C語言詳細(xì)教程(完整版)

Ｃ語言程序設(shè)計(jì)——2010年度春季學(xué)期CProgrammingLanguage教學(xué)安排適應(yīng)專業(yè)：非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)時(shí)：48先修課程：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教材：《C語言程序設(shè)計(jì)》,馬德駿等編著任課教師：鐘鈺2教學(xué)環(huán)節(jié)課前預(yù)習(xí)講授作業(yè)（上機(jī)）答疑答疑時(shí)間：星期四 12：00～13：30地點(diǎn)：鑒主-12樓-計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所第6周到第18周考試3上機(jī)安排地點(diǎn)：南湖計(jì)算中心機(jī)房時(shí)間：待定上機(jī)內(nèi)容：隨教學(xué)進(jìn)度根據(jù)配套的實(shí)驗(yàn)書（上機(jī)調(diào)試每次課堂作業(yè)）要求:所有作業(yè)必須獨(dú)立完成作業(yè)必須經(jīng)上機(jī)調(diào)試通過上機(jī)考勤3次缺席，按不及格處理發(fā)現(xiàn)上機(jī)時(shí)間玩游戲等，按缺席一次處理4實(shí)驗(yàn)安排實(shí)驗(yàn)一1機(jī)時(shí)TurboC集成環(huán)境的熟悉與使用實(shí)驗(yàn)二1機(jī)時(shí)數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和表達(dá)式實(shí)驗(yàn)三2機(jī)時(shí)順序程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四2機(jī)時(shí)選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)五4機(jī)時(shí)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六4機(jī)時(shí)數(shù)組實(shí)驗(yàn)七4機(jī)時(shí)函數(shù)實(shí)驗(yàn)八2機(jī)時(shí)指針5課程要求課前請(qǐng)做好預(yù)習(xí)保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍認(rèn)真、獨(dú)立、按時(shí)完成并提交作業(yè)重視上機(jī)實(shí)踐，有效利用寶貴的上機(jī)時(shí)間6計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所鐘鈺caddilester@C語言程序設(shè)計(jì)Lecture1

CProgrammingLanguage教學(xué)目的：掌握“文化基礎(chǔ)”中的相關(guān)概念，明確學(xué)習(xí)方法，了解C語言基本知識(shí)。教學(xué)要求：明確本課程的目標(biāo)及學(xué)習(xí)方法，復(fù)習(xí)“文化基礎(chǔ)”中與C語言相關(guān)的知識(shí)：數(shù)制、編碼、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，了解算法的概念及表示、C語言及標(biāo)識(shí)符、C語言基本結(jié)構(gòu)。學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)81.1引言1.2算法和程序設(shè)計(jì)初步1.3C語言簡(jiǎn)介1.4集成開發(fā)環(huán)境TurboC2.0簡(jiǎn)介9數(shù)據(jù)非數(shù)值數(shù)據(jù)：編碼數(shù)值數(shù)據(jù)：二進(jìn)制定點(diǎn)法浮點(diǎn)法西文：ASCII漢字：國標(biāo)碼圖形：……信息與數(shù)據(jù)：信息存在于自然界，有多種形式；數(shù)據(jù)是信息在計(jì)算機(jī)中的表示，以二進(jìn)制形式存在。原碼、反碼、補(bǔ)碼數(shù)制轉(zhuǎn)換10有符定點(diǎn)整數(shù)ds

dndn-1dn-2……..d1

↑↑

符號(hào)位

數(shù)值部分小數(shù)點(diǎn)無符定點(diǎn)整數(shù)dndn-1dn-2…………..d1

↑

數(shù)值部分小數(shù)點(diǎn)11數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方法：

前面討論的是數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存放格式，下面討論對(duì)數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法。

①原碼表示法：(假定用八個(gè)二進(jìn)制位表示）

a=+51(a)2=(+00110011)2

則[a]原=00110011a=-127(a)2=(-01111111)2則[a]原=11111111

原碼表示法在八個(gè)二進(jìn)制位中的表示范圍：

-127≤a≤+127[+0]原=00000000[-0]原=10000000

要點(diǎn)：最高位作為符號(hào)位，若正數(shù)，則最高位是0，若負(fù)數(shù)，則最高位是1。

12②反碼表示法：(假定用八個(gè)二進(jìn)制位表示）通過一個(gè)二進(jìn)制整數(shù)的原碼得到所謂反碼：當(dāng)a為正數(shù)時(shí)，[a]

原=[a]

