1、目 录,第1章 C语言概述,C语言程序设计 第一章 C语言概述,1.1 C语言发展历史程序设计语言的发展,CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成如：10000000 加 10010000 减,用助记符号描述的指令系统，可进行地址、位操作如 ADD A, B编写系统软件，直接对硬件操作，可读性，移植性差,面向机器的语言,C语言程序设计 第一章 C语言概述,可读性，移植性好，编写应用程序一般较难实现汇编语言的某些功能如：地址和位的操作,C语言兼有高级和低级语言的功能适合写系统软件和应用软件又称中级语言,C语言发展过程产生背景ALGOL 60CPL语言BCPLB语言，写UNIX系统产生过程时间
2、:19721973地点:美国贝尔实验室目的:UNIX操作系统设计人: Ken.Thompson和Dennis.M.RitchieC标准标准C: 1978年 K&R合著The C Programming LanguageANSI C: 1983年87 ANSI C: 1987年1990年国际标准的ANSI C ，1994年再次修订。C版本Microsoft C 或称 MS-C Turbo C 或称 TC,C语言程序设计 第一章 C语言概述,1.2 C语言的特点语言简洁、紧凑、灵活运算符丰富数据结构、数据类型丰富链表、树、栈程序设计结构化、模块化结构化控制语句：ifelse、while、switc
3、h、for函数作为模块单位语法不严格、程序设计自由度大可以访问内存地址、进行位运算生成目标代码质量高可移植性好,C语言程序设计 第一章 C语言概述,32个关键字：(由系统定义，不能重作其它定义)auto break case char constcontinue default do double elseenum extern float for gotoif int long register returnshort signed sizeof static structswitch typedef unsigned union voidvolatile whileTurbo C扩充了11
4、个关键字：asm_cs_ds_es_sscdeclfarhugeinterruptnearpascal 注意：在C语言中，关键字都是小写的。,C语言程序设计 第一章 C语言概述,C语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。ANSI C一共只有32个关键字，见365页 附录B,9种控制语句：if( )elsefor( )while( )dowhile( )continuebreakswitchgotoreturn,C语言程序设计 第一章 C语言概述,C语言有 9 种控制语句，程序书写形式自由，主要用小写字母表示，压缩了一切不必要的成分。,= !=逻辑运算符：！ & |位运算符 ： | &赋值运算符：= 及
5、其扩展条件运算符：?:逗号运算符：,指针运算符：* &求字节数 ：sizeof强制类型转换：(类型）分量运算符：. -下标运算符：其它 ：( ) -注意：各种运算符混合使用，其优先级与结 合方法是难点，可先预习。,C语言程序设计 第一章 C语言概述,C语言运算符丰富（附录C）,输出：This is a c program.,例1.1 第一个程序This is a c program .,例1.3 从键盘输入两个整数，输出其中较大的数,#include void main() int max(int x,int y) int a,b,c; scanf(“%d,%d”,scanf语句中“&a”的含
6、义是“取地址”,输入：10,20 输出：max = 20,声明部分，定义变量,调用max函数，返回值赋给c,定义max子函数，函数值、形参x、y为整型,通过max函数将z值带回调用处,C语言格式特点习惯用小写字母，大小写敏感不使用行号，无程序行概念可使用空行和空格常用锯齿形书写格式,C语言程序设计 第一章 C语言概述,main( ) . . . . . . .,main( ) int i , j , sum; sum=0; for(i=1; i10;i+) for(j=1;j10;j+) sum+=i*j ; printf(“%dn”,sum);,优秀程序员的素质之一:使用TAB缩进对齐有足够
7、的注释有合适的空行,C语言结构特点函数与主函数程序由一个或多个函数组成必须有且只能有一个主函数main()，可以放在程序中任一位置程序执行从main开始，在main中结束，其它函数通过嵌套调用得以执行。程序语句C程序由语句组成用“;”作为语句终止符注释/* */为注释,不能嵌套不产生编译代码,例： /*This is the main /* of example1.1*/ */,编译预处理命令,C语言程序设计 第一章 C语言概述,1.4 C程序的上机步骤C程序开发步骤,file.exe,C语言程序设计 第一章 C语言概述,程序代码的录入,生成源程序*.c,语法分析查错，翻译生成目标程序*.ob
8、j,与其它目标程序或库链接装配,生成可执行程序*.exe,Turbo C集成开发环境配置要求UNIX,PC-DOS,MS-DOS,UCDOS操作系统硬盘容量约2M，448K RAM运行空间安装Turbo C创建子目录Install若不是可安装盘,将文件拷贝到对应的目录下,C语言程序设计 第一章 C语言概述,基本操作：F10-调用主菜单F2-存盘F3-打开F1-帮助信息Alt+F9-CompileCtrl+F9-RunAlt+F5-User ScreenAlt+X -退出Tc,常用热键,文本编辑：-移动光标PgUp,PgDn-上下翻页Ctrl+PgUp,Ctrl+PgDn-文件首尾Home行首
