第1章程序設(shè)計(jì)和C語言

第1章程序設(shè)計(jì)和C語言1.1什么是計(jì)算機(jī)程序1.2什么是計(jì)算機(jī)語言1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)1.4最簡單的C語言程序1.5運(yùn)行C程序的步驟與方法1.6程序設(shè)計(jì)的任務(wù)1.1什么是計(jì)算機(jī)程序程序：一組計(jì)算機(jī)能識別和執(zhí)行的指令只要讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行這個(gè)程序，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)地、有條不紊地進(jìn)行工作計(jì)算機(jī)的一切操作都是由程序控制的，離開程序，計(jì)算機(jī)將一事無成1.2什么是計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)語言：人和計(jì)算機(jī)交流信息的、計(jì)算機(jī)和人都能識別的語言1.2什么是計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)語言發(fā)展階段：機(jī)器語言（由0和1組成的指令）符號語言（用英文字母和數(shù)字表示指令）高級語言（接近于人的自然語言和數(shù)學(xué)語言）面向過程的語言

（非結(jié)構(gòu)化的語言、結(jié)構(gòu)化語言）面向?qū)ο蟮恼Z言低級語言樣例計(jì)算表達(dá)式：135＋22－1機(jī)器語言（常用寄存器：AX,BX,CX等可以用來保存中間結(jié)果，類似代碼）101010111010010101000100010110011001111010111101100110110100010100100000111110011010011101101101101000111000010110000001011111011000110110101101010011111010010101001010011110111001101110100111匯編語言：MOVAX,135MOVBX,22ADDAX,BXSUBAX,1

高級語言：

x=135+22-1低級語言C語言程序的運(yùn)行人機(jī)交互過程：人（編程者希望完成的任務(wù)）--

高級語言（C程序）--

翻譯（編譯/鏈接軟件）--

機(jī)器語言-計(jì)算機(jī)（執(zhí)行指令，完成相關(guān)任務(wù)）開始結(jié)果語法錯(cuò)誤源程序.c/.cpp目標(biāo)程序.obj可執(zhí)行程序.exe編輯編譯連接運(yùn)行連接錯(cuò)誤運(yùn)行錯(cuò)誤C語言程序的調(diào)試、運(yùn)行步驟main(){intx=135+23;

printf(”x=%d\n”,x);}提高調(diào)試能力：程序員都會(huì)犯錯(cuò)，能否快速發(fā)現(xiàn)并修正錯(cuò)誤是高手和初學(xué)者的區(qū)別。一次只改一個(gè)地方，搞清楚錯(cuò)誤的原因?qū)σ追傅腻e(cuò)誤做適當(dāng)記錄和標(biāo)注,以加深記憶1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)C語言是國際上廣泛流行的計(jì)算機(jī)高級語言。C語言的發(fā)展：1972年：貝爾實(shí)驗(yàn)室的DennisRitchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了C語言。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)最初的C語言只是為描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)提供一種工作語言而設(shè)計(jì)的。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)1983年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)成立了一個(gè)委員會(huì)，根據(jù)C語言問世以來各種版本對C語言的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了第一個(gè)C語言標(biāo)準(zhǔn)草案(’83ANSIC)。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)1989年，ANSI公布了一個(gè)完整的C語言標(biāo)準(zhǔn)—ANSIX3.159-1989(常稱ANSIC，或C89)。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)1990年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardOrganization)接受C89作為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC9899:1990，C90和ANSI的C89基本上是相同的。1995年，ISO對C90作了一些修訂。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)1999年，ISO又對C語言標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，在基本保留原來的C語言特征的基礎(chǔ)上，針對應(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/IEC9899:1999。(C99)1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)2001、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的擴(kuò)充。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)本書的敘述以C99標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)（對C99新增加的功能作特別的說明）。目前不同軟件公司提供的各C語言編譯系統(tǒng)多數(shù)并未完全實(shí)現(xiàn)C99建議的功能本書中程序基本上都可以在目前所用的編譯系統(tǒng)(如VC++6.0，TurboC++3.0,GCC)上編譯和運(yùn)行。1.3C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)C語言是一種用途廣泛、功能強(qiáng)大、使用靈活的過程性(procedural)編程語言，既可用于編寫應(yīng)用軟件，又能用于編寫系統(tǒng)軟件。因此C語言問世以后得到迅速推廣。C語言主要特點(diǎn)1：

