第一章及程序設計概述

第一章C語言及程序設計概述教學要點和重點教學要點：

C語言是一種被國內外廣泛使用的計算機語言，其功能豐富、表達能力強、使用靈活方便、目標程序效率高，是程序設計人員所需掌握的基礎性語言。C語言程序設計是國內高等院校普遍開設的基礎課程之一。本章將主要介紹C語言的發(fā)展、特點和程序結構、C語言的標識符與關鍵字以及C語言編譯工具——VisualC＋＋6.0的使用等。教學重點：掌握C語言的特點包括標識符、關鍵字等基本語言元素概念，學會使用編譯器。1.1C語言簡介1.1.1C語言的發(fā)展過程C語言是一種編譯型程序設計語言，它是在B語言的基礎上發(fā)展起來的。它的內核最初用匯編語言編寫。匯編語言是面向機器的語言，生成的代碼質量較高；但其可讀性和可移植性差，并且在對問題的描述上遠不如高級語言更接近人類的表述習慣。C語言最初的研制目的就是用于編寫操作系統(tǒng)和其他系統(tǒng)程序的，它具有匯編語言的一些特性，同時又具有高級語言的特點，其根源可追溯到Algol60。1963年，英國劍橋大學在Algol60的基礎上推出了CPL（CombinedProgrammingLanguage）語言，它更接近于硬件，但規(guī)模較大，難以實現(xiàn)。1967年，英國劍橋大學的的MartinRichards對CPL語言進行了簡化，開發(fā)了BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage)語言。

1.1C語言簡介1.1.1C語言的發(fā)展過程1970年美國貝爾實驗室的KenThompson對BCPL語言進一步做了簡化，設計出更簡單和接近硬件的B語言，并用B語言編寫了DECPDP-7型計算機中的UNIX操作系統(tǒng)。1973年，美國貝爾實驗室的DennisRitchie在B語言的基礎上設計出了C語言，并首次用C語言編寫了UNIX操作系統(tǒng)，在DECPDP-11計算機上得到應用。20世紀70年代后期，C語言逐漸成為開發(fā)UNIX操作系統(tǒng)的標準語言；隨著UNIX操作系統(tǒng)的流行,C語言也得到了迅速地推廣和應用。后來，C語言被移植到大型計算機、工作站等機型的操作系統(tǒng)上，逐漸成為編制各種操作系統(tǒng)和復雜系統(tǒng)軟件的通用語言。1.1.2C語言的主要特點（1）C是結構化的語言。

C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的,并配有結構化的控制語句，這些函數(shù)可方便的調用和程序實現(xiàn)模塊化的設計。（2）語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。

C語言僅有32個關鍵字，9種控制語句，程序的書寫形式也很自由，主要以小寫字母書寫語句，并有大小寫之分。（3）C語言可以對硬件進行操作。

C語言可直接訪問內存物理地址和硬件寄存器，直接表達對二進制位(bit)的運算。它的程序簡潔，編譯程序體積小。（4）數(shù)據(jù)類型豐富。

C語言具有豐富的數(shù)據(jù)類型，除基本數(shù)據(jù)類型：整型(int)、實型(float和double)、字符型(char)外，還設有各種構造類型并引入了指針概念。1.1.2C語言的主要特點（5）運算符極其豐富。

C語言共有34種運算符，括號、賦值、強制類型轉換等都以運算符的形式出現(xiàn)，使得C語言的表現(xiàn)能力和處理能力極強，很多算法更容易實現(xiàn)。（6）C語言程序的可移植性好。用C語言編寫的程序不必修改或少量修改就可在各種型號的計算機或操作系統(tǒng)上運行。（7）C語言生成的目標代碼質量高，程序執(zhí)行效率高。代碼質量是指C程序經(jīng)編譯后生成的目標程序在運行速度上的快慢和存儲空間上的大小。一般而言，運行速度越高，占用的存儲空間越少，則代碼質量越高。（8）C語言的語法靈活、限制不是十分嚴格。

