譚浩強(qiáng) C程序設(shè)計(jì)(第三版)第1章

1、.C (第三版)譚浩強(qiáng) 著.目 錄 第1章C語言概述 第2章程序的靈魂算法 第3章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式 第4章最簡單的C程序設(shè)計(jì)順序程序設(shè)計(jì) 第5章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 第6章循環(huán)控制. 第7章數(shù)組 第8章函數(shù) 第9章預(yù)處理命令 第10章指針 第11章結(jié)構(gòu)體與共用體 第12章位運(yùn)算 第13章文件 第14章常見錯誤和程序調(diào)試.第1章 C語言概述 1.1 C語言出現(xiàn)的歷史背景 1.2 C語言的特點(diǎn) 1.3 簡單的C程序介紹 1.4 運(yùn)行C程序的步驟與方法.1.1 C語言出現(xiàn)的歷史背景 在C語言誕生以前，系統(tǒng)軟件主要是用匯編語言編寫的。由于匯編語言程序依賴于計(jì)算機(jī)硬件，其可讀性和可移植性都很差；一般

2、的高級語言又難以實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)硬件的直接操作，于是人們希望有一種兼有匯編語言和一般高級語言特性的新語言。C語言在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。 C語言是貝爾實(shí)驗(yàn)室于70年代初研制出來的，后來又被多次改進(jìn)，并出現(xiàn)了多種版本。80年代初，美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ANSI），根據(jù)C語言問世以來各種版本對C語言的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了ANSI C標(biāo)準(zhǔn)。目前流行的C語言編譯系統(tǒng)大多是以ANSI C為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)的。. C語言是國際上廣泛流行的計(jì)算機(jī)高級語言。它適合作為系統(tǒng)描述語言，既可以用來編寫系統(tǒng)軟件，也可以來編寫應(yīng)用軟件。 C語言的前身是B語言1960 ALGOL60 離硬件遠(yuǎn)，不宜編寫系統(tǒng)程序1963 CPL 離硬件

3、近，但規(guī)模較大，難以實(shí)現(xiàn)1967 BCPL 對CPL做了簡化1970 貝爾實(shí)驗(yàn)室以BCPL語言為基礎(chǔ)，進(jìn)一步簡化,設(shè)計(jì) 出了很簡單的而且很接近硬件的B語言，并用B語言編寫了一個UNIX操作系統(tǒng)，在PDPT上實(shí)現(xiàn)，此時的B語言過于簡單，功能有限19721973 年間，貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語言（BCPL) . C語言既保持了BCPL和B語言的優(yōu)點(diǎn)（精煉，接近硬件）又克服了它們的缺電（過于簡單，數(shù)據(jù)無類型等）。 最近的C語言只是為描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)提供一種工作語言而設(shè)計(jì)的，UNIX原用匯編寫的，后90%用C編寫。 后來，C語言多次作了改進(jìn)，但主要還是在

4、貝爾實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部使用。直到1975年UNIX第6版發(fā)布后，C語言的突出優(yōu)點(diǎn)才引起人們的普遍注意。 1997年出現(xiàn)了不依賴于具體機(jī)器的C語言便以文本可移植C語言編譯程序，使C語言移植到其他機(jī)器時所需做的工作大大簡化了，這也推動了UNIX操作系統(tǒng)迅速的在各種機(jī)器上實(shí)現(xiàn)。 隨著UNIX的日益廣泛使用，C語言也迅速得到推廣。C語言和UNIX可以說是一對孿生兄弟，在發(fā)展過程中相輔相成。 . 1978年以后，C語言先后移植到大、中、小型計(jì)算機(jī)上，已獨(dú)立于UNIX和PDP了。C語言便很快風(fēng)靡全世界，成為世界上應(yīng)用最廣泛的幾種計(jì)算機(jī)語言之一。 1983年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ANSI）根據(jù)C語言問世以來各種版本

5、對C語言的發(fā)展和補(bǔ)充，制定了新的標(biāo)準(zhǔn)，成為ANSI C。ANSI C比后來的標(biāo)準(zhǔn)C有了很大的發(fā)展。 1987年，ANSI又公布了新標(biāo)準(zhǔn)- 87 ANSI C 1990年，國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO接受87 ANSIC為ISO的標(biāo)準(zhǔn)。 1994年，ISO修訂了C語言標(biāo)準(zhǔn)。 目前流行的C語言編譯系統(tǒng)大多是以ANSI C為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)的，但不同版本的C編譯系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的語言功能及語法規(guī)則又略有差別，本書基本上已ANSI C為基礎(chǔ)。 .1.2 C語言的特點(diǎn) 一種語言之所以存在和發(fā)展, 并具有較強(qiáng)的生命力,總之有起不同于(或優(yōu)于)其他語言的特點(diǎn). C語言的主要特點(diǎn)如下:語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。C語言一共只

