C語言程序設(shè)計能力教程

“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

C語言程序設(shè)計能力教程

趙鳳芝包鋒李峰◎主編

王海英郭杰鋒吳晶◎副主編

內(nèi)容簡介

本書在前四版的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化并增加了微課內(nèi)容的講解。全書共分11章，內(nèi)容包括：進入C語言程序

世界、應(yīng)用C的基礎(chǔ)知識實現(xiàn)數(shù)據(jù)的運算與處理、應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)設(shè)計程序解決簡單實際問題、應(yīng)用選擇結(jié)構(gòu)設(shè)

計程序?qū)崿F(xiàn)分支判斷、應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)重復(fù)操作、應(yīng)用數(shù)組設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)批量數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用函數(shù)

設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計、應(yīng)用指針設(shè)計程序增加獨有特色、自己定義數(shù)據(jù)類型完成復(fù)雜數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用文件

管理數(shù)據(jù)、C程序設(shè)計項目實戰(zhàn)。

本書按照工學(xué)結(jié)合的CDIO工程理念，以打造“零基礎(chǔ)”入門、突出實踐應(yīng)用能力為出發(fā)點，設(shè)計了獨具特

色的“案例驅(qū)動+項目實訓(xùn)”模式，通過大量實用性和趣味性應(yīng)用實例，由淺入深地對C語言程序設(shè)計內(nèi)容進

行了全面講述。

本書適合作為高等院校、高等職業(yè)院校程序設(shè)計課程的教材，也可作為全國計算機等級考試各類計算機培

訓(xùn)班的教材以及技能設(shè)計大賽和廣大計算機愛好者的自學(xué)和參考用書。

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

C語言程序設(shè)計能力教程/趙鳳芝，包鋒，李峰主編.—5版.—北京：

中國鐵道出版社有限公司，2022.4

“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材

ISBN978-7-113-28879-2

Ⅰ.①C…Ⅱ.①趙…②包…③李…Ⅲ.①C語言-程序設(shè)計-高等

職業(yè)教育-教材Ⅳ.①TP312.8

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字（2022）第028345號

書名：C語言程序設(shè)計能力教程

作者：趙鳳芝包鋒李峰

策劃：王春霞編輯部電話：（010）63550836

責(zé)任編輯：王春霞徐盼欣

封面設(shè)計：劉穎

責(zé)任校對：孫玫

責(zé)任印制：樊啟鵬

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：三河市國英印務(wù)有限公司

版次：2006年8月第1版2022年4月第5版2022年4月第1次印刷

開本：850mm×1168mm1/16印張：20字數(shù)：511千

書號：ISBN978-7-113-28879-2

定價：59.80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）63549461

前言

C語言是目前世界上廣為流行且使用廣泛的高級程序設(shè)計語言。C語言結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)類

型豐富，具有功能強大、使用靈活、速度快、效率高、可移植性好等諸多優(yōu)點，從誕生至今一

直受到全世界軟件設(shè)計者的青睞：許多大型應(yīng)用軟件都是用C語言編寫的；在操作系統(tǒng)、圖形

圖像、數(shù)值計算、人工智能、嵌入式系統(tǒng)、智能家居、游戲引擎、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域，

C語言都得到了廣泛的應(yīng)用；許多程序設(shè)計語言如Java、C#等都是在C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起

來的。C語言是各高校廣泛開設(shè)的一門重要的計算機語言課程。全國計算機等級考試、職業(yè)資

格認定、技能大賽等都將C語言列入了考查范圍。學(xué)習(xí)和使用C語言已經(jīng)成為廣大計算機應(yīng)

用人員和學(xué)生們的迫切需求。

不少C語言初學(xué)者迫切希望有一本實用性強、“零基礎(chǔ)”入門的書籍，鑒于此，我們在多

年從事一線實踐教學(xué)和研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗和技巧，參考國內(nèi)外有關(guān)資料，精心打造了本

書。本書傾注了編者的大量心血，書中的每道例題、習(xí)題及每個環(huán)節(jié)都經(jīng)過編者的精心設(shè)計、

反復(fù)推敲；精心設(shè)計了全書的體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，簡化、分散難點，講解分層進行、循序漸進，

力求“零基礎(chǔ)”入門。

本書自第一版出版以來，深受廣大讀者的歡迎，先后多次改版重印。第一版是國家社會

科學(xué)基金教育學(xué)科“十一五”規(guī)劃課題研究成果；改編后出版的第二版被教育部高等學(xué)校高職

高專計算機類教學(xué)指導(dǎo)委員會評為“優(yōu)秀教材”；升級后的第三版獲得了省級高等教育“優(yōu)秀

教學(xué)成果二等獎”；第四版在前三版的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化，增加了微課內(nèi)容，形成了立體化教

材，獲得省級教材評選“二等獎”并進入“‘十三五’職業(yè)教育國家級規(guī)劃教材”；本次改版

在原有基礎(chǔ)上將軟件運行環(huán)境由VC++6.0升級為VC++2010；圍繞課程目標，融入思政元素，

強化育人理念；將每章的內(nèi)容、習(xí)題和項目實訓(xùn)進行了優(yōu)化；增加、豐富了微課視頻，為使讀

I

C語言程序設(shè)計能力教程

者有一個工程軟件開發(fā)、設(shè)計過程的體會，優(yōu)化了最后一章的實際應(yīng)用項目案例——“企業(yè)員

工管理信息系統(tǒng)”。每章后面的項目實訓(xùn)都圍繞這個實際項目內(nèi)容，使讀者循序漸進地學(xué)會軟

件項目設(shè)計。

全書共分11章，內(nèi)容包括：進入C語言程序世界、應(yīng)用C的基礎(chǔ)知識實現(xiàn)數(shù)據(jù)的運算

與處理、應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)設(shè)計程序解決簡單實際問題、應(yīng)用選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)分支判斷、

