讲，程序就是一个用计算机语言描述的，可以由计算机执行的某一问题的解决步骤。上一页下一页人们常把编写程序的过程称为程序设计。计算机可以直接识别和执行的二进制语言。如：加法指令:10000000减法指令:10010000特点：计算机可以直接识别和执行，效率高，节省内存；但难以阅读和记忆。程序设计按照不同种计算机语言的语法编写的程序，我们把它称为某一种语言的程序。用C语言编写的程序，我们称为C语言程序。类似的有机器语言程序、汇编语言程序、basic语言程序等。程序设计语言的种类很多，从其发展历史以及功能情况来划分可以大致划分成五个阶段：1、机器语言：上一页下一页2、汇编语言：用“助记符”来表示机器指令。如：ADDA,BSUBA,B计算机不能直接识别和执行用汇编语言编写的源程序，它必须经过一个叫汇编程序的系统软件翻译成机器语言程序（即目标程序）后才能执行。3、算法语言（又称为面向过程的语言）即高级语言，不依赖于机器，降低了编程的难度。如：C、PASCAL、FORTRAN等，用‘+’和‘-’来表示加减运算。计算机也不能直接执行算法语言描述的源程序，必须先经过编译程序或解释程序翻译成目标程序后，才能由计算机执行。上一页下一页4、面向任务的程序设计语言：是非过程化的语言，不需要知道问题是如何求解的。例如：要从某学生表SS用数据库（SQL）查询语言获取表中记录的信息，采用SELECT语句，描述如下：SELECTSSNO,SSNAME,SSAGE,SSSEXFROMSS。5、面向对象的程序设计语言：认为系统是由许多对象组成的，对象通过消息相互联系和相互作用，从而完成系统的功能。如C++，设计的程序更易懂,更适合更大规模的程序开发。上一页下一页这类似于学习英语中的单词与句法，并正确的运用语法规则写成文章。但是光是语法规则正确的文章，并不见得准确无误的传达了作者的意思，也有可能表错了意。程序也是一样，语法规则正确的程序，却不一定正确的描述了所要解决的问题。1.2算法及其描述什么是算法？学好程序设计语言的两步：第一步：掌握语言的语法规则，包括标识符、关键字、句法规则等。并能正确的运用这些语法规则编成计算机能识别的程序。上一页下一页拿到一个需要解决的问题，在编程之前，我们首先要确定的就是解决该问题的算法，只有先得出了正确的算法，才能进一步把该算法用程序语言的形式编写出来。正确的语法+正确的算法=正确的程序第二步：掌握解决问题的方法和步骤。用程序语言编程，就是用计算机看得懂的语言向计算机描述解决某个问题的方法和步骤，计算机就是按照程序的描述，一步一步执行相应操作的。所编写的程序，不但要求语法准确无误，更要求提供的步骤也准确无误，计算机才能按照要求执行出正确的结果。我们把对某一特定问题的求解步骤的一种描述，称为该问题的算法。上一页下一页算法应当具备以下几个方面的特点：1、一个算法必须保证执行有限步之后结束；2、算法的每一个步骤必须具有确切的定义；3、应对算法给出初始量；4、算法具有一个或多个输出；5、算法的每一步都必须是计算机能进行的有效操作。上一页下一页算法的描述方法我们可以用自然语言来描述一个问题的解决步骤（对于程序而言即是这个程序的算法），也可以用其他一些约定的描述工具，算法的描述一般有以下方法：1、自然语言：使用人们日常进行交流的语言。如：问题：从a,b中找出一个大的数给max。自然语言的算法描述：2、专用工具：借助于有关图形工具或代码符号来描述。常用的工具有流程图、N-S图等。第三步：输出max的值。第二步：如果a比b大，则把a的值给max，否则把b的值给max；第一步：从键盘输入两个数a和b；上一页下一页如用N-S图来描述从a和b中找大数的问题。有了正确的算法，我们就可以按照算法一步一步的转换成相应的程序语言语句。上面的右图就是把“从a和b中找大数问题”的算法转换成了相应的C语言语句。scanf(“%d,%d”,&a,&b);if(ab)max=a;elsemax=b;printf(“%d”,max);输入a和babmaxamaxb输出maxYN常用的算法有：迭代法、枚举法、递归法、递推法等。