第1章-C語(yǔ)言概述

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)北京建筑工程學(xué)院BeijingArchitectureandCivilEngineeringInstituteTheCProgrammingLanguage2教材及參考書(1)教材譚浩強(qiáng)《C程序設(shè)計(jì)教程》清華大學(xué)出版社2007譚浩強(qiáng)《C程序設(shè)計(jì)教程學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》清華大學(xué)出版社2007TheCProgrammingLanguage3教材及參考書(2)參考書計(jì)算機(jī)等級(jí)考試相關(guān)書籍上機(jī)軟件VisualC++6.0TheCProgrammingLanguage4考試評(píng)定平時(shí)成績(jī)（上機(jī)練習(xí)、單元測(cè)試）期中考試期末考試TheCProgrammingLanguage5上課與催眠TheCProgrammingLanguage6短暫的課間休息TheCProgrammingLanguage7槍手與考試技巧TheCProgrammingLanguage8幾家歡喜幾家愁TheCProgrammingLanguage9教學(xué)內(nèi)容第一章C語(yǔ)言概述第二章數(shù)據(jù)類型第三章順序結(jié)構(gòu)第四章選擇結(jié)構(gòu)第五章循環(huán)結(jié)構(gòu)第六章數(shù)組第七章函數(shù)調(diào)用第八章指針第九章結(jié)構(gòu)體與共用體第十章文件操作TheCProgrammingLanguage10內(nèi)容提綱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C語(yǔ)言出現(xiàn)的歷史背景C語(yǔ)言的特點(diǎn)C語(yǔ)言程序引例C語(yǔ)言程序的運(yùn)行步驟與調(diào)試方法運(yùn)行步驟調(diào)試方法TheCProgrammingLanguage11計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)程序原理計(jì)算機(jī)之所以能自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，是因?yàn)椴捎昧舜鎯?chǔ)程序原理。計(jì)算機(jī)的工作體現(xiàn)為執(zhí)行程序。程序是控制計(jì)算機(jī)完成特定功能的一組有序指令的集合。編寫程序所使用的語(yǔ)言稱為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它是人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流的工具。TheCProgrammingLanguage12幾個(gè)基本概念指令：規(guī)定計(jì)算機(jī)完成一定操作的命令。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：要使計(jì)算機(jī)能夠理解人給出的各種指令，就需要在人和計(jì)算機(jī)之間有一種特定的語(yǔ)言，人和計(jì)算機(jī)都能夠識(shí)別，這種特定的語(yǔ)言就是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，也叫程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序：使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的用來(lái)使計(jì)算機(jī)完成一定任務(wù)的一段“文章”稱為程序。程序設(shè)計(jì)：編寫程序的工作稱為程序設(shè)計(jì)。TheCProgrammingLanguage131.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言按其與硬件接近的程度，可以劃分為低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言兩大類。低級(jí)語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，分別被稱為第一代語(yǔ)言和第二代語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言：包括過(guò)程式語(yǔ)言和非過(guò)程式語(yǔ)言，稱為第三代語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言低級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言過(guò)程式語(yǔ)言非過(guò)程式語(yǔ)言TheCProgrammingLanguage14機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器指令：由0和1組成的二進(jìn)制編碼機(jī)器語(yǔ)言：計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別的機(jī)器指令的集合機(jī)器語(yǔ)言程序舉例（9+8）特點(diǎn)：機(jī)器能直接識(shí)別、執(zhí)行效率高。難學(xué)、難記、難寫、難檢查、難移植。TheCProgrammingLanguage15機(jī)器語(yǔ)言程序舉例指令序號(hào)機(jī)器指令指令功能11011000000001001把加數(shù)9送到累加器AL中20000010000001000把累加器AL中的內(nèi)容與另一個(gè)數(shù)相加，結(jié)果存在累加器AL中（即完成9+8運(yùn)算）311110100停止操作TheCProgrammingLanguage16匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言：引入助記符代替指令匯編語(yǔ)言程序舉例（9+8）特點(diǎn)：可讀性好，容易查錯(cuò)、方便。機(jī)器不能直接識(shí)別、需翻譯、可移植性差。匯編程序匯編語(yǔ)言源程序目標(biāo)程序TheCProgrammingLanguage17匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句序號(hào)匯編語(yǔ)言指令指令功能1MOVAL9把加數(shù)9送到累加器AL中2ADDAL8把累加器AL中的內(nèi)容與另一個(gè)數(shù)相加，結(jié)果存在累加器AL中（即完成9+8運(yùn)算）3HLT停止操作TheCProgrammingLanguage18高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：接近自然語(yǔ)言，脫離具體機(jī)器，與指令系統(tǒng)無(wú)關(guān)高級(jí)語(yǔ)言處理程序：翻譯程序翻譯程序的工作方式：解釋方式：口譯。逐條語(yǔ)句地執(zhí)行。編譯方式：筆譯。經(jīng)過(guò)編譯處理后，生成目標(biāo)代碼TheCProgrammingLanguage19高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)高級(jí)語(yǔ)言語(yǔ)言程序舉例（9+8）特點(diǎn):

