第1章-程序設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言

第1章程序設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言1.1什么是計(jì)算機(jī)程序1.2什么是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言1.3C語(yǔ)言的發(fā)展及其特點(diǎn)1.4最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序1.5運(yùn)行C程序的步驟與方法1.6程序設(shè)計(jì)的任務(wù)1.1什么是計(jì)算機(jī)程序程序：一組計(jì)算機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令只要讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行這個(gè)程序，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)地、有條不紊地進(jìn)行工作計(jì)算機(jī)的一切操作都是由程序控制的，離開(kāi)程序，計(jì)算機(jī)將一事無(wú)成1.2什么是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：人和計(jì)算機(jī)交流信息的、計(jì)算機(jī)和人都能識(shí)別的語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言發(fā)展階段：低級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言（由0和1組成的指令）低級(jí)語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言（用英文字母和數(shù)字表示指令）高級(jí)語(yǔ)言（接近于人的自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言）面向過(guò)程的語(yǔ)言（非結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言）面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言1.3C語(yǔ)言的發(fā)展及其特點(diǎn)C語(yǔ)言是國(guó)際上廣泛流行的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言。C語(yǔ)言的發(fā)展：最初的C語(yǔ)言只是為描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)提供一種工作語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的。1983年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)成立了一個(gè)委員會(huì)，根據(jù)C語(yǔ)言問(wèn)世以來(lái)各種版本對(duì)C語(yǔ)言的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了第一個(gè)C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)草案(’83ANSIC)。1989年，ANSI公布了一個(gè)完整的C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)—ANSIX3.159-1989(常稱(chēng)ANSIC，或C89)。1990年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardOrganization)接受C89作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC9899:1990，它和ANSI的C89基本上是相同的。1995年，ISO對(duì)C90作了一些修訂，1999年，ISO又對(duì)C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，在基本保留原來(lái)的C語(yǔ)言特征的基礎(chǔ)上，針對(duì)應(yīng)用的需要，增加了一些功能，尤其是C++中的一些功能，命名為ISO/IEC9899:1999。2001、2004年先后進(jìn)行了兩次技術(shù)修正（TC1和TC2）。ISO/IEC9899:1999(及其技術(shù)修正)被稱(chēng)為C99。C99是C89(及1995基準(zhǔn)增補(bǔ)1)的擴(kuò)充。本書(shū)的敘述以C99標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)（對(duì)C99新增加的功能作特別的說(shuō)明）。目前不同軟件公司提供的各C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)多數(shù)并未完全實(shí)現(xiàn)C99建議的功能本書(shū)中程序基本上都可以在目前所用的編譯系統(tǒng)(如VC++6.0，TurboC++3.0,GCC)上編譯和運(yùn)行。C語(yǔ)言是一種用途廣泛、功能強(qiáng)大、使用靈活的過(guò)程性(procedural)編程語(yǔ)言，既可用于編寫(xiě)應(yīng)用軟件，又能用于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件。因此C語(yǔ)言問(wèn)世以后得到迅速推廣。C語(yǔ)言主要特點(diǎn)：語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便、靈活。只有37個(gè)關(guān)鍵字、9種控制語(yǔ)句程序書(shū)寫(xiě)形式自由，源程序短運(yùn)算符豐富。有34種運(yùn)算符把括號(hào)、賦值、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理表達(dá)式類(lèi)型多樣化數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富。包括:整型、浮點(diǎn)型、字符型、數(shù)組類(lèi)型、指針類(lèi)型、結(jié)構(gòu)體類(lèi)型、共用體類(lèi)型C99又?jǐn)U充了復(fù)數(shù)浮點(diǎn)類(lèi)型、超長(zhǎng)整型(longlong)、布爾類(lèi)型(bool)指針類(lèi)型數(shù)據(jù)，能用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹(shù)、棧等)的運(yùn)算。