第一章 C語言概述

1、 1、C語言是國際上流行的、很有發(fā)展前途的計(jì)算機(jī)高語言是國際上流行的、很有發(fā)展前途的計(jì)算機(jī)高級語言。級語言。C語言適合于作為語言適合于作為“系統(tǒng)描述語言系統(tǒng)描述語言”。它既可以。它既可以用來編寫系統(tǒng)軟件，也可以用來編寫應(yīng)用程序。用來編寫系統(tǒng)軟件，也可以用來編寫應(yīng)用程序。 以前操作系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件主要采用匯編語言編寫。匯以前操作系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件主要采用匯編語言編寫。匯編語言依賴于計(jì)算機(jī)硬件，程序的編語言依賴于計(jì)算機(jī)硬件，程序的可讀性、可移植性可讀性、可移植性都比都比較差。為了提高可讀性和可移植性，人們希望采用高級語較差。為了提高可讀性和可移植性，人們希望采用高級語言編寫這些軟件，但是一般的高級語言難

2、以實(shí)現(xiàn)匯編語言言編寫這些軟件，但是一般的高級語言難以實(shí)現(xiàn)匯編語言的某些操作，特別是針對硬件的一些操作（如：內(nèi)存地址的某些操作，特別是針對硬件的一些操作（如：內(nèi)存地址的讀寫的讀寫-直接硬件、二進(jìn)制位的操作）。人們設(shè)法尋找一直接硬件、二進(jìn)制位的操作）。人們設(shè)法尋找一種種既具有一般高級語言特性，又具有低級語言特性的語言既具有一般高級語言特性，又具有低級語言特性的語言，C語言就在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。語言就在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。補(bǔ)充補(bǔ)充: 計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展過程計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展過程 匯編語言匯編語言 機(jī)器語言機(jī)器語言高級語言高級語言甚高級語言甚高級語言 2、C語言的發(fā)展簡史如下語言的發(fā)展簡史如下：ALGO

3、L60 - CPL - BCPC - B - C - 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C - ANSI C - ISO CALGOL60：一種用于科學(xué)計(jì)算的高級語言：一種用于科學(xué)計(jì)算的高級語言,它采用了精確而形式化它采用了精確而形式化的語法描述體系的語法描述體系,孕育了許多有用的程序設(shè)計(jì)思想。但孕育了許多有用的程序設(shè)計(jì)思想。但ALGOL60離離硬件較遠(yuǎn)，不適合編寫系統(tǒng)程序。硬件較遠(yuǎn)，不適合編寫系統(tǒng)程序。CPL（Combined Programming language，組合編程語言，組合編程語言)：CPL是一種在是一種在ALGOL60基礎(chǔ)上更接近硬件的一種語言，但基礎(chǔ)上更接近硬件的一種語言，但CPL規(guī)規(guī)模大，實(shí)現(xiàn)困難

4、。模大，實(shí)現(xiàn)困難。BCPL（Basic Combined Programming language，基本的組合，基本的組合編程語言）：編程語言）：BCPL是對是對CPL進(jìn)行簡化后的一種語言。進(jìn)行簡化后的一種語言。B語言：是對語言：是對BCPL進(jìn)一步簡化所得到的一種很簡單接近硬件的語進(jìn)一步簡化所得到的一種很簡單接近硬件的語言。言。B語言取語言取BCPL語言的第一個(gè)字母。語言的第一個(gè)字母。B語言精練、接近硬件，但語言精練、接近硬件，但過于簡單，數(shù)據(jù)無類型。過于簡單，數(shù)據(jù)無類型。B語言誕生后，語言誕生后，Unix開始用開始用B語言改寫。語言改寫。C語言：是在語言：是在B語言基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)類型而設(shè)計(jì)出

5、的一種語言。語言基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)類型而設(shè)計(jì)出的一種語言。C語言取語言取BCPL的第二個(gè)字母。的第二個(gè)字母。C語言誕生后，語言誕生后，Unix很快用很快用C語言改語言改寫，并被移植到其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。寫，并被移植到其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C 、ANSI C、ISO C：C語言的標(biāo)準(zhǔn)化。語言的標(biāo)準(zhǔn)化。3、從、從C語言的發(fā)展歷史可以看出，語言的發(fā)展歷史可以看出，C語言是一種既具有一般語言是一種既具有一般高級語言特性高級語言特性(ALGOL60帶來的高級語言特性帶來的高級語言特性)，又具有低，又具有低級語言特性級語言特性(BCPL帶來的接近硬件的低級語言特性帶來的接近硬件的低級語言特性)的程序的程序設(shè)計(jì)語

