第02章 C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)教材

第2章C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)學習內(nèi)容

程序設(shè)計語言的發(fā)展及其特點C語言的發(fā)展及其特點和應(yīng)用C語言程序的基本結(jié)構(gòu)編制C語言程序的基本步驟了解歷史……抓住現(xiàn)在……展望未來……2.1程序設(shè)計語言的發(fā)展及其特點機器語言匯編語言高級語言CPU指令系統(tǒng)，由0、1序列構(gòu)成的指令碼組成如：10000000加

10010000減用助記符號描述的指令系統(tǒng)如ADDA,B面向機器的語言C語言發(fā)展史ALGOL60語言

CPL語言

CombinedProgrammingLanguage1963年，劍橋大學BCPL語言

1967年，劍橋大學的MatinRichards對CPL語言進行了簡化B語言

C語言

1970年，美國貝爾實驗室的KenThompson將BCPL進行了修改將CPL語言煮干，提煉出它的精華1973年，B語言也給人“煮”了一下，美國貝爾實驗室的D.M.RITCHIE在B語言的基礎(chǔ)上最終設(shè)計出了一種新的語言BCPL的第二個字母作為這種語言的名字，這就是C語言

ALGOL是計算機發(fā)展史上首批產(chǎn)生的高級語言C語言發(fā)展史產(chǎn)生過程時間:1972～1973

地點:美國貝爾實驗室目的:UNIX操作系統(tǒng)設(shè)計人:Ken.Thompson和Dennis.M.RitchieC標準

標準C:1978年K&R合著《TheCProgrammingLanguage》ANSIC:1983年

87ANSIC:1987年

1990年國際標準的87ANSICC語言版本

C語言有不同的版本，常用的編譯軟件有MicrosoftVisualC++、BorlandC++、BorlandC++Builder、WatcomC++、GNUDJGPPC++、Lccwin32C、MicrosoftC、TurboC、HighC等等。

本課程的內(nèi)容將基于ANSIC進行展開，主要是針對VisualC++6.0，同時也兼顧BorlandC++3.1和TurboC2.0。C語言的特點簡潔緊湊、靈活方便運算符豐富數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富C是結(jié)構(gòu)式語言C語法限制不太嚴格、程序設(shè)計自由度大C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進行操作C語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高C語言適用范圍大，可移植性好具有預處理功能具有遞歸功能C語言一共只有30多個關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。C語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作，而這三者是計算機最基本的工作單元。C的運算符包含的范圍很廣泛，共有種34個運算符。C語言把括號、賦值、強制類型轉(zhuǎn)換等都作為運算符處理。從而使C的運算類型極其豐富表達式類型多樣化，靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運算（具體見后面的章節(jié)）。

C的數(shù)據(jù)類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、聯(lián)合體類型等。能用來實現(xiàn)各種復雜的數(shù)據(jù)類型的運算。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外C語言具有強大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動器。且計算功能、邏輯判斷功能強大。

結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。

一般的高級語言語法檢查比較嚴，能夠檢查出幾乎所有的語法錯誤。而C語言允許程序編寫者有較大的自由度。

C語言既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，能夠象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作,而這三者是計算機最基本的工作單元，可以用來寫系統(tǒng)軟件。一般只比匯編程序生成的目標代碼效率低10～20%。C語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng)，如DOS、WINDOWS、UNIX。也適用于多種機型，在一種計算機上編寫的程序，無須修改或經(jīng)過很少的修改，就可以在其它類型的計算機上運行。

C語言提供了預處理器，程序可以利用宏指令提高可讀性和可移植性。C語言允許遞歸調(diào)用，在解決遞歸問題上具有獨特優(yōu)勢。C語言的應(yīng)用

C語言的應(yīng)用非常廣，也非常多，在此僅列出其中的一些應(yīng)用：C語言可以用來開發(fā)許多系統(tǒng)軟件和大型應(yīng)用軟件。如UNIX，LINUX等操作系統(tǒng)。在軟件需要對硬件進行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其它高級語言。例如，各種硬件設(shè)備的驅(qū)動程序（象顯卡驅(qū)動程序、打印機驅(qū)動程序等）一般都是用C語言編寫的。在圖形、圖像及動畫處理方面，C語言具有絕對優(yōu)勢，特別是游戲軟件的開發(fā)主要就是使用C語言。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，特別是Internet的出現(xiàn)，計算機通信就顯得尤其重要，而通信程序的編制首選就是C語言。

