C语言第1章概述.ppt

1 1C语言程序设计课程简介语言程序设计课程简介 C C语言是当今使用最广泛的高级语言，是操作系统、语言是当今使用最广泛的高级语言，是操作系统、编译系统等大型复杂系统的首选语言。实践证明，用该编译系统等大型复杂系统的首选语言。实践证明，用该语言编写的程序，灵活、方便、简洁、高效、数据结构语言编写的程序，灵活、方便、简洁、高效、数据结构丰富、功能齐全。丰富、功能齐全。C C语言自问世以来，很快就流行于全语言自问世以来，很快就流行于全世界，并为各种规模的通用计算机所必备。世界，并为各种规模的通用计算机所必备。同时，同时，C C语言以其灵活方便的特点，成为培养学生计语言以其灵活方便的特点，成为培养学生计算机语言思维，了解计算机编程思想的最佳语言，它已算机语言思维，了解计算机编程思想的最佳语言，它已被当今国内外众多主要高校列为各理工科专业必修课程。被当今国内外众多主要高校列为各理工科专业必修课程。2教学要求教学要求达到三个层面的教学达到三个层面的教学：掌握掌握C C语言的基本结构、各种数据类型和控制流程语言的基本结构、各种数据类型和控制流程的语法、语义和语用。的语法、语义和语用。学习运用计算机语言进行程序设计的思想和方法，学习运用计算机语言进行程序设计的思想和方法，初步受到程序设计方法、技巧、风格和素养的训初步受到程序设计方法、技巧、风格和素养的训练。练。熟悉并掌握一些常用基本熟悉并掌握一些常用基本算法和算法和C C语言程序设计技术，语言程序设计技术，培养学生利用培养学生利用C C语言解决一语言解决一般问题的程序设计能力。般问题的程序设计能力。3课时安排第第1 1章：章：C C语言程序设计概述语言程序设计概述 2 2课时课时第第2 2章：数据类型、运算符和表达式章：数据类型、运算符和表达式 6 6课时课时 第第3 3章：章：C C程序的基本控制结构程序的基本控制结构 8 8课时课时 第第4 4章：数组章：数组 8 8课时课时 第第5 5章：指针章：指针 8 8课时课时 第第6 6章：函数章：函数 8 8课时课时 第第7 7章：自定义数据类型章：自定义数据类型 4 4课时课时第第8 8章：文件章：文件 自修自修 第第9 9、1010章章 自修自修4第第1章章 C语言程序设计概述语言程序设计概述l1.1 程序设计概述程序设计概述l1.2 C语言简介语言简介l1.3 C语言编程环境语言编程环境5教学目的和基本要求：教学目的和基本要求：要求学生了解程序语言及算法的概念，C语言特点，C程序开发过程，简单C程序结构。教学重点：教学重点：C程序开发过程、简单C程序结构。6（1）机器语言）机器语言l一种用二进制数“0”和“1”表示计算机各种操作的程序设计语言。l 如：如：加法指令加法指令:1 0 0 0 0 0 0 0l 减法指令减法指令:1 0 0 1 0 0 0 0l特点：计算机可以直接识别和执行，效率高，特点：计算机可以直接识别和执行，效率高，l 节省内存；但难以阅读和记忆。节省内存；但难以阅读和记忆。1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述9（2）汇编语言）汇编语言l一种用助记符来表示各种基本操作的程序设计语言。一种用助记符来表示各种基本操作的程序设计语言。如：如：ADD A,B SUB A,Bl特点：计算机不能直接识别和执行用汇编语言编写的源特点：计算机不能直接识别和执行用汇编语言编写的源程序，它必须经过一个叫程序，它必须经过一个叫汇编程序汇编程序的系统软件翻译成机的系统软件翻译成机器语言程序（即目标程序）后才能执行。器语言程序（即目标程序）后才能执行。1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述10（3）高级语言）高级语言l一种用接近自然语言和数学语言的语法、符号描述基一种用接近自然语言和数学语言的语法、符号描述基本操作的程序设计语言。本操作的程序设计语言。l高级语言编写的程序不依赖于具体的机器，提高了编高级语言编写的程序不依赖于具体的机器，提高了编程效率。计算机不能直接执行使用高级语言编写的程程效率。计算机不能直接执行使用高级语言编写的程序，需用专门的翻译程序将其转换成机器语言程序后序，需用专门的翻译程序将其转换成机器语言程序后才能执行。才能执行。1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述111.1.2 程序设计的一般过程程序设计的一般过程 l程序设计就是程序设计就是分析问题、编写程序、调试程序分析问题、编写程序、调试程序的过程。的过程。l程序设计步骤如下：程序设计步骤如下：l（1）分析要解决的问题，明确任务）分析要解决的问题，明确任务l（2）分析问题，建立数学模型，并选择合适的解决方案）分析问题，建立数学模型，并选择合适的解决方案l（3）确定数据结构和算法：数据结构）确定数据结构和算法：数据结构 算法算法=程序程序l（4）编写程序）编写程序l（5）调试程序）调试程序 l（6）整理资料，交付使用）整理资料，交付使用 1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述121.