《C语言程序设计》教案(清华谭浩强)

1第一章Ｃ语言及程序设计概述本章要求：了解C语言的特点、C语言与其它高级语言相比有什么异同；了解C程序在PC机上的建立、编译和运行过程；了解C语言程序设计思想的基本篇；重点：①C语言的主要特点；②C语言在PC机上的运行过程及上机操作过程；③常用算法的应用难点：无一、C语言概述C语言是目前国际上在各种计算机运行较为广泛流行的一种高级语言。主要表现为：C语言：适合于作为系统描述语言——可用来写系统软件。具有高级语言的特点，又有低级语言（汇编语言）的特点。C语言：是AT&T贝尔实验室的DennisRitchie在1972年发明的。C语言：是在B语言的基础上发展起来的。（ALGOL60）C语言：最早开始是用于UNIX操作系统。（C语言和UNIX是相辅相成的）DBASE、MicrosoftExel、MicrosoftWord、PC-DOS等，则是用C语言加上若干汇编子程序编写的。1983年：——制定的新标准，称为（美国国家标准化协会）ANSIC1987年：——TurboC1.0(Borland)1988年：TC1.5(图形和文本窗口)1989年：——TurboC2.0（DOS操作系统、查错、Tiny模式生成com文件）1991年：——TurboC++(3.0)支持windows3.X说明：TurboC语言可以在程序的任何地方嵌入汇编代码，提高速度，可以直接使用存储器和寄存器。二．C语言的特点1．语言简洁、紧凑、使用方便、灵活C语言：——共有32个关键字，9种控制语句；程序书写自由，主要用小写字母表示；2．运算符丰富2C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符；即：把括号、赋值、强制类型转换都作为运算符处理3．有丰富的数据类型整型、实型、字符型、数据类型、指针类型、结构体类型、共用体（联合）类型等。实现复杂的数据结构（链表、树、栈、图）的运算。4．具有结构化的功能，用函数作为程序模块，实现程序的模块化5．语法限制不太严格，程序设计自由度大。（放宽了语法检查）例：1）对数组下标越界不作检查，由程序编写者自己保证程序的正确；2）整型数据、字符型数据、逻辑型数据可以通用。6．能直接访问物理地址，能进行位（bit）操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。7．生成目标代码质量高，程序执行效率高。8．用C语言编写的程序，移植性较好。说明：C语言比其它高级语言难掌握，对编程人员要求较高程序员使用C语言编写程序会感到限制少、灵活性大，功能强，可以编写出任何类型的程序。三．C程序的构成例：main()/*主函数*/{inta，b，sum；/*定义变量*/a=123；b=456；sum=a+b；printf(“sumis%d\n”，sum)；/*输出变量*/}说明：1）程序一般用小写字母书写；2）每个程序必须要有一个main()（只能一个），称主函数；注：C程序是由函数构成的，函数是C程序的基本单位。函数：系统提供的库函数；用户设计的函数。3）程序体必须在{}之间；4）每个语句的结尾，必须要有“；”作为终止符。5）用/*………..*/作注释3四、C程序的上机过程1．演示书：P5程序2．上机步骤书：P7注：C语言是一种编译语言，编译语言的特点：C编译程序Link程序3．DOS下C语言的运行目前DOS下运行C语言软件为：TurboC2.0（1）TurboC2.0的特点：是一个把①编辑②编译③连接④运行等全部操作集中在一个界面上。（2）TurboC2.0的操作及运行书：P8五、算法的概念1．算法的概念书：P13算法：程序的操作步骤。程序中的数据在程序设计中：操作步骤有：程序=数据结构+算法沃思NikiklausWirth程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境2．计算机算法分为两大类：①数值运算算法②非数值运算算法（1）数值运算算法：求数值解；通过运算得出一个具体值，如求方程的根等注：数值运算一般有现成的模型，算法较成熟。（2）非数值运算算法：用于事务管理，如图书检索、人事管理等。3、常用简单算法（1）累乘即：1×2×3×4×5……×1001×2→S（结果）S×3→S（结果）S×4→S（结果）┇S×100→S（结果）源程序*.C目标程序*.OBJ执行程序*.EXE编译连接4（2）累加即：1+2+3+4+5……+1001+2→S（结果）S+3→S（结果）S+4→S（结果）┇S+100→S（结果）（3）找最大值5，2，4，12，95→max(max放最大值，后面的数都和它比较)2max不成立4max不成立12max成立：12→max9max不成立注：该算法可扩展为在一批数据中，找某一个数（4）其它算法P15例2.2例2.3例2.4例2.5课余自学(必须)4、算法的表示常用的有：①自然语言②传统流程图③结构化流程图④伪代码⑤PAD图（1）传统流程图起止框输入输出框判断框处理框流程线连接点表示方法：P19例注：传统流程图对流程线的使用没有严格限制，难以实现结构化程序设计为了限制流程线的滥用，提出三种基本结构：①顺序结构②选择结构③循环结构顺序结构选择结构ft.f语句表达式表达式t语句语句语句1语句25循环结构表达式语句语句表达式a)“当型”结构b)“直到型”结构（2）N-S流程图特点：去掉了带箭头的流程线，全部算法写在一个矩形框内。称N-S结构化流程图PA成立不成立当P1成立ABABA直到P1成立顺序结构选择结构循环结构作业：p372.4上机：熟悉TurboC2.0的操作及运行6第三章数据类型、运算符与表达式本章要求：本章是C语言的基本概念开篇，所介绍的概念是学习C语言的基础；要求熟练掌握数据类型、运算符与表达式。重点：①C语言数据类型定义的方法和分类。②C语言运算符、表达式的使用以及它们的主要特点。难点：自增、自减运算符、赋值运算符、逗号运算符及它们的混合使用一．数据类型概念：算法处理的对象——是数据，而数据是以某种特定的形式出现。