C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程陳方第1章

1.1發(fā)展史和特點(diǎn)C語言的發(fā)展過程——1972年誕生于美國貝爾實(shí)驗(yàn)室；——1973年用于與匯編語言合寫UNIX操作系統(tǒng)；——1977年實(shí)現(xiàn)了可移植，逐步得到推廣；——1983年規(guī)范為ANSIC，1987年進(jìn)一步規(guī)范87ANSIC。C語言是世界上應(yīng)用最廣泛的幾種計(jì)算機(jī)語言之一。目前在微型計(jì)算機(jī)上廣泛使用的是三個(gè)公司的產(chǎn)品

TurboC（簡稱TC）——本書介紹TurboCV2.0、MicrosoftC（簡稱MSC）、BorlandC(簡稱BC）C語言的特點(diǎn)C語言成為當(dāng)前軟件開發(fā)中的主流程序語言，是由它的特點(diǎn)所決定的。C語言的主要特點(diǎn)如下：（1）適應(yīng)性強(qiáng)。它能適應(yīng)從8位微型機(jī)到巨型機(jī)的所有機(jī)種。（2）應(yīng)用范圍廣。它可用于系統(tǒng)軟件以及各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件。（3）語言本身簡潔，使用靈活，便于學(xué)習(xí)和應(yīng)用。（4）語言的表達(dá)能力強(qiáng)。可以直接對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行操作。（5）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化。（6）控制流程結(jié)構(gòu)化。（7）運(yùn)行質(zhì)量高，程序運(yùn)行效率高。（8）可移植性好。另外，C語言編譯系統(tǒng)所占的存儲空間很少。1.2程序結(jié)構(gòu)及范例下面看幾個(gè)簡單的C語言程序，然后從中分析C程序的特性。[例1-1]僅由main()函數(shù)構(gòu)成的Ｃ語言程序。main(){printf("ThisisaCprogram.")；}程序運(yùn)行結(jié)果：

ThisisaCprogram.其中，main()表示“主函數(shù)”。每一個(gè)C程序都必須有一個(gè)主函數(shù)。函數(shù)體由一對大括弧{}括起來。本例中主函數(shù)內(nèi)只有一個(gè)輸出語句，printf()是C語言中的屏幕輸出函數(shù)，是C語言輸入/輸出庫函數(shù)之一。雙引號""內(nèi)的字符串按原樣輸出。語句最后有一分號，表示這個(gè)語句結(jié)束。初學(xué)C語言者常見錯(cuò)誤之一，就是漏寫這個(gè)分號，或在不該寫分號的位置寫分號。[例1-2]

從計(jì)算機(jī)鍵盤上輸入兩個(gè)整數(shù)，計(jì)算它們的和，并在顯示器上輸出。

程序如下：#include<stdio.h>/*文件包含命令*/main()/*主函數(shù)*/{

inta，b，c；/*聲明部分，定義變量*/

scanf("%d，%d"，&a，&b)；/*輸入變量a和b的值*/

c=a+b；/*將a+b的和值賦值給變量c*/printf("sum=%d"，c)；/*輸出c的值*/}程序運(yùn)行結(jié)果：鍵盤輸入：17，39回車

屏幕顯示：sum=56其中，#include〈stdio.h〉是文件包含命令，其作用是將存放在include子目錄下的已有文件stdio.h插入到該命令所在位置，取代該命令，從而把文件stdio.h與當(dāng)前的源程序合并連成一個(gè)源文件。

注意：文件包含命令后面不要分號。

/*……*/表示注釋部分，為便于理解，可用漢字表示注釋，也可以用英語或漢語拼音作注釋；采用注釋可提高程序的可讀性，對編譯和運(yùn)行不起作用；注釋可加在程序中任何位置。第4行是聲明部分，定義整型變量a、b和c。第5行是從鍵盤上輸入a和b的值（操作過程是：先輸入a，接著輸入逗號，再輸入b，回車），scanf()是鍵盤輸入函數(shù)，是C語言輸入/輸出庫函數(shù)之一，其中“%d”表示輸入輸出“格式字符串”，d表示“以十進(jìn)制整數(shù)形式輸入”。第6行是將a和b的值求和并賦值給變量c。第7行是先在屏幕上輸出sum=，隨后再輸出c的值。[例1-3]