结构化程序设计方法结构化程序设计方法l设计程序时只能使用顺序、选择、循环顺序、选择、循环三种基本结构。l结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。l结构化程序设计方法的基本思路是，把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。l(1)自顶向下；(2)逐步细化；(3)模块化设计；(4)结构化编码。1.1.3 程序设计的方法程序设计的方法1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述132.程序设计的基本原则程序设计的基本原则l正确性：正确性：它是判断程序质量的首要标准。l可靠性可靠性：程序在多次反复使用过程中不失败的概率。l简明性简明性：简明性的目标是要求程序简明易读。l有效性有效性：有效性就是要在一定的软、硬件条件下，反映出程序的综合效率。l可维护性可维护性：程序的可维护可分为校正性维护、适应性维护和完善性维护。l可移植性可移植性：程序主要与其所完成的任务有关，但也与它的运行环境有着一定的联系。软件的开发应尽可能远离机器的特征，以提高它的可移植程度。1.1 1.1 程序设计概述程序设计概述141.2.1 C语言出现的历史背景语言出现的历史背景l1978年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发表了C语言。早期的C语言主要是用于Unix系统。l在C的基础上，1983年又由贝尔实验室的Bjarne Strou-strup推出了C+。C+进一步扩充和完善了C语言，成为一种面向对象的程序设计语言。C+目前流行的最新版本是Borland C+4.5,Symantec C+6.1,和Microsoft Visual C+2.0。lC是C+的基础，C+语言和语言在很多方面是兼容的。目前可在微机上运行的语言版本主要有Microsoft C/C+,Turbo C,Quick C,Visual C/C+等版本。1.2 C1.2 C语言简介语言简介151.2.2 C语言的特点语言的特点l（1）C语言是语言是“中级中级”语言语言 将高级语言的基本结构 和语句与汇编语言的控制和灵活性有机地结合l（2）C语言是结构化语言语言是结构化语言 代码及数据的分隔化l（3）C语言功能齐全语言功能齐全 具有各种各样的数据类型l（4）可移植性）可移植性 具有较高的移植性1.2 C1.2 C语言简介语言简介161.2.3 C语言字符集语言字符集1 1、英文字母：大小写各、英文字母：大小写各2626个，共计个，共计5252个；个；2 2、十进制数（阿拉伯数字）：、十进制数（阿拉伯数字）：0909共共1010个数字；个数字；3 3、标点符号：逗号、分号、单引号、双引号、冒号、空格、标点符号：逗号、分号、单引号、双引号、冒号、空格、左右花括号、回车左右花括号、回车(CR)(CR)等。等。4 4、空白符、空白符 空格符、制表符、换行符等统称为空白符。空格符、制表符、换行符等统称为空白符。5 5、特殊符号：通常指由、特殊符号：通常指由1 12 2个符号组成的运算符。个符号组成的运算符。算术运算符：算术运算符：+、-、*、/、%、+、-关系运算符：关系运算符：、=、=、条件运算符：条件运算符：?:?:和赋值运算符：和赋值运算符：=其他分隔符：其他分隔符：()()、.,;.,;1.2 C1.2 C语言简介语言简介171.2.4 C语言标志符与关键字语言标志符与关键字1、标志符（也称标识符）、标志符（也称标识符）用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、文件名等用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、文件名等的有效字符序列。的有效字符序列。(类似于自然语言中各种事物的名字类似于自然语言中各种事物的名字)C语言规定：语言规定：标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。第一个字符必须为字母或下划线。例如：例如：以下标志符是合法的：以下标志符是合法的：_22A，lea_1，avg3，day，ABCde43xyw8 以下标志符是非法的：以下标志符是非法的：8Tea ，$_238，a*b，#xy1.2 C1.2 C语言简介语言简介注注意意：在在C语语言言中中，大大小小写写字字母母不不等等效效。因因此此，a和和A，I和和i，Sum和和sum，分别是两个不同的标识符，分别是两个不同的标识符182、关键字、关键字 具有特定含义的的字符串，也称为具有特定含义的的字符串，也称为保留字保留字。