C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版）

普通高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育“十三五”規(guī)劃教材

C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版）

顧玲芳主編

楊娜副主編

內(nèi)容簡介

本書以程序設(shè)計(jì)為主線，以全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語言考查點(diǎn)為線索，以編程應(yīng)用為

驅(qū)動(dòng)，詳細(xì)講述了程序設(shè)計(jì)中的順序、選擇和循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，以及數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體、

文件等概念和應(yīng)用。本書注重程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，安排了讀者熟悉的學(xué)生成績管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

案例，使讀者在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，明確應(yīng)該掌握的實(shí)踐要求，真正掌握程序設(shè)計(jì)的基本方

法，并做到觸類旁通、一通百通。

本書針對(duì)初學(xué)者的特點(diǎn)精心策劃，定位準(zhǔn)確，概念清晰，體系合理，例題豐富，深入淺出，

是學(xué)習(xí)C語言的理想教材。本書適合作為普通高等學(xué)校學(xué)生的教學(xué)用書，也可以作為全國計(jì)算

機(jī)等級(jí)考試（二級(jí)C語言）的參考用書和對(duì)C語言程序設(shè)計(jì)感興趣者的自學(xué)用書。

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)/顧玲芳主編.—2版.—北京：

中國鐵道出版社有限公司,2019.10

普通高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育“十三五”規(guī)劃教材

ISBN978-7-113-26304-1

Ⅰ.①C…Ⅱ.①顧…Ⅲ.①C語言-程序設(shè)計(jì)-高等學(xué)校-教材Ⅳ.①TP312.8

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2019)第222896號(hào)

書名：C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版）

作者：顧玲芳

策劃：魏娜周海燕編輯部電話2019

責(zé)任編輯：周海燕賈星

封面設(shè)計(jì)：劉穎

責(zé)任校對(duì)：張玉華

責(zé)任印制：郭向偉

出版發(fā)行：中國鐵道出版社有限公司（100054，北京市西城區(qū)右安門西街8號(hào)）

網(wǎng)址：http:///51eds/

印刷：三河市宏盛印務(wù)有限公司

版次：2015年2月第1版2019年10月第2版2019年10月第1次印刷

開本：787mm×1092mm1/16印張：17.75字?jǐn)?shù)：426千

書號(hào)：ISBN978-7-113-26304-1

定價(jià)：46.00元

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版圖書，如有印制質(zhì)量問題，請(qǐng)與本社教材圖書營銷部聯(lián)系調(diào)換。電話：（010）63550836

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PREFACE前言（第二版）

“C語言程序設(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生編寫程序解決實(shí)際問題的能

力。當(dāng)前，整個(gè)社會(huì)已經(jīng)逐漸邁入人工智能時(shí)代（AI時(shí)代），這是一個(gè)以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)的

時(shí)代。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，而C語言是除了匯編語

言之外最接近硬件的程序設(shè)計(jì)語言，可以提供對(duì)操作系統(tǒng)和內(nèi)存的精準(zhǔn)控制，運(yùn)行效率高，在

嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域依然具有不可替代的地位。

C語言作為一門經(jīng)典的計(jì)算機(jī)編程語言，是目前國內(nèi)高校大部分理工科專業(yè)本科階段的第

一門重要的編程基礎(chǔ)課程，它不僅能夠滿足現(xiàn)代編程的基本要求，而且是許多其他編程語言

（Java、C++等）的基礎(chǔ)。要使用一門計(jì)算機(jī)語言，重要的是會(huì)用計(jì)算機(jī)思維來解決問題，提高

邏輯思維能力，熟練掌握使用編程語言解決實(shí)際問題的方法。

本書第一版于2015年2月出版，經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，考慮到教學(xué)的需求、讀者的需求，

我們?cè)诒Ａ粼瓡厣幕A(chǔ)上進(jìn)行了修訂。在修訂過程中，編者始終以理論聯(lián)系實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，

