C語言程序設(shè)計（第二版）97871132585590000

全國高等院校計算機基礎(chǔ)課程“十三五”規(guī)劃教材

C語言程序設(shè)計

（第二版）

易曉梅趙蕓主編

許鳳亞崔坤鵬樓吉林副主編

內(nèi)容簡介

本書主要內(nèi)容包括C語言概述，基本數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式，程序的控制結(jié)構(gòu)，

數(shù)組，函數(shù)，變量的作用域及存儲類別，編譯預處理，指針，結(jié)構(gòu)體、共用體與枚舉，

文件等。附錄部分提供了字符、C語言中的關(guān)鍵字、運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性、常用標

準庫函數(shù)等內(nèi)容，以方便讀者查閱。本書結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容翔實，重點突出，實例典型豐

富，循序漸進、由淺入深地講解C語言。

本書適合作為高等院校計算機與非計算機專業(yè)教材，也可作為計算機等級考試二級C

語言程序設(shè)計考試的自學教材或參考用書，還可作為廣大計算機愛好者學習C語言程序

設(shè)計的參考用書。

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

C語言程序設(shè)計／易曉梅，趙蕓主編．—2版．—北京：中國

鐵道出版社，2019.8（2019.12重?。?/p>

全國高等院校計算機基礎(chǔ)課程“十三五”規(guī)劃教材

ISBN978-7-113-25855-9

Ⅰ.①C…Ⅱ.①易…②趙…Ⅲ.①C語言-程序設(shè)計-高等

學校-教材Ⅳ.①TP312.8

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2019)第131479號

書名：C語言程序設(shè)計（第二版）

作者：易曉梅趙蕓

策劃：周海燕編輯部電話2019

責任編輯：周海燕李學敏

封面設(shè)計：付巍

封面制作：劉穎

責任校對：張玉華

責任印制：郭向偉

出版發(fā)行：中國鐵道出版社有限公司（100054，北京市西城區(qū)右安門西街8號）

網(wǎng)址：/51eds/

印刷：北京柏力行彩印有限公司

版次：2011年1月第1版2019年8月第2版2019年12月第2次印刷

開本：787mm×1092mm1/16印張：17.5字數(shù)：448千

書號：ISBN978-7-113-25855-9

定價：45.00元

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版圖書，如有印制質(zhì)量問題，請與本社教材圖書營銷部聯(lián)系調(diào)換。電話：（010）63550836

打擊盜版舉報電話：（010）51873659

第二版前言

經(jīng)過多年教學工作經(jīng)驗的積累，我們在第一版的基礎(chǔ)上精心修訂了這本書。《C

語言程序設(shè)計》（第二版）改進了部分敘述方式和例題的編程算法，將main()函數(shù)的

返回值類型修改為int類型，并兼顧當今高校應用型人才的培養(yǎng)要求。

本書在強調(diào)掌握C語言基本語法和功能的同時，著重培養(yǎng)學生逐步掌握程序設(shè)計

的思想和方法，以及問題的求解能力和探索創(chuàng)新能力。針對無程序設(shè)計基礎(chǔ)的初學者

的學習特點和認識規(guī)律，本書分散難點，深入淺出，并提供大量的例題，得到真實有

效的運行結(jié)果，配備精練的程序說明，使讀者能夠全面地理解程序設(shè)計語言。

本書共10章，具體內(nèi)容如下：

第1章C語言概述，主要內(nèi)容包括C語言簡介、C程序初體驗、C程序的執(zhí)行

等。介紹程序設(shè)計語言的種類、C語言的發(fā)展歷史、特點及其開發(fā)步驟，引導讀者快

速入門。

第2章基本數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式，主要內(nèi)容包括字符集與關(guān)鍵字、標識

符，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型，基本數(shù)據(jù)類型，運算符與表達式等。介紹數(shù)據(jù)類型的定義和使

用方法，以及C語言中的運算符與表達式的概念，為讀者學好C語言做鋪墊。

第3章程序的控制結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容包括算法和程序的控制結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)、選

擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等。詳述算法的概念、程序的3種基本結(jié)構(gòu)，以及簡單的數(shù)據(jù)輸入

