C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例教程課件：程序設(shè)計(jì)概述

程序設(shè)計(jì)概述程序和程序設(shè)計(jì)1.算法2.程序設(shè)計(jì)過程3.C語(yǔ)言簡(jiǎn)介4.程序設(shè)計(jì)方法5.1.1.1程序程序——通常指完成某項(xiàng)事務(wù)的執(zhí)行過程，是一系列有序的工作步驟，它有方式、步驟等含義。步驟的順序一般不能顛倒。計(jì)算機(jī)程序——指為實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或解決特定問題而用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫的命令序列的集合。程序設(shè)計(jì)

——人們?yōu)榱送瓿赡稠?xiàng)具體的任務(wù)而編寫一系列指令，并將這一系列指令交給計(jì)算機(jī)去執(zhí)行。程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法+語(yǔ)言工具和環(huán)境

1.1.2程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用計(jì)算機(jī)能夠理解的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)所設(shè)計(jì)程序的含義，是人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交流和通信的工具。

機(jī)器語(yǔ)言：以二進(jìn)制代碼的形式來(lái)表示基本的指令集合，每條指令均為0和1組成的二進(jìn)制代碼串。

匯編語(yǔ)言：用指令英文名稱的縮寫作為助記符代替機(jī)器的操作指令，用標(biāo)號(hào)和符號(hào)來(lái)表示地址、常量和變量。

高級(jí)語(yǔ)言：采用類似人類自然語(yǔ)言中的自然詞匯，使得程序更容易閱讀和理解。1.2.1算法的概念

算法是解決一個(gè)具體問題而采取的方法和有限的步驟。計(jì)算機(jī)算法即計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的算法。

數(shù)值運(yùn)算算法：解決求數(shù)值的問題。例如，判斷閏年，求最大公約數(shù)，求階乘，求數(shù)列之和等。

非數(shù)值運(yùn)算算法：解決需要用分析推理、邏輯推理才能解決的問題。例如，博弈，查找和分類等。1.2.1算法的概念一個(gè)有效的算法應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：有窮性：一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟而不能是無(wú)限的。

確定性：算法中每一個(gè)步驟應(yīng)當(dāng)是確定的，而不能是含糊的、模棱兩可的。有零個(gè)或多個(gè)輸入。有一個(gè)或多個(gè)輸出。有效性：算法中每一個(gè)步驟應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行，并得到確定的結(jié)果。1.2.2算法的描述

算法的描述可使用自然語(yǔ)言方式、類似于高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的偽代碼、程序流程圖、N/S盒圖、PAD圖等方式。流程圖偽碼程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言起止框處理框判斷框輸入/輸出框流程線起止框處理框判斷框輸入/輸出框流程線1.3.1解決問題的基本步驟一般來(lái)說,用計(jì)算機(jī)解決問題的過程可分為三步：第一步，是分析問題，設(shè)計(jì)一種解決方案；第二步，是通過程序語(yǔ)言嚴(yán)格描述這個(gè)解決方案；第三步，在計(jì)算機(jī)上調(diào)試這個(gè)程序，運(yùn)行程序，看是否真能解決問題。如果在第三步發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，那么就需要仔細(xì)分析錯(cuò)誤原因，弄清后退到前面步驟去糾正錯(cuò)誤。1.3.2C語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的過程可以分解為：分析問題，確定程序目標(biāo)設(shè)計(jì)程序編輯程序源文件.c編譯目標(biāo)文件.obj連接可執(zhí)行文件.exe運(yùn)行和調(diào)試維護(hù)和修改1.4C語(yǔ)言簡(jiǎn)介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：BCPL語(yǔ)言B語(yǔ)言C語(yǔ)言精練、接近硬件，但過于簡(jiǎn)單,無(wú)數(shù)據(jù)類型具有多種數(shù)據(jù)類型1.4C語(yǔ)言簡(jiǎn)介20世紀(jì)60年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室，KenThompson開始開發(fā)一個(gè)叫做UNIX的操作系統(tǒng)70年代，將BCPL語(yǔ)言改造成更適合開發(fā)UNIX的B語(yǔ)言1971年，DennisM.Ritchie開始和Thompson合作開發(fā)UNIX，將B語(yǔ)言改造成C語(yǔ)言C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者DennisM.RitchieRitchie漫畫像C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者DennisM.Ritchie和Unix的設(shè)計(jì)者KenThompson

