《C語言的程序結(jié)構(gòu)》課件

C語言的程序結(jié)構(gòu)C語言是一種結(jié)構(gòu)化編程語言，它允許程序員按照邏輯順序組織代碼。C語言提供了一系列用于創(chuàng)建程序塊的控制結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以用來控制程序執(zhí)行的流程。C語言的基本結(jié)構(gòu)11.注釋注釋用于解釋代碼，方便閱讀和理解。C語言中使用“/**/”表示多行注釋，使用“//”表示單行注釋。22.標識符標識符用于命名變量、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體等，由字母、數(shù)字和下劃線組成，第一個字符必須是字母或下劃線。33.關(guān)鍵字關(guān)鍵字是C語言的保留字，具有特殊含義，不能用作標識符，例如：int、char、float、for、while、if、else等。44.語句語句是C語言的基本執(zhí)行單元，通常以分號結(jié)尾，例如：賦值語句、控制語句、函數(shù)調(diào)用語句等。標識符和關(guān)鍵字標識符標識符用于命名變量、函數(shù)、數(shù)組等程序元素。關(guān)鍵字關(guān)鍵字是C語言預(yù)定義的保留字，具有特定含義。數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型C語言提供了多種基本數(shù)據(jù)類型，用于存儲不同類型的值。int：整型，用于存儲整數(shù)。float：單精度浮點型，用于存儲小數(shù)。double：雙精度浮點型，用于存儲更精確的小數(shù)。char：字符型，用于存儲單個字符。派生數(shù)據(jù)類型派生數(shù)據(jù)類型是基于基本數(shù)據(jù)類型派生而來的。數(shù)組：用于存儲相同類型的一組數(shù)據(jù)。指針：用于存儲變量的內(nèi)存地址。結(jié)構(gòu)體：用于存儲不同類型的數(shù)據(jù)的組合。枚舉：用于定義一組常量。變量聲明和初始化聲明變量在程序中使用變量之前，需要使用**變量類型**和**變量名**對其進行聲明。聲明語句告訴編譯器變量的類型和名稱，以便分配內(nèi)存空間。初始化變量在聲明變量的同時，可以對變量進行初始化，即賦予變量一個初始值。初始化語句用等號將變量名和初始值連接起來。示例例如，聲明并初始化一個名為**age**的整型變量，并賦予其初始值**20**：intage=20;作用聲明和初始化變量可以讓程序在運行時擁有正確的初始值，防止出現(xiàn)錯誤。常量定義常量類型常量分為整型常量、浮點型常量、字符型常量和字符串常量。例如，10、3.14、'A'和"hello"。常量定義在C語言中，可以使用#define預(yù)處理指令來定義常量，例如#definePI3.14159。常量用途常量在程序中可以提高代碼的可讀性和可維護性，例如將常量用于表示特定的值。常量使用在程序中使用常量可以避免直接使用數(shù)值，使程序更容易閱讀和修改。表達式和運算符算術(shù)運算符C語言提供常用的算術(shù)運算符，例如加法(+)、減法(-)、乘法(*)、除法(/)和取模(%)。關(guān)系運算符關(guān)系運算符用于比較兩個操作數(shù)的大小，例如大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)、等于(==)和不等于(!=)。邏輯運算符邏輯運算符用于組合多個條件表達式，例如邏輯與(&&)、邏輯或(||)和邏輯非(!)。位運算符位運算符對操作數(shù)的二進制位進行操作，例如按位與(&)、按位或(|)、按位異或(^)、按位取反(~)、左移(<<)和右移(>>)。賦值語句1賦值運算符使用“=”符號將一個值賦給一個變量。2數(shù)據(jù)類型一致被賦值的值的數(shù)據(jù)類型必須與變量的類型一致。3表達式賦值可以使用表達式作為賦值語句的值。4鏈式賦值可以使用“=”符號將一個值同時賦值給多個變量。輸入輸出語句1printf()用于向標準輸出設(shè)備（通常是顯示器）輸出數(shù)據(jù)。2scanf()用于從標準輸入設(shè)備（通常是鍵盤）讀取數(shù)據(jù)。3格式化輸出使用格式控制符控制輸出數(shù)據(jù)的格式。4格式化輸入使用格式控制符控制輸入數(shù)據(jù)的格式。C語言提供了一系列輸入輸出函數(shù)，例如printf()和scanf()。這些函數(shù)允許程序與用戶交互，獲取輸入數(shù)據(jù)并顯示輸出結(jié)果。if-else語句1條件判斷根據(jù)表達式是否為真決定執(zhí)行哪段代碼2if語句當條件為真時執(zhí)行代碼塊3else語句當條件為假時執(zhí)行代碼塊if-else語句是C語言中常用的控制語句，可以根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼塊。if語句用于判斷條件是否成立，如果成立則執(zhí)行if語句后面的代碼塊；否則執(zhí)行else語句后面的代碼塊。if-else語句可以用來實現(xiàn)程序的邏輯判斷和分支控制。switch語句1多路選擇switch語句用于根據(jù)表達式值選擇執(zhí)行不同的代碼塊。2case標簽每個case標簽對應(yīng)一個常量值，當表達式值與case值相匹配時，執(zhí)行該case塊中的代碼。3default標簽如果表達式值與所有case值都不匹配，則執(zhí)行default標簽對應(yīng)的代碼塊。4break語句break語句用于跳出switch語句塊，避免執(zhí)行其他case標簽的代碼。while循環(huán)語句1循環(huán)條件循環(huán)條件為真，循環(huán)體執(zhí)行。2循環(huán)體包含要重復(fù)執(zhí)行的語句。3循環(huán)結(jié)束循環(huán)條件變?yōu)榧?，循環(huán)結(jié)束。do-while循環(huán)語句1初始化循環(huán)變量賦值2條件判斷判斷循環(huán)條件3循環(huán)體執(zhí)行循環(huán)操作4更新變量修改循環(huán)變量do-while循環(huán)語句先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷條件，無論條件是否滿足，至少執(zhí)行一次循環(huán)體。do-while語句適合在循環(huán)次數(shù)不確定的情況下使用，例如，當需要用戶輸入數(shù)據(jù)直到輸入特定值時。for循環(huán)語句循環(huán)初始化在循環(huán)開始之前執(zhí)行一次，用于初始化循環(huán)變量。循環(huán)條件在每次循環(huán)開始之前進行判斷，如果條件為真，則執(zhí)行循環(huán)體；否則跳出循環(huán)。循環(huán)體循環(huán)體包含要重復(fù)執(zhí)行的代碼，每次循環(huán)執(zhí)行完后，會執(zhí)行循環(huán)變量的更新操作。循環(huán)變量更新在每次循環(huán)執(zhí)行完后更新循環(huán)變量，以便在下次循環(huán)條件判斷時使用。嵌套循環(huán)雙層循環(huán)外部循環(huán)控制外層循環(huán)的次數(shù)，內(nèi)部循環(huán)控制內(nèi)層循環(huán)的次數(shù)。三層循環(huán)三層循環(huán)類似雙層循環(huán)，只是多了第三層循環(huán)，用于控制更深層的邏輯。圖形繪制嵌套循環(huán)常用于繪制圖形，例如正方形、三角形等。break和continue語句break語句立即退出循環(huán)，不再執(zhí)行循環(huán)體中剩余的語句。continue語句跳過當前循環(huán)剩余的語句，進入下一輪循環(huán)。函數(shù)的定義與調(diào)用1函數(shù)定義定義函數(shù)的功能和行為2函數(shù)調(diào)用執(zhí)行函數(shù)的功能3參數(shù)傳遞傳遞數(shù)據(jù)給函數(shù)4返回值函數(shù)執(zhí)行結(jié)果函數(shù)是C語言中重要的組成部分，用于組織和管理程序代碼。通過函數(shù)定義，可以將程序代碼模塊化，提高代碼復(fù)用性和可維護性。函數(shù)的參數(shù)傳遞值傳遞值傳遞是將實參的值復(fù)制到形參中，形參的改變不會影響實參的值。例如，在調(diào)用函數(shù)時，傳遞的是實參的副本，函數(shù)內(nèi)部對形參的修改不會影響到原實參。地址傳遞地址傳遞是指將實參的地址傳遞給形參，形參通過指針可以訪問實參的值，修改形參的值也會改變實參的值。例如，在調(diào)用函數(shù)時，傳遞的是實參的地址，函數(shù)內(nèi)部對形參的修改會影響到原實參。遞歸函數(shù)定義遞歸函數(shù)是指在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用自身。它可以用來解決一些復(fù)雜的計算問題，例如計算階乘或斐波那契數(shù)列。特點遞歸函數(shù)通常需要一個基線條件，用于停止遞歸。如果沒有基線條件，遞歸將無限進行，導(dǎo)致程序崩潰。優(yōu)勢遞歸函數(shù)可以讓代碼更加簡潔，并且易于理解。應(yīng)用遞歸函數(shù)在算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用，例如二叉樹遍歷、快速排序和歸并排序。數(shù)組定義和使用1數(shù)組定義數(shù)組是相同類型數(shù)據(jù)的集合，使用一個變量名存儲。