采用案例驅(qū)動(dòng)的方式組織內(nèi)容，通過貫穿全書的一個(gè)經(jīng)典案例——消費(fèi)者積分管理系統(tǒng)，將C

語言的理論知識(shí)與編程思維融為一體；通過另一個(gè)經(jīng)典案例——學(xué)生成績管理系統(tǒng)，貫穿實(shí)踐

環(huán)節(jié)，突出計(jì)算思維、編程思維的培養(yǎng)，突出解決問題能力的培養(yǎng)。修訂后的教材，內(nèi)容比之

前更具實(shí)用性、實(shí)踐性，更通俗易懂，這樣更有利于教師的教學(xué)和讀者的自學(xué)，更利于讀者對(duì)

于C語言理論知識(shí)的掌握與鞏固。

全書分三篇。第1篇為基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)講解C語言中重要的、具有一般性的語法知識(shí)，并

通過經(jīng)典實(shí)例將語法知識(shí)化整為零。第2篇為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，將學(xué)生成績管理系統(tǒng)按理論知識(shí)順序

拆解成9個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題題題相扣，直到完成最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)題，即完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)案例。第3篇

為習(xí)題及參考答案，包括綜合練習(xí)題和模擬練習(xí)題及其參考答案，收集了大量涵蓋C語言主要

知識(shí)點(diǎn)的練習(xí)題，也是與全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語言接近的考題，力求重點(diǎn)突出、難點(diǎn)突

破，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，幫助讀者驗(yàn)證自己對(duì)C語言的掌握程度，發(fā)現(xiàn)自身的長處和不足。

本書由顧玲芳任主編，并編寫了第1篇中的第1～3、7、8章和第2篇及附錄；由楊娜任

副主編，并編寫了第1篇中的第4～6、9、10章和第3篇。本書涉及的內(nèi)容有一定的深度和廣

度，既能滿足高校計(jì)算機(jī)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)編程初學(xué)者的需要，也能滿足能力較強(qiáng)讀者深入探討

的愿望，亦可作為全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（二級(jí)C語言）的參考用書。

本書編者都是活躍在應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)教學(xué)一線的教師，他們不僅了解學(xué)生的特點(diǎn)和

需求，而且能有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段方面的改革。

雖然本書凝聚了編者的思考和經(jīng)驗(yàn)，但由于水平有限，書中難免存在不足及疏漏之處，敬

請(qǐng)專家、讀者和同行不吝指正。

編者

2019年7月

PREFACE前言（第一版）

程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的第一門專業(yè)性課程，它的主要目標(biāo)首先是理解和掌握一門程

序設(shè)計(jì)語言，其次是讀懂別人已經(jīng)編好的程序，從中體會(huì)和啟發(fā)自己的邏輯思維能力，進(jìn)而自

行編制程序解決實(shí)際問題，為在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中深入學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。C語言是使用最廣的

程序設(shè)計(jì)語言之一，包含了程序設(shè)計(jì)需要的主要機(jī)制，它的實(shí)用性、靈活性及可持續(xù)性都是人

們公認(rèn)的。因此，C語言一直是計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的首選語言。

本書分三篇。第1篇為基礎(chǔ)知識(shí)，按順序先后安排了10章內(nèi)容，各章強(qiáng)調(diào)解決問題的方

法、規(guī)律，強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)與全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語言考查點(diǎn)相匹配，重點(diǎn)講解C語言中重

要的、具有一般性的語法知識(shí)。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)先給出知識(shí)點(diǎn)的概念，注重規(guī)范，再通過經(jīng)典的實(shí)

例將語法知識(shí)點(diǎn)化整為零。第2篇為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，在介紹實(shí)驗(yàn)一般步驟及實(shí)驗(yàn)環(huán)境之后，安排了

學(xué)生成績管理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)案例。先介紹了這個(gè)管理系統(tǒng)，然后按第1篇各章先后次序，將大實(shí)驗(yàn)