反

,當(dāng)a為負(fù)數(shù)時(shí)，則保持[a]

原的符號(hào)位不變，其余各個(gè)二進(jìn)制位逐位取反，即0變1，1變0。如：

a=+51[a]原=00110011則[a]

反

=[a]

原=00110011a=-51[a]原=10110011則[a]反=11001100

反碼表示法在八個(gè)二進(jìn)制位中的表示范圍：

-127≤a≤+127[+0]反=00000000[-0]反=11111111

要點(diǎn)：由原碼得到反碼。若正數(shù)，則反碼與原碼相同，若負(fù)數(shù)，則最高位不變，其余逐位取反。

13③補(bǔ)碼表示法：(假定用八個(gè)二進(jìn)制位表示）通過一個(gè)二進(jìn)制整數(shù)的反碼得到所謂補(bǔ)碼：當(dāng)a≥0時(shí)，[a]

補(bǔ)=[a]

反

,當(dāng)a＜0時(shí)，則[a]

補(bǔ)=[a]

反+1，如：

a=+51[a]原=00110011則[a]補(bǔ)=[a]

反

=[a]

原=00110011a=-51[a]原=10110011[a]反=11001100則[a]補(bǔ)=[a]

反+1

=11001101

補(bǔ)碼表示法在八個(gè)二進(jìn)制位中的表示范圍：

-128≤a≤+127[+0]補(bǔ)=00000000

[-128]補(bǔ)=10000000

要點(diǎn)：由反碼得到補(bǔ)碼。若正數(shù)，則反碼與補(bǔ)碼相同，若負(fù)數(shù)，則補(bǔ)碼等于反碼加1。

在補(bǔ)碼表示法中，0的表示是唯一的，而最小值可達(dá)-128。14在上述介紹當(dāng)中我們是以八位二進(jìn)制位為例，同樣，我們可以將其推廣到十六位，三十二位等二進(jìn)制位中去，需要注意的是數(shù)值范圍將發(fā)生變化。

思考：以上介紹的原碼、反碼、補(bǔ)碼都是有符定點(diǎn)整數(shù)的編碼方式，若以八位二進(jìn)制位表示無符定點(diǎn)整數(shù)，則其范圍是0到255。

在TurboC中：

有符整數(shù)是按有符定點(diǎn)整數(shù)格式的補(bǔ)碼表示的，

無符整數(shù)是按無符定點(diǎn)整數(shù)格式表示的。15什么是程序設(shè)計(jì)語言？

自然語言，如漢語、英語等，隨人類發(fā)展進(jìn)步而自然形成的，人之間交流信息的工具和媒介。程序語言是一類人造語言，“編程語言”、“程序語言”或“語言”。描述計(jì)算用的工具。

程序語言是人與計(jì)算機(jī)“交流”的媒介：人能用程序語言描述計(jì)算過程，計(jì)算機(jī)可接受這種描述，完成所需計(jì)算。人用程序語言寫程序，指揮計(jì)算機(jī)完成各種工作。一、程序設(shè)計(jì)語言概述161、機(jī)器語言：計(jì)算機(jī)可以直接識(shí)別和執(zhí)行的二進(jìn)制語言。2、匯編語言：用“助記符”來表示機(jī)器指令。

如：ADDA,BSUBA,B它必須經(jīng)過一個(gè)叫匯編程序的系統(tǒng)軟件翻譯成機(jī)器語言程序（即目標(biāo)程序）后才能執(zhí)行。3、算法語言：亦稱為面向過程的程序設(shè)計(jì)語言，不依賴于機(jī)器。計(jì)算機(jī)也不能直接執(zhí)行算法語言描述的源程序，必須先經(jīng)過編譯程序編譯成目標(biāo)程序后，才能由計(jì)算機(jī)執(zhí)行。二、程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展簡(jiǎn)史174、面向任務(wù)的程序設(shè)計(jì)語言：是非過程化的語言，不需要知道問題是如何求解的，只需描述需求解的問題是什么。數(shù)據(jù)庫操作語言便是。5、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言：認(rèn)為系統(tǒng)是由許多對(duì)象組成的，對(duì)象通過消息相互聯(lián)系和相互作用，從而完成系統(tǒng)的功能。如C++，設(shè)計(jì)的程序更易懂,更適合更大規(guī)模的程序開發(fā)。18新語言不斷提出，老語言被淘汰或改變推動(dòng)程序語言發(fā)展的主要原因：1）編程中取得的新認(rèn)識(shí)；隨著程序設(shè)計(jì)實(shí)踐，人們對(duì)程序該怎樣做，怎樣描述等不斷產(chǎn)生新認(rèn)識(shí)。2）計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域不斷提出新要求。新認(rèn)識(shí)和要求促使人們改造已有語言，提出新語言 目前使用較廣的語言包括FORTRAN、C、C++、PASCAL、Ada、Java等?！俺Ｒ?guī)語言”。

