C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)知識-課件

ppt課件1計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)C語言ppt課件1計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)C語言ppt課件2關(guān)于本課程的教學(xué)安排本課程的教學(xué)目的：通過對C語言的學(xué)習(xí)，掌握使用計算機編程語言解決實際問題的基本理論、方法、技巧、以及常用的算法。本課程的教學(xué)安排：教學(xué)36學(xué)時，實驗20學(xué)時。參考書：《寫給大家看的C語言書》美：GregPerry著謝曉剛劉艷娟譯

人民郵電出版社ISBN978-7-115-21635-9《C語言教程》(ABookonC)美：AlKelleyIraPohl著徐波譯

機械工業(yè)出版社ISBN7-111-20213-9《C程序設(shè)計語言》(TheCProgrammingLanguage)

美BrianW.Kernighan等著

機械工業(yè)出版社ISBN7-111-19626-0《C程序設(shè)計》譚浩強著清華大學(xué)出版社《ThinkinginC++》機械工業(yè)出版社ppt課件2關(guān)于本課程的教學(xué)安排本課程的教學(xué)目的：通過對C語ppt課件3Let’scontinueour

Clanguagejourney!ppt課件3Let’scontinueour

Clanppt課件4ThestrategyoflearningCisa

step-by-stepapproach,first

layingasoundfoundationonprogrammingconcepts,flowofcontrol,andfunctions.ThefundamentalsofCprogrammingisasteppingstonethatwillprepareyoutoembarkonthejourneyoflearningC++andJAVA.ppt課件4Thestrategyoflearningppt課件5YouwillbegintolearnhowtowritesimpleCprogramswithprimitivedatatypes,controlstatements,functions,andarrays.ProgrammingExercisesattheendofeachchapterprovideyouwithopportunitiestoapplytheskillsonyourown.ppt課件5Youwillbegintolearnppt課件6Thetrickoflearningprogrammingispractice,practice,andpractice.ppt課件6Thetrickoflearningprppt課件7第一章概論ppt課件7第一章概論ppt課件82011年10月9日,C語言之父，美國著名計算機專家DennisRitchie病逝，享年70歲。在眾多的國際互動論壇上，計算機愛好者們以特有的方式紀念這位編程語言的重要奠基人。許多網(wǎng)友的發(fā)帖中僅僅留下一個分號；

在C語言中，分號標志著一行指令語句的結(jié)束。網(wǎng)友們以此來悼念DennisRitchie所引領(lǐng)的時代悄然遠去。雖然在C語言之后，C++、Java等各式各樣計算機高級語言層出不窮，但不少程序員仍舊認為，C語言簡潔、高效、靈活的特性令其具有獨特魅力?！皃pt課件82011年10月9日,C語言之父，美國著名計ppt課件93.計算機語言

所謂計算機語言是人類為了有效地與計算機進行信息的傳遞、溝通，并且能讓計算機按照人類的意志進行工作而開發(fā)出的一種語言。人類使用它描述解決問題一系列步驟，計算機能夠識別并執(zhí)行它，以達到解決問題的目的。（1）機器語言（2）匯編語言（3）高級語言

在此，請注意，計算機只能識別并執(zhí)行二進制機器指令的特點并被有改變。要想計算機執(zhí)行匯編程序或者高級語言程序就必須將該程序“轉(zhuǎn)換”（編譯或解釋）成機器指令程序，方可執(zhí)行。ppt課件93.計算機語言ppt課件10Languageabstractionpyramid1stGeneration,MachineLanguage,0101010112ndG. AssemblyLanguageHumanLanguage3rdG.StructuredLanguages,C,Fortran4thG.OOPLanguages,C++,Javappt課件10Languageabstractionpyppt課件114.翻譯方式編譯程序或解釋程序?qū)Ω呒壵Z言程序（或匯編語言程序）進行“翻譯”處理，使它成為機器指令程序，才能提交計算機執(zhí)行。其核心是將高級語言（或匯編語言）轉(zhuǎn)換成“機器指令程序”。下面分別介紹這兩種處理方式。（1）解釋方式使用解釋程序（Interpreter）將高級語言程序的語句逐條“翻譯”成機器指令并逐條提交計算機執(zhí)行，直至程序結(jié)束（如圖1-5所示）。ppt課件114.翻譯方式ppt課件12（2）編譯方式

