C程序設(shè)計譚浩強(qiáng)著C語言概述

C程序設(shè)計2010.2目錄第1章C語言概述第2章程序的靈魂—算法第3章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式第5章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計第4章最簡單的C程序設(shè)計—順序程序設(shè)計第6章循環(huán)控制第7章數(shù)組第8章函數(shù)第9章指針第10章預(yù)處理命令第11章結(jié)構(gòu)體與共同體第12章位運(yùn)算第13章文件教材、參考書與課時安排

教材C程序設(shè)計譚浩強(qiáng)著清華大學(xué)出版社參考書C程序設(shè)計解答與上機(jī)指導(dǎo)譚浩強(qiáng)編著清華大學(xué)出版社C語言程序設(shè)計教程譚浩強(qiáng)高等教育出版社C高級實用程序設(shè)計王士元清華大學(xué)出版社課時安排授課：34學(xué)時上機(jī)：34學(xué)時學(xué)習(xí)要求及成績構(gòu)成學(xué)習(xí)要求課前請做好預(yù)習(xí)，課后請做好復(fù)習(xí)保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍認(rèn)真、獨立、按時完成并提交作業(yè)重視上機(jī)實踐，有效利用寶貴的上機(jī)時間成績構(gòu)成平時考勤：10%

平時作業(yè)：10%平時上機(jī)：10%

期末考試：上機(jī)考10%+筆考60%第1章C語言概述1.1程序設(shè)計語言的發(fā)展及其特點機(jī)器語言匯編語言高級語言面向過程面向?qū)ο驝PU指令系統(tǒng)，由0、1序列構(gòu)成的指令碼組成如：10000000加

10010000減用助記符號描述的指令系統(tǒng)如ADDA,B面向機(jī)器的語言程序設(shè)計是數(shù)據(jù)被加工的過程客觀世界可以分類，對象是類的實例對象是數(shù)據(jù)和方法的封裝對象間通過發(fā)送和接受消息發(fā)生聯(lián)系程序設(shè)計關(guān)鍵是定義類，并由類派生對象馮.諾依曼結(jié)構(gòu)：計算機(jī)運(yùn)算器控制器存儲器主機(jī)：I/O設(shè)備：鍵盤、顯示器等中央處理器CPU5254565860626466687072747678808284868890929496AdaALGOL60ALGOL68PascalModula-2CPLBCPLBCC++JavaLISPPROLOGCOBOLFORTRAN77FORTRANPL/1Simula67Smalltalk80BASICANSI-BASICQBASICVBFORTRAN901.2C語言的發(fā)展及其特點、應(yīng)用C語言發(fā)展史ALGOL60語言

CPL語言

CombinedProgrammingLanguage1963年，劍橋大學(xué)BCPL語言

1967年，劍橋大學(xué)的MatinRichards對CPL語言進(jìn)行了簡化B語言

C語言

1970年，美國貝爾實驗室的KenThompson將BCPL進(jìn)行了修改將CPL語言煮干，提煉出它的精華1973年，B語言也給人“煮”了一下，美國貝爾實驗室的D.M.RITCHIE在B語言的基礎(chǔ)上最終設(shè)計出了一種新的語言BCPL的第二個字母作為這種語言的名字，這就是C語言

C語言發(fā)展史產(chǎn)生背景產(chǎn)生過程時間:1972～1973

地點:美國貝爾實驗室目的:UNIX操作系統(tǒng)設(shè)計人:Ken.Thompson和Dennis.M.RitchieC標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)C:K&R合著《TheCProgrammingLanguage》ANSIC:1983年

87ANSIC:1987年

1990年國際標(biāo)準(zhǔn)的ANSICC語言版本

C語言有不同的版本，常用的編譯軟件有MicrosoftVisualC++、BorlandC++、BorlandC++Builder、WatcomC++、GNUDJGPPC++、Lccwin32C、MicrosoftC、TurboC、HighC等等。