參考程序如下：#include<stdio.h>voidmain(){

printf(”programmingisinteresting！\n”);

}main()是C語言程序中的主函數(shù)“{”、“}”是main函數(shù)體的標識符“printf(……);”是C編譯系統(tǒng)提供的標準函數(shù)庫中的輸出函數(shù)運行情況：programmingisinteresting?。ㄓ嬎銠C屏幕上的輸出顯示）1.2.1C語言程序的結構及其主要特點【例1.1】編寫程序，將“programmingisinteresting！”顯示在計算機的屏幕上。1.2C語言程序結構C語言程序的結構及其特點：（1）函數(shù)是C語言程序結構的基本單位一個C語言程序可以由一個或多個函數(shù)組成。C語言中的所有函數(shù)都是相互獨立的，它們之間僅有調用關系。（2）C語言程序只有一個主函數(shù)

C語言程序必須有且只有一個主函數(shù)main()，是程序的入口點。（3）C語言程序的書寫格式比較自由

C語言每條語句必須以“;”結束。C語句的書寫風格是比較自由的，一行可以寫一條或多條語句，一個語句也可以分寫在多行上(在行結尾處加”\”語句連接符)。在實際編寫中，應該注意程序的書寫格式，要易于閱讀，方便理解。（4）C語言本身沒有輸入/輸出語句輸入/輸出操作是由標準庫函數(shù)中的scanf和printf完成的。（5）C語言中聲明語句的使用

C語言程序中所用到的各種各樣的量（標識符）要先定義后使用，有時還要加上對變量引用說明和函數(shù)引用說明。（6）C語言可帶有編譯預處理命令由“?！遍_頭的行稱為宏定義或文件包含，是C語言中的編譯預處理命令，末尾無“;”號。每個編譯命令需要單獨占一行。（7）C語言中注釋信息的使用

C語言的注釋信息格式為：/*注釋內容*/(多行注釋)或//注釋內容(單行注釋)。注釋只增加程序的可讀性，但不被計算機執(zhí)行。（8）C語言的標識符區(qū)分大小寫系統(tǒng)預留的關鍵詞由小寫字母組成。用戶定義的變量名、函數(shù)名等標識符一般也由小寫字母組成，但不可占用系統(tǒng)預留的關鍵字。1.2.2標識符與關鍵字（1）C語言的標識符在程序中使用的變量名、函數(shù)名、標號等統(tǒng)稱為標識符。除庫函數(shù)的函數(shù)名由系統(tǒng)定義外，其余都由用戶自定義。C語言規(guī)定，標識符只能是字母(A～Z，a～z)、數(shù)字(0～9)和下劃線組成的字符串，并且標識符的第一個字符必須是字母或下劃線。以下標識符是合法的：a，x，_x，BOOK_1，sum5以下標識符是非法的：1s以數(shù)字開頭S&T出現(xiàn)非法字符&-6z以減號開頭boy-2出現(xiàn)非法字符-(減號)①標準C不限制標識符的長度，但它受各種版本的C語言編譯系統(tǒng)限制，同時也受到具體機器的限制。例如在某版本C中規(guī)定標識符前八位有效，當兩個標識符前八位相同時，則被認為是同一個標識符。②在標識符中，大小寫是有區(qū)別的。例如NEXT和next是兩個不同的標識符。③標識符雖然可由程序員任意定義，但標識符是用于標識某個量的符號，命名應盡量具有相應的意義，方便閱讀理解；一般以英文單詞進行表示，盡量做到“見名知義”。在使用標識符時還必須注意以下幾點：（2）C語言的關鍵字

