第1章 C語言與程序設(shè)計

1、C語言(yyn)程序設(shè)計第一章 C語言(yyn)與程序設(shè)計李振福主編C語言程序設(shè)計西安電子科技大學出版社共五十頁本課程的配套教材為：李振福主編.C語言(yyn)程序設(shè)計西安電子科技大學出版社 2013本課程的學時安排為： 理論學時48 實踐學時16共五十頁學習(xux)目標Hi, Mr. computer.Im human being. 計算機語言是人與計算機交流的工具。所以(suy)要學好C語言，就是要做到讓人與計算機相互理解對方。共五十頁怎樣(znyng)成為一名優(yōu)秀的程序員熱情，熱情，還是(hi shi)熱情具備獨立設(shè)計的能力運用計算機語言的能力具備創(chuàng)造力（從模仿他人開始，但不能養(yǎng)成惰性

2、，要學會獨立思考，獨立解決問題）嚴謹踏實的作風（編程序最耗費時間的地方是調(diào)試與查錯，嚴謹可以確保我們少犯錯誤，犯了錯誤容易改正）共五十頁具體步驟Step1：掌握數(shù)據(jù)類型、控制結(jié)構(gòu)、語法(yf)規(guī)則。 （識字、造句，授課為主） Step2：掌握程序分析(fnx)、算法、編程。 （體裁、布局。多看多練） Step3：循序漸進，先模仿，后分析。 Step4：重視上機，有效利用寶貴的上機時間， 切實掌握調(diào)試手段。共五十頁第一章 概述(i sh)1.1 計算機語言及其發(fā)展1.2 算法及其表示1.3 程序設(shè)計方法(fngf)1.4 C的特點1.5 C程序?qū)嵗?.6 C程序上機步驟1.7 小結(jié)共五十頁1.1

3、計算機語言(yyn)及其發(fā)展算法為解決(jiju)某一應(yīng)用問題而采用的解題步驟。對一個一元二次方程，若求其實數(shù)解，算法應(yīng)為：計算方程的判別式；如判別式小于零，則輸出方程沒有實根的信息；否則，計算方程的實根，并輸出計算結(jié)果。計算機能理解上述自然語言描述的算法么？共五十頁計算機語言的發(fā)展(fzhn)經(jīng)歷了三個階段：機器語言機器指令（由0 和 1組成），可直接執(zhí)行 難學、難記依賴機器的類型匯編語言用助記符代替機器指令，用變量代替各類地址。克服記憶的難點其他與機器語言類似高級語言類似數(shù)學語言、接近自然語言、具有通用性和可移植性，不依賴具體的計算機類型。共五十頁0 0 1 0 0 0 1 11 1 1

4、0 1 1 0 10 1 1 0 0 0 0 10 1 1 1 0 1 1 0 機器語言(j q y yn)程序MOV AX, 300HADD BX, AXMOV 2100H, BX HLT匯編語言源程序main( ) int a, b, c; a=300; b=18; c=a+b; printf(“ a+b= %dn”, c);高級語言源程序(C)共五十頁1.2 算法(sun f)與流程程序設(shè)計的靈魂是算法，而語言只是形式。可以說計算機語言只是一種工具，用來描述處理問題的方法和步驟。但是只要(zhyo)有正確的算法，可以利用任何一種語言編寫程序，使計算機進行工作，得出正確的結(jié)果。所謂“算法”

5、，指為解決一個問題而采取的方法和步驟，或者說是解題步驟的精確描述。算法應(yīng)具備有窮性、確定性、有效性、有零個或多個輸入（即：可以沒有輸入，也可以有輸入）、有一個或多個輸出（即算法必須得到結(jié)果）的特性。1.2.1 算法的概念共五十頁1.2.2 算法的表示(biosh)形式常用的算法(sun f)表示方法有自然語言、傳統(tǒng)流程圖、結(jié)構(gòu)化流程圖（N-S流程圖）、偽代碼、計算機語言等。（1）傳統(tǒng)流程圖常用的流程圖符號共五十頁【例1.1 】求5！ 算法分析：實際上是在做12345的運算。 算法步驟可以分為：步驟1：設(shè)變量p，被乘數(shù)，p=1；步驟2：設(shè)變量i，代表乘數(shù)，i=2；步驟3：使pi，乘積(chngj

