C语言课件(清华大学出版社配合谭浩强)

第一章本章要点C语言的特点C程序的结构在计算机上运行C程序的方法主要内容1.1Ｃ语言出现的历史背景1.2Ｃ程序的特点1.3简单的C语言程序介绍1.4运行Ｃ程序的步骤和方法C程序设计（第三版）1.1Ｃ语言出现的历史背景•C语言是国际上广泛流行的高级语言。•C语言是在B语言的基础上发展起来的。•B（BCPL）语言是1970年由美国贝尔实验室设计的,并用于编写了第一个UNIX操作系统,在PDP7上实现。优点：精练,接近硬件，缺点：过于简单,数据无类型。•1973年贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出了C语言，对B取长补短，并用之改写了原来用汇编编写的UNIX，(即UNIX第5版），但仅在贝尔实验室使用。C程序设计（第三版）1.1Ｃ语言出现的历史背景•1975年UNIX第6版发布,C优点突出引起关注。•1977年出现了《可移植C语言编译程序》，推动了UNIX在各种机器上实现，C语言也得到推广，其发展相辅相成。•1978年影响深远的名著《TheCProgrammingLanguage》由BrianW.Kernighan和DennisM.Ritchie合著,被称为标准C。•之后，C语言先后移植到大、中、小、微型计算机上,已独立于UNIX和PDP，风靡世界,成为最广泛的几种计算机语言之一。C程序设计（第三版）1.1Ｃ语言出现的历史背景•1983年,美国国家标准化协会(ANSI)根据C语言各种版本对C的发展和扩充,制定了新的标准ANSIC，比标准C有了很大的发展。•1988年K&R按照ANSIC修改了他们的《TheCProgrammingLanguage》。•1987年,ANSI公布了新标准——87ANSIC。•1990年，国际标准化组织接受了87ANSIC为ISOC的标准(ISO9899—1990)。•1994年，ISO又修订了C语言标准。•目前流行的C语言编译系统大多是以ANSIC为基础进行开发的。C程序设计（第三版）1.1Ｃ语言出现的历史背景说明：不同版本的C编译系统所实现的语言功能和语法规则又略有差别，因此读者应了解所用的C语言编译系统的特点(可以参阅有关手册)。本书的叙述基本上以ANSIC为基础。C程序设计（第三版）1.2Ｃ语言的特点（1）语言简洁、紧凑,使用方便、灵活。32个关键字、9种控制语句,程序形式自由。（2）运算符丰富。34种运算符。（3）数据类型丰富,具有现代语言的各种数据结构。（4）具有结构化的控制语句，是完全模块化和结构化的语言。（5）语法限制不太严格,程序设计自由度大。C程序设计（第三版）1.2Ｃ语言的特点（6）允许直接访问物理地址,能进行位操作,能实现汇编语言的大部分功能,可直接对硬件进行操作。兼有高级和低级语言的特点。（7）目标代码质量高,程序执行效率高。只比汇编程序生成的目标代码效率低10％-20%。（8）程序可移植性好(与汇编语言比)。基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。C程序设计（第三版）1.2Ｃ语言的特点解释1：C++是由于开发大型应用软件的需要而产生的，并不是所有的人都要去编写大型软件。解释2：面向对象的基础是面向过程。C++是面向对象的语言，C是面向过程的，学起来比C语言困难得多，所以不太适合程序设计的初学者。问题：既然有了面向对象的C++语言，为什么还要学习C语言？C程序设计（第三版）1.3简单的C语言程序介绍#includestdio.hvoidmain(){printf(ThisisaCprogram.\n);}/*文件包含*//*主函数*//*函数体开始*//*输出语句*//*函数体结束*/说明：main-主函数名，void-函数类型•每个C程序必须有一个主函数main•{}是函数开始和结束的标志,不可省•每个C语句以分号结束•使用标准库函数时应在程序开头一行写：#includestdio.h说明：本程序的作用是输出一行信息:ThisisaCprogram.C程序设计（第三版）例1.2求两数之和#includestdio.hvoidmain()/*求两数之和*/{inta,b,sum;/*声明，定义变量为整型*//*以下3行为C语句*/a=123;b=456;sum=a+b;printf(″sumis%d＼n″,sum);}说明：/*„„*/表示注释。