/輸出方法。

第4章數(shù)組，主要內(nèi)容包括一維數(shù)組、二維數(shù)組、字符數(shù)組等。介紹一維數(shù)組、

二維數(shù)組和字符數(shù)組的定義、引用、初始化及輸入/輸出等操作。

第5章函數(shù)，主要內(nèi)容包括函數(shù)與C語言的結(jié)構(gòu)、庫函數(shù)、自定義函數(shù)、函數(shù)

的嵌套與遞歸調(diào)用、內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)等。重點介紹C語言中庫函數(shù)的使用方法、

自定義函數(shù)的定義方法、調(diào)用方法等。

第6章變量的作用域及存儲類別，主要內(nèi)容包括變量的作用范圍、變量的存儲

類別等，使讀者對變量的使用范圍和生存周期有透徹的理解。

第7章編譯預處理，主要內(nèi)容包括宏定義、文件包含、條件編譯等。介紹C語

言特有的預編譯功能，以及編譯預處理改進程序設(shè)計環(huán)境、提高編程效率的方法。

第8章指針，主要內(nèi)容包括指針的基本知識、指針與一維數(shù)組、指針與二維數(shù)

組、指針與字符串、指針與函數(shù)、指針數(shù)組、多級指針等。指針是C語言的精髓部分,

也是C語言的重要特色，本章從指針的基本概念出發(fā)，結(jié)合具體實例對指針的定義和

使用進行了分析。

第9章結(jié)構(gòu)體、共用體與枚舉，主要內(nèi)容包括定義結(jié)構(gòu)體類型、定義和使用結(jié)

構(gòu)體變量、結(jié)構(gòu)體數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和指針、單向鏈表、共用體、枚舉類型等。介紹C語

言中的幾種自定義數(shù)據(jù)類型，包括結(jié)構(gòu)體與共用體類型。對于用戶自定義數(shù)據(jù)類型的

I

使用步驟：類型的聲明，新數(shù)據(jù)類型變量的定義，新數(shù)據(jù)類型變量的初始化，新數(shù)據(jù)

類型變量的引用進行了詳述。

第10章文件，主要內(nèi)容包括文件的打開與關(guān)閉、讀/寫文件、文件的定位等。

使讀者對文件的概念、類型有所了解，能熟練地進行文件的打開、讀/寫、關(guān)閉等基

本操作。

本書由易曉梅、趙蕓任主編，許鳳亞、崔坤鵬、樓吉林任副主編。本書具體編寫

分工如下：第1章由易曉梅編寫，第2章由崔坤鵬編寫，第3章由樓吉林、易曉梅編

寫，第4章由吳鵬、于芹芬編寫，第5章由樓吉林、王國省編寫，第6章由趙蕓編寫，

第7章由樓吉林編寫，第8章由崔坤鵬編寫，第9章由許鳳亞編寫，第10章由易曉梅

編寫，全書由易曉梅、趙蕓、許鳳亞提出編寫思路并完成統(tǒng)稿。

本書在編寫的過程中，得到了浙江農(nóng)林大學信息工程學院多位老師的幫助，在此

表示感謝。由于編者水平有限、時間倉促，不當之處在所難免，敬請讀者指正。

編者

2019年5月

II

目錄

第1章C語言概述..............................................................................................1

1.1C語言簡介.................................................................................................1

1.1.1程序設(shè)計語言...................................................................................1

1.1.2C語言的起源...................................................................................2

1.1.3C語言的特點...................................................................................3

1.2C程序初體驗..............................................................................................4

1.2.1簡單C程序?qū)嵗?.............................................................................4

1.2.2C程序的組成...................................................................................6

1.2.3C程序的基本語法知識....................................................................7

1.3C程序的執(zhí)行..............................................................................................7

1.3.1C程序的開發(fā)步驟............................................................................7

1.3.2C程序的上機步驟............................................................................8

本章小結(jié)........................................................................................................10

習題................................................................................................................10

第2章基本數(shù)據(jù)類型、運算符及表達式.............................................................13

2.1字符集與關(guān)鍵字、標識符..........................................................................13

2.2數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型.........................................................................................14

2.2.1常量與變量.....................................................................................14

2.2.2數(shù)據(jù)類型.........................................................................................15

2.3基本數(shù)據(jù)類型............................................................................................16

2.3.1整型數(shù)據(jù).........................................................................................16

2.3.2實型數(shù)據(jù).........................................................................................20

