第1講C語言概述

1、第一章 語言概述1.1語言出現(xiàn)的歷聲背景1產(chǎn)生背景u 在 C 語言誕生以前, 系統(tǒng)軟件主要是用匯編語言編寫的。u 匯編語言程序的特點: 依賴于計算機硬件; 其可讀性和可移植性都很差；u 一般的高級語言又難以實現(xiàn)對計算機硬件的直接操作（這正是匯編語言的優(yōu)勢），u 人們盼望有一種兼有匯編語言和高級語言特性的新語言。2產(chǎn)生過程u 時間: 19721973u 地點: 美國貝爾實驗室u 目的: UNIX 操作系統(tǒng)u 來源: 早期的編程語言 BCPL發(fā)展演變而來u 設計人: Ken.Thompson 和 Dennis.M.Ritchie3C標準u 標準 C: K&R 合著The C Programming

2、 Language 1978年u (美國國家標準化協(xié)會) ANSI C: 1983年u 87 ANSI C: 1987年u 1990 年國際標準的 ISO C1.2 C語言的特點 一種語言之所以能存在和發(fā)展,并具有生命力,總是有其不同于(或優(yōu)于)其它語言的特點。C語言的主要特點如下。語言簡潔、緊湊,使用方便、靈活。 C語言一共只有32個關(guān)鍵字(見附錄II),9種控制語句,程序書寫形式自由,主要用小寫字母表示,壓縮了一切不必要的成分。運算符豐富 的運算符包含的范圍很廣泛，共有種運算符（見附錄III）。把括號、賦值、強制類型轉(zhuǎn)換等都作為運算符處理。從而使的運算類型極其豐富，表達式類型多樣化，靈活使

3、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。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 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、共用體類型等。能用來實現(xiàn)各種復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如鏈表、樹、棧等）的運算。尤其是指針類型數(shù)據(jù)，使用起來比Pascal更為靈活、多樣。具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如if.else語句、whi1e語句、dowhi1e語句、for語句）。 用函數(shù)作為程序模塊以實現(xiàn)程序的模塊化。是結(jié)構(gòu)化的理想語言，符合現(xiàn)代編程風格要求。語法限制不大嚴格，程序設計自由度大. 例如，對數(shù)組下標越界不作檢查，由程序編寫者自己保證程序的正確。對變量的類型使用比較靈活，例如，整

4、型量與字符型數(shù)據(jù)以及邏輯型數(shù)據(jù)可以通用，一般的高級語言語法檢查比較嚴，能檢查出幾乎所有的語法錯誤。而語言允許程序編寫者有較大的自由度，因此放寬了語法檢查。程序員應當仔細檢查程序，保證其正確，而不要過分依賴編譯程序去查錯?！跋拗啤迸c“靈活”是一對矛盾。限制嚴格，就失去靈活性；而強調(diào)靈活，就必然放松限制。一個不熟練的人員，編一個正確的程序可能會比編一個其它高級語言程序難一些。也就是說，對用語言的人，要求對程序設計更熟練一些。語言允許直接訪問物理地址 能進行位（）操作，能實現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對硬件進行操作，因此既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，可用來寫系統(tǒng)軟件。語言的這種

5、雙重性，使它既是成功的系統(tǒng)描述語言，又是通用的程序設計語言。有人把稱為“高級語言中的低級語言”，也有人稱它為“中級語言”意為兼有高級和低級語言的特點。生成目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。 一般只比匯編程序生成的目標代碼效率低。用語言寫的程序可移植性好（與匯編語言比）。 基本上不作修改就能用于各種型號的計算機和各種操作系統(tǒng)。 上面我們只介紹了語言的最容易理解的一般特點，至于語言內(nèi)部的其它特點將結(jié)合以后各章的內(nèi)容作介紹。由于語言的這些優(yōu)點，使語言應用面很廣。許多大的軟件都用編寫，這主要是由于的可移植性好和硬件控制能力高，表達和運算能力強。許多以前只能用匯編語言處理的問題現(xiàn)在可以改用語言來處理了。

6、的以上特點，讀者現(xiàn)在也許還不能深刻理解，待學完以后再回顧一下，就會有比較深的體會。 總之，語言對程序員要求較高。程序員使用語言編寫程序會感到限制少、靈活性大，功能強，可以編寫出任何類型的程序?，F(xiàn)在，語言已不僅用來編寫系統(tǒng)軟件，也用來編寫應用軟件。學習和使用的人已越來越多。1.3 簡單的程序介紹 下面先介紹幾個簡單的程序，然后從中分析程序的特性。例1.1 /* Example 1.1 on page 4 */ main () printf (This is a C program n); 本程序的作用是輸出以下一行 This is a C program 其中main表示“主函數(shù)”，每一個程序都

7、必須有一個main函數(shù)。函數(shù)體由大括弧只有一個輸出語句，printf是語言中的輸出函數(shù)（詳見第三章）；“n”是換行符。例1.2 /* Example 1.2 on page 4 */ main ()int a, b, sum; a=123;b=456; sum=a+b; printf(Sum of a plus b is %dn,sum);本程序的作用是求兩個整數(shù)和b之和sum * *表示注釋部分，為便于理解，用漢字表示注釋，當然也可以用英語或漢字拼音作注釋。注釋只是給人看的，對編譯和運行不起作用，注釋可以加在程序中任何位置。第二行是變量定義部分，說明a,b.sum是整型（int）變量。第三行

