《C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗教程》第一章C語言概述

課程名稱：Ｃ語言程序設(shè)計課型與教法：講授學時：2課時授課題目：第1章Ｃ語言概述基本教材：Ｃ語言程序設(shè)計（高等教育出版社）廖雷主編教學目的與要求：通過本章的學習使學生了解Ｃ語言的歷史、特點和Ｃ語言程序的上機步驟；掌握學習Ｃ語言所需的必備知識：數(shù)制、數(shù)制轉(zhuǎn)換及整數(shù)的原碼、補碼和反碼表示。教學重點與難點：Ｃ語言程序的上機步驟；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及整數(shù)的原碼、補碼和反碼的表示1C語言發(fā)展歷史C語言特點C程序格式和結(jié)構(gòu)特點C程序開發(fā)步驟第一章C語言概述預備知識2存儲器運算器控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備CPU數(shù)據(jù)路徑控制路徑計算機的基本組成結(jié)構(gòu)3程序設(shè)計語言的發(fā)展機器語言匯編語言高級語言面向過程面向?qū)ο笠环NCPU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面向機器的語言程序設(shè)計側(cè)重于系統(tǒng)功能解題過程是數(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)：計算機運算器控制器存儲器主機：I/O設(shè)備：鍵盤、顯示器等中央處理器CPUC語言發(fā)展歷史4產(chǎn)生背景匯編語言程序依賴于計算機硬件，可讀性和可移植性都差一般的高級語言又難以實現(xiàn)對計算機硬件的直接操作

產(chǎn)生過程（BCPL→B→C）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、Dennis.M.Ritchie和Brian.W.KernighanC標準標準C:K&R合著《TheCProgrammingLanguage》83ANSIC:1983年ANSI公布C語言標準草案87ANSI標準C:1987年1990年國際標準的ANSICC語言發(fā)展過程55254565860626466687072747678808284868890929496AdaALGOL60ALGOL68PascalModula-2CPLBCPLBCC++JavaLISPPROLOGCOBOLFORTRAN77FORTRANPL/1Simula67Smalltalk80BASICANSI-BASICQBASICVBFORTRAN90高級語言的發(fā)展變遷情況6具有現(xiàn)代程序設(shè)計語言的特征運算符和數(shù)據(jù)類型豐富程序設(shè)計結(jié)構(gòu)化、模塊化用途廣泛語言簡潔，具備底層處理功能，可執(zhí)行代碼質(zhì)量高可移植性好>>C語言特點

7C數(shù)據(jù)類型基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型void定義類型typedef字符類型char枚舉類型enum整型浮點型單精度型float雙精度型double數(shù)組結(jié)構(gòu)struct聯(lián)合union短整型short長整型long整型int數(shù)據(jù)類型總表8C運算符算術(shù)運算符：+-*/%++--關(guān)系運算符：<<===>>=!=邏輯運算符：！&&||位運算符：<<>>~|^&賦值運算符：=及其擴展賦值運算符條件運算符：?:逗號運算符：,指針運算符：*&求字節(jié)數(shù)：sizeof強制類型轉(zhuǎn)換：（類型）分量運算符：.->下標運算符：[]其它：()等運算符

9基本思想：任何程序都可以用“順序”、“選擇”和“循環(huán)”這三種基本結(jié)構(gòu)來描述，限制使用無條件跳轉(zhuǎn)語句（goto）三種基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)AB結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計10PAB真假二分支選擇結(jié)構(gòu)多分支選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)A1A2AiAnk=k2k=k1k=knk=ki......k11PA假真AP假真循環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序：由三種基本結(jié)構(gòu)反復嵌套構(gòu)成的程序優(yōu)點：結(jié)構(gòu)清晰，易讀，提高程序設(shè)計質(zhì)量和效率12特點2：程序組織結(jié)構(gòu)化，即程序設(shè)計采用自頂向下，逐步細化，功能模塊化開發(fā)方法:

將程序設(shè)計針對的問題進行一步步分解，直到分解到對應于一個個功能更簡單，又獨立的模塊，每個模塊也可以分解到“順序”、“選擇”和“循環(huán)”三種基本程序結(jié)構(gòu)優(yōu)點：各模塊相對獨立、功能單一、結(jié)構(gòu)清晰、接口簡單控制了程序設(shè)計的復雜性提高元件的可靠性縮短開發(fā)周期避免程序開發(fā)的重復勞動易于維護和功能擴充C是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計

13例

第一個程序Hello,World!/*example1.1ThefirstCProgram*/#include<stdio.h>main(){

printf(“Hello,World!”);}/*ch1_1.c*/注釋預處理命令函數(shù)語句輸出：Hello,World!C程序格式和結(jié)構(gòu)特點14/*examplecalculatethesumofaandb*/#include<stdio.h>/*Thisisthemainprogram*/main(){inta,b,sum;

a=10;

b=24;sum=add(a,b);

printf(”sum=%d\n",sum);}/*Thisfunctioncalculatesthesumofxandy*/int

add(int

x,inty){intz;z=x+y;return(z);}/*ch1_2.c*/運行結(jié)果：sum=34函數(shù)語句預處理命令注釋15習慣用小寫字母，大小寫敏感不使用行號，無程序行概念可使用空行和空格常用鋸齒形書寫格式main(){

……………….………………

…………..…………..