所謂編譯方式是分兩步進行的首先通過編譯程序（Compiler）對整個高級語言程序進行編譯，它包括翻譯和查錯（詞法分析、語法和語義分析、生成和優(yōu)化目標程序）。出現(xiàn)錯誤時，停止編譯，報告錯誤，不生成目標程序，待修改源程序后，再進行編譯，直到最終得到正確的目標程序。然后使用鏈接程序（Linker）對目標程序進行鏈接，得到可執(zhí)行的程序，這時才能將可執(zhí)行程序提交計算機執(zhí)行（如圖1-6所示）

VC++和TurboC均是以編譯方式進行工作的。ppt課件12（2）編譯方式ppt課件131.2算法及其表示

1.2.1算法的概念和特點我們在使用計算機解決實際問題的時候，通常按如下步驟進行：1.分析問題，找出解決問題的模型。2.根據(jù)模型，設(shè)計出適合計算機特點的處理方法即算法。3.選擇適合的計算機語言，進行編程以實現(xiàn)算法。4.上機編輯、調(diào)試、運行所編制的程序，得到結(jié)果。5.對結(jié)果進行分析，整理出文字材料即文檔。ppt課件131.2算法及其表示ppt課件14一個合理的算法具有以下特點：

1.有窮性：一個算法應(yīng)該是“有限”個步驟的，而不能是“無限“個步驟的。也就是說經(jīng)過有限個步驟的處理以后，算法應(yīng)該結(jié)束。

2.確定性：算法中的每一個步驟的含義都是確定的、唯一的，不能具有其他的含義或可被理解成其他的含義。

3.有輸入：可有零個或多個輸入。輸入是用來在一個算法的執(zhí)行過程中，向它提供處理對象（數(shù)據(jù)）或控制算法執(zhí)行過程的信息的。

4.有輸出：可有一個或多個輸出。它是算法執(zhí)行的結(jié)果的輸出。沒有輸出的算法是一個無效的算法。

5.有效性：算法的每一步驟都可有效地執(zhí)行。ppt課件14一個合理的算法具有以下特點：ppt課件151.2.2如何表示一個算法

表示一個算法的方法很多，如自然語言法、傳統(tǒng)流程圖法、N-S流程圖法、偽代碼法等，理論上都可用來表示算法，但是效率上有很大差異。例如：M=5！，要求M的值。自然語言法描述算法如下：①設(shè)定變量M，M置初值為1，設(shè)定變量I，置初值為1。②如果I的值小于6，則執(zhí)行③，否則執(zhí)行④。③將M乘以I并置于M中存放，將I中的值加1并置于I中存放，再執(zhí)行②。④將M中的值輸出。

用傳統(tǒng)流程圖法描述算法如圖1-7所示：用N-S流程圖描述算法如圖1-8所示：

ppt課件151.2.2如何表示一個算法ppt課件16結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計

人們經(jīng)過長期的實踐，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，將算法的描述歸納為三種基本結(jié)構(gòu)的順序組合，即順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。它們的共同特點是：只有一個入口，只有一個出口，每個基本結(jié)構(gòu)中的每一部分都有機會被執(zhí)行，結(jié)構(gòu)內(nèi)部不存在死循環(huán)。使用三種基本結(jié)構(gòu)描述的算法是結(jié)構(gòu)化的算法，按照結(jié)構(gòu)化算法編寫出來的程序具有良好的可讀性和可維護性。需要說明的是傳統(tǒng)流程圖使用幾何圖形、流程線、文字說明（見表1-1）來描述一個算法，美國學(xué)者I.Nassi和B.Shneiderman在論文《Flowcharttechniquesforstructuredprogramming》提出了用N-S流程圖又稱盒圖（三種基本結(jié)構(gòu)對照表見表1-2）描述算法的方法。ppt課件16結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計ppt課件17《Flowcharttechniquesforstructuredprogramming》I.NassiB.ShneidermanStateUniversityofNewYorkUniversityofMarylandppt課件17《Flowcharttechniquesppt課件18ppt課件18ppt課件191.3C語言基本知識1.3.1C語言的發(fā)展歷史及特點

1.C語言程序結(jié)構(gòu)緊湊、語言簡潔。

2.C語言的數(shù)據(jù)類型豐富。

3.C語言的運算符豐富，有多達44種運算符，（見附錄III）。

4.C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。

5.C語言是處于匯編語言和高級語言之間的程序設(shè)計語言，即中級語言。

6.C語言可移植性好

7.C語言的語法限制不太嚴格。ppt課件191.3C語言基本知識ppt課件201.3.2C語言的標識符與關(guān)鍵字在C語言程序中，標識符和關(guān)鍵字都屬于程序的基本語法單位。正確地使用標識符和關(guān)鍵字對于程序的編制是至關(guān)重要的。