拆分成與第1篇各章教學(xué)內(nèi)容相匹配的9個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)中包含2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)題。實(shí)驗(yàn)題題

題相扣，只有完成了前一個(gè)實(shí)驗(yàn)題，才能展開下一個(gè)實(shí)驗(yàn)題，直到完成最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)題，即完

成整個(gè)實(shí)驗(yàn)案例。第3篇為習(xí)題，包括綜合練習(xí)題和模擬試題及其參考答案，收集了大量涵蓋

C語言主要知識(shí)點(diǎn)的練習(xí)題，是與全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語言接近的考題，力求重點(diǎn)突出、

難點(diǎn)突破。題型包括考試常見的題型，如選擇題、填空題、判斷題、分析程序?qū)戇\(yùn)行結(jié)果題等，

為學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，幫助讀者驗(yàn)證自己對(duì)C語言的掌握程度，發(fā)現(xiàn)自身的長處和不足。

本書由顧玲芳任主編，并編寫第1篇中的第1～3、7、8章和第2篇及附錄；由楊娜任副

主編，并編寫第1篇中的第4～6、9、10章和第3篇。本書涉及的內(nèi)容有一定的深度和廣度，

既能滿足編程初學(xué)者的需要，也能適應(yīng)能力較強(qiáng)讀者深入探討的愿望，亦可作為全國計(jì)算機(jī)等

級(jí)考試二級(jí)C語言的參考用書。

本書編者都是應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)教學(xué)一線的教師，他們了解學(xué)生的特點(diǎn)和需求，也能

有針對(duì)性進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段方面的改革。雖然本書凝聚了編者的思考和經(jīng)驗(yàn)，

但由于水平有限，書中難免存在不足及疏漏之處，敬請(qǐng)專家、讀者和同行不吝指正。

編者

2014年12月

目錄

CONTENTS

第1篇基礎(chǔ)知識(shí)

第1章C語言概述與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)............................................1

1.1C語言發(fā)展簡史.............................................................................................................1

1.2C語言的特點(diǎn).................................................................................................................1

1.3簡單C語言程序舉例....................................................................................................2

1.4程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)................................................................................................................3

1.4.1算法概述............................................................................................................4

1.4.2算法的常用表示方法........................................................................................4

1.5VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境.......................................................................................6

1.6需求——消費(fèi)者積分管理系統(tǒng)....................................................................................7

小結(jié).........................................................................................................................................7

習(xí)題.........................................................................................................................................7

第2章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式............................................8

2.1C語言的基本符號(hào).........................................................................................................8

2.1.1標(biāo)識(shí)符................................................................................................................8

2.1.2數(shù)據(jù)類型............................................................................................................9

2.1.3常量..................................................................................................................10

2.1.4變量..................................................................................................................12

2.2運(yùn)算符和表達(dá)式..........................................................................................................13

2.2.1賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式..............................................................................14

2.2.2算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式..............................................................................16

2.2.3關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式..............................................................................17

2.2.4邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式..............................................................................18

2.2.5逗號(hào)運(yùn)算符和逗號(hào)表達(dá)式..............................................................................20

2.2.6條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式..............................................................................21

2.2.7自增運(yùn)算和自減運(yùn)算......................................................................................21

2.3數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換..............................................................................................................22

2.3.1不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)間的混合運(yùn)算..............................................................23

2.3.2強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換..................................................................................................24

2.4案例——消費(fèi)者屬性數(shù)據(jù)的描述..............................................................................25

小結(jié).......................................................................................................................................25

習(xí)題.......................................................................................................................................26

IIC語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版）

第3章順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)...................................................27

3.1語句..............................................................................................................................27

3.2數(shù)據(jù)的輸入和輸出......................................................................................................29

3.2.1簡單格式的輸入與輸出..................................................................................29

3.2.2復(fù)雜格式的輸入與輸出..................................................................................33