語言簡潔緊湊，使用方便靈活。只有37個(gè)關(guān)鍵字、9種控制語句（C89只有32個(gè)關(guān)鍵字）程序書寫形式自由，源程序短autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunsignedunionvoidvolatilewhileC89共32個(gè)關(guān)鍵字：(系統(tǒng)定義，不能重定義)

boolimaginaryrestrictcomplexinlineC99增加了5個(gè)關(guān)鍵字#include、#define等為預(yù)編譯命令C特點(diǎn)2：運(yùn)算符豐富有34種運(yùn)算符把括號、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理表達(dá)式類型多樣化算術(shù)運(yùn)算符：+-*/%++--關(guān)系運(yùn)算符：<<===>>=!=邏輯運(yùn)算符：！&&||位運(yùn)算符：<<>>~|^&賦值運(yùn)算符：=及其擴(kuò)展條件運(yùn)算符：?:逗號運(yùn)算符：,指針運(yùn)算符：*&求字節(jié)數(shù)：sizeof強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換：(類型）負(fù)號運(yùn)算符：-成員操作符：.->下標(biāo)運(yùn)算符：[]圓括號：()C89數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字12個(gè)（charshortintlongenumfloatdoublesignedunsignedstructunionvoid）

包括:整型int、浮點(diǎn)型float、字符型char、結(jié)構(gòu)體類型struct、共用體類型union、數(shù)組類型、指針類型等C99又?jǐn)U充了復(fù)數(shù)浮點(diǎn)類型complex、超長整型(longlong)、布爾類型(bool)C特點(diǎn)3：數(shù)據(jù)類型豐富控制類型關(guān)鍵字12個(gè)（fordowhilebreakcontinueifelsegotoswitchcasedefaultreturn）如if…else語句、for語句、while語句、switch語句、…用函數(shù)作為程序的模塊單位，便于實(shí)現(xiàn)程序的模塊化C語言是完全模塊化和結(jié)構(gòu)化的語言C特點(diǎn)4：具有結(jié)構(gòu)化的控制語句9種控制語句：

if()~else~for()~while()~do~while()continuebreakswitchgotoreturnC特點(diǎn)5：

語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大對數(shù)組下標(biāo)越界不做檢查對變量的類型使用比較靈活，例如，整型量與字符型數(shù)據(jù)可以通用C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C語言具有高級語言的功能和低級語言的許多功能，可用來編寫系統(tǒng)軟件這種雙重性，使它既是成功的系統(tǒng)描述語言，又是通用的程序設(shè)計(jì)語言C特點(diǎn)6：

允許直接訪問物理地址，能進(jìn)行位操作，可以直接對硬件進(jìn)行操作C特點(diǎn)7：

用C語言編寫的程序可移植性好。C的編譯系統(tǒng)簡潔，很容易移植到新系統(tǒng)在新系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，可直接編譯“標(biāo)準(zhǔn)鏈接庫”中的大部分功能，不需要修改源代碼幾乎所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都可以使用C語言C特點(diǎn)8：生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。1.4最簡單的C語言程序1.4.1最簡單的C語言程序舉例1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)1.4.1最簡單的C語言程序舉例例1.1要求在屏幕上輸出以下一行信息。

ThisisaCprogram.解題思路：

利用屏幕打印函數(shù):printf(…)，原樣輸出以上文字。printf是系統(tǒng)提供的庫函數(shù)名，不是關(guān)鍵字#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}函數(shù)的名字，表示主函數(shù)C程序必須有一個(gè)main函數(shù)#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