1.標識符標識符一般是指用戶或系統(tǒng)定義的符號名、變量名、數(shù)組名、類型名、函數(shù)名、文件名等。C語言規(guī)定標識符由字母、數(shù)字、下劃線組成，必須以字母或下劃線開頭。大寫字母小寫字母被認為是不同的字符，在標識符中不能含有其它字符，也不能跨行書寫。例如，合法的標識符如下：a_1name_x123worker

World_1_Wolf

非法的標識符如下：1abcname,1x123n&a12To-medate..1TurboC規(guī)定標識符長度不超過32個字符，超過32個字符的部分無效。

ppt課件201.3.2C語言的標識符與關(guān)鍵字ppt課件21用戶在定義標識符的時候應(yīng)注意：

①不要與系統(tǒng)預(yù)定義的標識符或關(guān)鍵字相同。如：用戶不要定義printf作為用戶標識符，因為系統(tǒng)已經(jīng)將其預(yù)先定義為格式輸出函數(shù)的標識符，以免引起沖突。

②盡可能直觀地定義標識符，也就是說，從所定義的標識符的字面上就能夠了解其含義，以方便以后的使用。ppt課件21用戶在定義標識符的時候應(yīng)注意：ppt課件222.關(guān)鍵字

C語言中的關(guān)鍵字又稱保留字，它是由C的編譯程序預(yù)定義的、具有特定含義的單詞，用戶不可將其定義成自己的標識符使用。C的關(guān)鍵字有以下32個：

autobreakcasecharconst

continuedefaultdodoubleelse

enumexternfloatforgoto

ifintlongregisterreturn

shortsignedsizeofstaticstruct

switchtypedefunionunsignedvoid

volatilewhile

ppt課件222.關(guān)鍵字

C語言中的關(guān)鍵字又稱保ppt課件231.3.3C語言的基本結(jié)構(gòu)

1.C語言程序由一個或多個函數(shù)組成，其中有且只有一個主函數(shù)，名為main()。

2.函數(shù)由函數(shù)說明和函數(shù)體組成。其中函數(shù)名命名應(yīng)符合標識符的規(guī)定，函數(shù)體應(yīng)以花括弧“{”開始，并以“}”結(jié)束。

3.函數(shù)體由C語言的“語句”組成，每條語句必須以“；”結(jié)尾。

4.C語言程序的語句書寫格式自由，一行內(nèi)可以寫一條或多條語句，也可將一條語句寫在多行上，但關(guān)鍵字、標識符、字符串作為一個整體不能分寫在兩行上。

5.在C語言程序中，可以在任何位置成對地使用/*和*/對程序進行注釋，注釋的作用是利用文字信息對程序進行說明或注解，以便人們在閱讀程序時理解程序的功能，注釋部分在程序的運行時不執(zhí)行。例1.3ppt課件231.3.3C語言的基本結(jié)構(gòu)ppt課件24在屏幕上顯示“Hello,C!”字符串。main()

/*主函數(shù)*/{

/*函數(shù)體開始*/printf(″Hello,C!″);

/*在屏幕上顯示字符串*/}

/*函數(shù)體結(jié)束*/ppt課件24在屏幕上顯示“Hello,C!”字符串。ppt課件25main()/*主函數(shù)*/{/*主函數(shù)體開始*/inta,b,c;/*定義三個整型變量名*/printf(“Hello,C!”);/*屏幕輸出字符串*/scanf(“%d%d”,&a,&b);/*從鍵盤輸入兩個數(shù)，分別給a和b這兩個變量*/c=add(a,b);/*調(diào)用用戶定義的函數(shù)add，并將函數(shù)值置于變量c中*/printf(“%d\n”,c);/*屏幕輸出變量c的值*/}/*主函數(shù)體結(jié)束*/add(inta,intb)/*用戶自定義標識符add作為函數(shù)名，有兩個參數(shù)a和b*/{/*用戶自定義函數(shù)的函數(shù)體*/inty;/*定義一個整型變量名y*/y=a+b;/*將a+b的值置于y中*/returny;/*將y的值返回*/}/*用戶自定義函數(shù)的函數(shù)體結(jié)束*/ppt課件25main()ppt課件26