6、有32個關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫形式自由，主要用小寫字母表示，壓縮了一切不必要的成分。比其他許多高級語言簡潔,源程序短,因此輸入工程時工作量少. 運(yùn)算符豐富。C的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有34種運(yùn)算符。C把括號、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理，從而使C的運(yùn)算類型極其豐富，表達(dá)式類型多樣化。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其他高級語言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C的數(shù)據(jù)類型有整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹、棧等)的運(yùn)算。尤其是指針,只C存在于C語言和Pascal語言中。.具有

7、結(jié)構(gòu)化的控制語句(如ifelse語句、while語句、dowhile語句、switch語句、for語句)。用函數(shù)作為程序的模塊單位，便于實(shí)現(xiàn)程序的模塊化。C是良好的結(jié)構(gòu)化語言， 符合現(xiàn)代編程風(fēng)格的要求。生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。C語言一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10%-20%。.語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。一般的高級語言語言語法檢查比較嚴(yán)格，能檢查出幾乎所有的語法錯誤，而C語言允許程序員有較大的自由度，因此放寬了語法檢查。程序員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查程序，保證其正確，而不要過分依賴C語言編譯程序去查錯。 “限制”與“靈活”是一對矛盾。一個不熟悉的人員，編一個正確的C語言程序可能

8、比編一個其他高級語言程序難一些。也就是對C語言的人，要求對程序設(shè)計(jì)更熟練一些。例如對數(shù)組下標(biāo)越界不做檢查，由程序編寫者自己保證程序的正確。對變量的類型使用比較靈活，例如整型數(shù)據(jù)與字符型數(shù)據(jù)可以通用。. C語言允許直接訪問物理地址，能進(jìn)行位(bit)操作，能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進(jìn)行操作。因此C語言既有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，可用來編寫系統(tǒng)軟件。C語言的這種雙重性，有人把它成為“高級語言中的低級語言”或“中級語言 ”。 用C語言寫的程序可移植性好(與匯編語言比)?；旧喜蛔餍薷木湍苡糜诟鞣N型號的計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。.從應(yīng)用方面來看：語言較難學(xué)。初學(xué)者：BAS

9、IC FORTRAN科學(xué)計(jì)算：FORTRAN數(shù)據(jù)處理：COBOL（銀行系統(tǒng)）系統(tǒng)軟件：語言有些大型軟件：C語言 教學(xué)角度：PASCAL（單一結(jié)構(gòu)化語言）但大多數(shù)高校已用C語言取代了PASCAL語言。. 目前C語言成了學(xué)習(xí)和使用人數(shù)最多的一種計(jì)算機(jī)語言。熟練掌握C語言成為計(jì)算機(jī)開發(fā)人員的一項(xiàng)基本功。 近年來，面向?qū)ο蟮腃+語言在我國逐漸得到推廣。但是不應(yīng)認(rèn)為：C過時了，應(yīng)學(xué)C+,不學(xué)C C+是為解決編寫大型軟件的問題而產(chǎn)生的，學(xué)起來比C語言困難得多。將來并不是所有的人都去編寫大型軟件。因此，在發(fā)達(dá)國家的大學(xué)中，C語言仍是一門重要的課程，是大學(xué)生的一種基本的選擇。掌握了C，日后再學(xué)C+是不會太困難

10、的。 .1.3 簡單的C程序介紹 下面介紹幾個簡單的C語言程序，然后從中分析C語言程序的特點(diǎn)。【例 1.1】輸出一行信息。 本程序的作用是輸出以下一行信息: This is a C program.#include void main ( ) printf (This is a C program.n); .【例 1.2 】求兩數(shù)之和。 本程序的作用是求兩個整數(shù)a和b之和sum。程序運(yùn)行時輸出以下信息： sum is 579#include void main ( ) /*求兩數(shù)之和*/ int a,b,sum; /*這是聲明部分,定義變量a,b,sum為整型*/ a=123; b=456;

11、/* 以下3行為C語句 */ sum=a+b; printf (sum is %dn, sum);.【例1.3】求2個數(shù)中較大者。 #include void main ( ) /* 主函數(shù)*/ int max(int x,int y); /*對被調(diào)用函數(shù)max的聲明*/ int a, b, c; /*聲明部分,定義變量*/ scanf (%d,%d ,&a,&b); /*輸入變量a和b的值*/ c=max (a,b); /*調(diào)用max函數(shù),將得到的值賦給c*/ printf (max=%dn,c); /*輸出c的值*/int max(int x,int y) /* 定義max