用户定。用户定义的标志符不应与关键字相同，不能用来作自定义标识义的标志符不应与关键字相同，不能用来作自定义标识符。（类似于自然语言中的有特定意义的单词、词汇）符。（类似于自然语言中的有特定意义的单词、词汇）1.2 C1.2 C语言简介语言简介19l由由ANSI标准推荐的关键字有标准推荐的关键字有32个，常用的有：个，常用的有：与数据类型有关的：与数据类型有关的：l char int float double signed unsigned l short long void struct union typedef l enum sizeof 与存储类别有关的：与存储类别有关的：l auto extern register static 与程序控制结构有关的：与程序控制结构有关的：do while for if else switch case default goto continue break return1.2 C1.2 C语言简介语言简介201.2.5 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1、C源程序的基本结构源程序的基本结构l例：例：C语言的经典例题，语言的经典例题，“Hello,world!”。l具体程序代码如下具体程序代码如下:#include main()printf(“Hello World!n”)；1.2 C1.2 C语言简介语言简介212、C语言程序的结构特点语言程序的结构特点一个一个C语言源程序可以由一个或多个语言源程序可以由一个或多个源文件源文件组成。组成。一个完整的一个完整的C程序由若干个程序由若干个函数函数组成，至少有且仅有一组成，至少有且仅有一个个main函数，每个函数包括：函数，每个函数包括：函数说明部分函数说明部分 变量定义变量定义 函数体函数体 语句部分语句部分1.2 C1.2 C语言简介语言简介22 C语言中的语言中的语句语句必须以必须以分号分号（；）作结束标志；但预处（；）作结束标志；但预处理命令，函数头和花括号理命令，函数头和花括号“”之后不能加分号。之后不能加分号。由由“/*”与与“*/”之间的内容构成之间的内容构成C语言程序的注释部语言程序的注释部分。分。用预处理命令用预处理命令#include可以包含有关文件的信息。可以包含有关文件的信息。在在C C语语言言中中区区分分大大小小写写，如如MainMain、MAINMAIN、mainmain、maiNmaiN是是不相同不相同的的。1.2 C1.2 C语言简介语言简介233、书写程序时应遵循的规则（不是必须的）书写程序时应遵循的规则（不是必须的）l一个说明语句说明语句或一个可执行语句可执行语句占一行。l 用 括起来的部分，通常表示程序的某一层次结构。一般与该结构语句的第一个字母对齐，并单独占一行。l 低一层次的语句或说明可比高一层次的语句或说明缩进若干格后书写。以便看起来更加清晰，增加程序的可读性。1.2 C1.2 C语言简介语言简介241.3.1 C语言程序的编译和执行语言程序的编译和执行C程序的计算机执行过程：程序的计算机执行过程：1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境25正确正确正确正确正确正确有错误有错误有错误有错误编辑编辑 编译编译 运行运行C程序的上机过程：程序的上机过程：F3F3（打开）（打开）F2 F2（存盘）（存盘）F9 F9（编译）（编译）CTRL+F9 CTRL+F9（运行）（运行）ALT+F5 ALT+F5（看结果）（看结果）注意：编译只能发现语法错误，不能发现算法错误。注意：编译只能发现语法错误，不能发现算法错误。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境在在Turbo C2.0中调试程序的上机过程：中调试程序的上机过程：261.3.2 Visual C+6.0编程环境编程环境1.Visual C+6.0 Visual C+6.0不仅是一个不仅是一个C+编译器，而且是一个编译器，而且是一个基于基于Windows操作系统的可视化集成开发环境操作系统的可视化集成开发环境（integrated development environment,IDE）。）。Visual C+6.0由许多组件组成，包括编辑器、调由许多组件组成，包括编辑器、调试器以及程序向导试器以及程序向导AppWizard、类向导、类向导Class Wizard等开发工具。等开发工具。这些组件通过一个名为这些组件通过一个名为Developer Studio的组件集成为和谐的开发环境。的组件集成为和谐的开发环境。点击进入点击进入Visual C+6.0 主菜单画面主菜单画面1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境27lVisual C+它大概可以分成三个主要的部分。