非常規(guī)語言：LISP、Smalltalk、PROLOG、ML等。程序語言發(fā)展現(xiàn)狀19三、翻譯方式高級(jí)語言源程序目標(biāo)程序（code）編譯方式解釋方式“翻譯”20用高級(jí)語言書寫的源程序機(jī)器指令程序函數(shù)庫編譯程序編譯用高級(jí)語言書寫的源程序執(zhí)行結(jié)果解釋程序函數(shù)庫解釋并執(zhí)行21用計(jì)算機(jī)解決問題的基本過程：一、程序設(shè)計(jì)技術(shù)分析問題確定解決問題方案確定實(shí)現(xiàn)算法編寫程序運(yùn)行程序整理結(jié)果程序設(shè)計(jì)的核心任務(wù)：設(shè)計(jì)算法程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)22

算法:為解決特定問題所使用的確定的且有限的步驟或方案。

特點(diǎn)：

有窮性確定性有輸入有輸出有效性23常用的算法描述方法：用自然語言表示用偽碼表示用傳統(tǒng)流程圖用N_S流程圖(教材P6)二、算法的表示結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)：順序、選擇、循環(huán)基本原則：所有結(jié)構(gòu)都可以由這三種基本結(jié)構(gòu)組成、單入口、單出口、限制使用GOTO語句24

[例1.1]求一個(gè)班學(xué)生的平均成績。設(shè)A等（85分）12人，B等（70分）16人，C等（60分）6人，D等（按50分計(jì)算）5人。三、簡(jiǎn)單算法舉例開始A=12B=16C=6D=5SUM=85×A+70×B+C×60+D×50AVER=SUM/(A+B+C+D)輸出AVER的值結(jié)束AA25[例1.2]輸出一個(gè)數(shù)的絕對(duì)值。輸入XX>=0嗎?NY輸出-X輸出X開始輸入XX>=0嗎?YN結(jié)束輸出-X輸出X26

[例1.3]輸入10個(gè)數(shù)，把其中的正數(shù)輸出。開始N=0N<10嗎?X>=0嗎?N=N+1輸入

XY結(jié)束NYN輸出X27[例1.4]輸入10個(gè)數(shù)，求它們的平均值。N=0,SUM=0當(dāng)N<10輸入XSUM=SUM+XN=N+1AVER=SUM/10輸出AVER的值28

[例1.5]輸入50個(gè)學(xué)生的成績，統(tǒng)計(jì)出得優(yōu)秀的人數(shù)。N=0,M=0當(dāng)N<50輸入一個(gè)學(xué)生成績G

G>90

YM=M+1N=N+1N輸出M的值291、對(duì)一個(gè)班的40個(gè)學(xué)生逐個(gè)檢查，將身高1.60米以上的學(xué)生挑出來。2、求Y的值，X由用戶給出－1(x<0)Y=0(x=0)1(x>0)3、求1+3+5+..99。4、根據(jù)輸入的年月，輸出此月份對(duì)應(yīng)的天數(shù)課堂練習(xí)

N=0當(dāng)N<40輸入一個(gè)學(xué)生身高HH>160Y輸出姓名N=N+1N輸入XX<0?YY=-1NX=0?NYY=0Y=1N=1,SUM=0當(dāng)N<=99SUM=SUM+NN=N+2輸出SUM的值30開始輸入年月Y是閏年M=2day=30day=31day=28day=29M=1、3、5…12結(jié)束YNYNYN31產(chǎn)生背景產(chǎn)生過程時(shí)間:1972～1973地點(diǎn):美國貝爾實(shí)驗(yàn)室目的:UNIX操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)人:Ken.Thompson和Dennis.M.RitchieC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)C:K&R合著《TheCProgrammingLanguage》ANSIC:1983年87ANSIC:1987年1990年國際標(biāo)準(zhǔn)的ANSIC一、C語言發(fā)展歷史32語言簡(jiǎn)潔、緊湊、靈活運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型豐富程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化、模塊化生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高可移植性好二、C語言的特點(diǎn)>>>>>C語言有很多種，如：MicrosoftC、TurboC、QuickC、BorlandC++、VisualC等。本課程通過TurboC的環(huán)境來學(xué)習(xí)C語言。

33/*example1.1ThefirstCProgram*/#include<stdio.h>main(){

printf(“Hello,World!”);}三、C程序格式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)例1.1第一個(gè)程序Hello,World!輸出：Hello,World!

