《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)教程》第1章：基礎(chǔ)知識(shí).ppt

第1章 基礎(chǔ)知識(shí),（時(shí)間：1次課，2學(xué)時(shí)）,第1章 基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)目的與要求： C語(yǔ)言由于其功能強(qiáng)、使用靈活、可移植性好、目標(biāo)程序質(zhì)量好而受到廣泛的歡迎。C語(yǔ)言既具有高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，又具有低級(jí)語(yǔ)言的許多特點(diǎn)，既可以用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，又可以用來(lái)編寫(xiě)應(yīng)用軟件。C語(yǔ)言已成為軟件工作者必須掌握的一個(gè)工具。 本章主要介紹C語(yǔ)言的特點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)單C語(yǔ)言程序，了解并掌握C語(yǔ)言程序的特點(diǎn)、C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)和書(shū)寫(xiě)規(guī)則。 學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)有一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)注意：應(yīng)該把精力放在最基本、最常用的內(nèi)容上。開(kāi)始時(shí)不要鉆牛角尖，有一些細(xì)節(jié)，隨著對(duì)C語(yǔ)言的了解逐步深入和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的逐步豐富，會(huì)自然地掌握的，而有些細(xì)節(jié)則要通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐才能真正熟練掌握,第1章 基礎(chǔ)知識(shí),1.1 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介 1.3 C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)與書(shū)寫(xiě)規(guī)則 1.4 C語(yǔ)言的基本符號(hào),1.1 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ),今天，人們所講的計(jì)算機(jī)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而不是一臺(tái)“裸機(jī)”。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（俗稱(chēng)程序系統(tǒng)）組成。前者一般為組成計(jì)算機(jī)的物資設(shè)備，后者為管理和使用計(jì)算機(jī)的各種程序。 計(jì)算機(jī)每做一次動(dòng)作、一個(gè)步驟，都是按照已經(jīng)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編好的程序來(lái)執(zhí)行的。程序是計(jì)算機(jī)要執(zhí)行的指令集合，而程序全部都是用人們所掌握的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)的。所以人們要控制計(jì)算機(jī)就一定要通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令。,因此可以說(shuō)，程序設(shè)計(jì)就是程序員根據(jù)實(shí)際任務(wù)提出問(wèn)題，然后確定計(jì)算方法，構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，畫(huà)出流程圖，選擇合適的語(yǔ)言，編寫(xiě)程序并上機(jī)反復(fù)調(diào)試，直到滿(mǎn)足實(shí)際需要為止。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是掌握計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的種類(lèi)非常多，總的來(lái)說(shuō)可以分成機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言3大類(lèi)。計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的語(yǔ)言只有機(jī)器語(yǔ)言，即由0和1構(gòu)成的代碼。但通常人們編程時(shí)不采用機(jī)器語(yǔ)言，因?yàn)樗浅ｋy以記憶和識(shí)別。 目前通用的編程語(yǔ)言有兩種形式：匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。,匯編語(yǔ)言的實(shí)質(zhì)和機(jī)器語(yǔ)言是相同的，都是直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，只不過(guò)指令采用了英文縮寫(xiě)的標(biāo)識(shí)符，這樣更容易識(shí)別和記憶。它同樣需要編程者將每一步具體的操作用命令的形式寫(xiě)出來(lái)。匯編程序的每一句指令只能對(duì)應(yīng)實(shí)際操作過(guò)程中的一個(gè)很細(xì)微的動(dòng)作，因此匯編程序一般比較冗長(zhǎng)、復(fù)雜、容易出錯(cuò)，而且使用匯編語(yǔ)言編程需要有更多的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。但匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，用匯編語(yǔ)言所能完成的操作不是一般高級(jí)語(yǔ)言所能實(shí)現(xiàn)的，而且源程序經(jīng)匯編生成的可執(zhí)行文件比較小，而且執(zhí)行速度很快。,高級(jí)語(yǔ)言是目前絕大多數(shù)編程者的選擇。與匯編語(yǔ)言相比，它不但能將許多相關(guān)的機(jī)器指令合成單條指令，并且去掉了與具體操作有關(guān)但與完成工作無(wú)關(guān)的細(xì)節(jié)，例如使用堆棧、寄存器等，這樣就大大地簡(jiǎn)化了程序中的指令。同時(shí)，由于省略了很多的細(xì)節(jié)，因此編程者也就不需要有太多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 高級(jí)語(yǔ)言主要是針對(duì)匯編語(yǔ)言而言，它并不是特指某一具體的語(yǔ)言，而是包括了很多的編程語(yǔ)言，如目前流行的VB、VC、Foxpro、C等，這些語(yǔ)言的語(yǔ)法、命令格式不相同。 用高級(jí)語(yǔ)言所編寫(xiě)的程序不能直接被計(jì)算機(jī)識(shí)別，必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換才能被執(zhí)行。,按照轉(zhuǎn)換的方式可將它們分為以下兩類(lèi)： 解釋類(lèi)：執(zhí)行方式類(lèi)似我們?nèi)粘Ｉ畹摹巴暦g”，應(yīng)用程序源代碼一邊用相應(yīng)語(yǔ)言的解釋器“翻譯”成目標(biāo)代碼（機(jī)器語(yǔ)言），一邊執(zhí)行，而且不能生成可獨(dú)立執(zhí)行的可執(zhí)行文件，應(yīng)用程序不能脫離其解釋器。但這種方式比較靈活，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整、修改應(yīng)用程序。 編譯類(lèi)：編譯是指應(yīng)用源程序執(zhí)行之前，就將程序源代碼“翻譯”成目標(biāo)代碼（機(jī)器語(yǔ)言），因此其目標(biāo)程序可以脫離其語(yǔ)言環(huán)境獨(dú)立執(zhí)行，使用比較方便、效率較高。但應(yīng)用程序一旦需要修改就必須先修改源代碼，再重新編譯生成新的目標(biāo)文件（*.OBJ）才能執(zhí)行?，F(xiàn)在大多數(shù)編程語(yǔ)言都是編譯型的，例如 C、Visual C+、Foxpro 等。,1.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介,C語(yǔ)言的出現(xiàn)是與UNIX操作系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起，C語(yǔ)言本身也有一個(gè)發(fā)展過(guò)程，下表給出C語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程。,1.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介,1978年以后，C語(yǔ)言已先后移植到大、中、小、微型機(jī)上，以獨(dú)立于UNIX和PDP了?，F(xiàn)在C語(yǔ)言已風(fēng)靡全世界，成為世界上應(yīng)用最廣泛的幾種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之一。 以1978年發(fā)表的UNIX第7版本中的C編譯程序?yàn)榛A(chǔ)，Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie（合稱(chēng)K&R）合著了影響深遠(yuǎn)的名著The C Programming Language，這本書(shū)中介紹的C語(yǔ)言成為后來(lái)廣泛使用的C語(yǔ)言版本的基礎(chǔ)，它被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)C。 1983年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ANSI）根據(jù)C語(yǔ)言問(wèn)世以來(lái)各種版本對(duì)C的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了新的標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為ANSI C。1987年，ANSI又公布了新標(biāo)準(zhǔn)87 ANSI C。,1.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介,語(yǔ)言是以與PASCAL及ALGOL等語(yǔ)言相類(lèi)似的思想為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)出來(lái)的面向結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。其主要特征如下： （） 以英文小寫(xiě)字母為基礎(chǔ)。 （） 程序是以函數(shù)集合構(gòu)成的，函數(shù)的參數(shù)是按“值調(diào)用”方式進(jìn)行。 （） 程序表示簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便、靈活。 （） 指針可以作為數(shù)據(jù)來(lái)處理。 （） 運(yùn)算符非常豐富，有利于編寫(xiě)程序。 （） 沒(méi)有處理字符串的特別功能，但能區(qū)分字符及字符串。 （） 沒(méi)有作為語(yǔ)言組成部分的輸入輸出功能，但能通過(guò)函數(shù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （） 語(yǔ)言能進(jìn)行位（bit）操作，能實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言的大部分功能，可以直接對(duì)硬件操作。 （） 生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。 （10）C語(yǔ)言寫(xiě)的程序可移植性好（與匯編語(yǔ)言比）?；旧喜蛔鲂薷木湍苡糜诟鞣N型號(hào)的計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。,1.2 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介,當(dāng)然，C語(yǔ)言也有缺點(diǎn)，至今還缺少一個(gè)國(guó)際公認(rèn)的完整的語(yǔ)法定義，語(yǔ)法關(guān)系的嚴(yán)格性不如FORTRAN及PASCAL語(yǔ)言，不太適合于數(shù)值計(jì)算。 總之，C語(yǔ)言對(duì)程序員要求較高。程序員使用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序會(huì)感到限制少，靈活性大，功能強(qiáng)，可以編寫(xiě)出任何類(lèi)型的程序?，F(xiàn)在，C語(yǔ)言已經(jīng)不僅用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，也用來(lái)編寫(xiě)應(yīng)用軟件。學(xué)習(xí)和使用C的人已經(jīng)越來(lái)越多。,1.3 C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)與書(shū)寫(xiě)規(guī)則,上一節(jié)中談到C語(yǔ)言的特征時(shí)說(shuō)：“程序是以函數(shù)集合 構(gòu)成的”，也就是說(shuō)，任何C語(yǔ)言程序都是由一個(gè)或幾個(gè) 函數(shù)所組成。,1.3.1 C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu),一個(gè)完整的語(yǔ)言程序，是由一個(gè)main( )函數(shù)（又稱(chēng)主函數(shù)）和若干個(gè)其它函數(shù)結(jié)合而成的，或僅由一個(gè)main( )函數(shù)構(gòu)成 【例1. 1】?jī)H由main( )函數(shù)構(gòu)成的語(yǔ)言程序。 /*功能：僅由main ()函數(shù)構(gòu)成的語(yǔ)言程序示例*/ main( ) printf(“This is a C program.n”); 程序運(yùn)行結(jié)果： This is a C program.,1.3.1 C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu),【例1. 2】由main( )函數(shù)和1個(gè)其它函數(shù)max( )構(gòu)成的語(yǔ)言程序。 int max(int m, int n) return(mn ? m : n ); main( ) int num1,num2; printf(“Input the first integer number: ”); scanf(“%d”, ,1.3.1 C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu),1函數(shù)是語(yǔ)言程序的基本單位。 main( )函數(shù)的作用，相當(dāng)于其它高級(jí)語(yǔ)言中的主程序；其它函數(shù)的作用，相當(dāng)于子程序。 2C語(yǔ)言程序總是從main( )函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行。 一個(gè)語(yǔ)言程序，總是從main( )函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行，而不論其在程序中的位置。當(dāng)主函數(shù)執(zhí)行完畢時(shí)，亦即程序執(zhí)行完畢。 習(xí)慣上，將主函數(shù)main( )放在最前頭。,1.3.2 函數(shù)的一般結(jié)構(gòu),任何函數(shù)（包括主函數(shù)main( )）都是由函數(shù)說(shuō)明和函數(shù)體兩部分組成。其一般結(jié)構(gòu)如下： 函數(shù)類(lèi)型 函數(shù)名(函數(shù)參數(shù)表) 說(shuō)明語(yǔ)句部分； 執(zhí)行語(yǔ)句部分； ,1.3.2 函數(shù)的一般結(jié)構(gòu),1使用的語(yǔ)法符號(hào)約定 . 方括號(hào)表示可選（即可以指定，也可以缺?。?省略號(hào)表示前面的項(xiàng)可以重復(fù) | 多（含2）中選1 2函數(shù)說(shuō)明 由函數(shù)類(lèi)型（可缺省）、函數(shù)名和函數(shù)參數(shù)表三部分組成，其中函數(shù)參數(shù)表的格式為： 數(shù)據(jù)類(lèi)型 形參 , 數(shù)據(jù)類(lèi)型 形參2 例如，例1.2中的函數(shù)max( )，其函數(shù)說(shuō)明各部分如下所示。 函數(shù)類(lèi)型 函數(shù)名 函數(shù)參數(shù)表 int max (int x , int y),1.3.2 函數(shù)的一般結(jié)構(gòu),3函數(shù)體 在函數(shù)說(shuō)明部分的下面、大括號(hào)（必須配對(duì)使用）內(nèi)的部分。 