加強對C語言程序基本結(jié)構(gòu)的理解，對今后的學(xué)習(xí)會有很大幫助。建議：初學(xué)者除了注意對書本知識的學(xué)習(xí)以外，要多觀察、多思考、多做自己的“作品”（不在于復(fù)雜程度，只要是自己的）、多做上機練習(xí)，堅持一段時間，培養(yǎng)起自己的興趣，有了興趣就意味著成功的開始。

ppt課件26加強對C語言程序基本結(jié)構(gòu)的理解ppt課件27第一章C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)知識1.1概述

1.1.1信息的表示

1.數(shù)制十進制：

日常使用的數(shù)制。二進制、八進制、十六進制：

計算機中使用的數(shù)制。ppt課件27第一章C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)知識1.1概述ppt課件28

不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換：

二、八、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制的方法是

--------按位權(quán)法展開。例：二進制轉(zhuǎn)換成八、十六進制的方法是

--------分組法（三位、四位一組）。例：八、十六進制轉(zhuǎn)換成二進制的方法是

--------直接法（直接將八、十六進制數(shù)字符號轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)字符號）。例：十進制轉(zhuǎn)換成二、八、十六進制間的方法是

--------整數(shù)部分除法取余，小數(shù)部分乘法取整。例：(101.01)2=1×22+0×21+1×

20+0×

2-1+1×

2-2=(5.25)10↑小數(shù)點位置

(1a.2)16=1×

161+10×160+2×

16-1=(26.125)10↑小數(shù)點位置

(1010111.011)2=(001010111.011)2

=(127.3)8(1010111.011)2=(01010111.0110)2

=(57.6)16

轉(zhuǎn)換時應(yīng)注意：分別對整數(shù)和小數(shù)部分進行分組。整數(shù)部分：從小數(shù)點開始，向左三位（四位）一組，不夠三位（四位）時，高位充零。小數(shù)部分：從小數(shù)點開始，向右三位（四位）一組，不夠三位（四位）時，低位充零。最后將各組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)制的符號即可。(a5)16=(10100101)2建議：二、八、十六進制間的轉(zhuǎn)換應(yīng)利用二進制作為過渡，這樣做來得簡單。例：求(a5)16的八進制表示。(a5)16=(10100101)2=(010100101)2=(245)8(28.125)10對應(yīng)的二進制數(shù)是(11100.001)2

。整數(shù)部分：28小數(shù)部分：0.125

余數(shù)整數(shù)2…….0

最低位

14282…….072…….132…….1

1

最高位0.125×2=0.25….0

最高位0.25×2=0.5….00.5×2=1.0….1

最低位ppt課件28不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換：(101.0ppt課件29

數(shù)據(jù)

數(shù)值數(shù)據(jù)：二進制非數(shù)值數(shù)據(jù)：編碼定點法浮點法西文：ASCII,BCD漢字：國標碼圖形有符定點無符定點2.數(shù)據(jù)的編碼通常在計算機中用8個、16個、32個….等固定個數(shù)的二進制位來表示某一個數(shù)據(jù)。計算機中常見的數(shù)據(jù)分為兩種即數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)。ppt課件29

數(shù)據(jù)

數(shù)值ppt課件30數(shù)值型數(shù)據(jù)：

通常在計算機中用8個、16個、32個二進制位來表示數(shù)值型數(shù)據(jù)。小數(shù)點的位置總是隱含的，以節(jié)省空間。但小數(shù)點的位置可以是固定的或可變的。前者稱為定點數(shù)，后者稱為浮點數(shù)。

(1)定點數(shù)（在計算機中整數(shù)是按定點數(shù)格式存放的）定點數(shù)分為:

有符定點數(shù)（signed)

無符定點數(shù)(unsigned)。

⑵浮點數(shù)（在計算機中小數(shù)是按浮點數(shù)格式存放的）

ppt課件30數(shù)值型數(shù)據(jù)：ppt課件31有符定點整數(shù)dsdndn-1dn-2……..d1

↑↑

符號位數(shù)值部分小數(shù)點無符定點整數(shù)dndn-1dn-2…………..d1

↑

數(shù)值部分小數(shù)點ppt課件31ppt課件32⑵浮點數(shù)（在計算機中小數(shù)是按浮點數(shù)格式存放的）浮點數(shù)格式如下：

Jsjnjn-1….j2j1dsdmdm-1…….…..d2d1↑↑

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

ppt課件32⑵浮點數(shù)（在計算機中小數(shù)是按浮點數(shù)格式存放的ppt課件33字符型數(shù)據(jù)：常用的英文編碼有ASCII碼、BCD碼