在C语言中，数据有：常量、变量；一般它们都有一定的数据类型。（C语言的数据结构是以数据类型形式出现的）1．数据类型分类：整型int基本类型字符型单精度型float实型（浮点型）枚举类型双精度型double数据类型数组类型构造类型结构体类型struct共用体（联合）类型union指针类型*空类型void说明：在程序中对用到的所有数据都必须指定其数据类型。2．C语言中的常量和变量常量：——在程序运行过程中，其值不能被改变的量。变量：——在程序运行过程中，其值可以改变的量。说明：1）常量和变量，都要有一个名字表示它；习惯上，符号常量(别名)名用大写，变量用小写。符号常量的定义为：#defineP30其它常量：直接用数据表示例：2345.5‘e’3e+22）在C语言中，对变量要先定义，后使用。3）如果一个变量被指定为一确定类型后，在C语言编译时，就能为其分配相应的存储单元。7a变量名存储地址）20003变量值存储单元地址的概念3．常用的基本数据类型（1）整型1）整型常量：十进制整数123，-11，0非0开头八进制整型0123，-0110开头十六进制整型0x110x200x0D0XFF0x4e0x/0X开头说明：在一个整常量后面加一个字母：l或L，是长整型常量。22L0733L0xae4l2）整型变量：定义存储字节数的范围基本型intx（2字节）-32768~32767短整型shortintx（2字节）-32768~32767长整型longintx（4字节）-2,147,483,648~2,147,483,647无符号型unsignedintx（2字节）0~65535unsignedshortx（2字节）0~65535unsignedlongx（4字节）0~4,294,967,295注：数据在内存中是以：二进制形式存放如：9为00001001例：x=13;x=015;x=0xD存储结构见P44图3.5注：数据超过数据范围，会发生数据溢出例3.2、3.3（2）实型（浮点数）1）实型常量：十进制整数1.23.0123指数形式1.23e3，1.00e-32）实型变量：数的表示范围P46表3.2单精度floatx（4字节）3.4x10-38~3.4x1038TC默认双精度doublex（8字节）1.7x10-308~1.7x10308说明：实型常量不分float和double，只有十进制表达方式有的C编译系统64位存储方式，如尾加f或F可表示32位：324.567f例：x=1.23;x=123e3P47例3.4(存储精度)8（3）字符型1）字符常量：a)用单引号括起来的一个字符‘a’‘A’b)转义字符（由“\专用字母”）书P48表3.3例3.5\0字符串结束符\n换行\t水平制表\ddd八进制数\xdd十六进制数2）字符变量：charc（1字节）说明：一个字符变量，只能放一个字符常量。实际是把该常量的ASCII值，送入字符变量中。即：‘B’（66）c（字符变量）书P374ASCII表p50例3.6-7c=‘B’c的内容为66故：字符数据可以进行算术运算；即：c=‘B’+2为68字符数据在内存中的存储方式书P50unsignedchar0-255char-128-127有符号数在TC中是用补码表示的127(0x7f)01111111128(0x80)10000000复习：补码的规定：正数：其原码、反码、补码相同负数：最高位为1，其余各位为原码的反码(原码的相应位取反)，然后对整个数加1。140(0x8c)10001100→11110011+1(取反加1)→11110100→-0x74-0x7410001011+1(取反加1)→10001100→0x8c(0x80为负数-74高位为1)3）字符串常量用双引号括起来的字符“a”，“ABFD”“a”=“a\0”‘A’说明：C规定，在每一个字符串的结尾应加一个“字符串结束标志”（\0），以便系统判断字符串是否结束。4．各类数值间的混合运算1）整型、字符型、单精度型、双精度型数据——可以混合运算2）字符型、整型——可以通用规则：高doublefloatlongunsigned低intchar，short例如10+’a’+1.5-8765.1234*’b’-858873.593200(TC默认69位小数)10+97+1.5-8765.1234*98二．运算符和表达式C表达式：由变量、常量、函数等运算对象和运算符组成的式子C运算符作用：1）能把一些基本运算模块用单一的运算符处理2）使用丰富的运算符，构成多种表达式C运算符有优先级，优先级高的先执行，同级的由结合规则决定其处理规则C运算符有两种结合规则：1）从左到右的结合运算顺序；即：a=5+x－10；运算对象与左边运算符结合2）从右到左的结合运算顺序；即：x=y=7；运算对象与右边运算符结合C运算符分类书P551．基本运算符(算术运算符)C语言有7个基本运算符1）单目运算符：（表示符号）正号“+”负号“-”2）双目运算符：+、-、*、/、%（模运算，求余运算，两侧为整数）说明：a）运算顺序的结合方向从左到右b）求余（取模）运算符是对两个整数相除的余数，计算结果的符号与第一个数的符号相同。即：-5%3值为-2、-5%-3值为-2、5%-3值为22．自增、自减运算符(优先级高于算术，右结合)作用：——使变量的值增1或减1++i（--i）——在使用i之前，先使i的值加1（减1），然后再使用i。i++（i--）——先使用i的值，然后再使i加1（减1）。例：i=4;j=++i;i值为5，值为5；j=i++;i值为5，j值为4说明：1）自增、自减运算符++(--)，只能用于变量，不能用于常量或表达式即：5++、（a+b）++——不合法2）运算顺序的结合方向从右到左例例：main(){inti=3z,x,y;10z=(i++)+(i++)+(i++)x=y=3;//结果：z值为9i值为6z=x+++y;//变量x右结合运算符++（不是3+4+5=12）printf(z=%d,x=%d,y=%d,z,x,y);}输出结果：z=6x