由main()函數(shù)和1個(gè)自定義函數(shù)max()構(gòu)成的Ｃ語言程序。程序如下：intmax(intx,inty)/*自定義max函數(shù)，函數(shù)值為整型，形參x、y為整型*/{return(x>y?x：y)；}/*返回x與y相比較后的大數(shù)*/main() /*主函數(shù)*/{intnum1，num2； /*聲明部分，定義變量*/

printf("Inputthefirstintegernumber：")；/*輸出雙引號內(nèi)的字符串*/scanf("%d"，&num1)；/*從鍵盤輸入num1的值*/

printf("Inputthesecondintegernumber：")；/*輸出雙引號內(nèi)的字符串*/

scanf(“%d”，&num2)；/*從鍵盤輸入num2的值*/printf("max=%d\n"，max(num1，num2))；

/*將num1、num2的值傳遞給函數(shù)max并輸出函數(shù)的返回值*/}程序運(yùn)行結(jié)果：屏幕顯示：Inputthefirstintegernumber:輸入6回車屏幕顯示：Inputthesecondintegernumber:輸入9回車屏幕顯示：max=9其中，自定義函數(shù)max的作用是接受傳遞來的num1、num2這兩個(gè)數(shù)后，找出其中的較大者，并用return語句將大值返回。通過以上幾個(gè)例子，可以看到：（1）一個(gè)C程序都是由若干個(gè)函數(shù)構(gòu)成的，函數(shù)是C程序的基本單位。在一個(gè)C程序中，必須有且只有一個(gè)函數(shù)名為main的主函數(shù)，可以有庫函數(shù)和自定義函數(shù)。自定義函數(shù)是用戶根據(jù)需要自己編制的函數(shù)（如例1-3中的max函數(shù)）。C語言的函數(shù)庫十分豐富，ANSIC建議的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)中包括100多個(gè)函數(shù)，TurboC和MSC4.0提供300多個(gè)庫函數(shù)。本書附錄C中列舉了一些常用的庫函數(shù)，要從事C語言的研究和開發(fā)工作，應(yīng)準(zhǔn)備一本庫函數(shù)手冊。（2）一個(gè)函數(shù)由函數(shù)的首部和函數(shù)體這兩部分組成：（3）一個(gè)C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(gè)程序中的位置如何（main函數(shù)可以放在程序最前頭，也可以放在程序的最后；或在一些函數(shù)之前、在另一些函數(shù)之后）。（4）C程序書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫幾個(gè)語句，一個(gè)語句可以分寫在多行上。C程序沒有行號。（5）每個(gè)語句和數(shù)據(jù)定義的最后必須有一個(gè)分號。分號是C語句的必要組成部分。分號必不可少，即使是程序中最后一個(gè)語句也應(yīng)包含分號。（6）C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入輸出的操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成的。（7）可以用/*……*/對C程序中的任何部分作注釋，以增加程序的可讀性。這部分內(nèi)容不受C語言的語法制約，不參加源程序的編譯。注釋可以使用自然語言書寫，其編寫要簡明扼要，清晰易懂。注釋文本也可以放在文件的開始，用來說明文件名稱、開發(fā)日期、版本、作者以及功能介紹等。注釋文本也可以放在程序某一段的前面，用來分隔程序段落并對該段程序代碼的功能進(jìn)行說明。對一行源程序代碼的注釋則放在該行的后邊，用來解釋說明本行的運(yùn)算?！?*”和“*/”必須成對使用，且“/”和“*”以及“*”和“/”之間不能有空格，否則都出錯(cuò)。1.3程序設(shè)計(jì)1.3.1C語言的語句與其他高級語言一樣，Ｃ語言也是利用函數(shù)體中的可執(zhí)行語句，向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出操作命令。按照語句功能或構(gòu)成的不同，可將Ｃ語言的語句分為5類。1．控制語句

控制語句完成一定的控制功能。Ｃ語言只有9條控制語句，又可細(xì)分為3種：（1）選擇結(jié)構(gòu)控制語句if()…else…,switch()…（2）循環(huán)結(jié)構(gòu)控制語句do…while(),for()…,while()…,break,continue（3）其他控制語句goto,return2．函數(shù)調(diào)用語句

函數(shù)調(diào)用語句由一次函數(shù)調(diào)用加一個(gè)分號（語句結(jié)束標(biāo)志）構(gòu)成。3．表達(dá)式語句

表達(dá)式語句由表達(dá)式后加一個(gè)分號構(gòu)成。最典型的表達(dá)式語句是在賦值表達(dá)式后加一個(gè)分號構(gòu)成的賦值語句。4．空語句