函數(shù)體一般由說(shuō)明語(yǔ)句和可執(zhí)行語(yǔ)句兩部分構(gòu)成： （1）說(shuō)明語(yǔ)句部分 說(shuō)明語(yǔ)句部分由變量定義、自定義類(lèi)型定義、自定義函數(shù)說(shuō)明、外部變量說(shuō)明等組成。 （2）可執(zhí)行語(yǔ)句 一般由若干條可執(zhí)行語(yǔ)句構(gòu)成。,1.3.2 函數(shù)的一般結(jié)構(gòu),4說(shuō)明 （1）函數(shù)體中的變量定義語(yǔ)句，必須在所有可執(zhí)行語(yǔ)句之前。 下面程序中變量定義語(yǔ)句“int max；”的位置是非法的： main( ) int m,n; /*變量定義語(yǔ)句：定義2個(gè)整型變量x、y*/ m=3; /*可執(zhí)行的賦值語(yǔ)句：將3賦值給變量x*/ n=6; /*可執(zhí)行的賦值語(yǔ)句：將6賦值給變量y*/ int max; /*變量定義出現(xiàn)在可執(zhí)行的賦值語(yǔ)句“m=3; n=6;”之后，非法！*/ max=xy?x:y; printf(“max=%dn”,max); 解決辦法很簡(jiǎn)單，請(qǐng)讀者自己思考。 （2）如果不需要，也可以缺省變量定義語(yǔ)句。,1.3.3 源程序書(shū)寫(xiě)格式,1所有語(yǔ)句都必須以分號(hào)“；”結(jié)束，函數(shù)的最后一個(gè)語(yǔ)句也不例外。 2程序行的書(shū)寫(xiě)格式自由，既允許1行內(nèi)寫(xiě)幾條語(yǔ)句，也允許1條語(yǔ)句分寫(xiě)在幾行上。 例如，例1.2的主函數(shù)main( )，也可改寫(xiě)成如下所示的格式： main( ) int num1,num2; printf(“Input the first integer number: ”);scanf(“%d”, ,1.3.3 源程序書(shū)寫(xiě)格式,如果某條語(yǔ)句很長(zhǎng)，一般需要將其分寫(xiě)在幾行上。 3允許使用注釋。 C語(yǔ)言的注釋格式為： /* */ 例如，在例1.1和例1.2中，以及本節(jié)其它部分給出的源程序中，凡是用“/*”和“*/”括起來(lái)的文字，都是注釋。注釋可以出現(xiàn)在程序的任何部分，在簡(jiǎn)單的程序中可以沒(méi)有注釋。 （1）“/*”和“*/”必須成對(duì)使用，且“/”和“*”、以及“*”和“/”之間不能有空格，否則都出錯(cuò)。 技巧 （2）注釋的位置，可以單占1行，也可以跟在語(yǔ)句的后面。 （3）如果1行寫(xiě)不下，可另起1行繼續(xù)寫(xiě)。 （ (4）注釋中允許使用漢字。在非中文操作系統(tǒng)下，看到的是一串亂碼，但不影響程序運(yùn)行。,1.4 C語(yǔ)言的基本符號(hào),任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所使用的字符都是固定的、有限的。它要受硬件設(shè)備的限制。C語(yǔ)言與其它語(yǔ)言一樣。它的基本符號(hào)有英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字以及其它特殊符號(hào)。其中有： 英文字母 26個(gè)（包括大寫(xiě)和小寫(xiě)） 阿拉伯?dāng)?shù)字 10，即從0 到9 其它特殊符號(hào)主要指運(yùn)算符，運(yùn)算符通常由一至兩個(gè)特殊符號(hào)組成。比如： +，-，*，/，%，=，等。 標(biāo)識(shí)符用來(lái)表示函數(shù)、類(lèi)型或變量的名稱(chēng)，它是字母和數(shù)字的排列，但必須是字母開(kāi)頭。連字符_(低短橫線(xiàn))也稱(chēng)為字母。它在書(shū)寫(xiě)名稱(chēng)時(shí)很方便，大小寫(xiě)字母含義不同。標(biāo)識(shí)符中只有前八個(gè)字符有意義，可以相互區(qū)別。但各種匯編程序和裝入程序使用的外部標(biāo)識(shí)符限制較多，用戶(hù)必須注意有關(guān)資料的規(guī)定。,1.4 C語(yǔ)言的基本符號(hào),按照C語(yǔ)言的習(xí)慣，變量名用小寫(xiě)字母，符號(hào)常數(shù)全部用大寫(xiě)字母，函數(shù)名及外部變量名由六個(gè)字符組成。 根據(jù)程序設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)識(shí)符的選擇采用“常用從簡(jiǎn)，專(zhuān)用從繁”的原則。一般不必太長(zhǎng)，通常在六個(gè)字符之內(nèi)能適應(yīng)各種系統(tǒng)。 應(yīng)盡量做到“見(jiàn)名知意”，即選有含義的英文單詞（或其縮寫(xiě)）或其漢語(yǔ)拼音作標(biāo)識(shí)符，如sum，name，year，total，zongshu等。 在操作系統(tǒng)中，C語(yǔ)言源程序的文件屬性為“.c”。因此，完整的文件名稱(chēng)為*.c，這樣有利于編譯程序?qū)語(yǔ)言源程序進(jìn)行編譯。 C語(yǔ)言與其它語(yǔ)言一樣，有一些具有特定含義的關(guān)鍵字，它們不允許做為用戶(hù)標(biāo)識(shí)符使用，一旦使用了就會(huì)出錯(cuò)。,1.4 C語(yǔ)言的基本符號(hào),C語(yǔ)言的關(guān)鍵字共有32個(gè)，根據(jù)關(guān)鍵字的作用，可分其為數(shù)據(jù)類(lèi)型關(guān)鍵字、控制語(yǔ)句關(guān)鍵字、存儲(chǔ)類(lèi)型關(guān)鍵字和其它關(guān)鍵字四類(lèi)。 （1）數(shù)據(jù)類(lèi)型關(guān)鍵字（12個(gè)）：char,