资源描述
单元1 程序设计宏观认识(教案)
教学内容及教学过程
说明
步骤一 问题引入
C语言的基本构成
【例1-2】从键盘输入矩形的长和宽,计算并在屏幕上显示输出该矩形的周长。
#include <stdio.h> //包含标准输入输出头文件
void main( ) //主函数
{ int a,b,c; //数据准备,定义整型变量,长a宽b周长c
printf("请输入矩形的长和宽:"); //调用输出函数,显示提示语
scanf("%d%d",&a,&b); //数据输入,从键盘输入a、b值
c=2*(a+b); //数据计算,将计算的周长赋值给c
printf("该矩形周长为:%d.\n",c); //输出结果,调用输出函数输出结果
}
(1) 这是一个源程序,扩展名为.c.
(2) void、main、int、printf、scanf、a、b、c等一系列符号构成了程序中的语句和函数,这些符号统称为标识符。
(3) void、int,这些标识符就是关键字。
(4) 预定义标识符:printf、scanf,以及预处理命令define、include。
(5) a,b,c为自定义标示符。
步骤二 讲授
1.1 程序宏观框架结构及构成
1.1.1程序的构成
如同格式规范的文章由字、词、句子、段落逐级构成一样,C语言程序由标识符、语句、函数等表述形式构成,最终形成完整的C语言程序代码。
1.标识符
在上述程序代码中,我们看到由void、main、int、printf、scanf、a、b、c等一系列符号构成了程序中的语句和函数,这些符号统称为标识符。标识符是用来标识程序中的某个对象的名字的字符序列,这些对象可以是语句、数据类型、函数、变量、常量等。
标识符有三类:关键字、预定义标识符、用户自定义标识符。
(1)关键字
在C语言编程中,为了定义变量、表达语句功能、对一些信息进行预处理,必须用到一些具有特殊意义的标识符,如上述程序代码中的void、int,这些标识符就是关键字。
C语言中关键字主要有以下两类:
1)类型说明符:用来说明变量、函数的类型,如int、float、char、void等。
2)语句定义符:用来表示一个语句的功能,如if、for、while、return等。
C语言中常用的关键字信息参见附录C。
(2)预定义标识符
预定义标识符是指已经被C语言系统预先定义好了的具有特定含义的标识符,如上述程序代码中的函数名printf、scanf,以及预处理命令define、include。
(3)用户自定义标识符
在编写程序过程中,用户需要给自定义的符号常量、变量、函数、数组、类型等起名字,这就是用户自定义标识符。用户标识符必须先定义,然后再使用。
用户自定义标识符的命名规则:用户标识符由字母(A~Z,a~z)、数字(0~9)、下划线“_”组成,并且首字符不能是数字。
在用户自定义标识符使用时还应注意以下几点:
1)C语言对大小写字符敏感,所以在编写程序时要注意大小写字符的区分。例如max和Max,C语言会认为这是两个完全不同的标识符。
2)不能把C语言关键字作为用户自定义标识符。
3)通常不使用预定义标识符作为用户标识符,因为这样会失去系统规定的原意,造成二义性。
4)用户自定义标识符的命名应做到简洁明了,尽量做到“见名知意”,这样便于程序的阅读和维护。例如用length表示长度,sum表示求和。
2.函数和语句
函数是构成C语言程序的基本单位,而语句则是函数的重要组成。函数结构形式如下所示:
函数返回值类型 函数名(形式参数) //函数首部
{ 说明语句; //函数体
可执行语句;
}
函数的第一行称为函数首部,大括号“{}”括起来的部分称为函数体,函数体由若干语句组成,函数体使用一对大括号“{”和“}”作为定界符。
根据语句在程序中所起的作用可分为说明语句和可执行语句,通过这些语句实现对数据的描述和操作。通常每行只写一条语句,每个语句以分号“;”结束,如果没有写“;”,在程序编译时会出现“missing ';'”(忘记';')的错误提示。
