C語言程序設(shè)計：第1章 C程序設(shè)計概述

1、C語言程序設(shè)計1學(xué)習(xí)這門課程的目標(biāo)高層次的追求低層次的追求課程過關(guān)科研和工程中的計算思維能力工具的開發(fā)者與軟件人員良好交流的能力第1章 C程序設(shè)計概述4按對機(jī)器依賴性、 接近自然語言的程度、 語言的發(fā)展過程 機(jī)器語言 匯編語言 高級語言 1.1.1 程序設(shè)計語言計算機(jī)工作原理-存儲程序和程序控制。用于描述計算機(jī)程序的符號系統(tǒng)稱為計算機(jī)程序設(shè)計語言。51.1.1 程序設(shè)計語言高級語言的翻譯方式解釋方式（Interpreter 解釋程序）逐句掃描，逐句翻譯，逐句執(zhí)行，直接獲得結(jié)果。不產(chǎn)生等價的機(jī)器語言程序高級語言解釋程序高級語言源程序 結(jié)果61.1.1 程序設(shè)計語言高級語言庫文件編譯程序連接程序執(zhí)

2、行源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序數(shù)據(jù)結(jié)果編譯：Compiling 將高級語言源程序翻譯成為功能等價的低級（機(jī)器）語言目標(biāo)程序的過程。編譯程序：Compiler 完成編譯工作的專門程序。對不同的程序設(shè)計語言需要配備不同的編譯程序。對使用不同機(jī)器語言的機(jī)器需要配備不同的編譯程序。71.1.1程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言的基本語言成分 數(shù)據(jù)成分刻畫程序所處理的數(shù)據(jù)對象的值、存儲 運算成分 算術(shù)、邏輯、集合等運算 控制成分 控制程序的執(zhí)行流程 傳輸成分?jǐn)?shù)據(jù)的輸入輸出81.1.2 程序程序概念日常生活中程序概念 “程序”是完成事情的先后次序計算機(jī)中的程序概念 按特定的算法，用某種計算機(jī)語言描述的完成指定任務(wù)的處理

3、過程 程序算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)91.1.3 程序設(shè)計設(shè)計、編制、測試程序的方法和過程程序設(shè)計的內(nèi)容與內(nèi)涵設(shè)計程序編制程序調(diào)試程序測試程序驗證程序設(shè)計風(fēng)格 101.1.3 程序設(shè)計結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法 一種傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法本質(zhì)是功能設(shè)計設(shè)計基本原則 ：自頂向下，逐步細(xì)化，由抽象到具體的功能分解過程結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計過程例 求二次方程ax2+bx+c=0的根 S1：輸入系數(shù)a，b，cS2：求根計算S3：輸出根111.1.3 程序設(shè)計S21：計算判別式 b2-4ac discS22：計算 (-b)/(2a) uS23：計算 vS11：輸入系數(shù)a，b，cS12：判別輸入的a是否為0，若為0 ，轉(zhuǎn)S11步重新輸入系

4、數(shù)a，b，c。S31：如果disc，計算并輸出兩個相同的根x1x2uS32：如果disc，計算并輸出兩個實根x1uv ，x2uv S33：如果disc，計算并輸出一對共扼復(fù)根x1uvi ，x2uvi121.1.3 程序設(shè)計程序設(shè)計風(fēng)格指的是編碼風(fēng)格(coding style) 即程序設(shè)計者表達(dá)程序的習(xí)慣方式良好的程序設(shè)計風(fēng)格基本指導(dǎo)原則: 規(guī)范化的源程序書寫格式 注釋程序 選用顧名思義的標(biāo)識符 用簡明的方法表達(dá)算法 提供友善的輸入輸出界面 131.2 C語言概述C語言是在BCPL和B語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的與著名的UNIX操作系統(tǒng)的產(chǎn)生相輔相成的最初C語言以B.W. Kernighan和D. M

5、. Ritchie所著的The C Programming Language為標(biāo)準(zhǔn)，謂之K&R C美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（American National Standard Institute，ANSI）于1983年開始為C語言制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)頒布于1987年，稱之為87 ANSI C。1989年，ISO為C語言制定了國際標(biāo)準(zhǔn)C89。最新的C語言國際標(biāo)準(zhǔn)是1999年頒布的C99。本書按C99標(biāo)準(zhǔn)敘述。141.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行1. C語言源程序的結(jié)構(gòu)一個C語言源程序由一系列的外部聲明組成。外部聲明函數(shù)定義性聲明外部數(shù)據(jù)定義性聲明函數(shù)引用性聲明外部數(shù)據(jù)引用性聲明151.2.3 C

6、語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行函數(shù)定義性聲明指的是宣布（announce）函數(shù)的存在。函數(shù)的一般定義形式為：存儲類別 數(shù)據(jù)類型 函數(shù)名(形式參數(shù)表)局部數(shù)據(jù)聲明語句序列1. C語言源程序的結(jié)構(gòu)函數(shù)體函數(shù)頭161.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行例：int max(int a, int b, int c) int m; m=ab?a:b; return (mc?m:c); 1. C語言源程序的結(jié)構(gòu)171.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行一個C語言程序必須有且僅有一個名為main的函數(shù)一個C語言源程序通常存放在一個源程序文件中（單文件程序），也可以分別存放在多個源程序文件中（多文件程序）程序中所有函數(shù)（包

