C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 教案 第1章 C語(yǔ)言概述

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教案第1章C語(yǔ)言概述授課內(nèi)容第1章C語(yǔ)言概述任課教師授課形式理實(shí)一體任課班級(jí)教學(xué)方法本節(jié)采用以教師為主導(dǎo)，在教學(xué)過(guò)程中同時(shí)采用提問(wèn)法、討論法和互動(dòng)式教學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn)（1）理解C程序的大致框架，C語(yǔ)言與C程序的特點(diǎn)。（2）掌握C程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程和程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法。教學(xué)難點(diǎn)（1）C語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)。（2）C語(yǔ)言與C程序的特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)（1）初步理解c程序的大致框架構(gòu)成。（2）認(rèn)識(shí)C程序的基本構(gòu)成單位是函數(shù)。（3）了解C語(yǔ)言和C程序的特點(diǎn)。（4）掌握C程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程，補(bǔ)充程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法。技能目標(biāo)（1）熟悉VisualStudio2010開(kāi)發(fā)環(huán)境。（2）能編寫(xiě)簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序。（3）能解決初學(xué)者編寫(xiě)程序易犯的錯(cuò)誤。素質(zhì)目標(biāo)（1）通過(guò)介紹C語(yǔ)言的發(fā)展，聯(lián)系到中國(guó)科技的發(fā)展，讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到一個(gè)國(guó)家科技落后就會(huì)發(fā)展滯后，培養(yǎng)同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，奮斗圖強(qiáng)的愛(ài)國(guó)品質(zhì)。（2）通過(guò)在C語(yǔ)言編程環(huán)境中對(duì)編程題的練習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們一絲不茍的好習(xí)慣。（3）通過(guò)分析C語(yǔ)言常見(jiàn)錯(cuò)誤，培養(yǎng)同學(xué)們注重知識(shí)積累，自己動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。思政目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)運(yùn)行環(huán)境和簡(jiǎn)單編程，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)態(tài)度、工匠精神、創(chuàng)新精神，提高其創(chuàng)新能力以及規(guī)則意識(shí)教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容教學(xué)步驟及內(nèi)容：教學(xué)過(guò)程：一、課程介紹1.介紹C語(yǔ)言在專(zhuān)業(yè)中的課程地位2.學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)要求二、新課講解1.1為什么要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言計(jì)算機(jī)程序（ComputerProgram），也稱(chēng)為軟件（Software），簡(jiǎn)稱(chēng)為程序（Program），是一組指示計(jì)算機(jī)或其他具有信息處理能力的裝置進(jìn)行每一步動(dòng)作的指令，通常用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)，運(yùn)用于某種目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)上。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展，經(jīng)歷了從機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言到非過(guò)程化語(yǔ)言的歷程。（1）機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是由二進(jìn)制代碼“0”和“1”組成的若干個(gè)數(shù)字串。（2）匯編語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言是一種借用助記符表示的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其每條指令都對(duì)應(yīng)著一條機(jī)器語(yǔ)言代碼。