易編寫、易讀、易查錯(cuò)、不依賴具體機(jī)器需要配合使用翻譯程序解釋程序高級(jí)語(yǔ)言源程序執(zhí)行結(jié)果編譯程序連接程序高級(jí)語(yǔ)言源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序TheCProgrammingLanguage20高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)BASIC語(yǔ)言程序C語(yǔ)言程序VB語(yǔ)言程序S=9+8ENDMain(){ints;s=9+8;}PrivateSubForm_Load()s=9+8;ENDSubTheCProgrammingLanguage211.2Ｃ語(yǔ)言出現(xiàn)的歷史背景C語(yǔ)言是國(guó)際上廣泛流行的高級(jí)語(yǔ)言。C語(yǔ)言是在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。B（BCPL）語(yǔ)言是1970年由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的,并用于編寫了第一個(gè)UNIX操作系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單,接近硬件，缺點(diǎn)：過(guò)于簡(jiǎn)單,功能有限。1972年至1973年貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語(yǔ)言，并用之改寫了原來(lái)用匯編編寫的UNIX。后來(lái),C語(yǔ)言多次做了改進(jìn),但主要還是在貝爾實(shí)驗(yàn)室使用。TheCProgrammingLanguage22Ｃ語(yǔ)言的歷史背景1977年出現(xiàn)了《可移植C語(yǔ)言編譯程序》，推動(dòng)了UNIX在各種機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，C語(yǔ)言也迅速得到推廣，其發(fā)展相輔相成。1978年在BrianW.Kernighan和DennisM.Ritchie合著的影響深遠(yuǎn)的名著《TheCProgrammingLanguage》中介紹的C語(yǔ)言成為后來(lái)廣泛使用的C語(yǔ)言版本的基礎(chǔ),被稱為標(biāo)準(zhǔn)C。1978年以后，C語(yǔ)言先后移植到大、中、小、微型計(jì)算機(jī)上，風(fēng)靡世界,成為最廣泛的幾種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之一。1983年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ANSI)根據(jù)C語(yǔ)言各種版本對(duì)C的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了新的標(biāo)準(zhǔn)ANSIC，比標(biāo)準(zhǔn)C有了很大的發(fā)展。TheCProgrammingLanguage23Ｃ語(yǔ)言的歷史背景1987年，ANSI公布了新標(biāo)準(zhǔn)----87ANSIC。1989年，ANSI又公布了一個(gè)新的C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)----C891990年，ISO接受C89作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通常稱為C901999年，ISO對(duì)C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，在基本保留原來(lái)的C語(yǔ)言特征的基礎(chǔ)上，增加了一些面向?qū)ο蟮奶卣?，?jiǎn)稱為C99。目前流行的C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)大多是以C89為基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。TheCProgrammingLanguage24Ｃ語(yǔ)言的歷史背景說(shuō)明：不同版本的C編譯系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言功能和語(yǔ)法規(guī)則又略有差別。因此我們應(yīng)了解所用的C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)的特點(diǎn)。本教材的敘述基本上以C89為基礎(chǔ)的。TheCProgrammingLanguage251.3Ｃ語(yǔ)言的特點(diǎn)語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊,使用方便、靈活。32個(gè)關(guān)鍵字、9種控制語(yǔ)句,程序形式自由。運(yùn)算符豐富。34種運(yùn)算符。數(shù)據(jù)類型豐富,提供整型、浮點(diǎn)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等，能用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹(shù)、棧等)的運(yùn)算。C語(yǔ)言是完全模塊化和結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言。TheCProgrammingLanguage26Ｃ語(yǔ)言的特點(diǎn)語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格,程序設(shè)計(jì)自由度大。允許直接訪問(wèn)物理地址,可直接對(duì)硬件進(jìn)行操作。兼有高級(jí)和低級(jí)語(yǔ)言的功能。目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10％-20%。用C語(yǔ)言編寫的程序可移植性好。基本上不做修改就能用于各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。TheCProgrammingLanguage27Ｃ語(yǔ)言的特點(diǎn)解釋1：C++是由于開(kāi)發(fā)大型應(yīng)用軟件的需要而產(chǎn)生的，并不是所有的人都要去編寫大型軟件；解釋2：面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)是面向過(guò)程。C++是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，C是面向過(guò)程的，學(xué)起來(lái)比C語(yǔ)言困難得多，所以不太適合程序設(shè)計(jì)的初學(xué)者。問(wèn)題：