3.2.3字符數(shù)據(jù)的輸入與輸出..................................................................................36

3.3順序結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例......................................................................................................38

3.4案例——菜單的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)......................................................................................39

小結(jié).......................................................................................................................................41

習(xí)題.......................................................................................................................................41

第4章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)...................................................42

4.1if語句...........................................................................................................................42

4.1.1if語句的三種形式...........................................................................................42

4.1.2if語句的嵌套...................................................................................................46

4.2switch語句...................................................................................................................49

4.3選擇結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例......................................................................................................50

4.4案例——菜單的選擇..................................................................................................53

小結(jié).......................................................................................................................................55

習(xí)題.......................................................................................................................................55

第5章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)...................................................57

5.1while循環(huán)語句.............................................................................................................57

5.2do…while循環(huán)語句.....................................................................................................58

5.3for循環(huán)語句.................................................................................................................59

5.4循環(huán)嵌套......................................................................................................................62

5.5break語句與continue語句.........................................................................................64

5.5.1break語句的使用.............................................................................................64

5.5.2continue語句的使用........................................................................................65

5.6循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例......................................................................................................65

5.7案例——用戶菜單的循環(huán)選擇..................................................................................68

小結(jié).......................................................................................................................................70

習(xí)題.......................................................................................................................................71

第6章數(shù)組及其使用.......................................................72

6.1一維數(shù)組......................................................................................................................72

6.1.1一維數(shù)組的定義和引用..................................................................................72

6.1.2一維數(shù)組的初始化..........................................................................................73

6.1.3一維數(shù)組程序舉例..........................................................................................74

6.2二維數(shù)組......................................................................................................................76

6.2.1二維數(shù)組的定義和引用..................................................................................76

目錄III

6.2.2二維數(shù)組的初始化..........................................................................................76

6.2.3二維數(shù)組程序舉例..........................................................................................77

6.3字符數(shù)組......................................................................................................................79

6.3.1字符數(shù)組的定義..............................................................................................79

6.3.2字符數(shù)組的初始化..........................................................................................79

6.3.3字符數(shù)組的引用..............................................................................................79

6.3.4字符數(shù)組與字符串..........................................................................................80

6.3.5字符數(shù)組的輸入和輸出..................................................................................80

6.3.6字符串處理函數(shù)..............................................................................................81

6.3.7字符數(shù)組應(yīng)用舉例..........................................................................................84

6.4案例——以數(shù)組為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)..........................................................................85

6.4.1消費(fèi)者清單數(shù)據(jù)描述......................................................................................85

6.4.2“創(chuàng)建消費(fèi)者清單”模塊..............................................................................87

6.4.2“瀏覽消費(fèi)者”模塊......................................................................................88

6.4.3“統(tǒng)計(jì)積分”模塊..........................................................................................88

小結(jié).......................................................................................................................................89

習(xí)題.......................................................................................................................................89

第7章函數(shù)及其應(yīng)用.......................................................91

7.1函數(shù)的基本概念..........................................................................................................91

7.1.1函數(shù)的概念......................................................................................................91

7.1.2函數(shù)的定義......................................................................................................93

7.1.3函數(shù)的調(diào)用......................................................................................................95

7.1.4函數(shù)的參數(shù)......................................................................................................97

7.1.5函數(shù)的返回值..................................................................................................98

7.1.6函數(shù)的原型聲明..............................................................................................99

7.2數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)....................................................................................................101

7.2.1數(shù)組元素作為函數(shù)參數(shù)................................................................................101

7.2.2一維數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)................................................................................102

7.2.3二維數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)................................................................................107

7.3函數(shù)的嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用....................................................................................108

7.3.1函數(shù)的嵌套調(diào)用............................................................................................108

7.3.2函數(shù)的遞歸調(diào)用............................................................................................109

7.4變量的作用域和存儲(chǔ)方法........................................................................................113

