01C程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論

1、第一講 概述教材:C程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論1教材與課件教材：C程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論，譚成予、梁意文，武漢大學(xué)出版社，2005年。參考書目：The C Programming Language，B.W.Kernighan and D.M.Ritchie，Prentice-Hall，Inc.，1978。課件：武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院“高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程組制作。2第一個(gè)問題：什么是程序設(shè)計(jì)？程序(program)就是指示計(jì)算機(jī)如何運(yùn)作的指令集合。程序設(shè)計(jì)(programming)則是把多條指令有計(jì)劃地串在一起使計(jì)算機(jī)完成我們期望的工作，換句話說，程序設(shè)計(jì)是將人的期望“轉(zhuǎn)化”成一連串的計(jì)算機(jī)指令，如果轉(zhuǎn)化成功，計(jì)算機(jī)就會(huì)

2、按照我們的期望來運(yùn)作，感覺就好像成功地對(duì)計(jì)算機(jī)施展了魔法。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)好處深入了解軟件的運(yùn)作方式、設(shè)計(jì)出功能更強(qiáng)大的應(yīng)用軟件、加深對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)。3第二個(gè)問題：如何學(xué)好程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法學(xué)習(xí)階段循 序 漸 進(jìn)練習(xí)寫較大的程序?qū)W習(xí)并提高程序設(shè)計(jì)技巧軟件工程軟件工程：運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)來設(shè)計(jì)并構(gòu)造計(jì)算機(jī)程序，以及為開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)這些程序所必須的相關(guān)文檔資料。4現(xiàn)在有哪些程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言？第一代語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言 計(jì)算機(jī)發(fā)明之初，人們只能用計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言去命令計(jì)算機(jī)工作，就是寫出一串串由“0”和“1”這樣的二進(jìn)制數(shù)組成的指令序列交由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，這種語(yǔ)言就是機(jī)器語(yǔ)言。使用機(jī)器語(yǔ)言是十分痛苦的，尤其是在程序有錯(cuò)需要修

3、改時(shí)。而且，由于每臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)往往各不相同，所以移植性很差。但由于使用的是針對(duì)特定型號(hào)計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言，故而運(yùn)算效率是所有語(yǔ)言中最高的。第二代語(yǔ)言匯編語(yǔ)言 為了減輕使用機(jī)器語(yǔ)言編程的痛苦，人們進(jìn)行了有益的改進(jìn)：用一些簡(jiǎn)潔的英文字母、符號(hào)串來替代一個(gè)特定的指令，比如，用“ADD”代表加法，“MOV”代表數(shù)據(jù)傳遞等等，這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言就稱為匯編語(yǔ)言。然而計(jì)算機(jī)是不認(rèn)識(shí)這些符號(hào)的，這就需要一個(gè)專門的程序，負(fù)責(zé)將這些符號(hào)翻譯成二進(jìn)制數(shù)的機(jī)器語(yǔ)言，這種翻譯程序被稱為匯編程序。5現(xiàn)在有哪些程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言？第三代語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言 高級(jí)語(yǔ)言接近于數(shù)學(xué)語(yǔ)言或人的自然語(yǔ)言，同時(shí)又不依賴于計(jì)算機(jī)硬件，編出的程序能在所有

4、機(jī)器上通用。FORTRAN（Formula Translation，1956年）LISP（List Processing Language，1958年）COBOL（Common Business Oriented Language，1959年）BASIC（Beginners all Purpose Symbolic Instruction Code，1964年）PASCAL（以法國(guó)數(shù)學(xué)家命名，1970年）PROLOG（Programming in Logic，1972年）C（1972年）第四代語(yǔ)言 非過程化，面向應(yīng)用 ，面向?qū)ο笳Z(yǔ)言及可視化編程環(huán)境，如Visual系列（VC+、VB等）、Pow