6、言。設(shè)計(jì)語言。C語言從一開始就是用于語言從一開始就是用于編寫大型、復(fù)雜系統(tǒng)編寫大型、復(fù)雜系統(tǒng)軟件軟件的，當(dāng)然的，當(dāng)然C語言也可以用來編寫一般的應(yīng)用程序。也語言也可以用來編寫一般的應(yīng)用程序。也就是說：就是說：C語言是程序員的語言！語言是程序員的語言！4、目前微型機(jī)上常見的、目前微型機(jī)上常見的C語言版本有：語言版本有：Borland公司：公司： Turbo C,Turbo C+,Borland C+ C+ Builder(Windows版本版本)Microsoft公司：公司： Microsoft C Visual C+(Windows版本版本)1.C語言的語言成分簡潔，緊湊，書寫形式自由語言的語言

7、成分簡潔，緊湊，書寫形式自由2.C語言擁有豐富的數(shù)據(jù)類型語言擁有豐富的數(shù)據(jù)類型 C語言具有整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、語言具有整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共同體類型等數(shù)據(jù)類型。能方便地構(gòu)造更結(jié)構(gòu)體類型、共同體類型等數(shù)據(jù)類型。能方便地構(gòu)造更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如：使用指針構(gòu)造鏈表、樹、棧如：使用指針構(gòu)造鏈表、樹、棧)。3.C語言的運(yùn)算符豐富、功能更強(qiáng)大語言的運(yùn)算符豐富、功能更強(qiáng)大例如：例如： C語言具有復(fù)合的賦值運(yùn)算符語言具有復(fù)合的賦值運(yùn)算符“+-*/%=”(加等、減等、加等、減等、乘等、除等乘等、除等) ,“=”“=”(右移等、左移等右移等、左

8、移等),“&|=”(與與等、或等、非等等、或等、非等)。 C語言有條件運(yùn)算符語言有條件運(yùn)算符“?:”可代替簡單的可代替簡單的if/else語句。語句。 C語言中連賦值這種操作都定義為運(yùn)算符，也就是說賦值語言中連賦值這種操作都定義為運(yùn)算符，也就是說賦值操作本身可以作為表達(dá)式的一部分，參與運(yùn)算操作本身可以作為表達(dá)式的一部分，參與運(yùn)算。 4.C語言是結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言語言是結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言 C語言具有結(jié)構(gòu)化的控制語句語言具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(if/else,switch/case,for,while,dowhile) 用函數(shù)作為用函數(shù)作為C語言程序的模塊單位，便于實(shí)現(xiàn)程序模塊化。語言程序的模塊

9、單位，便于實(shí)現(xiàn)程序模塊化。5.C語言對語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)靈活語言對語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)靈活6.C語言編寫的程序具有良好的可移植性語言編寫的程序具有良好的可移植性7.C語言可以實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能語言可以實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能(支持對硬件支持對硬件的操作的操作)8.C語言編譯后生成的目標(biāo)代碼小，質(zhì)量高，程序的語言編譯后生成的目標(biāo)代碼小，質(zhì)量高，程序的執(zhí)行效率高執(zhí)行效率高 有資料顯示只比匯編代碼效率低有資料顯示只比匯編代碼效率低10%-20%。1.C語言字符集：字符是語言字符集：字符是C語言的最基本的元素，語言的最基本的元素，C語言語言字符集由字母、數(shù)字、空白、標(biāo)點(diǎn)和特殊字符組成字

10、符集由字母、數(shù)字、空白、標(biāo)點(diǎn)和特殊字符組成（在字符串常量和注釋中還可以使用漢字等其它圖（在字符串常量和注釋中還可以使用漢字等其它圖形符號）。由字符集中的字符可以構(gòu)成形符號）。由字符集中的字符可以構(gòu)成C語言進(jìn)一語言進(jìn)一步的語法成分（如，標(biāo)識符，關(guān)鍵詞，運(yùn)算符等）。步的語法成分（如，標(biāo)識符，關(guān)鍵詞，運(yùn)算符等）。字母：字母：A-Z，a-z數(shù)字：數(shù)字：0-9空白符：空格，制表符（跳格），換行符（空行）空白符：空格，制表符（跳格），換行符（空行）的總稱?？瞻追谧址址杏幸饬x外，編的總稱?？瞻追谧址?，字符串中有意義外，編譯系統(tǒng)忽略其它位置的空白。空白符在程序中只是譯系統(tǒng)忽略其它位置的空白。空