既然有了面向?qū)ο蟮腃++語(yǔ)言，為什么還要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言？TheCProgrammingLanguage28內(nèi)容提綱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C語(yǔ)言出現(xiàn)的歷史背景C語(yǔ)言的特點(diǎn)C語(yǔ)言程序引例C語(yǔ)言程序的運(yùn)行步驟與調(diào)試方法運(yùn)行步驟調(diào)試方法TheCProgrammingLanguage29引例1例1.1#include<stdio.h>void

main(){

printf("ThisisaCprogram.\n");}/*文件包含*//*主函數(shù)*//*函數(shù)體開(kāi)始*//*輸出語(yǔ)句*//*函數(shù)體結(jié)束*/

說(shuō)明：

main-主函數(shù)名，void-函數(shù)類型每個(gè)C程序必須有一個(gè)主函數(shù)main{}是函數(shù)開(kāi)始和結(jié)束的標(biāo)志,不可省每個(gè)C語(yǔ)句以分號(hào)結(jié)束使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)時(shí)應(yīng)在程序開(kāi)頭一行寫：#include<stdio.h>說(shuō)明：

本程序的作用是輸出一行信息:ThisisaCprogram.TheCProgrammingLanguage30引例2例1.2求兩數(shù)之和

#include<stdio.h>

voidmain()/*求兩數(shù)之和*/

{

inta,b,sum;/*聲明，定義變量為整型*/

/*以下3行為C語(yǔ)句*/

a=123;b=456;

sum=a+b;

printf("sumis%d＼n",sum);

}說(shuō)明：

/*……*/表示注釋。注釋只是給人看的,對(duì)編譯和運(yùn)行不起作用。所以可以用漢字或英文字符表示，可以出現(xiàn)在一行中的最右側(cè)，也可以單獨(dú)成為一行。說(shuō)明：

輸出一行信息:sumis579TheCProgrammingLanguage31例1.3求2個(gè)數(shù)中較大者。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

intmax(intx,inty);

inta,b,c;

scanf(“％d,％d”,&a,&b);

c=max(a,b);

printf(“max=％d\\n”,c);