定義數(shù)組時，需要指定數(shù)組類型、數(shù)組名和數(shù)組大小。2數(shù)組初始化在定義數(shù)組時，可以使用初始化列表為數(shù)組元素賦值。也可以在程序中使用賦值語句為數(shù)組元素賦值。3數(shù)組訪問可以使用下標訪問數(shù)組元素，下標從0開始?？梢允褂醚h(huán)語句遍歷數(shù)組元素。一維數(shù)組定義一維數(shù)組是一系列相同數(shù)據(jù)類型的元素的集合，使用一個連續(xù)的內(nèi)存塊來存儲它們。訪問每個元素可以通過數(shù)組名和索引來訪問，索引從0開始，表示元素在數(shù)組中的位置。初始化在聲明時可以通過列表初始化器來為數(shù)組元素賦予初始值。使用一維數(shù)組可用于存儲和操作一系列數(shù)據(jù)，例如學(xué)生成績、商品價格等。二維數(shù)組1定義方式使用兩個下標表示元素位置，例如intarray[2][3]，表示一個2行3列的二維數(shù)組。2存儲方式二維數(shù)組的元素在內(nèi)存中按照行優(yōu)先存儲，即先存儲第一行所有元素，再存儲第二行所有元素，以此類推。3訪問方式使用兩個下標訪問二維數(shù)組的元素，例如array[1][2]表示訪問第二行第三列的元素。4應(yīng)用場景二維數(shù)組在矩陣運算、圖像處理、棋盤游戲等方面有著廣泛的應(yīng)用。指針定義和使用指針變量指針變量存儲內(nèi)存地址，指向特定數(shù)據(jù)類型。指針聲明使用*號聲明指針類型，如：int*ptr;，表示ptr指向整數(shù)數(shù)據(jù)。指針運算可以使用*號訪問指針指向的數(shù)據(jù)，如：*ptr=10，將10賦值給ptr指向的整數(shù)數(shù)據(jù)。指針與數(shù)組數(shù)組指針數(shù)組指針指向數(shù)組的第一個元素的地址。指針數(shù)組指針數(shù)組是一個數(shù)組，每個元素都是一個指針。動態(tài)內(nèi)存分配內(nèi)存分配類型C語言提供兩種內(nèi)存分配方式：靜態(tài)內(nèi)存分配和動態(tài)內(nèi)存分配。靜態(tài)內(nèi)存分配在編譯時分配，內(nèi)存大小固定，無法在程序運行時改變。動態(tài)內(nèi)存分配動態(tài)內(nèi)存分配是指在程序運行時分配內(nèi)存，可以根據(jù)程序需要動態(tài)調(diào)整內(nèi)存大小。動態(tài)內(nèi)存分配使用`malloc`、`calloc`和`realloc`等函數(shù)。結(jié)構(gòu)體定義和使用結(jié)構(gòu)體定義結(jié)構(gòu)體是用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，用于將不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起。例如，可以定義一個名為“student”的結(jié)構(gòu)體，包含姓名、學(xué)號和成績等信息。結(jié)構(gòu)體使用定義結(jié)構(gòu)體變量后，可以使用點運算符（.）訪問結(jié)構(gòu)體成員。例如，可以通過“”訪問名為“student”的結(jié)構(gòu)體變量的姓名成員。枚舉類型定義枚舉類型用關(guān)鍵字enum定義枚舉類型，并列出枚舉常量。枚舉常量的值默認從0開始，依次遞增，也可以手動賦值。枚舉類型的應(yīng)用可以提高代碼可讀性，并確保變量值只能取有限的值。共同體1內(nèi)存共享共同體是一種特殊的結(jié)構(gòu)體，其成員共享同一內(nèi)存空間。2不同數(shù)據(jù)類型共同體成員可以是不同數(shù)據(jù)類型，但同一時間只能存放其中一個成員的值。3節(jié)省空間共同體可以有效地節(jié)省內(nèi)存空間，因為所有成員共用一塊內(nèi)存區(qū)域。4應(yīng)用場景共同體通常用于存儲不同數(shù)據(jù)類型的相同數(shù)據(jù)，例如，存儲不同進制的數(shù)值。文件讀寫1打開文件使用fopen()函數(shù)打開文件，指定文件名和訪問模式。2讀寫數(shù)據(jù)使用fscanf()和fprintf()函數(shù)進行文件讀寫操作，分別用于讀取和寫入數(shù)據(jù)。3關(guān)閉文件使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件，釋放文件資源。文件讀寫是C語言中重要的操作之一，允許程序訪問和操作外部文件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化存儲。預(yù)處理命令預(yù)處理指令在編譯器進行實際編譯之前，預(yù)處理程序會讀取源代碼文件，并將所有預(yù)處理指令處理完畢