【随堂练习1-2】
1. 下面哪些标识符属于合法的用户自定义标识符:
Main、void、_num、my$、a*、N4、3m、a-2
2. 结合【例1.2】指出程序代码中所用到的标识符哪些是关键字,哪些是预定义标识符,哪些是用户自定义标识符。
3. 分析【例1.2】中函数的结构,包括函数首部(函数返回值类型、函数名、形式参数)、函数体语句(说明语句、可执行语句)。
1.2程序开发过程
用C语言编写的程序称为源程序,不能被计算机直接识别和执行,需要一种担任翻译工作的程序,即编译程序。通过编译程序把C语言程序代码转换为计算机能够处理的二进制目标代码。
从编写C语言源程序到运行程序需要经过以下四个步骤。
1.编辑源程序
2.编译源程序,生成目标程序
3.连接目标程序及其相关模块,生成可执行文件
4.运行可执行文件
运行
连接
分析问题
结束
编辑
编译
出错
出错
运行
调试
过程
中发
现程
序有
错误
运行调试过程中发
现问题分析有错误
图1-1 C语言程序开发过程
1.3 C语言特点及知识脉络
C语言是目前世界上最流行、使用最广泛的高级程序设计语言。对于操作系统、系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合,用C语言编程明显优于其它高级语言。C语言具有绘图能力强、可移植性好、生成目标代码质量高、程序执行效率高、具备很强的数据处理能力等特点,适合编写系统软件、二维三维图形和动画软件、数值计算软件等。
大家平时看到的C语言程序主要是各种硬件驱动程序、嵌入式程序(例如,一些车载导航系统、智能手机系统及应用程序、POS机系统程序等)。此外,还有大部分操作系统也主要是由C语言写成的。总体来说,需要与硬件打交道的地方大多采用C语言进行编程,所以C语言的运用价值不是通常的windows可视化桌面应用软件能体现的。
C语言程序设计是面向过程的程序设计,其学习过程可以按照“宏观知识框架”->“微观知识细节”->“模块化综合性程序设计”的自然认知过程进行,下面就按照这种思路给出C语言知识脉络结构图,对C语言的知识要点和学习过程有一个基本的了解,如图1-12所示。
宏观知识框架
模块化程序设计
微观知识细节
感知宏观程序架构
程序架构各部分说明
引出学习内容要点
数据的基本类型及使用
程序的基本结构及设计
数组的使用
函数的使用
指针的使用
结构体类型的使用
文件的操作
面向过程程序设计
图1-12 C语言知识脉络
【随堂练习1-3】
1.在VC++6.0环境中完成【例1.2】程序开发过程。
步骤三 课堂小结
1.程序构成
标识符
函数和语句
2.程序的开发过程与环境
程序开发四个步骤
程序开发环境熟悉
3.C语言特点及知识脉络
步骤四 实验与作业
1. 实验内容
(1)教材实例1-2
认识VC++6.0集成开发环境
利用VC环境实现该程序
(3)实训指导1、2、3、4
理解C语言程序框架结构
熟悉VC++6.0集成开发环境
掌握开发C语言程序的各个步骤
形成初步的程序设计思想
2.课后作业
(1)单元总结提升
重点理解第4题,熟悉程序开发的步骤。
(2)单元练习
通过第一题的第4/5题,第二题的第1题,理解标示符的使用
通过第二题的第4题, 理解C程序开发和执行
(3)课外学习与指导
拓展知识,了解C语言相关知识
通过问题引入分析过程,提出C语言的基本构成
实例说明C程序基本构成
重点之一
实例说明
实例说明
重点难点
通过随堂练习巩固,老师给予必要的提示,指导学生完成
实际环境演示讲解
举例说明
宏观认识
注意小结过程中与学生的互动
在实验中体会和理解
注意实验总结与积累
在总结中提升
在练习中强化
教
学
总
结
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