6、)放在被乘數(shù)變量p中，可表示為：pip；步驟4：使i的值加1，即i+1i；步驟5：如果i不大于5，返回重新執(zhí)行步驟3以及其后的步驟4、步驟5；否則，算法結(jié)束。最后得到的p就是5!的值。 繪制流程圖開始p=1i=2pipi+1i結(jié)束i5真假共五十頁（2） N-S流程圖 基本結(jié)構(gòu)的順序組合可以表示任何復(fù)雜的算法結(jié)構(gòu)，于是基本結(jié)構(gòu)之間的流程線就屬于多余的了，于是美國(mi u)學者I.Nasii和B.shneiderman 于1973年提出了一種新的流程圖形式：將全部算法寫在一個矩形框內(nèi)，完全去掉了帶箭頭的流程線。這種流程圖稱為N-S結(jié)構(gòu)化流程圖，也稱盒圖。共五十頁例1.2 求5!的算法(sun f

7、)用N-S圖表示N-S圖不能表示非結(jié)構(gòu)化算法，而且當問題(wnt)很復(fù)雜時，N-S圖可能很大。共五十頁1.3 程序設(shè)計(chn x sh j)方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法（SPStructured Programming） 是由E. Dijkstra等人于1972年提出來的，它建立在Bohm、Jacopini證明的結(jié)構(gòu)定理的基礎(chǔ)上。結(jié)構(gòu)定理指出：任何程序邏輯都可以用順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)來表示。在結(jié)構(gòu)定理的基礎(chǔ)上，Dijkstra主張避免使用goto語句（goto語句會破壞這三種結(jié)構(gòu)形式），而僅僅用上述三種基本結(jié)構(gòu)反復(fù)嵌套來構(gòu)造程序。在這一思想指導(zhdo)下，進行程序設(shè)計時，可以用所謂“自

8、頂向下，逐步求精”的方式，對問題進行分解。 1.3.1 結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法 共五十頁一個結(jié)構(gòu)化程序應(yīng)符合以下標準：（1）程序僅由順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)組成，基本結(jié)構(gòu)可以嵌套。（2）每種基本結(jié)構(gòu)都只有一個入口和一個出口，即一端進，一端出。這樣的結(jié)構(gòu)置于其他結(jié)構(gòu)之間時，程序的執(zhí)行順序必然是從前一結(jié)構(gòu)的出口到本結(jié)構(gòu)的入口，經(jīng)本結(jié)構(gòu)內(nèi)部的操作，到達(dod)本結(jié)構(gòu)的唯一出口，體現(xiàn)出流水化特點。（3）程序中沒有死循環(huán)（不能結(jié)束的循環(huán)）和死語句（程序中永遠執(zhí)行不到的語句）。 AB(a)PPA(b)(c)成立不成立成立不成立AB共五十頁結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法遵循的原則自頂向下，逐步求精。 模

9、塊化設(shè)計。 程序結(jié)構(gòu)化。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計過程 分析問題(wnt)（Question）設(shè)計算法（Algorithm）編寫程序（Program）簡稱QAP方法。共五十頁1.3.2 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(chn x sh j)方法 在結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計中，解決某一個問題，就是要確定這個問題能夠分解為哪些函數(shù)，數(shù)據(jù)(shj)能夠分解為哪些基本的類型，如int、double等。也就是說，思考方式是面向機器結(jié)構(gòu)的，而不是面向問題結(jié)構(gòu)的，需要在問題結(jié)構(gòu)和機器結(jié)構(gòu)之間建立聯(lián)系。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法的思考方式是面向問題的結(jié)構(gòu)，它認為現(xiàn)實世界是由一個個對象組成的。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法解決某個問題時，要確定這個問題是