本課程的內(nèi)容將基于ANSIC進(jìn)行展開，主要是針對VisualC++6.0，同時也兼顧BorlandC++3.1和TurboC2.0。C語言的特點簡潔緊湊、靈活方便運(yùn)算符豐富數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富C是結(jié)構(gòu)式語言C語法限制不太嚴(yán)格、程序設(shè)計自由度大C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進(jìn)行操作C語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高C語言適用范圍大，可移植性好具有預(yù)處理功能具有遞歸功能C語言一共只有30多個關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。C語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計算機(jī)最基本的工作單元。

C的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有種34個運(yùn)算符。C語言把括號、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。從而使C的運(yùn)算類型極其豐富表達(dá)式類型多樣化，靈活使用各種運(yùn)算符可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運(yùn)算（具體見后面的章節(jié)）。

C的數(shù)據(jù)類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、聯(lián)合體類型等。能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外C語言具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動器。且計算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。一般的高級語言語法檢查比較嚴(yán)，能夠檢查出幾乎所有的語法錯誤。而C語言允許程序編寫者有較大的自由度。

C語言既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，能夠象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作,而這三者是計算機(jī)最基本的工作單元，可以用來寫系統(tǒng)軟件。一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10～20%。

C語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng)，如DOS、WINDOWS、UNIX。也適用于多種機(jī)型，在一種計算機(jī)上編寫的程序，無須修改或經(jīng)過很少的修改，就可以在其它類型的計算機(jī)上運(yùn)行。

C語言提供了預(yù)處理器，程序可以利用宏指令提高可讀性和可移植性。

C語言允許遞歸調(diào)用，在解決遞歸問題上具有獨特優(yōu)勢。C語言的應(yīng)用

C語言的應(yīng)用非常廣，也非常多，在此僅列出其中的一些應(yīng)用：C語言可以用來開發(fā)許多系統(tǒng)軟件和大型應(yīng)用軟件。如UNIX，LINUX等操作系統(tǒng)。在軟件需要對硬件進(jìn)行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其它高級語言。例如，各種硬件設(shè)備的驅(qū)動程序（象顯卡驅(qū)動程序、打印機(jī)驅(qū)動程序等）一般都是用C語言編寫的。在圖形、圖像及動畫處理方面，C語言具有絕對優(yōu)勢，特別是游戲軟件的開發(fā)主要就是使用C語言。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，特別是Internet的出現(xiàn)，計算機(jī)通信就顯得尤其重要，而通信程序的編制首選就是C語言。

C語言適用于多種操作系統(tǒng)，象WINDOWS、UNIX、LINUX等絕大多數(shù)操作系統(tǒng)都支持C語言，其它高級語言未必能得到支持，所以在某個特定操作系統(tǒng)下運(yùn)行的軟件用C語言編制是最佳選擇。1.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

了解了C語言的基本特性及其應(yīng)用以后，接下來就來看看C語言程序是什么樣子。一個C語言程序可以是非常簡單的，也可以是特別復(fù)雜的，這取決于程序所要實現(xiàn)的功能。我們先來認(rèn)識一個最為簡單的C程序?！纠?】最簡單的C程序。/*ThisisthefirstCprogram*/#include<stdio.h>voidmain(){

printf(“TheisaCprogram!\n");}注釋信息預(yù)處理命令無返回值無參數(shù)、無返回值的主函數(shù)主函數(shù)名函數(shù)開始內(nèi)部函數(shù)名參數(shù)回車換行符函數(shù)調(diào)用函數(shù)體語句結(jié)束標(biāo)志函數(shù)結(jié)束運(yùn)行結(jié)果：