2.3.3字符型數(shù)據(jù).....................................................................................21

2.4運算符與表達式.........................................................................................24

2.4.1算術(shù)運算符與算術(shù)表達式...............................................................25

2.4.2賦值運算符與賦值表達式...............................................................27

2.4.3關(guān)系運算符與關(guān)系表達式...............................................................29

2.4.4邏輯運算符與邏輯表達式...............................................................29

2.4.5逗號運算符與逗號表達式...............................................................30

2.4.6條件運算符與條件表達式...............................................................31

2.4.7運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性...............................................................31

2.4.8位運算符.........................................................................................32

本章小結(jié)........................................................................................................35

習題................................................................................................................35

I

C語言程序設(shè)計（第二版）

第3章程序的控制結(jié)構(gòu).....................................................................................38

3.1算法和程序的控制結(jié)構(gòu)..............................................................................38

3.2順序結(jié)構(gòu)....................................................................................................39

3.2.1引例................................................................................................40

3.2.2數(shù)據(jù)的輸入/輸出.............................................................................40

3.3選擇結(jié)構(gòu)....................................................................................................45

3.3.1引例................................................................................................45

3.3.2if語句.............................................................................................46

3.3.3switch語句......................................................................................49

3.4循環(huán)結(jié)構(gòu)....................................................................................................53

3.4.1引例................................................................................................53

3.4.2while語句.......................................................................................54

3.4.3do...while語句................................................................................56

3.4.4for語句...........................................................................................59

3.4.5goto語句.........................................................................................62

3.4.6循環(huán)語句中的break語句與continue語句......................................62

3.5綜合實例....................................................................................................69

本章小結(jié)........................................................................................................73

習題................................................................................................................73

第4章數(shù)組.......................................................................................................84

4.1一維數(shù)組....................................................................................................84

4.1.1一維數(shù)組的定義..............................................................................85

4.1.2一維數(shù)組的初始化..........................................................................85

4.1.3一維數(shù)組元素的引用.......................................................................86

4.1.4一維數(shù)組的輸入/輸出.....................................................................86

4.1.5實例剖析.........................................................................................87

4.2二維數(shù)組....................................................................................................94

4.2.1二維數(shù)組的定義..............................................................................95

4.2.2二維數(shù)組的初始化..........................................................................96

4.2.3二維數(shù)組的引用..............................................................................97

4.2.4二維數(shù)組的輸入/輸出.....................................................................97

4.2.5實例剖析.........................................................................................98

4.3字符數(shù)組....................................................................................................99

4.3.1字符數(shù)組的定義與引用...................................................................99

4.3.2字符數(shù)組與字符串........................................................................100

4.3.3字符數(shù)組的初始化........................................................................100

4.3.4字符數(shù)組的輸入/輸出...................................................................101

4.3.5常用的字符串函數(shù)........................................................................102

4.3.6實例剖析.......................................................................................105

本章小結(jié)......................................................................................................107

II

目錄

習題..............................................................................................................107

第5章函數(shù).....................................................................................................113

5.1函數(shù)與C語言的結(jié)構(gòu)...............................................................................113

5.2庫函數(shù).....................................................................................................114

5.3自定義函數(shù)..............................................................................................115

5.3.1函數(shù)定義的一般形式.....................................................................115

5.3.2函數(shù)參數(shù)和函數(shù)的值.....................................................................117

5.3.3函數(shù)的調(diào)用...................................................................................120

5.4函數(shù)的嵌套與遞歸調(diào)用............................................................................122

5.5內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)...............................................................................125

5.6綜合實例..................................................................................................125

本章小結(jié)......................................................................................................129

習題..............................................................................................................129

第6章變量的作用域及存儲類別.....................................................................134

6.1變量的作用范圍.......................................................................................134

6.1.1局部變量.......................................................................................135

6.1.2全局變量.......................................................................................136

6.2變量的存儲類別.......................................................................................137

6.2.1自動變量auto................................................................................137

6.2.2靜態(tài)變量static..............................................................................138

6.2.3寄存器變量register.......................................................................139

6.2.4外部變量extern.............................................................................140

6.3綜合實例..................................................................................................140

本章小結(jié)......................................................................................................143

習題..............................................................................................................143

第7章編譯預處理..........................................................................................148