11、白符在程序中只是起到間隔作用。在程序的恰當(dāng)位置使用空白將使程起到間隔作用。在程序的恰當(dāng)位置使用空白將使程序更加清晰，增強(qiáng)程序的可讀性。序更加清晰，增強(qiáng)程序的可讀性。標(biāo)點(diǎn)符號、特殊字符：標(biāo)點(diǎn)符號、特殊字符： !#%&+-*/=|.,;:?“()2.標(biāo)識符（名字）：用來標(biāo)識變量名、符號常量名、函標(biāo)識符（名字）：用來標(biāo)識變量名、符號常量名、函數(shù)名、數(shù)組名、類型名等實(shí)體數(shù)名、數(shù)組名、類型名等實(shí)體(程序?qū)ο蟪绦驅(qū)ο?的有效字符的有效字符序列。標(biāo)識符由用戶自定義（取名字）。序列。標(biāo)識符由用戶自定義（取名字）。C語言標(biāo)識符定義規(guī)則：語言標(biāo)識符定義規(guī)則：標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，標(biāo)識符只能由

12、字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個(gè)字符必須為字母或下劃線。且第一個(gè)字符必須為字母或下劃線。大小寫敏感。大小寫敏感。C程序員習(xí)慣：變量名小寫，常量名大程序員習(xí)慣：變量名小寫，常量名大寫，但不絕對寫，但不絕對 。ANSI C沒有限制標(biāo)識符長度，但各個(gè)編譯系統(tǒng)都有沒有限制標(biāo)識符長度，但各個(gè)編譯系統(tǒng)都有自己的規(guī)定和限制自己的規(guī)定和限制(TC 32個(gè)字符，個(gè)字符，MSC 8個(gè)字符個(gè)字符)。標(biāo)識符不能與標(biāo)識符不能與“關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞”同名，也不與系統(tǒng)預(yù)先定同名，也不與系統(tǒng)預(yù)先定義的義的“標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符”同名。同名。建議：標(biāo)識符命名應(yīng)當(dāng)有一定的意義，做到見名知建議：標(biāo)識符命名應(yīng)當(dāng)有一定的意義，做到見

13、名知義。義。3.關(guān)鍵詞（保留字）：C語言規(guī)定的具有特定意義的字符串。參閱P375附錄II。4.運(yùn)算符：運(yùn)算符將常量、變量、函數(shù)連接起來組成表達(dá)式，表示各種運(yùn)算。運(yùn)算符可以由一個(gè)或多個(gè)字符組成。參閱P375附錄III。運(yùn)算符根據(jù)參與運(yùn)算的操作數(shù)的個(gè)數(shù)分為：單目、雙目、三目運(yùn)算符。5.分隔符：逗號，空格。起分隔、間隔作用。6.注釋符：“/*”和“*/”構(gòu)成一組注釋符。編譯系統(tǒng)將/* . */之間的所有內(nèi)容看作為注釋，編譯時(shí)編譯系統(tǒng)忽略注釋。 注釋在程序中作用：提示、解釋作用。 例例1.1：main() printf(“This is a C program.n”); 說明：本程序的功能是輸出一行信

14、息：說明：本程序的功能是輸出一行信息：This is a C program. 例例1.2:main() /* 計(jì)算兩數(shù)之和計(jì)算兩數(shù)之和 */ int a,b,sum; /* 這是定義變量這是定義變量 */a=123;b=456; /* 以下以下3行為行為C語句語句 */sum=a+b;printf(“sum=%dn”,sum);說明：本程序計(jì)算兩數(shù)之和，并輸出結(jié)果。說明：本程序計(jì)算兩數(shù)之和，并輸出結(jié)果。我們對C語言程序的基本組成和形式（程序結(jié)構(gòu)）有了一個(gè)初步了解：1.C程序由函數(shù)構(gòu)成（程序由函數(shù)構(gòu)成（C是函數(shù)式的語言，函數(shù)是是函數(shù)式的語言，函數(shù)是C程序的基本單位）（以例程序的基本單位）（以例