5、er Builder、Delphi、Java等。6本課程定位 大家要學(xué)習(xí)的與程序設(shè)計(jì)有關(guān)的課程有：高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等。本課程以高級(jí)語(yǔ)言中的C語(yǔ)言為主介紹如何使用第三代語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，要求同學(xué)們不僅學(xué)習(xí)好具體的語(yǔ)法規(guī)范，更重要的是掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法。本課程是同學(xué)們接觸到的第一門程序設(shè)計(jì)的課程，不僅是程序設(shè)計(jì)的入門課程，而且是學(xué)習(xí)后續(xù)程序設(shè)計(jì)（如面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)）等其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的基礎(chǔ)和前導(dǎo)課程。7本講重點(diǎn)了解C語(yǔ)言的歷史、背景熟悉簡(jiǎn)單的C程序的構(gòu)成Windows和UNIX環(huán)境下編輯、編譯和運(yùn)行C程序的方法81.1 語(yǔ)言的發(fā)展歷史和特點(diǎn)語(yǔ)言的出現(xiàn)的歷史背景（不

6、宜編寫系統(tǒng)程序，1960年）ALGOLBCPL（對(duì)CPL的簡(jiǎn)化，M .Richard，劍橋大學(xué)，1967年）B（編寫了UNIX操作系統(tǒng)，K.Thompson，貝爾實(shí)驗(yàn)室1970年）CPL（規(guī)模較大，難以實(shí)現(xiàn)，劍橋大學(xué)和倫敦大學(xué)，1963年）C（描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)，D.M.Ritchie，貝爾實(shí)驗(yàn)室，1972年）9經(jīng)典 The C Programming Language 1978年，B.W.Kernighan、D.M.Ritchie合著 1988年進(jìn)行修訂使之符合ANSI C標(biāo)準(zhǔn)。ANSI C 1983年，由ANSI(American National Standards Instit

7、ute)制訂C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)C 1990年，ISO(International Standard Organization)通過C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以ANSI C為基礎(chǔ)制訂。10C語(yǔ)言的特點(diǎn)1.語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便：32個(gè)關(guān)鍵字，9種控制語(yǔ)句。 2.運(yùn)算符豐富：共有34個(gè)運(yùn)算符。3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富：整型，實(shí)型，字符，數(shù)組，指針，結(jié)構(gòu)體等。4.具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句：代碼及數(shù)據(jù)的分割，函數(shù)的調(diào)用，控制程序流向的循環(huán)與條件語(yǔ)句。5.語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。6.允許直接訪問物理地址，能進(jìn)行位操作，可以直接操作硬件。7.生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高：一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代

8、碼效率低1020%。8.程序可移植性好：適合于多種操作系統(tǒng)，多種機(jī)型。111.2 C程序組成學(xué)好一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的最好方法是用它編寫程序！例1. 1一個(gè)經(jīng)典的例子。#include void main(void)printf(“Hello！World!n”);將上述程序輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編譯、連接、運(yùn)行后在屏幕上輸出：Hello！World!函數(shù)首部，函數(shù)名稱main( )，即主函數(shù)圓括號(hào)內(nèi)定義函數(shù)參數(shù)，void表示沒有參數(shù) 函數(shù)類型（返回結(jié)果），void表示沒有返回值 121.2 C程序組成例1.2 計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的和 #include int main( ) int a,b,sum;a=45;b

9、=70;sum=a+b;printf(“sum=%dn”,sum);return(0); 該程序運(yùn)行結(jié)果為 sum=115文件包含行，表示程序中用到了stdio.h文件中定義的常量或宏函數(shù)體，包括數(shù)據(jù)說明和執(zhí)行語(yǔ)句兩個(gè)部分“”表示函數(shù)體結(jié)束“”表示函數(shù)體開始13例1.3 輸出兩個(gè)整數(shù)中大的數(shù)據(jù)。#include void main(void) int max(int,int); int a,b,c; scanf(“%d,%d”,&a,&b); c=max(a,b); printf(“max=%d”,c); int max(int x, int y) int z; if(xy) z=x; els