}

intmax(intx,inty)

{

intz;

if(x>y)z=x;

elsez=y;

return(z);

}說(shuō)明：本程序包括main和被調(diào)用函數(shù)max兩個(gè)函數(shù)。max函數(shù)的作用是將x和y中較大者的值賦給變量z。return語(yǔ)句將z的值返回給主調(diào)函數(shù)main。程序運(yùn)行情況如下：8,5↙(輸入8和5賦給a和b)max=8(輸出c的值)引例3一旦涉及到比較大小都需要引入中間變量TheCProgrammingLanguage32C程序構(gòu)成C程序：C程序是由函數(shù)構(gòu)成的。容易實(shí)現(xiàn)模塊化。一個(gè)函數(shù)由兩部分組成:函數(shù)的首部：例1.3中的max函數(shù)首部intmax(intx,inty)函數(shù)體：花括號(hào)內(nèi)的部分。若一個(gè)函數(shù)有多個(gè)花括號(hào),則最外層的一對(duì)花括號(hào)為函數(shù)體的范圍函數(shù)體包括兩部分：聲明部分：inta,b,c;可缺?。ɡ?.1）執(zhí)行部分：由若干個(gè)語(yǔ)句組成。可缺?。蘸瘮?shù)）TheCProgrammingLanguage33空函數(shù)及其作用空函數(shù)：函數(shù)的聲明部分和執(zhí)行部分都可缺省，例如：voiddump(){}

這是一個(gè)空函數(shù),什么也不做,但是合法的函數(shù)。作用：模塊化中待編函數(shù)TheCProgrammingLanguage34C程序構(gòu)成C程序總是從main函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行的，與main函數(shù)的位置無(wú)關(guān)。C程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個(gè)語(yǔ)句，一個(gè)語(yǔ)句可以分寫在多行上，C程序沒(méi)有行號(hào)。每個(gè)語(yǔ)句和數(shù)據(jù)聲明的最后必須有一個(gè)分號(hào)。分號(hào)是C語(yǔ)句的必要組成部分。即使是程序中最后一個(gè)語(yǔ)句也應(yīng)包含分號(hào)。TheCProgrammingLanguage35C程序構(gòu)成C語(yǔ)言本身沒(méi)有輸入輸出語(yǔ)句。輸入和輸出的操作是由庫(kù)函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來(lái)完成的。C對(duì)輸入輸出實(shí)行“函數(shù)化”?？梢杂?*……*/對(duì)C程序中的任何一行或數(shù)行做注釋。一個(gè)好的、有使用價(jià)值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋，以增加程序的可讀性。TheCProgrammingLanguage36內(nèi)容提綱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C語(yǔ)言出現(xiàn)的歷史背景C語(yǔ)言的特點(diǎn)C語(yǔ)言程序引例C語(yǔ)言程序的運(yùn)行步驟與調(diào)試方法運(yùn)行步驟和運(yùn)行方法調(diào)試方法TheCProgrammingLanguage37Ｃ程序的運(yùn)行步驟Ｃ程序的運(yùn)行步驟上機(jī)輸入與編輯源程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行編譯與庫(kù)函數(shù)連接運(yùn)行目標(biāo)程序TheCProgrammingLanguage38Ｃ程序的運(yùn)行方法上機(jī)運(yùn)行Ｃ程序的方法目前使用的大多數(shù)C編譯系統(tǒng)都是集成環(huán)境(IDE)的?？梢杂貌煌木幾g系統(tǒng)對(duì)C程序進(jìn)行操作常用的有TurboC2.0、TurboC++3.0、VisualC++6.0等前一段時(shí)間，TurboC2.0用得比較多，但TurboC2.0是用于DOS環(huán)境的，不能用鼠標(biāo)進(jìn)行操作，很不方便，所以今年來(lái)不少人改為用TurboC++3.0或VisualC++6.0對(duì)C程序進(jìn)行編譯TheCProgrammingLanguage39C程序的運(yùn)行1.安裝VC++6.0和進(jìn)入VC++6.0集成環(huán)境(1)VisualC++6.0適用于Windows環(huán)境。首先在所用的計(jì)算機(jī)上安裝VisualC++6.0系統(tǒng)。安裝完后，雙擊VisualC++6.0圖標(biāo)，就能進(jìn)入VC++6.0集成環(huán)境。TheCProgrammingLanguage40C程序的運(yùn)行(2)在VC++主窗口的頂部是VC++的主菜單欄。其中包含9個(gè)項(xiàng)∶FileEditViewInsertProjectBuildToolswindowsHelp；主窗口的左側(cè)是項(xiàng)目工作區(qū)窗口（用來(lái)顯示所設(shè)定的工作區(qū)的信息），右側(cè)是程序編輯窗口（用來(lái)輸入和編輯源程序）。TheCProgrammingLanguage41C程序的運(yùn)行2.輸入和編輯源程序（1）新建一個(gè)源程序①在VC++主窗口的主菜單欄中選擇“File”，然后選擇“New”TheCProgrammingLanguage42C程序的運(yùn)行單擊屏幕上出現(xiàn)的“New”對(duì)話框上方的“Files”，在其下拉菜單中選擇“C++SourceFile”項(xiàng)；然后在對(duì)話框右半“Location”文本框中輸入準(zhǔn)備編輯的源程序文件的存儲(chǔ)路徑（假定為D:\cc）；在其上方的File(文件)文本框中輸入準(zhǔn)備編輯的源程序文件的名字（輸入c1-1.c）。TheCProgrammingLanguage43C程序的運(yùn)行②輸入和編輯源程序單擊“OK”按鈕后，回到VC++主窗口程序，編輯窗口已激活，即可輸入和編輯源程序。在輸入過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，可以利用全屏幕編輯方法進(jìn)行修改編輯。TheCProgrammingLanguage44說(shuō)明：