9、End行尾Ddelete Insert Bkspace,块操作：Ctrl+KB-块开始标记 Ctrl+KK-块结束标记Ctrl+KC-块拷贝 Ctrl+KV-块移动Ctrl+KY-块删除 Ctrl+KH-块隐藏,程序调试：F8-Step over F7-Trace intoF4-Goto Cursor Ctrl+F7-Add WatchCtrl+F8-Toggle Breakpoint Ctrl+F2-Program Reset,窗口操作：F5-窗口缩放F6-窗口切换,C语言程序设计 第一章 C语言概述,算法的概念,简单算法举例,算法的特性,怎样表示一个算法,第2章 程序的灵魂算法,C语言程序
10、设计 第二章 程序的灵魂算法,结构化程序设计方法,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,程序包括的内容：数据结构：数据的类型和组织形式算法：操作步骤的描述,Nikiklaus Wirth提出：,教材认为：,程序,=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境,灵魂,加工对象,工具,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,2.1 算法的概念为解决一个问题而采取的方法和步骤，就成为算法。例如：歌曲的乐谱，建造房子等。算法核心是解决“做什么”和“怎么做”的问题。P15页的例2.1，求15之积。可以有多种方法，一般采用简单和运算步骤少的。准确、高效计算机算法类别数值运算算法非数值运算算法,C语言程序
11、设计 第二章 程序的灵魂算法,2.2 简单算法举例例2.1方法1：累乘方法2：用循环结构解决，灵活、通用。例2.2通过循环选择打印例2.3判断闰年例2.4累加求级数的和，循环改变正负号和分母加1。例2.5判断素数,课后认真思考，加深什么是算法的概念,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,2.3 算法的特性有穷性在合理范围内可完成 确定性无歧义性 有零个或多个输入从外界得到信息 有一个或多个输出问题的答案 有效性每步有确定的结果,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,2.4 怎样表示一个算法自然语言表示2.2节例。易懂，文字冗长，易歧义性流程图表示用流程图符号构成，直观，易懂 N-S流程图表
12、示伪代码表示计算机语言表示,顺序结构 选择结构 循环结构,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,传统流程图流向混乱、可读性差，所以应该采用结构化流程图。 结构化程序设计 基本思想：任何程序都可以用三种基本结构表示，限制使用无条件转移语句（goto） 结构化程序：由三种基本结构反复嵌套构成的程序 优点：结构清晰，易读，提高程序设计质量和效率,三种基本结构 顺序结构,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,选择结构,二分支选择结构,多分支选择结构,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,循环结构,当型循环结构,直到型循环结构,注：A,B,A1.An可以是一个简单语句，也可以是一个基本结构,C语言
13、程序设计 第二章 程序的灵魂算法,三种基本结构的共同特点： 只有一个入口；只有一个出口；结构内的每一部分都有机会被执行到；结构内不存在“死循环”。,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,2.5 结构化程序设计方法结构化程序：用三种基本结构组成的程序基本设计思路：复杂问题分解成 几个最基本问题，再分别处理。采用的方法：自顶向下；逐步细化；模块化设计：复杂问题按功能分成多个子模块结构化编码：正确采用三种基本结构实现,C语言程序设计 第二章 程序的灵魂算法,课后作业P36页习题：2.4、2.8（结合实验指导读懂答案） 用N-S图表示2.4题中用传统流程图求解以下问题：将一个16进制数转化为10进制
14、数 复习二进制的基本概念“计算机文化基础”一书中P2733页,第3章 数据类型、运算符与表达式,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,C的数据类型,常量与变量,整型数据,实型数据,字符型数据,变量赋初值,各种数值型数据间的混合运算,算术运算符和算术表达式,赋值运算符和赋值表达式,逗号运算符和逗号表达式,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.1 C的数据类型,数据类型决定：1. 数据占内存字节数2. 数据取值范围3. 可以进行的操作,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,常量和符号常量定义：程序运行过程中，其值不能被改变的量（常数）分类：直接常量、符号常量,3.2 常量与变量,C语言程
15、序设计 第三章 程序的灵魂算法,符号常量:用标识符代表常量一般用大写字母： PRICE 、 PI定义格式： #define 符号常量 常量其值在作用域内不能改变和再赋值。,例3.1 符号常量举例#define PRICE 30#include void main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%dn,total);,符号常量的优点是：见名知意、一改全改,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,变量 定义：其值可以改变的量。 定义格式：数据类型 变量名； 变量应该有名字，并在内存中占据一定的存储单元。 变量名和变量值