……………….

………………………….

……………….………………..}main(){

inti,j,sum;sum=0;for(i=1;i<10;i++)

{for(j=1;j<10;j++){sum+=i*j;}

}

printf(“%d\n”,sum);}優(yōu)秀程序員的素質(zhì)之一:使用TAB縮進{}對齊有足夠的注釋有合適的空行格式特點16函數(shù)與主函數(shù)程序由一個或多個函數(shù)組成必須有且只能有一個主函數(shù)main()程序執(zhí)行從main開始，在main中結(jié)束，其它函數(shù)通過嵌套調(diào)用得以執(zhí)行。程序語句C程序由語句組成用“;”作為語句終止符注釋/**/為注釋,不能嵌套不產(chǎn)生編譯代碼例：/*Thisisthemain/*ofexample1.1*/*/

非法預處理命令結(jié)構(gòu)特點

17編輯鏈接編譯執(zhí)行程序代碼的錄入,生成源程序*.c語法分析查錯，翻譯生成目標程序*.obj與其它目標程序或庫鏈接裝配,生成可執(zhí)行程序*.exeC程序開發(fā)步驟

18DOS命令或Windows基本操作計算機中數(shù)的表示及進制轉(zhuǎn)換數(shù)碼、基與權(quán)數(shù)碼：表示數(shù)的符號基：數(shù)碼的個數(shù)權(quán)：每一位所具有的值數(shù)制十進制二進制八進制十六進制預備知識195或(195)10(100)2(261)8(1FA)1619數(shù)制基權(quán)表示數(shù)碼特點10o，101，102，…十進制數(shù)0~910逢十進一127或(127)10二進制數(shù)0~122o，21，22，…逢二進一(10110)2八進制數(shù)0~788o，81，82，…逢八進一(17530)8十六進制數(shù)0~9,A~F1616o，161，162，…逢十六進一(AE701)1620二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制

方法：把每一位的數(shù)字乘以其相應位的權(quán)值，將各乘積相加各種進制之間的轉(zhuǎn)換21十進制轉(zhuǎn)換成二進制、八進制、十六進制整數(shù)部分：除基取余法，直至商為0小數(shù)部分：乘基取整法，直至小數(shù)部分為0或達到精度為止例把十進制數(shù)459.78125轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)(459.78125)10=(1CB.C8)1645916281611601CB余11余12余1各種進制之間的轉(zhuǎn)換0.78125*16=12.5120.5*16=888C22二進制轉(zhuǎn)換成八進制：整數(shù)部分從右向左，小數(shù)部分從左向右，每3位一組（不足3位補0），轉(zhuǎn)換成八進制八進制轉(zhuǎn)換成二進制：用3位二進制數(shù)代替每一位八進制數(shù)例(11010.01)2=(011,010.010)2=(32.2)8例(24.6)8=(010,100.110)2=(10100.11)2000~0001~1010~2011~3100~4101~5110~6111~7二進制與八進制之間的轉(zhuǎn)換各種進制之間的轉(zhuǎn)換23二進制轉(zhuǎn)換成十六進制：整數(shù)部分從右向左，小數(shù)部分從左向右，每4位一組（不足4位補0），轉(zhuǎn)換成十六進制十六進制轉(zhuǎn)換成二進制：用4位二進制數(shù)代替每一位十六進制數(shù)例(11010101.111101)2=(1101,0101.1111,0100)2=(D5.F4)16例(4B9.E)16=(0100,1011,1001.1110)2=(10010111001.1110)20000~00001~10010~20011~30100~40101~50110~60111~71000~81001~91010~A1011~B1100~C1101~D1110~E1111~F二進制與十六進制之間的轉(zhuǎn)換各種進制之間的轉(zhuǎn)換24內(nèi)存以字節(jié)為單元組成每個字節(jié)有一個地址一個字節(jié)一般由8個二進制位組成每個二進位的值是0或101234567012345678910…….字節(jié)和位25原碼：最高位為符號位，正數(shù)符號位為0，負數(shù)符號位為1，其余各位為數(shù)值本身的絕對值反碼：正數(shù)：反碼與原碼相同負數(shù)：最高位為1，其余位對原碼取反補碼：正數(shù)：原碼、反碼、補碼相同負數(shù)：最高位為1，其余位為原碼取反，再對整個數(shù)加1整數(shù)在機器內(nèi)大多用補碼表示整數(shù)的表示方法——原碼、反碼和補碼26原碼反碼補碼+7000001110000011100000111-7100001111111100