VC++6.0可以編譯后綴為.c的C源程序，也可以編譯后綴為.cpp的C++源程序。

C程序的運(yùn)行③源程序的保存檢查無(wú)誤后，在主菜單欄中選擇“File”(文件)，并在其下拉菜單中選擇“Save”(保存)項(xiàng)TheCProgrammingLanguage45C程序的運(yùn)行(2)打開(kāi)一個(gè)已有的程序①在“我的電腦”中按路徑找到已有的C程序名;②雙擊此文件名，則進(jìn)入了VC++集成環(huán)境，并打開(kāi)了該文件，程序已顯示在編輯窗口中;③修改后選擇“File”(文件)→“Save”(保存)，保存在原來(lái)的文件中;(3)通過(guò)已有的程序建立一個(gè)新程序①打開(kāi)任何一個(gè)已有的源文件TheCProgrammingLanguage46C程序的運(yùn)行3.程序的編譯單擊主菜單欄中的“Build”，在其下拉菜單中選擇“Compliec1-1.c”項(xiàng)。TheCProgrammingLanguage47C程序的運(yùn)行在單擊編譯命令后，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)是否同意建立一個(gè)默認(rèn)的項(xiàng)目工作區(qū)的對(duì)話框單擊“Yes”(是)按鈕后開(kāi)始編譯。也可以不用選擇菜單的方法，而用“Ctrl+F7”來(lái)完成編譯。編譯完成后，調(diào)試窗口出現(xiàn)編譯信息，如果無(wú)錯(cuò)生成目標(biāo)文件c1-1.obj，否則指出錯(cuò)誤位置和性質(zhì)。TheCProgrammingLanguage48C程序的運(yùn)行4.程序的連接生成目標(biāo)文件后，把程序和系統(tǒng)提供的資源(如函數(shù)據(jù)庫(kù)、頭文件）建立連接。選擇“Build”→“Buildtest.exe”TheCProgrammingLan