16、有不同的含义变量名实为一个符号地址,例 变量的使用main() int a; a=3; printf(“a=%d,a);,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,标识符定义：标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、 文件名的字符串序列名字。命名规则：只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线大小写字母含义不同，一般用小写不能使用关键字TC允许最长32个字符，建议长度不超过8个字符使用：先定义、后使用,标识符应该“见名知意”，如 total , max标识符应该“不宜混淆”，如 l与1 , O与0,这些标识符合法吗？1A、M.D.John、￥123、#33、Tatol、int、
17、max,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.3 整型数据整型常量（整常数）的三种表示方法十进制整数：由数字09和正负号表示. 如 123,-456,0八进制整数：由数字0开头,后跟数字07表示. 如 0123,011十六进制整数：由0x开头,后跟09,af,AF表示. 如 0x123,0xff,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,补充知识：,字节和位内存以字节为单元组成每个字节有一个地址一个字节一般由8个二进制位组成每个二进位的值是0或1,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,数值的表示方法原码、反码和补码原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值反码：正数：反码与原码相同
18、负数：符号位为1，其余位对原码取反补码：正数：原码、反码、补码相同负数：最高位为1，其余位为原码取反，再对整个数加1,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,负数补码转换成十进制数：最高位不动，其余位取反加1,例 补码：11111001 取反：10000110 加1： 10000111=-7,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,整型变量整型数据在内存中的存放形式数据在内存中以二进制补码形式存放每一个整型变量在内存中占2个字节 10的原码 反码 补码-10的原码 取绝对值 反码 补码,整数的最左二进制位是符号位，0正、1负,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,整型变量的分类三类整型变量,
19、整数类型和取值范围,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,整型变量的定义先定义后使用强制类型定义int a,b; （ 指定变量a、b为整型 ）unsigned short c, d; （指定变量c、d为无符号短整型 ）long e,f; （ 指定变量e、f为长整型）,例3.2 整型变量的定义与使用 #include void main()int a,b,c,d; unsigned u ; a=12;b=-24;u=10; c=a+u;d=b+u; printf(“a+u=%d,b+u=%dn,c,d); ,指定abcd为整型变量,指定u为无符号整型变量,定义放在函数开头的声明部分,不同类型混
20、合运算，类型自动转换,结果：a+u=22,b+u= -14,定义与赋值同时进行：int a=12;,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,整型数据的溢出此情况称为“溢出”，运行时不报错，编程时要注意,整型变量最大值32767,加1后是 32768的补码形式,例3.3 整型数据的溢出 #include void main( ) int a , b; a= 32767; b= a+1; printf(%d , %d n ,a,b); ,改为：long b；结果是什么？,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,整型常量的类型整型常量的值在-32768+32767范围内，编译器认为是int类型 整型
21、常量的值超过上述范围，而在2147483648 +2147483647范围内，编译器认为是long类型当系统定义short int与int占内存长度相同，则两种类型常量均可以赋给 int和short int型变量在整型常量后面加大写L或小写l，则告诉编译器，把该整型常量作为long类型处理。例：123L、0L 在整型常量后面加u，则按无符号整型方式存放，负数转换成补码再按无符号整型方式存放。,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.4 浮点型数据浮点型常量的表示方法浮点数（float）又称为实数（real）两种表示方法：十进制小数形式：必须有小数点 如 0.123 、.123 、123.0
22、 、0.0 、123. 指数形式：e或E之前后必须有数字；指数必须为整数 如 123.456e0、12.3456e1 、1.23456e2 、 0.123456e3 、0.0123456e4 等规范化指数形式只有一位非零整数的指数形式是指数的输出形式,6.28e-2 表示 6.28 10 -2,-3.0824e4 表示 3.0824 10 4,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,浮点型变量浮点型数据在内存中的存放形式浮点型数据在内存中占4个字节（32位）在内存中分成3部分，指数为2的幂次,+ .314159 1,数符,小数部分,指数,浮点型变量的分类,float x,y; （指定x、y为单