（3）高級(jí)語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言并不是特指某一種具體的語(yǔ)言，而是包括很多編程語(yǔ)言，如目前流行的C、C++、Java、C#、Python等，這些語(yǔ)言的語(yǔ)法、命令格式都不相同。（4）非過(guò)程化語(yǔ)言。非過(guò)程化語(yǔ)言編碼時(shí)只需說(shuō)明“做什么”，不需要描述算法細(xì)節(jié)。程序用于解決客觀世界的問(wèn)題，其開(kāi)發(fā)要經(jīng)歷捕獲問(wèn)題、分析設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、測(cè)試調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等5個(gè)主要階段。（1）捕獲問(wèn)題。捕獲問(wèn)題也稱(chēng)為需求分析。（2）分析設(shè)計(jì)。明確需求后，就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)了，主要是確定程序所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、核心的處理邏輯（即算法）、程序的整體架構(gòu)（有哪些部分、各部分間的關(guān)聯(lián)、整體的工作流程）。（3）編碼實(shí)現(xiàn)。編碼實(shí)現(xiàn)是用某種具體的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如C語(yǔ)言，來(lái)編程實(shí)現(xiàn)已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)。（4）測(cè)試調(diào)試。測(cè)試調(diào)試包括兩方面，即測(cè)試和調(diào)試。當(dāng)程序已經(jīng)初步開(kāi)發(fā)完成，可以運(yùn)行時(shí)，為了找出其中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，使程序更加健壯，需要進(jìn)行大量、反復(fù)的試運(yùn)行，這一過(guò)程稱(chēng)為測(cè)試。（5）運(yùn)行維護(hù)。當(dāng)程序通過(guò)測(cè)試，達(dá)到各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求后，就可以獲準(zhǔn)投入運(yùn)行。C語(yǔ)言大致歷程為：ALGOL60CPLBCPLBCC語(yǔ)言具有以下5個(gè)主要特點(diǎn)。（1）C語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、靈活。（2）C語(yǔ)言是高、低級(jí)兼容語(yǔ)言。（3）C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。（4）C語(yǔ)言是一種模塊化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。（5）C語(yǔ)言可移植性強(qiáng)。1.2C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)入門(mén)【例1-1】在屏幕上顯示“Hello,World”的信息。#include<stdio.h> /*編譯預(yù)處理命令*/intmain() /*main()函數(shù)的函數(shù)頭*/{ /*函數(shù)體的開(kāi)始標(biāo)記*/printf("Hello,World"); /*輸出引號(hào)中的內(nèi)容到計(jì)算機(jī)屏幕*/ return0; /*程序返回值0*/} /*函數(shù)體的結(jié)束標(biāo)記*/運(yùn)行結(jié)果：Hello,World程序說(shuō)明：程序運(yùn)行后輸出“Hello,World”，“請(qǐng)按任意鍵繼續(xù)”是任何一個(gè)C程序在編譯環(huán)境下運(yùn)行都會(huì)自動(dòng)輸出的一行信息，當(dāng)用戶(hù)按任意鍵后，屏幕上不再顯示運(yùn)行結(jié)果，返回程序主界面。通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)C程序由下面這樣的框架構(gòu)成：intmain() /*main()函數(shù)的函數(shù)頭*/{ /*函數(shù)體的開(kāi)始標(biāo)記*/…… /*輸出引號(hào)中的內(nèi)容到計(jì)算機(jī)屏幕*/ return0; /*程序返回值0*/} /*函數(shù)體的結(jié)束標(biāo)記*/該框架稱(chēng)為主函數(shù)或main()函數(shù)，其中，int是“整型”的標(biāo)識(shí)符，是main()函數(shù)的返回值類(lèi)型，此處是為說(shuō)明main()函數(shù)返回值是整數(shù)的意思，具體意義和用法后面再闡述。main為函數(shù)名，小括號(hào)里一般由參數(shù)（main()函數(shù)一般沒(méi)有參數(shù)）組成，大括號(hào)內(nèi)為函數(shù)體。函數(shù)體由C語(yǔ)句（程序指令）或函數(shù)組成，關(guān)于C語(yǔ)句后面會(huì)逐步學(xué)習(xí)。main()函數(shù)是C語(yǔ)言本身函數(shù)庫(kù)已定義好的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，C編譯器能對(duì)它進(jìn)行正確編譯，不會(huì)存在不認(rèn)識(shí)的情況。至此，也許你心生疑惑——是否所有的C程序都必須有main()函數(shù)呢？