12、函數(shù),函數(shù)值為整型*/ int z; /*max函數(shù)中的聲明部分*/ if (xy) z=x; else z=y; return (z); /*將z的值返回,通過max帶回調(diào)用函數(shù)的位置*/.例1.3中程序包括兩個函數(shù)：主函數(shù)main和被調(diào)用的函數(shù)max。 max函數(shù)的作用是將x和y中較大者的值賦給變量z。return語句將z的值返回給主調(diào)函數(shù)main。返回值是通過函數(shù)名max帶回到main函數(shù)的調(diào)用處。 程序第4行是對被調(diào)用函數(shù)max的聲明。 main函數(shù)中的scanf是“輸入函數(shù)”的名字。程序中scanf函數(shù)的作用是輸入a和b的值。&a和&b中的“&”的含義是“取地

13、址”，此scanf函數(shù)的作用是將兩個數(shù)值分別輸入到變量a和b的地址所標(biāo)志的單元中，也就是輸入給變量a和b。 程序第7行為調(diào)用max函數(shù)，在調(diào)用時將實(shí)際參數(shù)a和b的值分別傳送給max函數(shù)中的形式參數(shù)x和y。經(jīng)過執(zhí)行max函數(shù)得到一個返回值(即max函數(shù)中變量z的值)，把這個值賦給變量c。然后輸出c的值。printf函數(shù)中雙引號內(nèi)的“max=%dn”，在輸出時，將 “max =”原樣輸出，“%d”將由c的值取代之，“n”執(zhí)行換行。.通過以上幾個例子，可以看到：C程序是由函數(shù)構(gòu)成的。一個C源程序至少且僅包含一個main函數(shù)，也可以包含一個main函數(shù)和若干個其他函數(shù)。因此，函數(shù)是C程序的基本單位。

14、被調(diào)用的函數(shù)可以使系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，也可以是用戶根據(jù)需要自己定義的函數(shù)。編寫C程序就是編寫一個個函數(shù)，ANSIC提供一百多個庫函數(shù)，Tuboc提供三百多個庫函數(shù)。一個函數(shù)由兩部分組成: 1）函數(shù)的首部，即函數(shù)的第一行。包括函數(shù)名、函數(shù)類型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)(形參)名、參數(shù)類型。 例如，例1.3中的max函數(shù)的首部為int max (int x , int y ) 函數(shù)類型 函數(shù)名 函數(shù)參數(shù)類型 函數(shù)參數(shù)名 函數(shù)參數(shù)類型 函數(shù)參數(shù)名 2）函數(shù)體，即函數(shù)首部下面的大括弧內(nèi)的部分。如果一個函數(shù)內(nèi)有多個大括弧，則最外層的一對 為函數(shù)體的范圍。 函數(shù)體一般包括： 聲明部分；執(zhí)行部分。. 一個C程序總是

15、從main函數(shù)開始執(zhí)行的，而不論main函數(shù)在整個程序中的位置如何(main函數(shù)可以放在程序最前頭，也可以放在程序最后，或在一些函數(shù)之前，在另一些函數(shù)之后)。 C程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個語句， 一個語句可以分寫在多行上。沒有行號。 每個語句和數(shù)據(jù)定義的最后必須有一個分號。分號是C語句的必要組成部分。 C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出的操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成的。 可以用/*/對C程序中的任何部分作注釋。一個好的、有使用價值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋，以增加程序的可讀性。.1.4 運(yùn)行C程序的步驟與方法 在編好一個C源程序后，如何上機(jī)運(yùn)行呢? 在紙上寫

16、好一個程序后，要經(jīng)過以下幾個步驟：上機(jī)輸入與編輯源程序?qū)υ闯绦蜻M(jìn)行編譯與庫函數(shù)連接運(yùn)行目標(biāo)程序這樣幾個步驟。以上過程如圖1.1所示。其中實(shí)線表示操作流程，虛線表示文件的輸入輸出。圖1.1.一、運(yùn)行C程序的步驟：上機(jī)輸入程序?qū)υ闯绦蜃儺惻c庫函數(shù)鏈接運(yùn)行目標(biāo)程序。源程序文件為.C，編譯后得到目標(biāo)文件.obj, 與庫函數(shù)連接后，得到可執(zhí)行的目標(biāo)程序?yàn)?exe 最后運(yùn)行.exe。二、上機(jī)運(yùn)行程序的方法：機(jī)房已經(jīng)安裝Turbo C環(huán)境以下按此版本講授V C+等有導(dǎo)論講。、進(jìn)入Turbo C環(huán)境（）點(diǎn)Windows桌面左下角的“開始”按鈕（）鼠標(biāo)移到“程序”按鈕，在右邊菜單中找c:命令提示符，單擊或者移到運(yùn)行單擊，在窗口中輸入cmd，按確定。（）此時在DOS狀態(tài)下。輸入DOS命令CD TC 按