7、括main函數(shù)）在源程序文件中安排的位置和順序是任意的一個函數(shù)必須完整地包含在一個文件中，不允許跨文件存放不同的C編譯系統(tǒng)對源程序文件的擴(kuò)展名要求不同，例如TC2.0的源程序文件必須以“.C”作為后綴。一個C源程序文件是C源程序的一個程序模塊，C編譯程序總是以源程序文件為單位編譯。1. C語言源程序的結(jié)構(gòu)181.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行外部數(shù)據(jù)定義性聲明，顧名思義即在函數(shù)外部定義數(shù)據(jù)對象。函數(shù)及外部數(shù)據(jù)引用性聲明即聲明要引用本程序中已經(jīng)定義的函數(shù)或外部數(shù)據(jù)對象。在函數(shù)外定義的數(shù)據(jù)對象可被程序中的諸函數(shù)公用，因此這類數(shù)據(jù)對象也稱為“全局”數(shù)據(jù)對象。區(qū)別的“定義性聲明”與“引用性聲明” ：

8、“定義性聲明”建立函數(shù)與外部數(shù)據(jù)，需要對定義的外部數(shù)據(jù)分配存儲空間；“引用性聲明”則指出要引用程序中其他地方定義的函數(shù)或外部數(shù)據(jù)，并不為欲引用的外部數(shù)據(jù)分配存儲空間。1. C語言源程序的結(jié)構(gòu)191.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行C語言程序總是從main函數(shù)的第一條語句開始執(zhí)行 C語言程序中所有其他函數(shù)都可以相互調(diào)用一個函數(shù)也允許自己調(diào)用自己可以調(diào)用由C編譯系統(tǒng)定義的庫函數(shù)及用戶自己定義的庫函數(shù)。整個程序的執(zhí)行結(jié)束在正常情況下，main函數(shù)執(zhí)行完畢執(zhí)行過程中發(fā)生各種錯誤，提前結(jié)束程序運行2. C語言源程序的執(zhí)行201.2.4 C語言程序例例1.1 輸入3個正整數(shù)，求它們的最小值（設(shè)該最小值為n

9、），并計算1+2+n之和。該程序由兩個函數(shù)組成。程序代碼存儲在myprog2.c源程序文件中，文件內(nèi)容如下：/* This is an example */#include int min(int a, int b, int c); /* 調(diào)用自定義函數(shù)min 的引用性聲明 */int main ( void) unsigned n1 , n2 , n3 , n,i,sum=0; /* 聲明程序中使用的存放正整數(shù)的6個變量 */ printf(“Input 3 positive integer:”); scanf(“%u%u%u”, &n1, &n2, &n3); /*輸入3個正整數(shù)，分別存入

10、n1 , n2 , n3*/ 211.2.4 C語言程序例 n=min(n1, n2, n3); /* 調(diào)用自定義函數(shù)min，求3個正整數(shù)的最小值 */ for(i=1;i=n;i+) sum=sum+i; printf(“Minimum=%un1+2+.+%u=%un”, n,n, sum); int min(int a, int b, int c) /* 求3個整數(shù)的最小值的函數(shù)定義 */ if(a=b&a= c) return a; else if(b=a&b=c) return b; else return c;221.2.4 C語言程序例C語言程序中注釋的一般表示形式是： /* 注釋

11、內(nèi)容 */ 注釋內(nèi)容可以占用若干書寫行，只要以“/*”開頭、用“*/”結(jié)束。C89或C99都規(guī)定C語言的注釋不能嵌套。如： /* void func (void) printf(“This is a functionn”); /* nested comment ，這種嵌套的注釋是錯誤的！*/ */這樣的注釋是錯誤的。C99中還允許使用以連續(xù)兩個斜杠字符（/）開頭的注釋形式。即“/ 注釋內(nèi)容”。但是這種注釋被限制在一行內(nèi)。 231.2.5 C語言源程序的書寫 C語言源程序一般也都按小寫字母書寫。 用#define定義的宏名通常用大寫字母表示（當(dāng)然也可以用小寫字母表示）。 每個語句占用一書寫行。

12、用縮進(jìn)對齊的寫法反映程序的不同的結(jié)構(gòu)層次。 編譯預(yù)處理命令行、外部數(shù)據(jù)定義、函數(shù)定義之間、函數(shù)體內(nèi)的“數(shù)據(jù)聲明” 部分和“語句序列”部分空一行書寫。241.2.5 C語言源程序的書寫 括住函數(shù)體的大括號，其左大括號應(yīng)位于函數(shù)頭部第一個字符的下方，對應(yīng)的右大括號亦單獨占用一行，且與左大括號位置對齊。 對于for、if、while等語句中用于復(fù)合語句的大括號，按傳統(tǒng)習(xí)慣左大括號應(yīng)寫在對應(yīng)關(guān)鍵字書寫行的后部，而右大括號應(yīng)單獨占用一行，與對應(yīng)關(guān)鍵字的第一個字符對齊。 在書寫程序時除標(biāo)識符、常量、運算符等具有獨立含義的對象中不能插入空格外，在對象之間插入適量的空格，它們對程序沒有影響。251.2.5 C語言源程序的書寫 另外，若一條語句太長在一行內(nèi)寫不下，可以將其拆分成多行來書寫。不能在關(guān)鍵字、自定義標(biāo)識符、常數(shù)、運算符等語言元素的中間拆分。編譯預(yù)處理命令行、在一行上寫不下的字符串常量要跨行書寫，可用特別的續(xù)行符號“ ”來處理。但續(xù)行書寫的