7.1宏定義.....................................................................................................148

7.1.1不帶參數(shù)的宏定義........................................................................148

7.1.2帶參數(shù)的宏定義............................................................................150

7.2文件包含..................................................................................................152

7.3條件編譯..................................................................................................153

本章小結(jié)......................................................................................................154

習題..............................................................................................................155

第8章指針.....................................................................................................156

8.1指針的基本知識.......................................................................................156

III

C語言程序設(shè)計（第二版）

8.1.1地址與指針概念............................................................................156

8.1.2指針變量的定義............................................................................157

8.1.3指針變量的賦值與引用.................................................................158

8.1.4指針變量的運算............................................................................161

8.1.5指針變量作為函數(shù)的參數(shù).............................................................163

8.2指針與一維數(shù)組.......................................................................................165

8.2.1指針與一維數(shù)組的關(guān)系.................................................................165

8.2.2數(shù)組名作為函數(shù)的參數(shù).................................................................171

8.3指針與二維數(shù)組.......................................................................................176

8.3.1指針與二維數(shù)組的關(guān)系.................................................................176

8.3.2二維數(shù)組的行指針作為函數(shù)的參數(shù)..............................................183

8.4指針與字符串..........................................................................................183

8.4.1字符串與字符指針........................................................................183

8.4.2字符指針作為函數(shù)的參數(shù).............................................................187

8.4.3使用字符串指針變量與字符數(shù)組的區(qū)別.......................................188

8.5指針與函數(shù)..............................................................................................189

8.5.1指向函數(shù)的指針............................................................................189

8.5.2返回指針值的函數(shù)........................................................................193

8.5.3main()函數(shù)的參數(shù).........................................................................195

8.6指針數(shù)組..................................................................................................196

8.6.1指針數(shù)組的定義............................................................................196

8.6.2指針數(shù)組的初始化........................................................................197

8.6.3指針數(shù)組作函數(shù)的參數(shù).................................................................198

8.6.4指針數(shù)組的應用............................................................................198

8.7多級指針..................................................................................................201

8.7.1多級指針的定義............................................................................202

8.7.2多級指針的初始化........................................................................202

8.7.3多級指針的應用舉例.....................................................................203

8.8綜合實例..................................................................................................204

本章小結(jié)......................................................................................................208

習題..............................................................................................................209

第9章結(jié)構(gòu)體、共用體與枚舉.........................................................................214

9.1定義結(jié)構(gòu)體類型.......................................................................................214

9.2定義和使用結(jié)構(gòu)體變量............................................................................216

9.2.1結(jié)構(gòu)體變量的定義........................................................................216

9.2.2結(jié)構(gòu)體變量的初始化.....................................................................218

9.2.3結(jié)構(gòu)體變量的引用........................................................................219

9.3結(jié)構(gòu)體數(shù)組..............................................................................................221

9.3.1結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義........................................................................221

9.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化.....................................................................221

9.3.3結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用........................................................................222

IV

目錄

9.4結(jié)構(gòu)體和指針..........................................................................................224

9.4.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針.................................................................224

9.4.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針.................................................................226

9.5單向鏈表..................................................................................................227

9.5.1鏈表概述.......................................................................................228

9.5.2鏈表的特點及操作原理.................................................................229

9.5.3鏈表的建立...................................................................................230

9.5.4鏈表的刪除...................................................................................232

9.5.5鏈表的插入...................................................................................234

9.6共用體.....................................................................................................235

9.7枚舉類型..................................................................................................238

9.7.1枚舉類型的定義和枚舉變量的說明..............................................238

9.7.2枚舉類型變量的賦值和使用.........................................................238

本章小結(jié)......................................................................................................240

習題..............................................................................................................240

第10章文件...................................................................................................243

10.1文件概述................................................................................................243

10.2文件的打開與關(guān)閉.................................................................................246

10.2.1打開文件.....................................................................................246

10.2.2關(guān)閉文件.....................................................................................248

10.3讀/寫文件...............................................................................................249

10.3.1以字符為單位讀/寫.....................................................................249

10.3.2以字符串為單位讀/寫..................................................................250

10.3.3格式化方式讀/寫.........................................................................251

10.3.4以數(shù)據(jù)塊為單位讀/寫..................................................................251

10.4文件的定位............................................................................................252