應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)重復(fù)操作、應(yīng)用數(shù)組設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)批量數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用函數(shù)設(shè)計程

序?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計、應(yīng)用指針設(shè)計程序增加獨有特色、自己定義數(shù)據(jù)類型完成復(fù)雜數(shù)據(jù)處理、

應(yīng)用文件管理數(shù)據(jù)、C程序設(shè)計項目實戰(zhàn)。除第11章C程序設(shè)計項目實戰(zhàn)外，每章包括“學(xué)

習(xí)目標”“相關(guān)知識”“技能訓(xùn)練”“能力拓展”“小結(jié)”“習(xí)題”“項目實訓(xùn)”等環(huán)節(jié)。還增加了“舉

一反三”“再學(xué)一招”“編程技巧總結(jié)”等部分，將課程思政內(nèi)容融入其中。

本書特色：

1．OBE理念的“工學(xué)結(jié)合”、CDIO工程模式——應(yīng)用案例驅(qū)動&項目實訓(xùn)模式

每一章目標明確，先通過比較簡單實用的案例引出相關(guān)知識點，使讀者感到學(xué)習(xí)C語言

程序設(shè)計并不是一件難事，可以順利學(xué)習(xí)并快速掌握相關(guān)內(nèi)容。編寫過程中，我們將工學(xué)結(jié)

合的CDIO工程理念融入本書，采用成果導(dǎo)向，盡量把C語言從應(yīng)試學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`應(yīng)用工

具，設(shè)計的案例盡量貼近生活或?qū)嶋H需要，以提高學(xué)習(xí)興趣；每章配有“項目實訓(xùn)”，做到

學(xué)以致用。

2．“零基礎(chǔ)入門”、微課助陣——內(nèi)容生動靈活，實例豐富，好學(xué)易懂

講解用貼近讀者熟悉的案例引領(lǐng)，由淺入深，從問題分析到算法設(shè)計，從程序代碼編寫

到運行結(jié)果分析，對整個程序設(shè)計過程進行詳細講解，以幫助初學(xué)者提振信心、快速入門。本

書提供了豐富的典型例題和真實項目，集趣味性和實用性于一體，使讀者在輕松環(huán)境中掌握程

序設(shè)計的能力；同時配有大量的微課講解，使讀者學(xué)起來更加輕松。

3．“遞進式”的講解、獨具特色——形式新穎，設(shè)計獨特

本書采用“遞進式”的講解方式將程序設(shè)計的思想和方法徐徐展開，以實例帶動知識點

II

II

前言

的學(xué)習(xí)。每章典型學(xué)習(xí)模式為：簡單實例講解→相關(guān)知識點學(xué)習(xí)→技能訓(xùn)練→加深知識

點學(xué)習(xí)→舉一反三→靈活運用→能力拓展→知識點拓寬→綜合實訓(xùn)→能力應(yīng)用。由淺入

深，循序漸進，重點突出，環(huán)環(huán)相扣。所列舉的實例由易到難，部分實例給出一題多解，

使讀者既能快速直觀地掌握必備的理論知識，又能很快掌握相關(guān)程序設(shè)計思想和邏輯思

維方法。

“舉一反三”“再學(xué)一招”“能力拓展”可滿足不同程度的讀者的需要。每章的“項目實訓(xùn)”

是對所學(xué)知識的一種檢驗，使讀者對自己的掌握程度做到心中有數(shù)，為開發(fā)實際應(yīng)用項目

起到拋磚引玉的作用。

4．遵照標準、知識學(xué)習(xí)的“高度凝練”——融入思政，“育人”潤物細無聲

本書以國際標準C語言（ANSIC）的知識和結(jié)構(gòu)為基本內(nèi)容,結(jié)合作者多年的教學(xué)、

科研經(jīng)驗，高度凝練知識點，每章通過簡單案例囊括多個知識點學(xué)習(xí)，把常用的重點和易

出現(xiàn)的問題提前進行提示和講解，排除讀者學(xué)習(xí)中的一些障礙，使讀者學(xué)起來更有信心、

更輕松。

本書通俗易懂，實例豐富，形式新穎，目標明確，以應(yīng)用為主，能力為綱，理論適度，

實用性強，適合作為高等職業(yè)院校程序設(shè)計課程的教材，也可作為等級考試、各類培訓(xùn)班

的教材及技能設(shè)計大賽和廣大計算機愛好者的自學(xué)和參考用書。書中所有例題均在VC++

2010學(xué)習(xí)版和VC++6.0中通過調(diào)試運行。

本書配有課程大綱、源程序、電子教案和習(xí)題參考答案等教學(xué)資源，可從中國鐵道出

版社有限公司（網(wǎng)址為/51eds/）下載，或聯(lián)系作者獲取。另外，與本

書配套的《C語言程序設(shè)計實訓(xùn)》（第2版）一書對應(yīng)本書每章的知識點，提供了典型例題

解析和大量實戰(zhàn)訓(xùn)練題目，可迅速促進讀者編程能力的提升。

本書由趙鳳芝、包鋒、李峰任主編，王海英、郭杰鋒、吳晶任副主編。具體編寫分工如

下：第1、5～7章由趙鳳芝編寫，9～11章由包鋒編寫，第2、4章由李峰編寫，第8章

及部分視頻資料由王海英編寫和整理，第3章、附錄及部分實訓(xùn)題目、部分視頻資料由

III

C語言程序設(shè)計能力教程

郭杰鋒、吳晶、劉志軍編寫和整理。在本書編寫過程中得到了許多專家學(xué)者的指導(dǎo)，特

別是得到了教育部職業(yè)教育專家鄧澤民教授的親自指導(dǎo)，在此深表感謝！呂曉昶、劉靜、

張國華等提供了相關(guān)資料，在此一并表示感謝！同時，對為本書出版給予關(guān)心、支持的相

關(guān)人員表示誠摯的謝意！

由于編者水平有限，書中疏漏和不足之處在所難免，敬請有關(guān)專家和廣大讀者不吝指正。

編者的電子郵箱是qhdcomputer@163.com。

編者

2021年12月

IV

目錄

字符型數(shù)據(jù)