答案是肯定的，一個(gè)C程序必須有C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)一個(gè)C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)主要有以下9個(gè)特點(diǎn)。（1）C程序是由函數(shù)構(gòu)成的，函數(shù)是C程序的基本單位。任何一個(gè)C語(yǔ)言源程序必須包含一個(gè)且僅包含一個(gè)main()函數(shù)，可以包含零個(gè)或多個(gè)其他函數(shù)。（2）一個(gè)C程序總是從main()函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行，到main()函數(shù)結(jié)束，與main()函數(shù)所處的位置無(wú)關(guān)（main()函數(shù)可以位于程序的開(kāi)始位置，也可以位于程序的末尾，還可以位于一些自定義函數(shù)的中間）。（3）一個(gè)函數(shù)由兩部分組成：函數(shù)頭和函數(shù)體。函數(shù)頭如例1-1中的intmain()函數(shù)。函數(shù)體為函數(shù)頭下面大括號(hào){}內(nèi)的部分。若一個(gè)函數(shù)內(nèi)有多個(gè)大括號(hào)，則最外層的一對(duì)大括號(hào){}為函數(shù)體的范圍。（4）C程序中，每個(gè)語(yǔ)句和數(shù)據(jù)定義的最后必須有一個(gè)分號(hào)。分號(hào)是C語(yǔ)句的必要組成部分，必不可少。但是預(yù)處理命令、函數(shù)頭和函數(shù)體的界定符“{”和“}”之后不能加分號(hào)。例如，#include<stdio.h>編譯預(yù)處理命令包含要使用的文件，后面不能加分號(hào)。（5）標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字之間必須至少加一個(gè)空格以示分割。若已有明顯的分隔符，也可以不加空格。（6）可以用“/*”和“*/”或“//”對(duì)C程序中的任何部分作注釋。（7）C語(yǔ)言嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)。C語(yǔ)言對(duì)大小寫(xiě)非常敏感，如認(rèn)為main、MAIN、Main是不同的。在C語(yǔ)言中，常用小寫(xiě)字母表示變量名、函數(shù)名等，而用大寫(xiě)字母表示符號(hào)常量等。（8）C語(yǔ)言本身沒(méi)有輸入輸出語(yǔ)句，輸入輸出是由函數(shù)完成的。（9）一個(gè)好的、有使用價(jià)值的C程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋?zhuān)栽黾映绦虻目勺x性。C語(yǔ)言程序的編碼規(guī)范孟子曰：“不以規(guī)矩，不能成方圓?！蓖瑯樱谑褂肅語(yǔ)言編寫(xiě)代碼時(shí)，也必須遵守一定的編碼規(guī)范。這樣既可以增加代碼的可讀性，也可以發(fā)現(xiàn)隱藏的問(wèn)題（bug），提高代碼性能，對(duì)代碼的理解與維護(hù)起到至關(guān)重要的作用。具體有5個(gè)方面。（1）函數(shù)體中的大括號(hào)用來(lái)表示程序的結(jié)構(gòu)層次，需要注意的是：左右大括號(hào)要成對(duì)使用。（2）在程序中，可以使用英文的大寫(xiě)字母、也可以使用小寫(xiě)字母。但要注意的是，大寫(xiě)字母和小寫(xiě)字母代表不同的字符，如'a'和'A'是兩個(gè)完全不同的字符。（3）在程序中的空格、空行、跳格并不會(huì)影響程序的執(zhí)行。合理地使用這些空格、空行，可以使編寫(xiě)出來(lái)的程序更加規(guī)范，有助于日后的閱讀和整理。（4）C程序書(shū)寫(xiě)風(fēng)格自由，一行內(nèi)可以寫(xiě)多個(gè)語(yǔ)句，一個(gè)語(yǔ)句可以分寫(xiě)在多行上。但為了有良好的編程風(fēng)格，最好將一條語(yǔ)句寫(xiě)在一行。（5）代碼縮進(jìn)統(tǒng)一為4個(gè)字符。建議不使用空格，而用Tab鍵。C語(yǔ)言程序的開(kāi)發(fā)步驟學(xué)習(xí)C語(yǔ)言就是學(xué)習(xí)編程的過(guò)程。C程序的開(kāi)發(fā)從確定任務(wù)到得到結(jié)果一般要經(jīng)歷7個(gè)步驟。1.需求分析2.算法設(shè)計(jì)3.編寫(xiě)程序4.編譯程序5.連接程序6.運(yùn)行程序7.編寫(xiě)程序文檔C語(yǔ)言集成開(kāi)發(fā)環(huán)境1.C語(yǔ)言編譯器目前廣泛使用的C語(yǔ)言編譯器有以下4種。（1）GCC（GNUCompilerCollection，GNU編譯器套件）：GNU（GNU’sNotUnix，GNU并非Unix）組織開(kāi)發(fā)的開(kāi)源免費(fèi)的編譯器。（2）MinGW（MinimalistGNUforWindows，Windows的極簡(jiǎn)GNU）：Windows操作系統(tǒng)下的GCC。（3）Clang：開(kāi)源的BSD（BerkeleySoftwareDistribution，伯克利軟件套件）協(xié)議的基于LLVM（LowLevelMachine，底層虛擬機(jī)）編譯器。（4）Cl.exe：MicrosoftVisualC++自帶的編譯器。2.C語(yǔ)言集成開(kāi)發(fā)環(huán)境目前廣泛使用的C語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境主要有以下4種。（1）Code::Blocks：開(kāi)源免費(fèi)的C/C++集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。