10.5綜合實例................................................................................................253

本章小結(jié)......................................................................................................258

習題..............................................................................................................259

附錄A字符.....................................................................................................262

附錄BC語言中的關(guān)鍵字................................................................................264

附錄C運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性.....................................................................265

附錄D常用標準庫函數(shù)...................................................................................267

參考文獻............................................................................................................270

V

第1章

C語言概述

本章要點

C語言簡介

C語言的組成及基本語法

C語言的執(zhí)行步驟

本章學習目標

了解C語言的起源及特點

了解C語言的組成及基本語法

熟悉C語言的開發(fā)步驟與上機步驟

C語言在各種程序設(shè)計語言中是首選語言，本章將對C語言的起源和發(fā)展、執(zhí)行

步驟做簡單的介紹，并通過簡單的例題說明C程序的組成和代碼格式，為讀者學習和

使用這門語言做準備。

1.1C語言簡介

C語言是目前國際上流行、使用非常廣泛的高級程序設(shè)計語言，在程序員中備受

青睞。下面將介紹程序設(shè)計語言的分類、C語言的起源及其特點。

1.1.1程序設(shè)計語言

程序設(shè)計語言又稱編程語言，能被計算機系統(tǒng)所接受、理解和執(zhí)行，是一組用來定

義計算機程序的語法規(guī)則，以便向計算機發(fā)出指令。程序設(shè)計語言主要分為以下幾類：

1．機器語言

機器語言是第一代程序設(shè)計語言，它是由“0”和“1”組成的指令序列。例如：

字長為16位的計算機指令為1011011000000000，表示讓計算機執(zhí)行一次加法操作；

而指令1011010100000000則表示執(zhí)行一次減法操作，它們的前8位表示操作碼，而

后8位表示地址碼。

機器語言能被計算機直接識別并執(zhí)行，不需要進行任何翻譯，所以具有靈活、直

接執(zhí)行和速度快等特點。

每臺機器指令格式和代碼所代表的含義都是硬件規(guī)定的，從而在某臺計算機上開

1

C語言程序設(shè)計（第二版）

發(fā)且能正確執(zhí)行的程序移植到另一臺計算機執(zhí)行時必須重新編寫程序，因此機器語言

可移植性差、重用性差。另外，由于機器語言由“0”和“1”組成，編程人員要首先

熟記計算機的全部指令和代碼含義才能進行程序編寫，因此用機器語言編寫程序是一

項極其煩瑣的工作。

2．匯編語言

為克服機器語言中“0”和“1”給程序員所帶來的不便，匯編語言用助記符代替

操作碼，用地址符或標號代替地址碼。例如：數(shù)據(jù)傳輸指令中的MOV表示傳送字或

字節(jié)，算術(shù)運算指令中的ADD表示加法、SUB表示減法、MUL表示無符號乘法、DIV

表示無符號除法，邏輯運算指令中的AND表示與運算，等等。

匯編語言編寫的程序不能由機器直接識別，要由一種特定程序?qū)R編語言翻譯成

機器語言，才能由機器執(zhí)行，匯編語言編譯器把匯編程序翻譯成機器語言的過程稱為

匯編。匯編語言的執(zhí)行效率仍然很高，針對某種機器特定硬件而編制的匯編語言程序

能準確地發(fā)揮計算機硬件功能和特長。

相對于機器語言，匯編語言用簡潔的英文字母或符號串來替代特定指令的二進制

串，使得程序員容易讀、寫、調(diào)試和修改程序。盡管如此，相對高級語言來說，匯編

語言在編寫復雜程序時代碼量較大，另外，由于它與處理器密切相關(guān)，每種處理器都

有自己的指令系統(tǒng)，相應的匯編語言各不相同，所以，匯編語言程序的通用性、可移

植性較差。

3．高級語言

為解決匯編語言通用性差、需大量助記符的缺陷，人們開發(fā)了高級語言，這種語

言不依賴于計算機硬件、通用性好，接近于數(shù)學語言或人的自然語言，單個語句就能

實現(xiàn)基本功能。從1954年第一個完全脫離機器硬件的高級語言——Fortran問世到現(xiàn)

在已有了幾百種高級語言，其中最常用的有Fortran語言、C語言、BASIC語言、COBOL

語言、Pa