第1章

進入C語言程序世界12.2.335

2.3C語言的運算符和表達式38

1.1初識C語言2

2.3.1算術(shù)運算符及其表達式39

1.1.1第一個C程序2

2.3.2賦值運算符及其表達式40

1.1.2C程序的結(jié)構(gòu)特點3

2.3.3自增和自減運算符41

1.1.3規(guī)范書寫C程序3

2.3.4強制類型轉(zhuǎn)換運算符及其

1.1.4C與C++5

表達式42

1.2設(shè)計簡單的C程序5

2.3.5逗號運算符及其表達式43

1.3C程序的調(diào)試與運行7

2.3.6不同類型數(shù)據(jù)之間的混合

1.3.1C程序的實現(xiàn)過程7

運算44

1.3.2在VisualC++6.0環(huán)境中實現(xiàn)

小結(jié)46

C程序8

習(xí)題46

1.3.3在VisualC++2010學(xué)習(xí)版環(huán)境

項目實訓(xùn)設(shè)計產(chǎn)品超市智能計算器49

中實現(xiàn)C程序14

1.4算法及算法的表示20

第3章應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)設(shè)計程序解決簡單

1.5計算機語言的發(fā)展23實際問題50

1.6C語言的應(yīng)用24

3.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)50

小結(jié)25

3.2數(shù)據(jù)的輸入與輸出53

習(xí)題25

3.2.1格式輸出函數(shù)printf()53

項目實訓(xùn)設(shè)計個人特色名片27

3.2.2格式輸入函數(shù)scanf()56

3.2.3單個字符輸入/輸出函數(shù)

第2章應(yīng)用C的基礎(chǔ)知識實現(xiàn)數(shù)據(jù)的

（getchar()/putchar()）58

運算與處理28

3.3順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計舉例60

2.1常量與變量29

小結(jié)63

2.2C語言的基本數(shù)據(jù)類型31

習(xí)題63

2.2.1整型數(shù)據(jù)31

項目實訓(xùn)企業(yè)員工工資計算66

2.2.2實型數(shù)據(jù)32

I

C語言程序設(shè)計能力教程

第4章應(yīng)用選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)分支5.7循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計舉例114

判斷675.7.1找最大值及求和115

4.1選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計簡介675.7.2求階乘的和117

4.2if語句的典型形式695.7.3求素數(shù)118

4.2.1簡單if形式69小結(jié)124

4.2.2標準if…else…形式71習(xí)題124

4.2.3if…elseif…形式71項目實訓(xùn)企業(yè)員工技能大賽現(xiàn)場評分...128

4.3選擇結(jié)構(gòu)中常用的運算符和表達式...73

4.3.1關(guān)系運算符及其表達式74第6章應(yīng)用數(shù)組設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)批量數(shù)據(jù)

處理130

4.3.2邏輯運算符及其表達式74

4.3.3條件運算符及其表達式776.1數(shù)組的引入130

4.4嵌套if語句形式786.2一維數(shù)組及應(yīng)用133

一維數(shù)組的定義

4.5switch語句的應(yīng)用——評定學(xué)生成績...806.2.1133

一維數(shù)組的初始化

4.6選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計應(yīng)用實例836.2.2134

一維數(shù)組的引用

4.6.1計算銀行存款利息836.2.3135

4.6.2智能體檢電子秤846.3二維數(shù)組137

二維數(shù)組的定義

4.6.3設(shè)計簡易計算器866.3.1137

二維數(shù)組的初始化

小結(jié)896.3.2138

二維數(shù)組元素的引用

習(xí)題896.3.3139

多維數(shù)組

項目實訓(xùn)企業(yè)員工獎金分配926.3.4140

6.4字符數(shù)組141

第5章應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)重復(fù)6.4.1字符數(shù)組的定義141

操作946.4.2字符數(shù)組的初始化142

5.1為什么使用循環(huán)956.4.3字符數(shù)組的輸入與輸出143

5.2while語句與do…while語句976.4.4字符串（字符數(shù)組）處理

5.2.1while語句（當(dāng)型循環(huán)）97函數(shù)144

5.2.2do…while語句（直到型6.5數(shù)組的應(yīng)用148

循環(huán)）1006.5.1利用數(shù)組求Fibonacci數(shù)列的

5.3for語句實現(xiàn)循環(huán)102前n項148

5.4幾種循環(huán)的比較1066.5.2利用數(shù)組實現(xiàn)數(shù)據(jù)排序150

5.5多重循環(huán)（嵌套循環(huán)）1076.5.3利用數(shù)組處理批量數(shù)據(jù)153

5.6break語句和continue語句1116.5.4利用數(shù)組實現(xiàn)矩陣的轉(zhuǎn)置154

5.6.1break語句1116.5.5字符數(shù)組的應(yīng)用156

5.6.2continue語句113小結(jié)161

II

目錄

習(xí)題1618.2.2應(yīng)用指針對一維數(shù)組操作203

項目實訓(xùn)企業(yè)員工系統(tǒng)的登錄與工資8.2.3應(yīng)用指針處理字符串205

統(tǒng)計1658.3指針的高級應(yīng)用207

8.3.1指針變量作為函數(shù)的參數(shù)207

第7章應(yīng)用函數(shù)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)模塊化8.3.2返回指針的函數(shù)定義與使用...208