注释只是给人看的,对编译和运行不起作用。所以可以用汉字或英文字符表示，可以出现在一行中的最右侧，也可以单独成为一行。说明：输出一行信息:sumis579C程序设计（第三版）例1.3求3个数中较大者。#includestdio.hvoidmain()/*主函数*/{intmax(intx,inty);/对被调用函数max的声明*/inta,b,c;/*定义变量a、b、c*/scanf(″％d,％d″,&a,&b);/*输入变量a和b的值*/c=max(a,b);/*调用max函数,将得到的值赋给c*/printf(″max=％d\\n″,c);/*输出c的值*/}•程序运行情况如下：•8,5↙(输入8和5赋给a和b)•max=8(输出c的值)intmax(intx,inty){intz;if(xy)z=x;elsez=y;return(z);}max(intx,inty);max(a,b);说明：本程序包括main和被调用函数max两个函数。max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z。return语句将z的值返回给主调函数main。C程序设计（第三版）1.3简单的C语言程序介绍C程序：(1)C程序是由函数构成的。这使得程序容易实现模块化。(2)一个函数由两部分组成:函数的首部：例1.3中的max函数首部intmax(intx,inty)函数体：花括号内的部分。若一个函数有多个花括号,则最外层的一对花括号为函数体的范围。函数体包括两部分：声明部分：inta,b,c;可缺省执行部分：由若干个语句组成。可缺省C程序设计（第三版）1.3简单的C语言程序介绍注意：函数的声明部分和执行部分都可缺省，例如：voiddump(){}这是一个空函数,什么也不做,但是合法的函数。C程序设计（第三版）1.3简单的C语言程序介绍小结：(3)C程序总是从main函数开始执行的,与main函数的位置无关。(4)C程序书写格式自由,一行内可以写几个语句,一个语句可以分写在多行上，C程序没有行号。(5)每个语句和数据声明的最后必须有一个分号。(6)C语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成的。C对输入输出实行“函数化”。C程序设计（第三版）1.4运行Ｃ程序的步骤和方法1.4.1运行Ｃ程序的步骤•上机输入与编辑源程序•对源程序进行编译•与库函数连接•运行目标程序C程序设计（第三版）1.4运行Ｃ程序的步骤和方法1.4.2上机运行Ｃ程序的方法目前使用的大多数C编译系统都是集成环境(IDE)的。可以用不同的编译系统对C程序进行操作。常用的有TurboC2.0、TurboC++3.0、VisualC++等。TurboC++3.0：是一个集成环境，它具有方便、直观和易用的界面，虽然它也是DOS环境下的集成环境，但是可以把启动TurboC++3.0集成环境的DOS执行文件tc.exe生成快捷方式，也可以用鼠标操作。VisualC++：也可以用VisualC++对C程序进行编译。C程序设计（第三版）例：TurboC++3.0的使用将TurboC++3.0编译程序装入磁盘某一目录下例如：放在C盘根目录下一级TC3.0子目录下。(1)进入TurboC++3.0集成环境①在DOS环境下C:\TC3.0tc↙C程序设计（第三版）②在Windows环境下找到可执行文件tc.exe，执行该文件。主菜单：11个菜单项:FileEditSearchRunCompileDebugProjectOptionsWindowHelpC程序设计（第三版）(2)编辑源文件新建：单击“File”菜单下的“New”,修改：选择“File”→“Open”(即单击“File”的下拉菜单中的“Open”项，修改已有的源程序。