主函數(shù)類型#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

函數(shù)體#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

輸出函數(shù)輸出語句#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

輸出語句運(yùn)行結(jié)果#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

換行符1.4.1最簡單的C語言程序舉例#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

將整數(shù)0作為函數(shù)的返回值#include<stdio.h>intmain(){

printf(”ThisisaCprogram.\n”);return0;}

；表示語句結(jié)束用到函數(shù)庫中的輸入輸出函數(shù)時(shí)1.4.1最簡單的C語言程序舉例C語言允許用兩種注釋方式：//：單行注釋可單獨(dú)占一行可出現(xiàn)在一行的右側(cè)/*……*/：塊式注釋可包含多行例1.2求兩個(gè)整數(shù)之和。解題思路：設(shè)置3個(gè)變量a和b用來存放兩個(gè)整數(shù)sum用來存放和數(shù)用賦值運(yùn)算符“=”把結(jié)果傳送給sum

absum+=#include<stdio.h>intmain(){inta,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(”sumis%d\n”,sum);return0;}定義整型變量a,b,sum對變量a,b賦值將a與b的和賦給sum

absum+=#include<stdio.h>intmain(){inta,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(”sumis%d\n”,sum);return0;}用sum的值替代希望輸出的字符

a123b456sum579+=voidmain(){inta,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(“sum=%d\n",sum);}加法運(yùn)算程序的改進(jìn)voidmain(){inta,b,sum;

scanf("%d,%d",&a,&b);sum=a+b;printf(“sum=%d\n",sum);}運(yùn)行結(jié)果：sum=579輸入32,45回車sum=77例1.3從鍵盤輸入兩個(gè)整數(shù),求出較大者。解題思路：對于較復(fù)雜的子問題可以另設(shè)函數(shù)求解用一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)求任意兩個(gè)整數(shù)中的較大者

：intmax(intx,inty)；在主函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)并輸出結(jié)果：big=max(a,b);

abbig#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}主函數(shù)max函數(shù)將x和y中較大者值返回給主函數(shù)#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}因max函數(shù)的定義在main函數(shù)之后，需聲明#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}輸入函數(shù)

abc

xyz#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}輸入語句

abc

xyz#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}輸入的數(shù)據(jù)放到a,b中

abc

xyz輸入格式&a的地址#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}

abc

xyz調(diào)用max函數(shù)#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}858

abc

xyz執(zhí)行max函數(shù)#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}858

abc

xyz輸出結(jié)果c#include<stdio.h>intmax(intx,inty);intmain(){inta,b,c;scanf(”%d,%d”,&a,&b);m=max(a,b);printf("max=%d\n",m);return0;}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}實(shí)際參數(shù)形式參數(shù)

abm

xyz1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.一個(gè)程序由一個(gè)或多個(gè)源程序文件組成小程序往往只包括一個(gè)源程序文件例1.1，例1.2只有一個(gè)函數(shù)例1.3有兩個(gè)函數(shù)1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一個(gè)源程序文件中可以包括三個(gè)部分：預(yù)處理指令全局變量函數(shù)定義#include<stdio.h>等每個(gè)函數(shù)用來實(shí)現(xiàn)一定的功能1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：2.函數(shù)是C程序的主要組成部分一個(gè)C程序是由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成的必須包含一個(gè)main函數(shù)（只能有一個(gè)）每個(gè)函數(shù)都用來實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)特定功能被調(diào)用的函數(shù)可以是庫函數(shù)，也可以是自己編制設(shè)計(jì)的函數(shù)1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：3.一個(gè)函數(shù)包括兩個(gè)部分：函數(shù)首部intmax(intx，inty)函數(shù)的第1行函數(shù)類型函數(shù)名參數(shù)類型參數(shù)名1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：3.一個(gè)函數(shù)包括兩個(gè)部分：函數(shù)首部intmax(intx，inty)若函數(shù)無參，在括弧中寫void或空括弧intmain(void)或intmain()1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：3.一個(gè)函數(shù)包括兩個(gè)部分：函數(shù)體聲明部分：定義在本函數(shù)中所用到的變量對本函數(shù)所調(diào)用函數(shù)進(jìn)行聲明執(zhí)行部分：由若干個(gè)語句組成，指定在函數(shù)中所進(jìn)行的操作voidmain(){inta,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf("sum=%d\n",sum);}1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：3.一個(gè)函數(shù)包括兩個(gè)部分（都可缺省）函數(shù)體voiddump(){}可以是空函數(shù)1.4.2C語言程序的結(jié)構(gòu)C語言程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：4.