設(shè)計1678.3.3指向函數(shù)的指針209

7.1函數(shù)的引入1688.3.4應(yīng)用指針處理二維數(shù)組210

7.2函數(shù)的定義與調(diào)用1698.3.5指針數(shù)組212

7.2.1函數(shù)定義的一般形式1708.3.6多重指針214

7.2.2函數(shù)的參數(shù)和返回值171小結(jié)219

7.2.3函數(shù)調(diào)用的一般方法173習(xí)題220

7.2.4函數(shù)的聲明175項目實訓(xùn)企業(yè)員工考勤系統(tǒng)223

7.3函數(shù)的嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用176

7.3.1函數(shù)的嵌套調(diào)用176第9章自己定義數(shù)據(jù)類型完成復(fù)雜數(shù)據(jù)

7.3.2函數(shù)的遞歸調(diào)用177處理225

7.4函數(shù)應(yīng)用實例1809.1結(jié)構(gòu)體類型及其變量的定義226

7.4.1利用函數(shù)完成特定功能求值1819.1.1結(jié)構(gòu)體類型的定義227

7.4.2利用函數(shù)求階乘的和1819.1.2結(jié)構(gòu)體類型變量的定義228

7.4.3數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)1839.2結(jié)構(gòu)體變量的使用230

7.5局部變量、全局變量及其存儲1869.2.1結(jié)構(gòu)體類型成員的引用230

7.5.1變量的作用域1869.2.2結(jié)構(gòu)體類型變量的賦值231

7.5.2變量的存儲類別1889.3結(jié)構(gòu)體數(shù)組的應(yīng)用232

小結(jié)1949.3.1結(jié)構(gòu)體數(shù)組的應(yīng)用概述233

習(xí)題1949.3.2應(yīng)用指針處理結(jié)構(gòu)體數(shù)組234

項目實訓(xùn)企業(yè)員工業(yè)績評比1979.4結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)參數(shù)235

9.5結(jié)構(gòu)體應(yīng)用——鏈表237

第8章應(yīng)用指針設(shè)計程序增加獨有9.5.1動態(tài)鏈表概述237

特色1999.5.2用尾插法創(chuàng)建鏈表238

8.1指針的概念1999.5.3鏈表的輸出240

8.1.1指針與地址的關(guān)系1999.6共同體類型240

8.1.2變量的直接訪問與間接訪問...2009.6.1共同體類型的定義241

8.2指針的基礎(chǔ)應(yīng)用2009.6.2共同體類型變量的定義引用...242

8.2.1指針變量的定義、初始化9.6.3共同體類型的特點242

與運算2019.7枚舉類型243

III

C語言程序設(shè)計能力教程

9.8用typedef定義類型24410.3文件的應(yīng)用269

9.8.1定義已有類型的別名244小結(jié)273

9.8.2定義構(gòu)造類型的別名245習(xí)題273

9.8.3typedef的應(yīng)用245項目實訓(xùn)企業(yè)信息管理與保存275

小結(jié)253

習(xí)題254第11章C程序設(shè)計項目實戰(zhàn)276

項目實訓(xùn)企業(yè)員工檔案管理11.1企業(yè)員工管理信息系統(tǒng)開發(fā)思路...276

及信息查詢25611.2企業(yè)員工管理信息系統(tǒng)的設(shè)計

與實現(xiàn)277

應(yīng)用文件管理數(shù)據(jù)258

第10章小結(jié)289

10.1文件概述258綜合自測題289

10.1.1文件的概念258綜合自測題參考答案293

10.1.2文件的指針260

10.1.3文件的一般操作過程260附錄

10.2對文件進行操作261附錄A常用字符與ASCII碼對照295

10.2.1文件的打開/關(guān)閉261附錄BC語言的關(guān)鍵字296

10.2.2文件的基本讀/寫操作263附錄C運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性297

10.2.3文件的格式化讀/寫265附錄D編譯預(yù)處理命令298

10.2.4文件的數(shù)據(jù)塊讀/寫267附錄E位運算303

10.2.5文件的定位267附錄FC語言常見庫函數(shù)306

10.2.6文件的檢錯與處理函數(shù)269

IV

第1章

進入C語言程序世界

C語言具有通用、高效、靈活、可移植性好等眾多突出的優(yōu)點，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，

故一直是計算機程序設(shè)計的主流語言之一，也是一種國際上廣泛流行的、面向過程的計算機編程

語言。C語言是學(xué)習(xí)和掌握更高層語言的開發(fā)工具，適于編寫系統(tǒng)軟件、圖形圖像處理軟件、嵌入

式系統(tǒng)開發(fā)軟件和人工智能軟件等。本章主要介紹C程序的結(jié)構(gòu)、簡單C程序的編寫、C程序的

調(diào)試與運行及計算機語言的發(fā)展等內(nèi)容。

學(xué)習(xí)目標

通過本章學(xué)習(xí)，你將能夠：

閱讀簡單的C程序，了解C程序的結(jié)構(gòu)和特點。

設(shè)計簡單的C程序。

學(xué)會調(diào)試和運行C程序。

了解C語言的產(chǎn)生、特點。

了解計算機語言的發(fā)展。

目前我們正在進入5AIoT（5G+AI+IoT，智能物聯(lián)網(wǎng)）時代，萬物皆可互聯(lián)，一切均可編程，

軟件定義世界，數(shù)據(jù)驅(qū)動未來。軟件定義與人們的日常生活息息相關(guān)：在無人超市購買生活用品

時，掃碼或者刷臉就能購買想要的東西；在智能餐吧吃飯時，滑滑手指，幾分鐘后就能吃到機器

人炒的美味可口的飯菜；下班回家時，軟件叫的車早已等候在樓下；要去旅游時，提前一星期可以

訂好機票和飯店。人們的衣食住行、工作學(xué)習(xí)都已離不開軟件定義的網(wǎng)絡(luò)。信息時代的發(fā)展日

新月異，各種新型的應(yīng)用需求層出不窮，如各種應(yīng)用商店、社交網(wǎng)絡(luò)、人工智能應(yīng)用、電子商務(wù)、

電子政務(wù)等。許多國產(chǎn)軟件的功能已非常強大，如金山WPS在Of?ce辦公領(lǐng)域的應(yīng)用，中文輸

入法、語音輸入法，以及華為發(fā)布的鴻蒙OS系統(tǒng)等。

信息技術(shù)時代，軟件發(fā)展對一個國家的經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要?？萍紡妵敲看袊鳬T人肩負