C程序设计（第三版）在编辑(EDIT)状态下光标表示当前进行编辑的位置，在此位置可以进行插入、删除或修改，直到自已满意为止。C程序设计（第三版）保存：在编辑(EDIT)状态下光标表示当前进行编辑的位置，在此位置可以进行插入、删除或修改，直到自已满意为止。C程序设计（第三版）(3)对源程序进行编译选择“Compile”(或“Alt+F9”)对源程序进行编译。c1.cpp源程序，出现1个错误(error)，0个警告(warming)。C程序设计（第三版）(4)将目标程序进行连接选择菜单“Compile”→“Link”，如果不出现错误，会得到一个后缀为.exe的可执行文件。(5)执行程序选菜单“Run”→“Run”(或按“Ctrl+F9”键)。(6)退出TurboC++3.0环境选择“File”→“Quit”。C程序设计（第三版）第二章C程序设计（第三版）本章要点算法的概念算法的表示结构化程序设计方法C程序设计（第三版）主要内容2.1算法的概念2.2简单算法举例2.3算法的特性2.4怎样表示一个算法2.5化程序设计方法C程序设计（第三版）一个程序应包括两个方面的内容:•对数据的描述：数据结构(datastructure)•对操作的描述：算法(algorithm)著名计算机科学家沃思提出一个公式:数据结构+算法=程序数据结构＋算法＋程序设计方法＋语言工具完整的程序设计应该是:C程序设计（第三版）2.1算法的概念广义地说，为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”。•方法1：1+2，+3，+4，一直加到100加99次•方法2：100+(1+99)+(2+98)+…+(49+51)+50=100+49×100+50加51次对同一个问题，可有不同的解题方法和步骤例：求1001nnC程序设计（第三版）2.1算法的概念为了有效地进行解题，不仅需要保证算法正确，还要考虑算法的质量，选择合适的算法。希望方法简单，运算步骤少。计算机算法可分为两大类别：•数值运算算法：求数值解，例如求方程的根、求函数的定积分等。•非数值运算：包括的面十分广泛，最常见的是用于事务管理领域，例如图书检索、人事管理、行车调度管理等。C程序设计（第三版）2.2简单算法举例例2.1:求1×2×3×4×5步骤1：先求1×2，得到结果2步骤2：将步骤1得到的乘积2再乘以3，得到结果6步骤3：将6再乘以4，得24步骤4：将24再乘以5，得120如果要求1×2×…×1000，则要写999个步骤C程序设计（第三版）S1：使p=1。S2：使i=2S3：使p×i，乘积仍放在变量p中，可表示为：p×ipS4：使i的值加1，即i+1iS5：如果i不大于5，返回重新执行步骤S3以及其后的步骤S4和S5；否则，算法结束。最后得到p的值就是5!的值。可以设两个变量：一个变量代表被乘数，一个变量代表乘数。不另设变量存放乘积结果，而直接将每一步骤的乘积放在被乘数变量中。设p为被乘数，i为乘数。用循环算法来求结果,算法可改写：C程序设计（第三版）S1：1→pS2：3→iS3：p×i→pS4：i+2→pS5：若i≤11，返回S3。否则，结束。如果题目改为：求1×3×5×……×1000算法只需作很少的改动：C程序设计（第三版）用这种方法表示的算法具有通用性、灵活性。S3到S5组成一个循环，在实现算法时要反复多次执行S3，S4，S5等步骤，直到某一时刻，执行S5步骤时经过判断，乘数i已超过规定的数值而不返回S3步骤为止。此时算法结束，变量p的值就是所求结果。C程序设计（第三版）例2.2有50个学生，要求将他们之中成绩在80分以上者打印出来。设n表示学号，n1代表第一个学生学号，代表第i个学生学号。用G代表学生成绩，gi代表第i个学生成绩，算法表示如下:S1：1→iS2：如果≥80S3：i+1→iS4：如果i≤50，返回S2，继续执行