空語句僅由一個(gè)分號構(gòu)成。顯然，空語句什么操作也不執(zhí)行。5．復(fù)合語句

復(fù)合語句是由大括號括起來的一組（也可以是1條）語句構(gòu)成。例如：

main(){……{……}/*復(fù)合語句。注意：右括號后不需要分號。*/

……}1.3.2程序基本結(jié)構(gòu)近年來廣泛采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，使程序結(jié)構(gòu)清晰、易讀性強(qiáng)，以提高程序設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。從程序流程的角度來看，程序可以分為三種基本結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。這三種基本結(jié)構(gòu)可以組成所有的各種復(fù)雜程序。1.3.3關(guān)鍵字C語言的關(guān)鍵字共有32個(gè)，根據(jù)關(guān)鍵字的作用，可分其為數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字、控制語句關(guān)鍵字、存儲類型關(guān)鍵字和其他關(guān)鍵字四類。（1）數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字（12個(gè)）：char，double，enum，float，int，long，short，signed，struct，union，unsigned，void。（2）控制語句關(guān)鍵字（12個(gè)）：break，case，continue，default，do，else，for，goto，if，return，switch，while。（3）存儲類型關(guān)鍵字（4個(gè)）：auto，extern，register，static。（4）其他關(guān)鍵字（4個(gè)）：const，sizeof，typedef，volatile。1.3.4基本字符集一個(gè)C程序是C語言基本字符構(gòu)成的一個(gè)序列。C語言的基本字符集包括：（1）數(shù)字字符：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。（2）字母：A、B、C、……、Z、a、b、c、……、z（字母的大小寫是可區(qū)分的）。（3）運(yùn)算符：+、、*、/、%、=、<、>、<﹦、>﹦、！=、==、<<、>>、&、|、&&、||……。（4）特殊符號和不可顯示字符：_（連字符或下劃線）、空格、換行、制表符。

1.3.5標(biāo)識符在程序中有許多需要命名的對象，C語言規(guī)定了在程序里描述名字的規(guī)則，這些名字包括：變量名、常數(shù)名、數(shù)組名、函數(shù)名、文件名、類型名等，通常統(tǒng)稱為“標(biāo)識符”。標(biāo)識符由字母、數(shù)字或下劃線“_”組成，它的第一個(gè)字符必須是字母或下劃線。標(biāo)識符不能和關(guān)鍵字相同，也不要和庫函數(shù)名相同。在TurboCV2.0中，標(biāo)識符的有效長度為1至32個(gè)字符。在不同的系統(tǒng)中，長度規(guī)定不同，無論哪個(gè)系統(tǒng)，至少前8個(gè)字符有效。1.4編程環(huán)境一、運(yùn)行一個(gè)Ｃ語言程序的一般過程

TurboC是一個(gè)集源程序編輯、編譯、連接、運(yùn)行與調(diào)試于一體、用菜單驅(qū)動(dòng)的集成軟件環(huán)境。編輯并運(yùn)行一個(gè)C語言程序的一般步驟如下：

（1）啟動(dòng)TC，進(jìn)入TC集成環(huán)境。（2）編輯（或修改）源程序。（3）編譯。如果編譯成功，則可進(jìn)行下一步操作；否則，返回（2）修改源程序，再重新編譯，直至編譯成功。（4）連接。如果連接成功，則可進(jìn)行下一步操作；否則，根據(jù)系統(tǒng)的錯(cuò)誤提示，進(jìn)行相應(yīng)修改，再重新連接，直至連接成功。（5）運(yùn)行。通過觀察程序運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證程序的正確性。如果出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，則必須返回（2）修改源程序，再重新編譯、連接和運(yùn)行，直至程序正確。（6）保存源程序。（7）退出TC集成環(huán)境，結(jié)束本次程序運(yùn)行。其中，第（3）至第（5）步也可以合并進(jìn)行。二、TC的啟動(dòng)、退出與命令菜單

1、啟動(dòng)TurboC

如果采用DOS方式啟動(dòng)，則先進(jìn)入TurboC子目錄，輸入TC，回車；如果采用Windows方式啟動(dòng)，則先進(jìn)入TurboC子目錄，雙擊TC.EXE文件。2、菜單的使用：

TurboCV2.0主菜單及子菜單的詳細(xì)介紹見附錄A。（1）按下功能鍵F10，激活主菜單。如果主菜單已經(jīng)被激活，則直接轉(zhuǎn)下一步。（2）用左、右方向鍵移動(dòng)光帶，定位于需要的主項(xiàng)上，然后再按回車鍵，打開其子菜單（縱向排列）。（3）用上、下方向鍵移動(dòng)光帶，定位于需要的子項(xiàng)上，回車即可。執(zhí)行完選定的功能后，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉菜單。注意：菜單激活后，又不使用，可再按F10／Esc鍵關(guān)閉，返回原來狀態(tài)。