C語言適用于多種操作系統(tǒng)，象WINDOWS、UNIX、LINUX等絕大多數(shù)操作系統(tǒng)都支持C語言，其它高級語言未必能得到支持，所以在某個特定操作系統(tǒng)下運行的軟件用C語言編制是最佳選擇。2.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

了解了C語言的基本特性及其應(yīng)用以后，接下來就來看看C語言程序是什么樣子。一個C語言程序可以是非常簡單的，也可以是特別復雜的，這取決于程序所要實現(xiàn)的功能。我們先來認識一個最為簡單的C程序?！纠?】最簡單的C程序。/*ThisisthefirstCprogram*/#include<stdio.h>voidmain(){printf("HelloCLanguage!\n");}注釋信息預處理命令無返回值無參數(shù)、無返回值的主函數(shù)主函數(shù)名函數(shù)開始內(nèi)部函數(shù)名參數(shù)回車換行符函數(shù)調(diào)用函數(shù)體語句結(jié)束標志函數(shù)結(jié)束

運行結(jié)果：HelloCLanguage!

在C程序中，注釋由“/*”開始，由“*/”結(jié)束，可以實現(xiàn)多行注釋。在C++程序中也可使用“//”進行單行注釋。例如：//注釋信息C語言的預處理命令都是以“#”號開頭。stdio.h是一個頭文件

C程序中允許插入若干行空行，它不影響程序的功能，同注釋一樣。為了程序的易讀性，在編寫C程序時，根據(jù)需要可插入一定的空行

main是主函數(shù)名，一個C語言程序有且僅有一個main函數(shù)。C程序執(zhí)行時就是從main函數(shù)開始，具體講就是從“{”開始，到“}”結(jié)束。printf是C語言的內(nèi)部函數(shù)名，因為它后面跟著()，其功能是將“HelloCLanguage!\n”顯示在計算機的屏幕上（雙引號和\n不顯示）C語言規(guī)定：語句以分號結(jié)束

2.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

【例2】計算輸入的兩個整數(shù)的和。/*ThisisthesecondCprogram*/#include<stdio.h>voidmain(){intx,y,z;scanf("%d%d",&x,&y);z=x+y;printf("thesumoftwointegeris%d\n",z);}數(shù)據(jù)類型名定義的變量名，以“,”分隔調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，接受鍵盤輸入數(shù)據(jù)帶有三個參數(shù)，以“,”分隔。&表示取變量的地址。調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，輸出計算的和數(shù)求和的值給Z假設(shè)輸入：1020↙

運行結(jié)果：thesumoftwointegeris302.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

C語言程序的函數(shù)由兩部分構(gòu)成：一部分定義變量（變量代表數(shù)據(jù)），稱為聲明部分；另一部分代表操作，由C語句構(gòu)成，稱為執(zhí)行部分。在C程序中，要求函數(shù)的聲明部分在前面，執(zhí)行在后面，它們的順序不能顛倒，也不能交叉。但在C++程序中，聲明部分和執(zhí)行部分可以相互交叉，沒有嚴格的界限，當然執(zhí)行部分中所使用的變量只要在其之前進行定義即可。//C語言程序voidmain(){inta;a=10;intb;b=a+20;}變量定義放到了執(zhí)行部分之后。