10、e z=y; return(z); 運(yùn)行結(jié)果：21，45 max=45函數(shù)原型。由于函數(shù)max在主函數(shù)之后定義，所以在主函數(shù)前要給出max函數(shù)的使用說明即函數(shù)原型。主函數(shù)沒有返回值，所以類型是void調(diào)用函數(shù)max，計(jì)算變量a和b的最大值，并將結(jié)果賦給變量c函數(shù)max首行，其中定義int類型的形式參數(shù)x和y 。該函數(shù)返回結(jié)果為int類型將變量z的值返回給main函數(shù)141.2 C程序組成例1.4 求數(shù)組元素的和。#include void main(void)int i,a5=4,5,6,7,8,sum=0;for(i=0;iTCTurbo C開始運(yùn)行后，出現(xiàn)下圖所示的主菜單窗口2021Vis

11、ual C+ 6.0集成環(huán)境1. 啟動(dòng)Visual C+ 6.0環(huán)境2. 編輯源程序文件3. 編譯和連接4. 執(zhí)行 利用Visual C+ 6.0集成環(huán)境開發(fā)C程序的過程如下：22Visual C+ 6.0集成環(huán)境 1.啟動(dòng)Visual C+ 6.0環(huán)境 方法：?jiǎn)螕?“開始”-“程序”-“Microsoft Visual studio 6.0”-“Microsoft Visual C+ 6.0”命令，啟動(dòng)Visual C+，VC6主窗口如下：菜單欄項(xiàng)目工作區(qū)標(biāo)題欄輸出區(qū)工具欄狀態(tài)欄文件編輯區(qū)返 回23Visual C+ 6.0集成環(huán)境2. 編輯源程序文件（1）建立新工程項(xiàng)目單擊“文件”-“新建

12、”，彈出“新建”對(duì)話框。單擊“工程”選項(xiàng)卡；單擊“Win32 Console Application”選項(xiàng)；“工程”對(duì)話框中輸入項(xiàng)目名，如“gc1”；“位置”框輸入或選擇新項(xiàng)目所在位置，單擊“確定”按鈕。 彈出“Win32 Console Application Step 1of 1”對(duì)話框。單擊“An empty project”按鈕和“完成”按鈕。系統(tǒng)顯示“新建工程信息”對(duì)話框。單擊“確定”按鈕。 單擊“工程”單擊“Win32 Console Application”輸入項(xiàng)目名選擇新項(xiàng)目位置單擊“確定”單擊該選項(xiàng)單擊“完成”單擊“確定”24Visual C+ 6.0集成環(huán)境2. 編輯源程序

13、文件（2）建立新項(xiàng)目中的文件單擊“文件”-“新建”，彈出“新建”對(duì)話框。 選擇“文件”選項(xiàng)卡。單擊“C+ Source File”選項(xiàng)，在“文件”對(duì)話框中輸入文件名，單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)自動(dòng)返回VC6主窗口。顯示文件編輯區(qū)窗口，在文件編輯區(qū)窗口輸入源程序文件。單擊“文件”輸入文件名單擊“C+ Source file”單擊“確定”選擇“添加工程”輸入源程序25Visual C+ 6.0集成環(huán)境3. 編譯和連接 方法一：選擇主窗口菜單欄中“編譯”菜單項(xiàng)；系統(tǒng)彈出下拉菜單，選擇“組建”菜單命令。 方法二：?jiǎn)螕糁鞔翱诰幾g工具欄上的 “Build”按鈕進(jìn)行編譯和連接。單擊“編譯”（1）系統(tǒng)對(duì)程序文件進(jìn)行編譯和連接，生成以項(xiàng)目名稱命名的可執(zhí)行目標(biāo)代碼文件.exe。（2）編譯連接過程中，系統(tǒng)如發(fā)現(xiàn)程序有語(yǔ)法錯(cuò)誤，則在輸出區(qū)窗口中顯示錯(cuò)誤信息，給出錯(cuò)誤的性質(zhì)、出現(xiàn)位置和錯(cuò)誤的原因等。如果雙擊某條錯(cuò)誤，編輯區(qū)窗口右側(cè)出現(xiàn)一個(gè)箭頭，指示再現(xiàn)錯(cuò)誤的程序行。用戶據(jù)此對(duì)源程序進(jìn)行相應(yīng)的修改，并重新編譯和連接，直到通過。 單擊“Build”26Visual C+ 6.0集成環(huán)