接受美國(guó)國(guó)家技術(shù)勛章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。C語(yǔ)言的發(fā)展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/IEC9899:19992001、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)被稱為C99。C99是C89(及1995基準(zhǔn)增補(bǔ)1)的擴(kuò)充。1.4C語(yǔ)言簡(jiǎn)介C語(yǔ)言是應(yīng)用最廣泛的語(yǔ)言之一。它具有以下特點(diǎn)：簡(jiǎn)潔緊湊、方便靈活運(yùn)算符豐富數(shù)據(jù)類型豐富C語(yǔ)言是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大可直接對(duì)硬件進(jìn)行操作生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高可移植性好1.4.1C語(yǔ)言的字符集

字符是組成語(yǔ)言的最基本的元素。Ｃ語(yǔ)言字符集是書寫程序時(shí)允許出現(xiàn)的所有字符的集合，由字母、數(shù)字、空白符和特殊符號(hào)組成。字母：小寫字母a～z，大寫字母A～Z。數(shù)字：0～9共10個(gè)。空白符：空格符、制表符、換行符等。特殊符號(hào)：運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)、括號(hào)和一些特殊字符。1.4.1C語(yǔ)言的詞法符號(hào)在Ｃ語(yǔ)言中使用的詞匯分為：標(biāo)識(shí)符，關(guān)鍵字，運(yùn)算符，分隔符，常量，注釋符等。（1）標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符是用來(lái)標(biāo)識(shí)程序中的變量、常量、數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、函數(shù)等的名稱，是合法的字符序列。C語(yǔ)言中的標(biāo)識(shí)符必須滿足以下語(yǔ)法規(guī)則：只能由字母、數(shù)字和下劃線組成。第一個(gè)字符必須是字母或下劃線。區(qū)分大小寫字母。不能與語(yǔ)言的關(guān)鍵字相同，也不能和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)同名。1.4.1C語(yǔ)言的詞法符號(hào)（3）運(yùn)算符與變量，函數(shù)一起組成表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算功能。（4）分隔符逗號(hào)：主要用在類型說明和函數(shù)參數(shù)表中，分隔各個(gè)變量?？崭瘢憾嘤糜谡Z(yǔ)句中各單詞之間，作間隔符。（5）常量C語(yǔ)言中直接使用符號(hào)標(biāo)記的數(shù)據(jù)，它本身就是數(shù)據(jù)。如128、’A’、”hello”。（6）注釋符對(duì)程序代碼的說明，有如下兩種：

/*注釋內(nèi)容

*///注釋內(nèi)容1.4.2C語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu)【例1.4】一個(gè)簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言程序示例。

#include<stdio.h> /*以#號(hào)開頭預(yù)處理*/voidmain() /*主函數(shù)*/{printf(“Welcometoyou!\n”); }1.4.2C語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu)Ｃ語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：一個(gè)Ｃ語(yǔ)言程序可以由一個(gè)或多個(gè)文件組成。程序中可以有預(yù)處理命令(如include命令)，預(yù)處理命令通常放在程序的最前面。Ｃ語(yǔ)言程序是由一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的函數(shù)構(gòu)成的，函數(shù)是構(gòu)成C語(yǔ)言程序的基本單位。一個(gè)C語(yǔ)言程序必須包含一個(gè)主函數(shù)main()，也只能有一個(gè)主函數(shù)。程序從main()函數(shù)開始執(zhí)行，也在main()結(jié)束。函數(shù)包含兩部分，一個(gè)是函數(shù)的首部；另一個(gè)是函數(shù)體。函數(shù)的首部包括函數(shù)名、函數(shù)類型和用圓括號(hào)“()”括起來(lái)形參說明；函數(shù)體是用花括號(hào)“{}”括起來(lái)的函數(shù)執(zhí)行部分。函數(shù)體中是各種語(yǔ)句，語(yǔ)句是程序的基本執(zhí)行單位。每一個(gè)語(yǔ)句都以分號(hào)“；”作為結(jié)束。但預(yù)處理命令，函數(shù)頭和花括號(hào)“}”后不能加分號(hào)。1.4.3C語(yǔ)言程序的書寫規(guī)則為了便于閱讀和維護(hù)程序，更好的體現(xiàn)程序的層次結(jié)構(gòu)，書寫所采用的通用規(guī)則是：程序一般用小寫字母書寫。一行一般寫一條語(yǔ)句。在程序里適當(dāng)加入空行，分隔程序的不同部分。同層次不同部分對(duì)齊排列，下一層次的內(nèi)容通過適當(dāng)退格（在一行開始加空格），使程序結(jié)構(gòu)更清晰。在程序里增加一些說明性信息即添加注釋。1.5程序設(shè)計(jì)方法（1）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

面向過程

基于模塊化、自頂向下、逐步細(xì)化和結(jié)構(gòu)化編碼主要使用順序、選擇和循環(huán)三種基本的