的使命。中華民族偉大復(fù)興的中國夢離我們并不遙遠，它其實是扎根于我們每一天的學(xué)習(xí)、每一

點的進步中。我們必須樹立科技報國的雄心壯志，發(fā)奮學(xué)習(xí)，用知識武裝自己，為實現(xiàn)中國夢奮斗。

1

C語言程序設(shè)計能力教程

學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計，目的是培養(yǎng)計算思維能力和軟件設(shè)計和應(yīng)用能力，適應(yīng)時代的需要，追

求創(chuàng)新，做大做強我國軟件產(chǎn)業(yè)。只有我們擁有先進的科學(xué)知識，當(dāng)危險來臨的時候，才能用自

己的知識去戰(zhàn)勝危險。

1.1初識C語言

語言是人與人之間交流的工具。程序設(shè)計語言是人與計算機交流的工具，C語言是其中的一種。

程序是使用程序設(shè)計語言編寫出的一些語句序列，是人和計算機交流的方式。

1.1.1第一個C程序

例1.1就是用C程序編寫的一個小程序。

視頻【例1.1】在屏幕上輸出一串字符。

程序代碼如下：

#include"stdio.h"

函數(shù)定義，函數(shù)名稱為，通常稱為主函數(shù)

voidmain()//main

{

輸出字符串

例1.1printf("Hello!Howdoyoudo?");//

}

程序的運行結(jié)果為：

Hello!Howdoyoudo?

說明

①程序第1行中的#include是C語言的編譯預(yù)處理命令，放在源程序的最前面，用來提供輸入/輸

出函數(shù)的聲明。stdio.h是C編譯系統(tǒng)提供的一個文件名，stdio是standardinput&output的縮寫，即有關(guān)“標

準輸入/輸出”的信息，一般C程序的開頭都寫有這樣一行命令。

②程序第2行中的main是主函數(shù)的函數(shù)名，main后面的一對圓括號是函數(shù)定義的標志，不能省略。

main前面的void表示此主函數(shù)是“空類型”，又稱“無值型”，即執(zhí)行此函數(shù)后不產(chǎn)生一個函數(shù)值。

③程序第4行的printf()函數(shù)是C語言的格式輸出函數(shù)。在本程序中，printf()函數(shù)的作用是輸出括

號內(nèi)雙引號之間的字符串。第4行末尾的分號是C語句結(jié)束的標志。

④//……表示注釋（也可以用“/*……*/”多行注釋格式），只是對程序起到說明作用，程序執(zhí)行時

注釋語句不執(zhí)行。

例1.1是一個完整的C源程序，包含一個main()函數(shù)。C程序由一系列函數(shù)組成（C程序組

成是模塊式的，就像搭積木一樣，每一個函數(shù)就是一個模塊），這些函數(shù)中必須有且只能有一個

名為main的函數(shù)，這個函數(shù)稱為主函數(shù)，整個程序從主函數(shù)開始執(zhí)行。在例1.1的程序中，只

有一個主函數(shù)而無其他函數(shù)?；ɡㄌ枴皗}”表示main()函數(shù)的開始和結(jié)束。程序中的每一行結(jié)

束時用分號“;”分隔，調(diào)用printf()函數(shù)可以完成數(shù)據(jù)的輸出（具體使用方法在第3章的3.2節(jié)