10、由哪些對象組成的。 共五十頁對象由數(shù)據(jù)和操作構(gòu)成消息由三個部分組成：接受消息的對象；要執(zhí)行的函數(shù)的名字；函數(shù)需要(xyo)的參數(shù)。面向?qū)ο蟮闹饕匦裕悍庋b繼承多態(tài)對象數(shù)據(jù)操作共五十頁面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(chn x sh j)過程 （1）面向?qū)ο蟮姆治觯∣OA）。 （2）面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(shj)（OOD）。（3）面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)（OOI）。 共五十頁結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(shj)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(shj)的比較ProgramFunctionFunctionFunctionProgramOperationsDataOperationsData共五十頁1.4 C的特點(tdin)1. C語言(yyn)的特點

11、語言結(jié)構(gòu)化語言簡潔功能強大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富運算符豐富生成的代碼質(zhì)量高可移植性好共五十頁2. C+的特點(tdin)與C語言兼容，既支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，也支持結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計。修補了C語言中的一些漏洞，提供更好的類型(lixng)檢查和編譯時的分析功能。生成目標程序質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。提供了異常處理機制，簡化了程序的出錯處理。函數(shù)可以重載及可以使用缺省參數(shù)。提供了模板機制。共五十頁1.5 C程序(chngx)實例例1.3簡單的C語言程序(chngx)。#include /*預(yù)處理命令*/main( ) /*主函數(shù)*/ printf(My first C program!n); /*輸出雙引號

12、中的內(nèi)容*/1.5.1 C語言程序?qū)嵗参迨摗纠?.4 】求兩個(lin )整數(shù)之和#include main() /*主函數(shù)*/int a,b,sum; /*設(shè)置變量(binling)的數(shù)據(jù)類型*/a=1; /*給變量賦初值*/b=2;sum=a+b; /*加法運算*/printf(sum=%dn,sum);共五十頁重點(zhngdin)C程序的基本(jbn)結(jié)構(gòu)是函數(shù)，函數(shù)是完成某個整體功能的最小單位。C函數(shù)從左花括號開始，到對應(yīng)的右花括號結(jié)束。main()可以在程序的任何位置上，但C程序執(zhí)行時，總是從main()函數(shù)開始。共五十頁1.5.2 C+程序(chngx)實例例1.5簡單(ji

13、ndn)的C+程序。#include void main()coutHello! My first C+ program!n;共五十頁例題(lt)解析 1.一 個C程序由若干個C函數(shù)組成各個函數(shù)在文件中的書寫(shxi)位置為。 A) 任意 B) 第一個函數(shù)必須是主函數(shù)其他函數(shù)任意 C) 必需完全按調(diào)用的順序排列 D)其他函數(shù)必須在前，主函數(shù)必須在最后 你能回答下面問題嗎？共五十頁2. 在一個C程序中。 A) main函數(shù)必須出現(xiàn)在所有(suyu)函數(shù)之前 B) main函數(shù)必須出現(xiàn)在所有函數(shù)之后 C) main函數(shù)可以在任何地方出現(xiàn) D) main函數(shù)必須出現(xiàn)在固定位置上共五十頁3. 以下敘

14、述中正確的是。 A) C程序中注釋部分可以處現(xiàn)在程序中任何合適的地方 B) 花括號“”和“”只能作為函數(shù)體的定界符 C) 構(gòu)成C程序的基本單位是函數(shù)，所有函數(shù)名都可以由用戶(yngh)命名 D) 分號是C語句之間的分隔符，不是語句的一部分共五十頁4.以下敘述中正確的是。 A) C語言的源程序不必通過編譯就可以直接(zhji)運行 B) C語言中的函數(shù)不可以進行單獨編譯 C) C源程序經(jīng)編譯形成的二進制代碼可以直接運行 D) C語言中的每條可執(zhí)行語句最終都將被轉(zhuǎn)換成二進制的機器指令共五十頁5.以下(yxi)說法中正確的是。 A) C語言程序總是從第一個定義的函數(shù)開始執(zhí)行 B) C語言程序總是從m