注釋

編譯預(yù)處理

函數(shù)

語句34

參照例題，編寫一個(gè)C程序，在屏幕上輸出以下信息：**************Verygood!**************35例1.2/*example1.2calculatethesumofaandb*/#include<stdio.h>/*Thisisthemainprogram*/main(){

int

a,b,sum;

a=10;

b=24;

sum=add(a,b);

printf(”sum=%d\n",sum);}/*Thisfunctioncalculatesthesumofxandy*/int

add(int

x,int

y){

int

z;

z=x+y;

return(z);}運(yùn)行結(jié)果：sum=34函數(shù)語句預(yù)處理命令注釋36格式特點(diǎn)習(xí)慣用小寫字母，大小寫敏感不使用行號(hào)，無程序行概念可使用空行和空格常用鋸齒形書寫格式main(){

inti,j,sum;sum=0;

for(i=1;i<10;i++){

for(j=1;j<10;j++){sum+=i*j;}}

printf(“%d\n”,sum);}37結(jié)構(gòu)特點(diǎn)函數(shù)與主函數(shù)程序由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成必須有且只能有一個(gè)主函數(shù)main()程序執(zhí)行從main開始，在main中結(jié)束，其它函數(shù)通過嵌套調(diào)用得以執(zhí)行。程序語句C程序由語句組成用“;”作為語句終止符注釋/**/為注釋,不能嵌套不產(chǎn)生編譯代碼例：/*Thisisthemain/*ofexample1.1*/*/

非法編譯預(yù)處理命令38scanf是C語言的標(biāo)準(zhǔn)輸入函數(shù)；“%f”是格式輸入符號(hào)，表示用戶輸入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是實(shí)數(shù)，“&”的含義是“取地址”。調(diào)用average函數(shù)，求出平均值并賦值給變量aver。return語句將aver1的值返回給主調(diào)函數(shù)main，返回值是通過函數(shù)名average帶回到main的調(diào)用處例1.3從鍵盤上輸入三個(gè)數(shù)，求該三個(gè)數(shù)的平均值floataverage(floata1,floatb1,floatc1){floataver1;aver1=(a1+b1+c1)/3;return(aver1);}main(){floata,b,c,aver;

printf("pleaseinputa,b,c:");

scanf("%f%f%f",&a,&b,&c);

aver=average(a,b,c);

printf("theaverageis%4.1f",aver);}四、簡(jiǎn)單的C程序介紹39

源程序不能直接執(zhí)行。為完成C程序描述的計(jì)算，必須先把C程序轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序。這個(gè)轉(zhuǎn)換稱為C程序的加工，是C語言系統(tǒng)的主要功能。程序加工通常分兩步：編譯：編譯程序處理源程序，生成相應(yīng)機(jī)器語言目標(biāo)模塊（目標(biāo)文件）。目標(biāo)模塊不能執(zhí)行，其中缺少必要的C程序運(yùn)行系統(tǒng)和庫提供的功能。連接：連接程序把目標(biāo)模塊與運(yùn)行系統(tǒng)、庫功能模塊組合起來，構(gòu)成完整的可執(zhí)行程序。一、在TurboC環(huán)境下建立及運(yùn)行文件源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序內(nèi)容程序設(shè)計(jì)語言機(jī)器語言機(jī)器語言可執(zhí)行不可以不可以可以文件名后綴.c.obj.exe40C源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序C語言函數(shù)庫編譯連接C源程序的加工過程41FILE----NEWFILE----WRITETOFILE----SAVE（F2）FILE----LOAD（F3）COMPILE----MakeEXEfile（F9）RUN----RUN（Ctrl+F9）RUN---USERSCREEN（ALT+F5）編寫TurboC新程序42二、TurboC菜單的功能和使用方法使用Alt+首字母（F10）激活菜單使用光標(biāo)移動(dòng)鍵選擇命令按回車鍵確定43File（文件）菜單

Load（F3）：打開文件。Pick（Alt+F3）：列出最后裝入的8個(gè)文件名，可以從文件列表中選擇所需文件。New：新建文件。Save（F2）：保存文件。Write：另存為。Directory：顯示當(dāng)前工作目錄的文件列表Changedir：指定當(dāng)前目錄，用于保存用戶文件。OSshell進(jìn)入操作系統(tǒng)環(huán)境，并顯示：