3．退出TurboC退出TC有兩種方法：（1）菜單法：File|Quit（先選擇File主項(xiàng)，再選擇并執(zhí)行Quit子項(xiàng)）。（2）快捷鍵法：Alt+X（先按下Alt鍵并保持，再按字母鍵Ｘ，然后同時(shí)放開）。

4、設(shè)置路徑

在一臺計(jì)算機(jī)上安裝TurboCV2.0后，因不同的用戶安裝的路徑不同（如有的安裝為C：\tc，有的安裝為D：\turboc2等），因此，第一次啟動(dòng)TurboCV2.0后，首先應(yīng)正確設(shè)置路徑并保存，再編輯和調(diào)試源程序。否則如果路徑不對，調(diào)試（編譯、連接、運(yùn)行）時(shí)會(huì)提示錯(cuò)誤。以TurboCV2.0安裝在D：\turboc2為例。在turboc2目錄中，已有兩個(gè)TurboCV2.0自帶文件夾Include和Lib及若干其他文件（包括tc.exe）；另外用戶新建一個(gè)文件夾User，用于保存自編的C程序。設(shè)置路徑的步驟如下：（1）進(jìn)入Options（選擇菜單）|Directories（路徑）|Includedirectories（包含文件的路徑），輸入D：\turboc2\Include，回車確定；（2）進(jìn)入Options（選擇菜單）|Directories（路徑）|Librarydirectories（庫文件路徑），輸入D：\turboc2\Lib，回車確定；（3）進(jìn)入Options（選擇菜單）|Directories（路徑）|Outputdirectory（輸出項(xiàng)目文件（.obj文件）和可執(zhí)行文件（.exe）文件的路徑），輸入D：\turboc2\User，回車確定；（4）進(jìn)入Options（選擇菜單）|Directories（路徑）|TurboCdirectory（輸出源文件（.c文件）的路徑），輸入D：\turboc2\User，回車確定；（5）進(jìn)入Options（選擇菜單）|Saveoptions（存儲配置），保存所有新的設(shè)置，對彈出的窗口，依次按回車、Y即可。其中提示的文件TCCONFIG.TC為配置文件。完成上述步驟后，就可以編輯和調(diào)試源程序了，以后再啟動(dòng)TurboC2.0，也不用再行設(shè)置。1、利用記事本編寫與保存源程序TurboCV2.0是英文環(huán)境，源程序中的漢字（如注釋或字符串中漢字）顯示出來是亂碼，可以在UCDOS、漢化版的TC或中文版的VC環(huán)境中顯示和編輯漢字。教學(xué)中，為便于學(xué)生理解，對源程序的注釋多采用漢字?？衫肳indows附件中的記事本編寫、保存、打開、修改C源程序（注意：用半角方式輸入字符）。為便于查找用戶自編的C程序文件，建議在TurboCV2.0的子目錄下新建一個(gè)文件夾user（或work），保存自編的C程序文件。在用記事本保存文件時(shí)，保存類型選擇“所有文件”，文件名用漢字、字母、數(shù)字及其他符號都可以，因TurboCV2.0是英文環(huán)境，建議不用漢字，文件擴(kuò)展名取C（如file.c），保存到TurboCV2.0的子目錄下的user（或work）文件夾中。2、導(dǎo)出一個(gè)Ｃ語言源程序（1）．激活主菜單

選擇并執(zhí)行File|Load項(xiàng)（快捷鍵：F3）。（2）．輸入文件名

在“LoadFileName”窗口，輸入源程序文件名。文件名的輸入有兩種方法：直接輸入和選擇輸入。三、編輯、導(dǎo)出、運(yùn)行、保存C源程序3、編譯、連接、運(yùn)行單個(gè)源程序文件對編輯好的源程序，選擇并執(zhí)行Compile|Make.EXEFile項(xiàng)（快捷鍵：F9），則TC將自動(dòng)完成對當(dāng)前正在編輯的源程序文件的編譯、連接、運(yùn)行（即1.4.1中的第（3）至第（5）步驟合并進(jìn)行），并生成可執(zhí)行文件。如果源程序有語法錯(cuò)誤，系統(tǒng)將在屏幕中央的“Compiling”（編譯）窗口底端提示“Error:Pressanykey”（錯(cuò)誤：按任意鍵）。