ASCII碼

ASCII碼是英文AmericanStandardCodeforInformationInterchange（美國信息交換標準編碼）的縮寫。

該編碼已經(jīng)國際標準化組織所采納。目前國際上流行的是ASCII編碼的七位版本，即用一個字節(jié)的低七位表示一個字符，高位充零。七個二進制位可表示128種狀態(tài)，故可用來表示128個不同的字符，在ASCII編碼的七位版本中表示的33個通用控制字符、95個可打印顯示的字符（其中10個數(shù)字、52個大小寫英文字母、33個標點符號和運算符號）。ASCII編碼表（見附錄I）ppt課件33字符型數(shù)據(jù)：ppt課件34字符型數(shù)據(jù)：

常用的中文編碼有國家標準漢字編碼(GB碼)GB2312-80（國家標準漢字編碼）是常用的漢字編碼標準，它收錄了6763個常用漢字。國標碼使用連續(xù)的兩個字節(jié)（十六位二進制位）表示一個漢字。根據(jù)這些漢字使用頻率的高低，分成兩部分：一級漢字共3755個，即最常用的漢字。二級漢字共3008個，為次常用的漢字。

GB2312-80還收錄了一些數(shù)字符號、圖形符號、外文字母等。

ppt課件34字符型數(shù)據(jù)：ppt課件35數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方法：前面討論的是數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機中的存放格式，下面討論對數(shù)值數(shù)據(jù)進行編碼的方法。

①原碼表示法：(假定用八個二進制位表示）

a=+51(a)2=(+00110011)2

則[a]原=00110011a=-127(a)2=(-01111111)2則[a]原=11111111

原碼表示法在八個二進制位中的表示范圍：

-127≤a≤+127[+0]原=00000000[-0]原=10000000

要點：最高位作為符號位，若正數(shù)，則最高位是0，若負數(shù)，則最高位是1。

ppt課件35數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼方法：ppt課件36②反碼表示法：(假定用八個二進制位表示）通過一個二進制整數(shù)的原碼得到所謂反碼：當(dāng)a為正數(shù)時，[a]

原=[a]

反

,當(dāng)a為負數(shù)時，則保持[a]

原的符號位不變，其余各個二進制位逐位取反，即0變1，1變0。如：

a=+51[a]原=00110011則[a]

反

=[a]

原=00110011a=-51[a]原=10110011則[a]反=11001100

反碼表示法在八個二進制位中的表示范圍：

-127≤a≤+127[+0]反=00000000[-0]反=11111111

要點：由原碼得到反碼。若正數(shù)，則反碼與原碼相同，若負數(shù)，則最高位不變，其余逐位取反。

ppt課件36②反碼表示法：(假定用八個二進制位表示）ppt課件37③補碼表示法：(假定用八個二進制位表示）通過一個二進制整數(shù)的反碼得到所謂補碼：當(dāng)a≥0時，[a]

補=[a]

反

,當(dāng)a＜0時，則[a]

補=[a]

反+1，如：

a=+51[a]原=00110011則[a]補=[a]

反

=[a]

原=00110011a=-51[a]原=10110011[a]反=11001100則[a]補=[a]

反+1

=11001101

補碼表示法在八個二進制位中的表示范圍：

-128≤a≤+127[+0]補=00000000[-128]補=10000000

要點：由反碼得到補碼。若正數(shù)，則反碼與補碼相同，若負數(shù)，則補碼等于反碼加1。在補碼表示法中，0的表示是唯一的，而最小值可達-128。ppt課件37③補碼表示法：(假定用八個二進制位表示）ppt課件38

在上述介紹當(dāng)中我們是以八位二進制位為例，同樣，我們可以將其推廣到十六位，三十二位等二進制位中去，需要注意的是數(shù)值范圍將發(fā)生變化。

思考：以上介紹的原碼、反碼、補碼都是有符定點整數(shù)的編碼方式，若以八位二進制位表示無符定點整數(shù)，則其范圍是0到255。

在TurboC中：

有符整數(shù)是按有符定點整數(shù)格式的補碼表示的，

無符整數(shù)是按無符定點整數(shù)格式表示的。ppt課件38在上述介紹當(dāng)中我們是以八位二進ppt課件39補碼的加、減法補碼的加法公式是：[a]

補+[b]

補=[a+b]

補