15、1.3說明）說明） 一個(gè)一個(gè)C源程序至少包含一個(gè)源程序至少包含一個(gè)main函數(shù)函數(shù),也可以包也可以包含一個(gè)含一個(gè)main函數(shù)和若干個(gè)其它函數(shù)。函數(shù)是函數(shù)和若干個(gè)其它函數(shù)。函數(shù)是C程序的基本單位。程序的基本單位。 被調(diào)用的函數(shù)可以是系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，也可以被調(diào)用的函數(shù)可以是系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，也可以是用戶根據(jù)需要自己編寫設(shè)計(jì)的函數(shù)。是用戶根據(jù)需要自己編寫設(shè)計(jì)的函數(shù)。C是函數(shù)是函數(shù)式的語言，程序的全部工作都是由各個(gè)函數(shù)完成。式的語言，程序的全部工作都是由各個(gè)函數(shù)完成。編寫編寫C程序就是編寫一個(gè)個(gè)函數(shù)。程序就是編寫一個(gè)個(gè)函數(shù)。 C函數(shù)庫非常豐富，函數(shù)庫非常豐富，ANSI C提供提供100多個(gè)庫函數(shù)，多

16、個(gè)庫函數(shù)，Turbo C提供提供300多個(gè)庫函數(shù)多個(gè)庫函數(shù) 2.main函數(shù)（主函數(shù)）是每個(gè)程序執(zhí)行的起始函數(shù)（主函數(shù)）是每個(gè)程序執(zhí)行的起始點(diǎn)（以例點(diǎn)（以例1.3說明）說明）3.一個(gè)函數(shù)由函數(shù)首部和函數(shù)體兩部分組成一個(gè)函數(shù)由函數(shù)首部和函數(shù)體兩部分組成(以以例例1.3的的max函數(shù)說明函數(shù)說明)(1)函數(shù)首部：一個(gè)函數(shù)的第一行。函數(shù)首部：一個(gè)函數(shù)的第一行。 返回值類型返回值類型 函數(shù)名函數(shù)名(函數(shù)參數(shù)類型函數(shù)參數(shù)類型1 函數(shù)參數(shù)名函數(shù)參數(shù)名1,函數(shù)參數(shù)類型函數(shù)參數(shù)類型2，函數(shù)參數(shù)名，函數(shù)參數(shù)名2）注意：函數(shù)可以沒有參數(shù)，但是后面的一對（）不能省注意：函數(shù)可以沒有參數(shù)，但是后面的一對（）不能省略，

17、這是格式的規(guī)定。略，這是格式的規(guī)定。(2)函數(shù)體：函數(shù)首部下用一對函數(shù)體：函數(shù)首部下用一對括起來的部分。如果函括起來的部分。如果函數(shù)體內(nèi)有多個(gè)數(shù)體內(nèi)有多個(gè)，最外層是函數(shù)體的范圍。函數(shù)體，最外層是函數(shù)體的范圍。函數(shù)體一般包括聲明部分、執(zhí)行部分兩部分。一般包括聲明部分、執(zhí)行部分兩部分。 聲明部分聲明部分：在這部分定義本函數(shù)所使用的變量。：在這部分定義本函數(shù)所使用的變量。 執(zhí)行部分執(zhí)行部分：由若干條語句組成命令序列（可以在其中：由若干條語句組成命令序列（可以在其中調(diào)用其它函數(shù)）。調(diào)用其它函數(shù)）。4.C程序書寫格式自由程序書寫格式自由 一行可以寫幾個(gè)語句，一個(gè)語句也可以寫在多一行可以寫幾個(gè)語句，一個(gè)語

18、句也可以寫在多行上。行上。 C程序沒有行號，也沒有程序沒有行號，也沒有FORTRAN，COBOL那樣嚴(yán)格規(guī)定書寫格式（語句必須從某一列開那樣嚴(yán)格規(guī)定書寫格式（語句必須從某一列開始）。始）。 每條語句的最后每條語句的最后必須有一個(gè)分號必須有一個(gè)分號“；”表示語表示語句的結(jié)束句的結(jié)束 5.可以使用可以使用/* */對對C程序中的任何部分作注釋程序中的任何部分作注釋 注釋可以提高程序可讀性，使用注釋是編程人員注釋可以提高程序可讀性，使用注釋是編程人員的良好習(xí)慣。的良好習(xí)慣。6.C語言本身不提供輸入語言本身不提供輸入/輸出語句，輸入輸出語句，輸入/輸出的操輸出的操作是通過調(diào)用庫函數(shù)作是通過調(diào)用庫函數(shù)(scanf，printf)完成。完成。 1.源程序、目標(biāo)程序、可執(zhí)行