l（1）Developer Studio 这是一个集成开发环境，我们日常工作的99%都是在它上面完成的。l（2）MFC MFC也不是专用于Visual C+，Borland C+，C+Builder和Symantec C+同样可以处理MFC。l（3）Platform SDK 这才是Visual C+和整个Visual Studio的精华和灵魂。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境282.Visual C+6.0编程环境的使用编程环境的使用 l（1）启动Visaul C+6.0“开始”“程序”“Microsoft Visual Studio 6.0”“Microsoft Visual C+6.0”1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境29l（2）新建/打开C程序文件 选择“文件”菜单的“新建”菜单项，单击“文件”标签，在左侧列表框中选中“C+Source File”，在右侧文本框中输入源程序的文件名和源程序文件保存的目录（路径），然后，按“确定”。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境30l（3）程序保存 在打开的Visual C+6.0界面上，可直接在编辑窗口输入程序，当输入结束后，保存文件，系统将按C+扩展名“.CPP”保存。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境31l（4）程序的运行 首先要对源程序进行编译。使用Visual C+“编译（build）”菜单，在下拉菜单中进一步选择编译（Compile）功能，也可使用快捷键Ctrl+F7。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境32l保存文件时必须填入文件名，如“abc.C”。假如不指定扩展名.C，Visual C+会把扩展名定义为.CPP。l如果程序没有错误，窗口中不会显示出错信息。有时出现几个警告性信息，不影响程序执行。假如有致命性错误，双击某行出错信息，程序窗口中会指示对应出错位置，根据信息窗口的提示分别予以纠正，然后再进行编译。l重复编辑、修改、编译的过程，直到错误消除为止。然后进行连接过程。使用Visual C+“编译”菜单，在下拉菜单中进一步选择“组建”功能。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境33最后，使用Visual C+“编译”菜单，在下拉菜单中进一步选择运行功能，执行程序。当运行C程序后，将自动弹出数据输入输出窗口，按任意键将关闭该窗口1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境34（5）工作区管理 当一个程序编译连接后，Visual C+6.0系统自动产生相应的工作区，以完成程序的运行和调试。若想执行第二个程序时，必须关闭前一个程序的工作区，然后通过新的编译连接，产生第二个程序的工作区，否则，运行的将一直是前一个程序。“文件”菜单提供关闭程序工作区功能，执行“关闭工作区”菜单。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境351.3.3Turbo C 2.0编程环境编程环境 lTurbo C 是美国Borland 公司的产品,Borland公司是一家专门从事软件开发、研制的公司。l由于Turbo C 2.0(简称TC 2.0)是基于MS-DOS的，存在诸如不支持鼠标操作、字体大小不能调整、文本复制步骤烦琐、必须另外启动UCDOS等中文环境才能支持中文输入输出等缺点，而这些缺陷或多或少影响了教学活动开展的效果。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境36l一般在教学过程中使用了一个基于TC2.0编译内核开发出来的编译环境Win-TC，实际上是对TC 2.0的一个封装。对C语言的教学，使用该软件的主要优点有以下几点。l（1）由于Win-TC是Windows程序，所以在其中进行鼠标操作、程序段的复制、中文输入输出等功能变得非常方便。l（2）支持字体大小的调整和C程序中各种关键字符的变色显示，这样教师在课程上演示程序的时候可以适当将程序的字体放大，方便坐在后排的学生的观看。l（3）Win-TC消除了初学者设置工作目录的烦恼，自动设置好工作目录。程序编写好之后就可以直接编译运行。l（4）中文界面，提示出错信息也是中文的，消除了学生由于对英文的恐惧而造成的无法正确修改程序中的错误。l（5）支持在运行结果中显示中文，这样在程序中就可以输出中文的提示语句了。1.3 C1.3 C语言的编程环境语言的编程环境37