7.4.1局部變量和全局變量....................................................................................113

7.4.2變量的存儲(chǔ)方法............................................................................................116

7.5預(yù)處理命令................................................................................................................120

7.5.1宏定義............................................................................................................120

7.5.2文件包含........................................................................................................123

IVC語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版）

7.5.3條件編譯........................................................................................................124

7.6函數(shù)應(yīng)用舉例............................................................................................................125

7.7再論C程序組織結(jié)構(gòu)................................................................................................129

7.7.1分層和模塊化程序設(shè)計(jì)................................................................................129

7.7.2C程序組織結(jié)構(gòu).............................................................................................130

7.8案例——以函數(shù)為模塊化設(shè)計(jì)手段改寫................................................................131

7.8.1任務(wù)描述........................................................................................................131

7.8.2接口設(shè)計(jì)........................................................................................................132

7.8.3主模塊的實(shí)現(xiàn)................................................................................................133

7.8.4子模塊的實(shí)現(xiàn)................................................................................................135

小結(jié).....................................................................................................................................138

習(xí)題.....................................................................................................................................139

第8章指針及其應(yīng)用......................................................141

8.1地址和指針的概念....................................................................................................141

8.1.1地址的概念....................................................................................................141

8.1.2指針的概念....................................................................................................143

8.2指針變量....................................................................................................................143

8.2.1指針變量的定義............................................................................................143

8.2.2指針變量的操作............................................................................................144

8.2.3指針變量作為函數(shù)參數(shù)................................................................................147

8.3指針指向數(shù)組............................................................................................................150

8.3.1指向數(shù)組元素的指針....................................................................................150

8.3.2指針的運(yùn)算....................................................................................................151

8.3.3通過指針引用數(shù)組元素................................................................................152

8.3.4指向二維數(shù)組元素的指針............................................................................155

8.4指針指向字符串........................................................................................................155

8.4.1字符指針與字符串指針................................................................................156

8.4.2字符串的表示形式........................................................................................156

8.4.3字符指針作為函數(shù)參數(shù)................................................................................157

8.4.4對(duì)使用字符指針變量和字符數(shù)組的討論....................................................158

8.5指針數(shù)組和二級(jí)指針................................................................................................160

8.5.1指針數(shù)組........................................................................................................160

8.5.2二級(jí)指針........................................................................................................162

8.6動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與指向它的指針變量........................................................................163

8.6.1內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配............................................................................................164

8.6.2實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配與釋放........................................................................164

8.7指針應(yīng)用舉例............................................................................................................166

目錄V

8.8案例——以指針為編程手段改寫............................................................................168

小結(jié).....................................................................................................................................169

習(xí)題.....................................................................................................................................170

第9章結(jié)構(gòu)體與枚舉......................................................172

9.1結(jié)構(gòu)體類型與結(jié)構(gòu)體變量........................................................................................172

9.1.1結(jié)構(gòu)體類型的聲明........................................................................................172

9.1.2結(jié)構(gòu)體變量的定義........................................................................................173

9.1.3結(jié)構(gòu)體變量的引用........................................................................................174

9.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組................................................................................................................175

9.2.1結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義........................................................................................175

9.2.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化....................................................................................176

9.2.3結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用........................................................................................176

9.2.4結(jié)構(gòu)體數(shù)組應(yīng)用舉例....................................................................................176

9.3結(jié)構(gòu)體指針................................................................................................................177

9.3.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針................................................................................177

9.3.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針................................................................................178

9.4結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)在函數(shù)間的傳遞............................................................................178

9.4.1結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)參數(shù)............................................................................178

9.4.2結(jié)構(gòu)體指針變量作為函數(shù)參數(shù)....................................................................179

9.5枚舉類型的使用........................................................................................................180

9.5.1枚舉類型和枚舉變量....................................................................................181

9.5.2枚舉類型變量的賦值和使用........................................................................181

9.6類型定義符typedef................