具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句如if…else語(yǔ)句、while語(yǔ)句、do…while語(yǔ)句、switch語(yǔ)句、for語(yǔ)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語(yǔ)言是完全模塊化和結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。對(duì)數(shù)組下標(biāo)越界不做檢查對(duì)變量的類(lèi)型使用比較靈活，例如，整型量與字符型數(shù)據(jù)可以通用C語(yǔ)言允許程序編寫(xiě)者有較大的自由度，因此放寬了語(yǔ)法檢查允許直接訪(fǎng)問(wèn)物理地址，能進(jìn)行位操作，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作C語(yǔ)言具有高級(jí)語(yǔ)言的功能和低級(jí)語(yǔ)言的許多功能，可用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)軟件這種雙重性，使它既是成功的系統(tǒng)描述語(yǔ)言，又是通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序可移植性好。C的編譯系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，很容易移植到新系統(tǒng)在新系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，可直接編譯“標(biāo)準(zhǔn)鏈接庫(kù)”中的大部分功能，不需要修改源代碼幾乎所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都可以使用C語(yǔ)言生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。1.4最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序1.4.1最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序舉例1.4.2C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)1.4.1最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序舉例例1.1要求在屏幕上輸出以下一行信息。ThisisaCprogram.解題思路：在主函數(shù)中用printf函數(shù)原樣輸出以上文字。#include<stdio.h>intmain(){printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}C語(yǔ)言允許用兩種注釋方式：//：?jiǎn)涡凶⑨尶蓡为?dú)占一行可出現(xiàn)在一行中其他內(nèi)容的右側(cè)/*……*/：塊式注釋可包含多行例1.2求兩個(gè)整數(shù)之和。解題思路：設(shè)置3個(gè)變量a和b用來(lái)存放兩個(gè)整數(shù)sum用來(lái)存放和數(shù)用賦值運(yùn)算符“=”把結(jié)果傳送給sum#include<stdio.h>intmain(){inta,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(”sumis%d\n”,sum);return0;}例1.3求兩個(gè)整數(shù)中的較大者。解題思路：用一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)求兩個(gè)整數(shù)中的較大者在主函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)并輸出結(jié)果#include<stdio.h>intmain(){intmax(intx,inty);inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}1.4.2C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.一個(gè)程序由一個(gè)或多個(gè)源程序文件組成小程序往往只包括一個(gè)源程序文件例1.1，例1.2只有一個(gè)函數(shù)例1.3有兩個(gè)函數(shù)只包括一個(gè)源程序文件C語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.一個(gè)源程序文件中可以包括三個(gè)部分：預(yù)處理指令 #include<stdio.h>等全局聲明 在函數(shù)之外進(jìn)行的數(shù)據(jù)聲明函數(shù)定義 每個(gè)函數(shù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的功能2.函數(shù)是C程序的主要組成部分一個(gè)C程序是由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成的必須包含一個(gè)main函數(shù)（只能有一個(gè)）每個(gè)函數(shù)都用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)特定功能被調(diào)用的函數(shù)可以是庫(kù)函數(shù)，也可以是自己編制設(shè)計(jì)的函數(shù)3.一個(gè)函數(shù)包括兩個(gè)部分：函數(shù)首部 函數(shù)的第1行若函數(shù)無(wú)參，在括弧中寫(xiě)void或空括弧intintmain(void)或intmain()可以沒(méi)有聲明部分函數(shù)體可以沒(méi)有聲明部分聲明部分定義在本函數(shù)中所用到的變量對(duì)本函數(shù)所調(diào)用函數(shù)進(jìn)行聲明執(zhí)行部分：由若干個(gè)語(yǔ)句組成，指定在函數(shù)中所進(jìn)行的操作可以是空函數(shù)voiddump()可以是空函數(shù){}4.程序總是從main函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行5.C程序?qū)τ?jì)算機(jī)的操作由C語(yǔ)句完成C程序書(shū)寫(xiě)格式是比較自由的一行內(nèi)可以寫(xiě)幾個(gè)語(yǔ)句一個(gè)語(yǔ)句可以分寫(xiě)在多行上為清晰起見(jiàn)，習(xí)慣上每行只寫(xiě)一個(gè)語(yǔ)句6.數(shù)據(jù)聲明和語(yǔ)句最后必須有分號(hào)7.C語(yǔ)言本身不提供輸入輸出語(yǔ)句8.程序應(yīng)當(dāng)包含注釋?zhuān)黾涌勺x性1.5運(yùn)行C程序的步驟與方法1.上機(jī)輸入和編輯源程序（.c文件）2.對(duì)源程序進(jìn)行編譯（.obj文件）3.進(jìn)行連接處理（.exe文件）4.運(yùn)行可執(zhí)行程序，得到運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明：以上過(guò)程參見(jiàn)教材中圖1.1附錄A中有VisualC++