詳細介紹）。

2

第1章進入C語言程序世界

1.1.2C程序的結(jié)構(gòu)特點

從例1.1可以總結(jié)出C程序結(jié)構(gòu)的主要特點：

①函數(shù)是C程序的基本組成單位。一個函數(shù)是一段相對獨立的代碼，這段代碼往往具有某項

功能。

②一個C程序中有且僅有一個主函數(shù)，即main()函數(shù)。

③一個C程序的運行總是從main()函數(shù)開始的，都是從main()函數(shù)的第一條語句開始，到

main()函數(shù)的最后一條語句結(jié)束。

④C程序使用“;”作為語句的終止符或分隔符。

⑤C程序中用“{}”表示程序的結(jié)構(gòu)層次范圍?！皗}”必須配對使用。

⑥可以對C程序進行注釋，主要是對程序功能進行必要說明和解釋。注釋部分的格式是“/*

注釋內(nèi)容*/”或“//注釋內(nèi)容”。

⑦事實上，可以將一個獨立執(zhí)行的C程序稱為一個C文件，一個文件又可以由一個或多個函

數(shù)組成。所有的C程序都是由一個或多個文件組成的。

1.1.3規(guī)范書寫C程序

C語言語句精練、簡潔，語義豐富，格式靈活。為了提高程序的可讀性，應(yīng)該養(yǎng)成良好的書寫習(xí)慣。

C程序的書寫格式通常有如下要求：

①每行通常寫一條語句，每條語句結(jié)束時加分號“;”作為語句結(jié)束符。

②C程序書寫格式自由，即一行中可以有多條語句，一條語句也可以占用多行，語句之間必

須用分號“;”分隔。當(dāng)一條語句沒有結(jié)束時，一定不要加分號。

③C程序的語句通常不加語句標號（只有g(shù)oto語句中要轉(zhuǎn)向的語句才加語句標號）。

④花括號內(nèi)的語句通常向右縮進2～4個字符或一個水平制表符。適當(dāng)采取縮進格式會使程

序更加清晰易讀。

⑤在程序中適當(dāng)使用注釋信息，以增強程序的可讀性。

讀者在學(xué)習(xí)C語言編程時，從一開始就要養(yǎng)成良好的書寫習(xí)慣，按照人們的約定和習(xí)慣來書

寫C程序，這樣有助于提高程序的可讀性。一個C程序如果書寫不規(guī)范，雖然可以通過編譯，并

輸出正確結(jié)果，但是，閱讀程序很困難，有時會因書寫不當(dāng)而引起誤解，造成分析上的錯誤。所以，

讀者一定要注意C程序的書寫格式。

相關(guān)知識1

1.C語言的由來

C語言誕生于1972年，是由貝爾實驗室的DennisM.Ritchie（見圖1-1）

設(shè)計，并首先在一臺UNIX操作系統(tǒng)的DECPDP-11計算機上實現(xiàn)的。C語

言誕生至今已有50年。事實上，一種較好的高級語言的出現(xiàn)，往往要經(jīng)歷一

個長期的演變過程。

C語言源自KenThompson發(fā)明的B語言，而B語言則源自BCPL語言。圖1-1C語言創(chuàng)始人

1967年，劍橋大學(xué)的MartinRichards對CPL進行了簡化，于是產(chǎn)生了DennisM.Ritchie

3

C語言程序設(shè)計能力教程

BCPL（basiccombinedprogramminglanguage）。

1970年，美國貝爾實驗室的KenThompson以BCPL為基礎(chǔ)，設(shè)計出很簡單且很接近硬件的

B語言（取BCPL的首字母）。并且，他用B語言編寫了第一個UNIX操作系統(tǒng)。

1972年，美國貝爾實驗室的DennisM.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計出了一種新的語言，他

取了BCPL的第二個字母作為這種語言的名字，這就是C語言。

1977年，DennisM.Ritchie發(fā)表了不依賴于具體機器系統(tǒng)的C語言編譯文本《可移植的C語

言編譯程序》。

1978年，由貝爾實驗室正式發(fā)表了C語言。DennisM.Ritchie被稱為C語言之父（UNIX之

父）。1978年他與BrianW.Kernighan一起出版了名著《C程序設(shè)計語言》（TheCProgramming

Language），對C語言做了詳細的描述。后來的程序設(shè)計語言如C++、VC++、Java、C#都是在C

語言基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

2.C語言的雙重特性

高級語言往往是在人們的某種期盼之下出現(xiàn)的。C語言就是在人們期盼尋找到一種既具有一

般高級語言的特征又具有低級語言特征的情況下應(yīng)運而生的。因此，C語言具有高級語言和低級語

言的雙重特性。

3.C語言的應(yīng)用

C語言具有很多方便編程的特點，因此許多編程人員都喜歡使用這種語言，其廣泛應(yīng)用于系

統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的開發(fā)研制之中。C語言功能強大，可實現(xiàn)以下功能：