上一页下一页二、C语言的特点1、具有结构化语言的特点，用函数作为程序的组成单位，设计出的程序简洁、紧凑、结构清晰；2、既有高级语言的特点(可移植性好)，又有低级语言的许多功能(能对硬件操作)；3、提供了丰富的数据类型；4、语法限制不太严格，程序设计自由度大；5、生成的目标代码质量高，程序执行速度快。1.3C语言的发展及特点一、C语言的发展概况起源于1968年发表的CPL语言，目前在微型计算机上使用的有MicrosoftC，QuickC，TurboC等多种版本。上一页下一页#includestdio.h/*标准输入输出头文件*/main(){inta，b，c，s；/*定义四个整型变量*/scanf(“%d%d%d”,&a,&b,&c)；/*变量赋值*/s=a+b*c；/*算术运算并赋值*/printf(“s=%d\n”，s)；/*输出结果*/}1.4C语言程序的基本结构一、简单的C语言程序示例例1-1：从键盘输入三个任意值的整数a,b,c，按公式s=a+b×c计算s的值，并显示结果。上一页下一页⑸在C语言中区分大小写，如Main、MAIN、main、maiN是不相同的。⑴一个完整的C程序由若干个函数组成，至少有且仅有一个main函数，每个函数包括：函数说明部分变量定义函数体语句部分⑵语句必须以分号（；）作结束标志；⑶由“/*”与“*/”之间的内容构成C语言程序的注释部分；⑷用预处理命令#include可以包含有关文件的信息。C语言程序的基本结构：上一页下一页一、Ｃ语言字符集1、英文字母：大小写各26个，共计52个；2、阿拉伯数：0~9共10个数字；3、下划线：_；4、特殊符号：通常指由1～2个符号组成的运算符。算术运算符：+-*/%++--关系运算符：====!=逻辑运算符：&&||！位运算符：&|～^条件运算符：?:和赋值运算符：=其他分隔符：()[]{}.,;1.5C语言字符集、标识符与关键字上一页下一页二、标识符就是用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、文件名等的有效字符序列。(类似于自然语言中各种事物的名字)C语言规定：标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。例如：合法标识符:_22A，lea_1，avg3，day，ABCde43xyw8不合法标识符：M.J.YORK，$_238，#xy，a*b，8Tea注意：在C语言中，大小写字母不等效。因此，a和A，I和i，Sum和sum，分别是两个不同的标识符上一页下一页与程序控制结构有关的：dowhileforifelseswitchcasedefaultgotocontinuebreakreturn三、关键字就是具有特定含义的标识符，用户不能用来作自定义标识符。（类似于自然语言中的有特定意义的单词、词汇）由ANSI标准推荐的关键字有32个，常用的有：与数据类型有关的：charintfloatdoublesignedunsignedshortlongvoidstructuniontypedefenumsizeof与存储类别有关的：autoexternregisterstatic上一页下一页1.6C语言程序的开发环境正确正确正确有错误有错误编辑编译运行C程序的计算机执行过程：C程序的上机过程：F3（编辑）F2（存盘）F9（编译）CTRL+F9（运行）ALT+F5（看结果）注意：编译只能发现语法错误，不能发现算法错误。上一页下一页TurboC主菜单画面：在编辑过程中：可使用块操作命令：CTRL+KB(块首定义)，CTRL+KK(块尾定义)，CTRL+KC(块复制)，CTRL+KY(块删除)，CTRL+KV(块移动)，CTRL+KH(块删除)快捷键命令：CTRL+Y(删除光标所在的一行)上一页下一页F1:帮助。F2：将当前文件存盘。F3：装载原有文件或给新文件命名。F4：程序运行到光标所在行。F5：放大或缩小活动窗口切换。F6：开或关活动窗口切换。F7：单步运行程序，跟踪进入函数内部运行。F8：单步运行程序，不跟踪进入函数内部。F9：生成可执行文件。F10：菜单与活动窗口相互切换。CTRL+F9:当前编辑环境下，进行编译、连接且运行程序。ALT+F5:将窗口切换到DOS环境，用来查看程序运行结果。为了操作的方便，应记住TC中的一些常用功能键：再见！同学们：