8、是兩個賦值語句，使和b的值分別為和。第四行使sum的值為a+b第五行中“%d”是輸入輸出“格式字符串”，用來指定輸入輸出時的數(shù)據(jù)類型和格式（詳見第三章），“%d”表“十進制整數(shù)類型”。在執(zhí)行輸出時，此位置上代以一個十進制整數(shù)，因此輸出一行信息為： Sum of a plus b is 579例1.3/* Example 1.3 on page 4 */main() * 主函數(shù) *int a,b,c; *定義變量*printf(Input a,b:);scanf(%d,%d,&a,&b); *輸入變量和b的值*c=max(a,b); *調(diào)用max函數(shù)，將得到的值賦給c *printf(Max o

9、f a and b is %dn,c); *輸出c的值*/int max(x,y) * 定義max函數(shù)，函數(shù)值為整型，x,y為形式參數(shù) *int x,y; /* 對形參x, 作類型定義 *int z; /* max函數(shù)中用到的變量z，也要加以定義 *if(xy) z=x; else z=y;return (z); /* 將z的值返回，通過max帶回調(diào)用處 * 本程序包括兩個函數(shù)：主函數(shù)和被調(diào)函數(shù)max ,max函數(shù)的作用是將x和y中較大者的值賦給變量z . return語句將z的值返回給主調(diào)函數(shù)main。返回值是通過函數(shù)名max帶回到main函數(shù)的調(diào)用處，main函數(shù)中的scanf是“輸入函數(shù)

10、”的名字（scanf,printf都是語言提供的標準輸入輸出函數(shù)）。程序中scanf函數(shù)的作用是輸入和b的值。a和中的“”的含義是“取地址”，此scanf函數(shù)的作用是：將兩個數(shù)值分別輸入到變量a和b的地址所標志的單元中，也就是輸入給變量a和b。這種形式是與其它語言不同的，它相當于basic語言中的input a ,b“，”的含義與前相同，只是現(xiàn)在用于“輸入”。它指定輸入的兩個數(shù)據(jù)按十進制整數(shù)形式輸入。關(guān)于scanf函數(shù)佯見第三章。 main函數(shù)中第四行為調(diào)用max函數(shù)，在調(diào)用時將實際參數(shù)和b的值分別傳送給max函數(shù)中的形式參數(shù)x和。經(jīng)過執(zhí)行max函數(shù)得到一個返回值（即max函數(shù)中變量z的值），

11、把這個值賦給變量c，然后輸出c的值。printf函數(shù)中雙引號內(nèi)的“max=%d”在輸出時，其中“%d”將由的值取代之，“max=”原樣輸出。程序運行情況如下： 8,5 （輸入和給和b） max=8 （輸出的值） 本例用到了函數(shù)調(diào)用、實參和形參等概念，只作了很簡單的解釋。讀者如對此不大理解，可以先不予以深究，在學到以后有關(guān)章節(jié)時問題自然迎刃而解。在此介紹此例子，無非是讓大家對C程序的組成和形式有個初步的了解。通過上例，可以看到： 程序是由函數(shù)構(gòu)成的。一個源程序至少包含一個函數(shù)（main函數(shù)），也可以包含 一個main和若干其他函數(shù)。C的函數(shù)相當于其它語言中的子程序。用函數(shù)來實現(xiàn)特定的功能?？梢哉f

12、是函數(shù)式的語言。程序全部工作都是由函數(shù)來完成的。的函數(shù)庫十分豐富，標準提供一百多個庫函數(shù)，Turbo和MS C4.0提供三百多個庫函數(shù)。 的這種特點使得容易實現(xiàn)程序的模塊化。 一個函數(shù)由兩部分組成： (1)函數(shù)的說明部分。包括函數(shù)名、函數(shù)類型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)（形參）名、形式參數(shù)類型。 例如例1.3中的max函數(shù)的說明部分為。 int max （ x，）函數(shù)類型 函數(shù)名 函數(shù)參數(shù) int ，y; 形參類型 形參 一個函數(shù)名后面必須跟一對圓括弧，函數(shù)參數(shù)可以沒有，如main( ）。 (2)函數(shù)體,即函數(shù)說明部分下面的大括弧內(nèi)的部分。如果一個函數(shù)內(nèi)有多個大括弧，則最外層的一對 為函數(shù)體的范圍。

13、函數(shù)體一般包括： 變量定義。如例中main函數(shù)中的“int a,b,c”。 執(zhí)行部分。由若干個語句組成。 當然，在某些情況下也可以沒有變量定義部分（例如例）。甚至可以既無變量定義也無執(zhí)行部分。如： （） 它是一個空函數(shù)，什么也下干，但這是合法的。 一個程序總是從main函數(shù)開始執(zhí)行的，而不論main函數(shù)在整個程序中的位置如何（main函數(shù)可以放在程序最前頭，也可以放在程序最后，或在一些函數(shù)之前在另一些函數(shù)之后）。 程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個語句，一個語句可以分寫在多行上人程序沒有行號，也不象O或那樣嚴格規(guī)定書寫格式（語句必須從某一列開始書寫）。 每個語句和數(shù)據(jù)定義的最后必須有一個分號。

14、分號是語句的必要組成部分。例如： 十；分號不可少。即使是程序中最后一個語句也應包含分號（這是和語言不同的）。 語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出的操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成C對輸入輸出實行函數(shù)化 可以用*對程序中的任何部分作注釋，一個好的，有使用價值的源程序都應當加上必要的注釋，以增加程序的可讀性。1.4 程序的上機步驟 在了解了上述語言的初步知識后，一定要上機運行一個程序，以增加對的認識。 在編好一個源程序后，如何上機運行呢？下面就Turbo C的環(huán)境下運行程序作一簡單介紹。 用 運行程序的步驟 先將 裝人磁盤tc目錄。 調(diào)用 程序，進入MS-dos；只需打入：cdtc;tc 屏幕頂部出現(xiàn)一排