TheisaCprogram!在C程序中，注釋由“/*”開始，由“*/”結(jié)束，可以實現(xiàn)多行注釋

。在C++程序中也可使用“//”進(jìn)行單行注釋。例如：//注釋信息

C語言的預(yù)處理命令都是以“#”號開頭。stdio.h是一個頭文件

C程序中允許插入若干行空行，它不影響程序的功能，同注釋一樣。為了程序的易讀性，在編寫C程序時，根據(jù)需要可插入一定的空行

main是主函數(shù)名，一個C語言程序有且僅有一個main函數(shù)。C程序執(zhí)行時就是從main函數(shù)開始，具體講就是從“{”開始，到“}”結(jié)束。

printf是C語言的內(nèi)部函數(shù)名，因為它后面跟著()，其功能是將“TheisaCprogram!\n”顯示在計算機(jī)的屏幕上（雙引號和\n不顯示）

C語言規(guī)定：語句以分號結(jié)束

1.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

【例2】計算輸入的兩個整數(shù)的和。/*ThisisthesecondCprogram*/#include<stdio.h>voidmain(){

intx,y,z;

scanf("%d%d",&x,&y);z=x+y;

printf("thesumoftwointegeris%d\n",z);}數(shù)據(jù)類型名定義的變量名，以“,”分隔調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，接受鍵盤輸入數(shù)據(jù)帶有三個參數(shù)，以“,”分隔。&表示取變量的地址。調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，輸出計算的和數(shù)求和的值給Z假設(shè)輸入：1020↙

運(yùn)行結(jié)果：thesumoftwointegeris301.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

C語言程序的函數(shù)由兩部分構(gòu)成：一部分定義變量（變量代表數(shù)據(jù)），稱為聲明部分；另一部分代表操作，由C語句構(gòu)成，稱為執(zhí)行部分。在C程序中，要求函數(shù)的聲明部分在前面，執(zhí)行在后面，它們的順序不能顛倒，也不能交叉。但在C++程序中，聲明部分和執(zhí)行部分可以相互交叉，沒有嚴(yán)格的界限，當(dāng)然執(zhí)行部分中所使用的變量只要在其之前進(jìn)行定義即可。//C語言程序voidmain(){

inta;a=10;

intb;b=a+20;}變量定義放到了執(zhí)行部分之后。

//C++語言程序voidmain(){

inta;a=10;

intb;b=a+20;}只要執(zhí)行部分所使用的變量在前面已經(jīng)定義

//C或C++語言程序voidmain(){

inta;a=10;b=a+20;

intb;}變量定義放到了執(zhí)行部分之后。

再次強(qiáng)調(diào)：在C語言程序中，變量必須先定義，后使用，順序不能顛倒?。?！

1.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

【例3】計算輸入的兩個整數(shù)的最大值

。/*ThisisthethirdCprogram*/#include<stdio.h>intmax(inta,intb);voidmain(){

intx,y,z;

scanf("%d%d",&x,&y);z=max(x,y);

printf("max=%d\n",z);}intmax(inta,intb){

intc;if(a>b)c=a;elsec=b;return(c);}自定義函數(shù)聲明自定義函數(shù)調(diào)用自定義函數(shù)max帶兩個形參返回a、b中最大值c返回值為整型數(shù)假設(shè)輸入：1020↙

運(yùn)行結(jié)果：max=201.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

C語言的標(biāo)識符

C語言中變量和函數(shù)都有自己的名字，它們都必須是合法的標(biāo)識符。

標(biāo)識符就是一個名字，C語言規(guī)定標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符構(gòu)成，并且第一個字符必須是字母或下劃線。

C語言是大小寫敏感的語言，因此hello和Hello是不同的標(biāo)識符。

C語言中有一些特別的標(biāo)識符，它們的用途已經(jīng)事先規(guī)定好了，程序員不能再將它們另做它用。這些特別的標(biāo)識符被稱為關(guān)鍵字（也稱保留字）。到目前為止，我們見過的關(guān)鍵字有void、int、main、if、else、return。以后隨著學(xué)習(xí)的深入，我們將會遇到越來