①可以編寫網(wǎng)站后臺，諸如百度、騰訊后臺。

②可以寫出功能完美、絢麗的GUI（圖形用戶接口）界面，如蘋果界面。

③可以寫出大型游戲的引擎。

④可以寫出操作系統(tǒng)和各種驅(qū)動程序，如Windows操作系統(tǒng)。

⑤可以寫出各種功能強大的程序及程序庫、各種日常生活中的硬件設(shè)備驅(qū)動，如手機、微波爐、

電視等，還可編寫出專家系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

4.C語言的特點

C語言是一種出現(xiàn)比較晚的高級語言，它吸取了早期高級語言的長處，克服了其中的某些不足，

形成了自己的風(fēng)格和特點。總體來說，C語言是一種簡潔明了、功能強大、可移植性好的結(jié)構(gòu)化程

序設(shè)計語言。C語言具有如下特點：

①C語言簡潔、緊湊。

②C語言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言。

③C語言具有豐富的數(shù)據(jù)類型。

④C語言提供了豐富的運算符。C語言共有44種運算符，分為15個優(yōu)先級和兩種結(jié)合方向（參

看附錄C）。這些運算符是編程的基礎(chǔ)，必須盡快掌握。

⑤C語言可以直接對部分硬件進行操作。

⑥C語言的可移植性較好。在一個環(huán)境上用C語言編寫的程序，不改動或稍加改動，就可移

植到另一個完全不同的環(huán)境中運行。

4

第1章進入C語言程序世界

1.1.4C與C++

一般而言，C、C++、Java被視為同一系的語言，它們長期占據(jù)著程序使用榜的前三名。那么，

C語言和C++到底有什么關(guān)系呢？

C++讀作“C加加”，是Cplusplus的簡稱。顧名思義，C++是在C的基礎(chǔ)上增加了新特性。

C++是從C語言發(fā)展來的，它是建立在C語言之上的，稱為“帶類的C語言”。C++是作為C語

言的一個擴展和補充出現(xiàn)的，目的是提高開發(fā)效率。C是C++的子集。C語言是結(jié)構(gòu)化的語言，

C++增加了面向?qū)ο蟮母拍?，成為一種流行的面向?qū)ο蟮恼Z言，其功能更加強大。C語言是一種

開發(fā)語言，有很多廠商都開發(fā)了自己的C語言工具，目前常用的包括VisualC++和C++Builder、

BorlandC++等。每個廠商都遵從一定標準，所以一般的C語言程序都可以在這些系統(tǒng)中編譯。但是，

廠商也增加了自己的一些特色功能，而這些特色功能可能是彼此不兼容的。當(dāng)然，VisualC++除了

可以編譯C語言的程序，它還可以編譯C++程序。

C語言是1972年由美國貝爾實驗室研制成功的，它的很多新特性都讓匯編程序員羨慕不已。

C語言也是“時髦”的語言，后來的很多軟件都是用C語言開發(fā)的，包括Windows、Linux等。

C++主要在C語言的基礎(chǔ)上增加了面向?qū)ο蠛头盒偷臋C制，提高了開發(fā)效率，以適用于大中型軟

件的編寫。

C語言是C++的基礎(chǔ)，它的基本概念和設(shè)計方法相對比較容易理解，所以建議初學(xué)者從C語

言入手，先把C語言學(xué)好。

1.2設(shè)計簡單的C程序

學(xué)會設(shè)計一個C程序并不是一件很難的事。設(shè)計C程序時，首先應(yīng)分析問題的已知條件

是什么，求解目標是什么，找出解決的步驟也就是算法，然后逐步求解。讀者可以通過例1.2進

行體會。

【例1.2】設(shè)計簡單的C程序。已知a=3，b=5，求sum=2a+b。

程序代碼如下：

#include"stdio.h"

voidmain()

{

定義三個變量，，，用于存儲三個整型數(shù)

inta,b,sum;//absum

將整型變量賦值為

a=3;//a3

將整型變量賦值為

b=5;//b5

將的值送給變量，表示乘以

sum=2*a+b;//2a+bsum2*a2a

輸出的值

printf("sum=%d\n",sum);//sum

}

程序的運行結(jié)果為：

sum=11

5

C語言程序設(shè)計能力教程

說明

①程序第4行是聲明部分，用來定義變量a、b和sum為整型變量，int代表“整型”（int是integer

的簡寫），表示定義十進制整型變量，用于存放整型數(shù)據(jù)。

②程序第5行和第6行是兩個賦值語句，使a和b

的值分別為3和5。

③程序第7行先執(zhí)行2*a+b的運算，然后把2*a+b

的結(jié)果賦予變量sum，則sum的值為2*3+5，即11。

④程序第8行是輸出語句，雙引號中的“%d”是

輸入/輸出的“格式字符串”，表示輸入/輸出時用“十

進制整數(shù)”形式表示。printf()函數(shù)中括號內(nèi)逗號右面的

sum是要輸出的變量，在輸出結(jié)果時它應(yīng)代替“%d”，出

現(xiàn)在“%d”原來的位置上?！癨n”是換行符，實現(xiàn)回車換行。

從例1.2可以看出：C程序的編寫類似于英語和

數(shù)學(xué)表達。程序設(shè)計一般先定義所需要的變量，如

例1.2中定義了三個變量a、b、sum，然后給變量賦

初值，再進行計算，最后輸出結(jié)果。

程序的解題步驟也就是算法通常由流程圖或N-S

圖表示（具體參考1.3.3節(jié)），例1.2程序的流程圖和

N-S圖如圖1-2所示。圖1-2例1.2程序的流程圖和N-S圖

思考：

如何求sum=3a+2b？

提示：

只需將求sum值的語句改為sum=3*a+2*b;即可。

注意：

C語言的功能強大，使用方便靈活，但是真正學(xué)好C語言、用好C語言并不容易?！办`活”固然

是好事，但也使人難以掌握，尤其是初學(xué)者往往出了錯還不知道怎么回事。下面將初學(xué)者在學(xué)習(xí)和使

用C語言時容易犯的錯誤列舉出來，以起到提醒的作用。

①main()經(jīng)常出現(xiàn)拼寫錯誤，如經(jīng)常錯寫成mian()或Main()。

②忘記花括號{}、圓括號()和雙引號""都是成對出現(xiàn)的。例如：

voidmain()

錯誤

{printf("Iamastudent!);//

應(yīng)改寫為：

voidmain()

{printf("Iamastudent!");}

6

第1章進入C語言程序世界

③定義類型和變量名之間未用空格分隔。例如：

錯誤

inta,b,c;//

應(yīng)改寫為：

inta,b,c;

課后討論

①C語言程序的書寫格式有什么要求？

②上網(wǎng)查閱：目前流行的程序設(shè)計語言有哪些？

1.3C程序的調(diào)試與運行

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！敝苯咏?jīng)驗和間接經(jīng)驗是人們獲取知識的兩條途徑。從