關鍵字是C語言規(guī)定的具有特定意義的字符串，通常也稱為保留字。用戶定義的標識符不能與關鍵字相同。如表1-1所示。數(shù)據(jù)類型關鍵字（12個）控制語句關鍵字（12個）存儲類型關鍵字（4個）其它類型關鍵字（4個）chardoubleenumfloatintlongshortsignedstructunionunsignedvoidbreakcasecontinuedefaultdoelseforgotoifreturnswitchWhileautoexternregisterstaticconstsizeoftypedefvolatile表1-1C語言的關鍵字一個C語言程序從編寫到運行在計算機上，需要經(jīng)過4個步驟：編輯、編譯、連接和運行。

①編輯（Edit）。編寫C語言源程序并在計算機上對其進行編輯，生成一個后綴為.c的源程序*.c，存盤。

②編譯（Compile）。使用C語言編譯器對上一步生成的*.c源程序進行編譯。

③連接。編譯生成的目標程序*.obj，將目標程序*.obj與系統(tǒng)的函數(shù)和頭文件等引用的庫函數(shù)進行連接裝配，最后生成后綴為.exe的可執(zhí)行程序*.exe。

④運行。上步生成的*.exe程序可被計算機執(zhí)行，并得到運行的結果，顯示輸出。1.3C語言編譯工具簡介

1.3.1C語言程序實現(xiàn)的步驟

圖1-1C語言程序實現(xiàn)的流程圖1.3.2TurboC2.0編譯工具簡介TurboC是美國Borland公司研發(fā)的基于DOS平臺的C語言編譯系統(tǒng)。1987年首次推出TurboC1.0版，而后升級到2.0版。該系列軟件使用了全新的集成化開發(fā)環(huán)境,以菜單的方式將編輯、編譯、連接以及運行等過程綜合一體化,大大方便了程序的開發(fā)。（1）TurboC2.0的安裝TurboC2.0是以壓縮的形式存放的，它的安裝非常簡單，有DOS平臺安裝和Windows平臺安裝兩種方式。（2）TurboC2.0的啟動在Windows平臺上進入TurboC2.0的方法：單擊TC.EXE文件，啟動TurboC2.0。（3）TurboC2.0的簡單操作

啟動TurboC2.0后，按任意鍵可去除版本信息的顯示，進入TurboC2.0集成操作界面（主操作窗口），集成操作界面由菜單欄、編輯狀態(tài)顯示區(qū)、源程序編輯區(qū)、狀態(tài)信息區(qū)和功能鍵顯示區(qū)組成。圖1-2TurboC2.0集成操作界面

圖1-3TurboC2.0集成操作界面圖1-3TurboC2.0集成操作界面

1.3.3VisualC＋＋6.0編譯工具簡介

VisualC++6.0是Microsoft公司開發(fā)的基于Windows的C/C++語言的開發(fā)工具。它是MicrosoftVisualStudio套裝軟件的一部分。由于C++是從C語言發(fā)展而來的，C++語言和C語言在很多方面是兼容的，因此可以用C++的編譯系統(tǒng)對C程序進行編譯。從MicrosoftVisualStudio套裝軟件中運行安裝程序（SETUP.EXE），安裝完成后，在桌面上創(chuàng)建VisualC++6.0快捷方式圖標，雙擊該圖標，進入VisualC++6.0的集成開發(fā)主窗口。(1)VisualC++6.0集成開發(fā)主窗口VisualC++6.0主窗口自上而下分別是標題欄、菜單欄、工具欄、項目工作區(qū)窗口（左）、程序和資源編輯區(qū)窗口（右）、信息輸出窗口、狀態(tài)欄。圖1-4VisualC++6.0的集成開發(fā)主窗口(2)輸入和編譯源程序編輯C語言源程序并存儲輸入和編輯C語言源程序點擊[Compile]命令，編譯源程序,生成的目標程序**.obj文件生成的**.obj文件與系統(tǒng)資源文件進行連接操作，單擊Build菜單項下[Build**.exe]命令，生成**.exe可執(zhí)行文件。運行**.exe程序,顯示結果。(單擊Build菜單項→

[！Execute**.exe]命令)圖1-5、1-6File菜單的[New]命令圖1-7輸入和編輯C語言源程序圖1-9、1-10