TypeExittoreturntoTurboCQuit（Alt+X）退出TurboC44Run（運(yùn)行）菜單

Run（Ctrl+F9）：生成編譯文件OBJ；生成可執(zhí)行文件EXE；并運(yùn)行當(dāng)前程序。

Programreset（Ctrl+F2）；程序重啟，終止當(dāng)前調(diào)試過程，回到初始狀態(tài)。

Gotocursor（F4）：使程序運(yùn)行到當(dāng)前光標(biāo)所在的行。

Traceinto（F7）：跟蹤，單步執(zhí)行。

Stepover（F8）：跟蹤，單步執(zhí)行。但不進(jìn)入被調(diào)函數(shù)內(nèi)跟蹤。

UserScreen（Alt+F5）顯示運(yùn)行結(jié)果，按任意鍵返回。45Compile（編譯）菜單

CompiletoOBJ：生成目標(biāo)文件（OBJ文件）

MakeEXEfile：生成可執(zhí)行文件（EXE文件）

LinkEXEfile：將當(dāng)前的OBJ文件和庫文件連接生成EXE文件

Buildall：重新編譯連接Project中的全部程序，生成EXE文件。

PrimaryCfile：指定文件作為編譯對(duì)象，以替代編輯窗口中的文件。

Getinto：在彈出的窗口中顯示有關(guān)文件的信息。

46Project（項(xiàng)目）菜單

Projectname：指定項(xiàng)目文件名（PRJ文件）Breakmakeon：指定終止編譯的條件。有四個(gè)選項(xiàng)：Warning編譯中遇警告停止Error編譯中遇錯(cuò)誤停止Fatal編譯后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤停止Link只生成OBJ文件，不進(jìn)行連接（不生成EXE文件）Autodependencies：指定若程序已經(jīng)修改，則在運(yùn)行前是否重新編譯連接。（Off或On）Clearproject：清除當(dāng)前項(xiàng)目文件Removemessages：刪除信息窗口的錯(cuò)誤提示47Options（選項(xiàng)）菜單

Compiler：指定編譯選項(xiàng)Linker：指定連接選項(xiàng)Environment：指定工作環(huán)境Directories：是改變工作路徑Arguments：指定參數(shù)SaveOptions：保存選項(xiàng)RetrieveOptions：從環(huán)境文件中恢復(fù)選項(xiàng)48Debug（調(diào)試）菜單

Evaluate：計(jì)算變量或表達(dá)式的值，顯示結(jié)果。Callstack：當(dāng)調(diào)試程序調(diào)用多級(jí)函數(shù)時(shí)，顯示調(diào)用棧。Findfunction：查找函數(shù)，在編輯窗口顯示被查找的函數(shù)的源程序。Refreshdisplay：刷新屏幕。Displayswapping：指定在調(diào)試程序時(shí)若程序產(chǎn)生輸出是否切換到用戶屏幕。Sourcedebugging：指定進(jìn)行源程序調(diào)試的選項(xiàng)。49Break（中斷）菜單

Addwatch：增加監(jiān)視表達(dá)式Deletewatch：刪除指定的監(jiān)視表達(dá)式Editwatch：編輯監(jiān)視表達(dá)式Removeallwatches：刪除全部監(jiān)視表達(dá)式Togglebreakpoint：設(shè)置/取消程序調(diào)試時(shí)的中斷點(diǎn)Clearallbreakpoints：清除全部中斷點(diǎn)Viewnextbreakpoint：將光標(biāo)定位在下一個(gè)中斷點(diǎn)。50與數(shù)據(jù)類型有關(guān)的：

char int float double signed long void struct union short

typedef

enum

sizeof unsigned 與存儲(chǔ)類別有關(guān)的：

auto

extern

register

static與程序控制結(jié)構(gòu)有關(guān)的：

do while for if else switch case default goto continue break return

(由系統(tǒng)定義，不能重作其它定義)32個(gè)關(guān)鍵字：<51if()~else~for()~while()~do~while()continuebreakswitchgotoreturn9種控制語句：<52C語言 Pascal語言

{} BEGIN….END if(e)s; IF(e)THENs inti; VARi:INTEGER

inta[10]; VARa:ARRAY[1..10]OFINTEGERintf(); FUNCTIONf():INTEGER

int*p; VARp:^IN