書本中汲取營養(yǎng)，學(xué)習(xí)前人的知識和技巧是非常必要的，而直接經(jīng)驗是獲取知識的另一個重要途

徑，是直接從實踐中產(chǎn)生的認識，這也是非常必要的。俗話說：“眼過千遍，不如手過一遍?！毕旅?/p>

介紹設(shè)計和運行C程序的過程。

本節(jié)將介紹如何編輯C程序及運行C程序并產(chǎn)生結(jié)果。首先介紹C程序編輯、編譯、連接和

運行的四個步驟，然后分別介紹目前流行的C程序的運行環(huán)境VisualC++6.0和VisualC++2010，

并講述在上述環(huán)境中實現(xiàn)C程序設(shè)計的具體方法。

1.3.1C程序的實現(xiàn)過程

C語言采用的編譯方式是將源程序轉(zhuǎn)換為二進制目標代碼。從編寫一個C程序到完成運行得

到結(jié)果一般需要經(jīng)過以下幾個步驟：

1.編輯

編輯包括以下內(nèi)容：①將源程序逐個字符輸入計算機內(nèi)存；②修改源程序；③將修改好的源程

序保存在磁盤文件中，其文件擴展名為.c或.cpp。

2.編譯

編譯就是將已編輯好的源程序翻譯成二進制的目標代碼。在編譯時，還要對源程序進行語法

檢查，如發(fā)現(xiàn)錯誤，則顯示出錯信息，此時應(yīng)重新進入編輯狀態(tài)，對源程序進行修改后再重新編譯，

直到通過編譯為止，生成擴展名為.obj的同名文件。

3.連接

連接是將各個模塊的二進制目標代碼與系統(tǒng)標準模塊經(jīng)過連接處理后，得到可執(zhí)行的文件，

其擴展名為.exe。

4.運行

一個經(jīng)過編譯和連接的可執(zhí)行的目標文件，只有在操作系統(tǒng)的支持和管理下才能運行。

圖1-3描述了從一個C程序到輸出結(jié)果的實現(xiàn)過程。

7

C語言程序設(shè)計能力教程

圖1-3C程序?qū)崿F(xiàn)過程示意圖

1.3.2在VisualC++6.0環(huán)境中實現(xiàn)C程序

VisualC++6.0（簡稱VC++6.0或VC6.0）提供了可視化的集成開發(fā)環(huán)境，主要包括文

視頻

本編輯器、資源編輯器、工程創(chuàng)建工具、Debugger調(diào)試器等實用開發(fā)工具。VisualC++6.0

分為標準版、專業(yè)版和企業(yè)版三種，但其基本功能是相同的。

下面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)如何在VisualC++6.0中實現(xiàn)C程序的編輯和運行。

1.VisualC++6.0主框架窗口

VC++6.0安裝

與程序操作在Windows系統(tǒng)任務(wù)欄中，選擇“開始”→“所有程序”→MicrosoftVisualStudio

6.0→MicrosoftVisualC++6.0命令，即可啟動VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境，窗口界面如圖1-4

所示。

圖1-4VisualC++6.0窗口界面

2.在VisualC++6.0中編譯C程序

（1）創(chuàng)建文件

在VisualC++6.0中創(chuàng)建C程序文件有多種方式，現(xiàn)列舉兩種：

①在任意位置處創(chuàng)建一個記事本文件，保存格式由.txt修改為.c，如exam.c。啟動VisualC++6.0

環(huán)境，選擇File→Open命令，在彈出的“打開”對話框中選擇創(chuàng)建的exam.c文件，如圖1-5所示。

單擊“打開”按鈕，即可進入VC++的代碼編輯窗口。

8

第1章進入C語言程序世界

圖1-5打開exam.c文件

②啟動VisualC++6.0，選擇File→New命令，在彈出的New對話框中選擇Files選項

卡。在左邊列出的選項中，選擇C++SourceFile或TextFile選項，在右邊File文本框中輸入exam.c，

單擊Location文本框右側(cè)的按鈕修改保存的位置，如圖1-6所示。單擊OK按鈕，即可進入

VisualC++6.0的代碼編輯窗口。

圖1-6創(chuàng)建exam.c文件

（2）編輯代碼并保存

①編輯代碼：在代碼編輯窗口中輸入exam.c的源代碼，完成后如圖1-7所示。源代碼如下：

/***exam.c***/

#include<stdio.h>

main()

{

歡迎使用編譯程序！

printf("VC++C\n");

}

②保存：選擇File→Save命令（SaveAs…命令可修改原默認存儲路徑），也可單擊工具欄中

的“保存”按鈕來保存文件。

9

C語言程序設(shè)計能力教程

（3）編譯、連接、運行源程序

選擇Build→Compileexam.c命令（或單擊工具欄中的按鈕，或按【Ctrl+F7】組合鍵），在

彈出的對話框中單擊“是”按鈕，系統(tǒng)開始對當(dāng)前的源程序進行編譯。在編譯過程中，將所發(fā)現(xiàn)

的錯誤顯示在輸出區(qū)中，錯誤信息中指出錯誤所在行號和錯誤的原因。當(dāng)程序出現(xiàn)錯誤時，根據(jù)

提示信息修改源程序代碼，再進行編譯直至編譯正確，如圖1-8所示。

圖1-7代碼編輯窗口圖1-8輸出區(qū)中的編譯信息

當(dāng)輸出區(qū)中的信息提示為exam.obj-0error(s),0warning(s)時，表示編譯正確。

選擇Build→Buildexam.exe命令（或單擊工具欄中的按鈕，或按【F7】鍵），連接正確時，

生成可執(zhí)行文件exam.exe，如圖1-9所示。該文件保存在exam.c同一文件夾下的Debug文件

夾中。

圖1-9輸出窗口中的連接信息

選擇Build→ExecuteProgramexam.exe命令（或單擊工具欄中的按鈕，或按【Ctrl+F5】組

合鍵），即可看到控制臺程序窗口中的運行結(jié)果，如圖1-10所示。

圖1-10程序exam.c的運行結(jié)果

（4）關(guān)閉工作區(qū)

每次完成對程序的操作后，必須安全地保存好已經(jīng)建立的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)，應(yīng)正確地使用關(guān)

閉工作區(qū)來終止工程。

選擇File→SaveWorkspace命令，可以保存工作區(qū)的信息；選擇File→CloseWorkspace命令，

可以終止工程、保存工作區(qū)信息、關(guān)閉當(dāng)前工作區(qū)；選擇File→Exit命令，即可退出VisualC++6.0

環(huán)境。

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第1章進入C語言程序世界

3.菜單欄說明

菜單欄包括9個菜單項，如圖1-11所示。菜單選擇可以通過兩種方法來進行：一種是單擊所

選的菜單；另一種是鍵盤操作，通過相應(yīng)的快捷鍵來選擇（同時按住【Alt】鍵和相應(yīng)菜單提示的

相應(yīng)按鍵組合）。選中某個菜單后，就會出現(xiàn)相應(yīng)的下拉式菜單。

圖1-11菜單欄

（1）File菜單

File菜單包含了各種對文件進行操作的選項，各命令的功能如下：

①New（【Ctrl+N】組合鍵）：創(chuàng)建新的文件、工程、工作區(qū)或其他文檔。

②Open（【Ctrl+O】組合鍵）：打開已有的文件。可以打開的文件類型有C文件、C++文件、

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