15、ain()函數(shù)開始執(zhí)行 C) C語言程序中的main()函數(shù)必須放在程序的開始部分 D) 一個C函數(shù)中只允許一對花括號共五十頁1.6 C程序(chngx)上機步驟一般情況下，開發(fā)一個C應(yīng)用程序可以按照(nzho)如下步驟來進行：創(chuàng)建一個項目；編輯項目中的源代碼；編譯項目中的文件；糾正編譯中出現(xiàn)的錯誤；運行可執(zhí)行的文件。共五十頁1.6.1 Microsoft Visual C+6.0 集成(j chn)環(huán)境簡介Visual C+ 6.0提供了一個支持可視化編程的集成開發(fā)環(huán)境：Visual Studio（又名Developer Studio）。Developer Studio是一個通用的應(yīng)用程序集

16、成開發(fā)環(huán)境，它不僅支持Visual C+，還支持Visual Basic，Visual J+，Visual InterDev等Microsoft系列開發(fā)工具。Developer Studio采用標準的多窗口Windows用戶界面，包含項目工作區(qū)、ClassWizard、AppWizard、WizardBar、Component Gallery等。Developer Studio提供了許多工具，包含一個文本編輯器、資源編輯器、工程編譯(biny)工具、一個增量連接器、源代碼瀏覽器、集成調(diào)試工具，以及一套聯(lián)機文檔。使用Developer Studio，可以完成創(chuàng)建、調(diào)試、修改應(yīng)用程序等各種操作。共

17、五十頁1.6.2 C程序(chngx)上機步驟（1） 啟動Visual C+6.0進入Developer Studio編譯(biny)環(huán)境共五十頁（2） 單擊主窗口(chungku)菜單欄中的“File”(文件)菜單項，單擊下拉式菜單中的選項“New”(新建)，彈出新建對話框。（3） 在“New”(新建)對話框上選擇“Projects”(工程)選項卡，選擇“Win32 Console Application”（Win32控制臺應(yīng)用程序）共五十頁共五十頁（4）在“Project Name”(工程名稱)文本框內(nèi)輸入工程名稱為exam1。工程文件存放的位置可點擊按鈕 ，選擇路徑，點擊確定(qudng

18、)按鈕。（5）在彈出的對話框(如下圖所示)中，選擇一個建立一個空項目的單選按鈕，再點擊“Finish”（完成）按鈕。共五十頁共五十頁（6）在彈出的對話框中，給出了新建工程的一些信息，點擊(din j)“OK”（確定）按鈕。共五十頁（7）再單擊“File”菜單(ci dn)中的“New”命令，選擇“Files”選項卡，選擇“Text File”，注意“Add to project”應(yīng)勾選。共五十頁（8）在“File”文本框內(nèi)輸入文件名稱“1.c”，點擊“OK”按鈕。（9）逐行輸入源程序直至完畢，如下圖所示。然后點擊“File”菜單(ci dn)的“Save”（保存）命令。#include stdio.hmain()printf(My first C program!n);共五十頁共五十頁（10）單擊工具欄上的紅色嘆號或按“CtrlF5”執(zhí)行程序，出現(xiàn)如圖所示對話框，此時顯示(xinsh)程序運行結(jié)果。共五十頁1.5.2 C+程序(chngx)上機步驟 （1）按照C程序上機步驟（1）（6）操作，建立(jinl)一個工程exam2，再單擊“File”菜單中的“New”命令，選擇“Files”選項卡，選擇“C+ Source File”，如下圖所示。注意“Add to project”應(yīng)勾選。共五十頁（2）在“File”文本框內(nèi)