//C++語言程序voidmain(){inta;a=10;intb;b=a+20;}只要執(zhí)行部分所使用的變量在前面已經(jīng)定義

//C或C++語言程序voidmain(){inta;a=10;b=a+20;intb;}變量定義放到了執(zhí)行部分之后。

再次強調(diào)：在C語言程序中，變量必須先定義，后使用，順序不能顛倒?。?！

2.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

【例3】計算輸入的兩個整數(shù)的最大值。/*ThisisthethirdCprogram*/#include<stdio.h>intmax(inta,intb);voidmain(){intx,y,z;scanf("%d%d",&x,&y);z=max(x,y);printf("max=%d\n",z);}intmax(inta,intb){intc;if(a>b)c=a;elsec=b;return(c);}自定義函數(shù)聲明自定義函數(shù)調(diào)用自定義函數(shù)max帶兩個形參返回a、b中最大值c返回值為整型數(shù)假設(shè)輸入：1020↙

運行結(jié)果：max=202.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

C語言的標識符

C語言中變量和函數(shù)都有自己的名字，它們都必須是合法的標識符。標識符就是一個名字，C語言規(guī)定標識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符構(gòu)成，并且第一個字符必須是字母或下劃線。

C語言是大小寫敏感的語言，因此hello和Hello是不同的標識符。

C語言中有一些特別的標識符，它們的用途已經(jīng)事先規(guī)定好了，程序員不能再將它們另做它用。這些特別的標識符被稱為關(guān)鍵字（也稱保留字）。到目前為止，我們見過的關(guān)鍵字有void、int、main、if、else、return。以后隨著學習的深入，我們將會遇到越來越多的關(guān)鍵字（C語言關(guān)鍵字可參考附錄C）。2.3C語言程序的基本結(jié)構(gòu)

總結(jié)C程序是由多個函數(shù)構(gòu)成的。每個C程序中有且只有一個main函數(shù)。main函數(shù)是程序的入口和出口。不使用行號，無程序行的概念。程序中可使用空行和空格。C程序格式常用鋸齒形書寫格式。C程序中可加任意多的注釋。引用C語言標準庫函數(shù)，一般要用文件包含預處理命令將其頭文件包含進來。用戶自定義的函數(shù)，必須先定義后使用。變量必須先定義后使用。變量名、函數(shù)名必須是合法的標識符，標識符習慣用小寫字母，大小寫敏感。不能用關(guān)鍵字來命名變量和函數(shù)。函數(shù)包含兩個部分：聲明部分和執(zhí)行部分，在C程序中，聲明部分在前，執(zhí)行部分在后，這兩部分的順序不能顛倒，也不能有交叉。C語言的語句都是以分號結(jié)尾。2.4編制C語言程序的基本步驟

編輯程序代碼的錄入，生成源程序*.c或*.cpp編譯語法分析查錯，翻譯生成目標程序*.obj鏈接與其它目標程序或庫鏈接裝配,生成可執(zhí)行程序*.exe運行開始編輯編譯有錯？鏈接執(zhí)行結(jié)果正確？結(jié)束源程序file.c目標程序file.obj庫函數(shù)和其它目標程序可執(zhí)行程序file.exe不正確正確有無

調(diào)試C程序的流程

編寫C程序的步驟

習題：P34～P361、2、3

一、單項選擇題

1.以下______不是Ｃ語言的特點。

A.語言的表達能力強B.語法定義嚴格

C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化D.控制流程結(jié)構(gòu)化2.C編譯系統(tǒng)提供了對C程序的編輯、編譯、連接和運行環(huán)境，以下可以不在該環(huán)境下進行的是______。

A.編輯和編譯B.編譯和連接

C.連接和運行D.編輯和運行3.以下______不是二進制代碼文件。

A.標準庫文件B.目標文件

C.源程序文件D.可執(zhí)行文件4.下面各選項組中，均屬于C語言關(guān)鍵字的一組是______。

A.auto，enum，includeB.switch，typedef，continue

C.signed，union，scanfD.if，struct，type5.下面四組字符串中，都可以用作C語言程標識符的是______。

A.printB.I\amC.signD.if

_mafscanf3mfty_pe

mx_2dmx_a.fx1#

aMb6AMBA&B5XY6.以