（2）CodeLite：開(kāi)源、跨平臺(tái)的C/C++集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。（3）Dev-C++：可移植的C/C++集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。（4）VisualStudio系列。1.3常見(jiàn)錯(cuò)誤分析1.3.1語(yǔ)句后少分號(hào)分號(hào)是C語(yǔ)言語(yǔ)句的重要組成部分，每條語(yǔ)句及數(shù)據(jù)定義末尾必須有分號(hào)。很多初學(xué)者在編寫(xiě)程序時(shí)很容易漏寫(xiě)。1.3.2語(yǔ)句中出現(xiàn)中文字符C語(yǔ)言語(yǔ)句中只識(shí)別英文字符（提示信息和注釋信息除外），中文字符無(wú)法編譯。1.3.3大括號(hào)不成對(duì)出現(xiàn)C語(yǔ)言的函數(shù)體中，左右大括號(hào)要成對(duì)使用。初學(xué)者在編寫(xiě)程序時(shí)很容易忘掉右邊的大括號(hào)。1.3.4main()函數(shù)首字母大寫(xiě)C語(yǔ)言嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)字母，C程序中多用小寫(xiě)字母，較少用大寫(xiě)字母。1.3.5標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字之間缺少空格C語(yǔ)言中標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字之間必須至少加一個(gè)空格，以示分隔。若已有明顯的分隔符，也可以不加空格。1.3.6程序連接出錯(cuò)一般情況下，程序編譯完成后如果沒(méi)有錯(cuò)誤，在連接程序時(shí)就很少發(fā)生錯(cuò)誤了，除非是調(diào)用函數(shù)出了問(wèn)題。1.4.1實(shí)戰(zhàn)背景軟件產(chǎn)業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)的核心和國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ)，越來(lái)越受到世界各國(guó)的高度重視。軟件與人的信息交換是通過(guò)軟件界面來(lái)進(jìn)行的，界面是軟件與用戶(hù)交互的最直接的接口，界面的好壞決定用戶(hù)對(duì)軟件的第一印象，所以軟件界面的易用性和美觀性就變得非常重要，設(shè)計(jì)良好的界面能夠引導(dǎo)用戶(hù)自己完成相應(yīng)的操作，起到向?qū)У淖饔谩?.4.2實(shí)戰(zhàn)目的（1）掌握VisualStudio2010環(huán)境下C程序的編譯方法。（2）加深對(duì)C程序的理解。1.4.3實(shí)戰(zhàn)內(nèi)容編寫(xiě)C語(yǔ)言程序，在VisualStudio2010環(huán)境下編譯運(yùn)行，顯示“歡迎使用電影點(diǎn)播系統(tǒng)”界面。1.4.4實(shí)戰(zhàn)過(guò)程#include<stdio.h>intmain(){printf("===============================================\n");printf(" 歡迎使用電影點(diǎn)播系統(tǒng)\n");printf(" ****** 1.海洋天堂 ******\n");printf(" ****** 2.跳舞吧!大象 *****\n");printf(" ****** 3.黃大年 ******\n");printf(" ****** 4.錢(qián)學(xué)森 ******\n");printf(" ****** 5.戰(zhàn)狼 ******\n");printf(" ****** 6.百萬(wàn)雄師下江南******\n");printf("===============================================\n");printf("請(qǐng)選擇電影（1-6）\n");return0;}1.4.5實(shí)戰(zhàn)意義通過(guò)實(shí)戰(zhàn)，鞏固C語(yǔ)言程序源代碼的編輯、運(yùn)行方法，也為程序中輸入、顯示漢字和符號(hào)提供了條件，為今后學(xué)習(xí)C語(yǔ)言夯實(shí)基礎(chǔ)。新中國(guó)日益強(qiáng)大，離不開(kāi)老一輩無(wú)產(chǎn)階級(jí)革命家艱苦卓絕的斗爭(zhēng)，是無(wú)數(shù)革命先烈用鮮血和生命鑄就的，同學(xué)們應(yīng)該拼搏不息，勇往直前。旁批欄：課程介紹教師自我介紹、公布自己的聯(lián)系方式及郵箱，方便同學(xué)們有問(wèn)題聯(lián)系。第一次課介紹課程地位、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)要求。程序講解（1）教師現(xiàn)場(chǎng)編程，演示示例。（2）再回顧關(guān)鍵代碼，講解C程序框架。（3）引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)C語(yǔ)言的構(gòu)成和書(shū)寫(xiě)規(guī)則。完成例題（1）學(xué)生動(dòng)手完成第1個(gè)程序。（2）提示易錯(cuò)處。（3）引導(dǎo)學(xué)生會(huì)看錯(cuò)誤提示，及掌握簡(jiǎn)單的排錯(cuò)方法。（4）引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤提示，從而學(xué)會(huì)根據(jù)錯(cuò)