23、精度浮点型变量）double z; （指定z为双精度浮点型变量）long double t； （指定t为长双精度浮点型变量）,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,浮点型数据的舍入误差数据超过有效位数，则产生误差要避免一个很大的数与一个很小的数加减,例3.4 浮点型数据的舍入误差 #include void main( ) float a , b; a= 123456.789e5; b= a+20; printf(%f n,b); ,舍入误差使1.0/3*3 的结果并不等于1 !,浮点型常量的类型浮点型常量一般按双精度64位处理，数后加F或f按单精度浮点型常量不分float和double,C
24、语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.5 字符型数据字符常量定义:用单引号括起来的单个字符或转义字符字符常量的值：该字符的ASCII码值定义格式：char 变量名 = 值转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,如 a A n t ,如 a97 ，A65 n10, t9,char ch=65 与 char ch=A 与char=101是等效的,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,例3.5 转义字符的使用 #include void main( ) printf(“ ab ct derftgn”); printf(“htibbj k”);,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,字
25、符变量存放字符常量，占用一个字节，存放一个字符定义形式： 赋值：char c1,c2; c1=a;c2=b;,字符数据在内存中的存储形式及其使用方法以二进制存放字符的ASCII码值（0255整数）与整数的存储形式类似以字符或整数形式输出,例3.6 向字符变量赋整数 #include void main( ) char c1,c2 ; c1=97 ; c2=98 ; printf(“%c %c n,c1,c2); printf(“%d %d n,c1,c2);,输出形式取决于printf函数中的格式符,格式符为“%c”时输出的变量值为字符格式符为“%d时输出的变量值为整数,C语言程序设计 第三章
26、 程序的灵魂算法,对字符数据进行算术运算实质是对其ASCII值进行算术运算,例3.7 大小写字母的转换 #include void main( )char c1,c2 ; c1=a ; c2=b ; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“%c %c ,c1,c2); ,字符型与整型间互相赋值,例： 互相赋值 #include void main( )int c1; char c2 ; c1=a ; c2=98 ; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“%c %c ,c1,c2); ,小写字母比大写字母的ASCII码大(32)10,C语言程序设计 第三章 程序
27、的灵魂算法,字符串常量定义：用双引号(“ ”)括起来的字符序列“How do you do” , “CHINA” , “a” , “$123.45”存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志,字符常量与字符串常量不同,例: char ch; ch=“A”;,没有字符串变量，只能用字符数组存放,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.6 变量赋初值变量的使用：先定义，后使用变量定义位置：一般放在函数开头变量初始化:可以在定义时赋初值,例: int a=1,b= -3,c; float data=3.67; char ch=A; int x=1,y=1,z=1; int x=y=1;
28、（ ）,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.7 各类数值型数据间的混合运算整型、实型、字符型数据间可以混合运算,自动转换什么情况下发生运算转换-不同类型数据混合运算时赋值转换-把一个值赋给与其类型不同的变量时输出转换-输出时转换成指定的输出格式函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,强制转换（见P56强制类型转换运算符部分）一般形式：（类型名）（表达式）例：(int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 说明：强制转
29、换得到 所需类型的中间变量， 原变量类型不变,例3.8#include main() float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i);结果：x=3.600000,i=3,精度损失问题,强制类型转换运算符,表达式仅一个变量时，括号可以省略,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,3.8 算术运算符和算术表达式,学习运算符应注意：运算符功能与运算量关系要求运算量个数要求运算量类型运算符优先级别结合方向结果的类型,C语言程序设计 第三章 程序的灵魂算法,算术运算符和算术表达式基本算术运算符： + - * / %结合方向：从左向右优先级： - -* / % - + - (2) (3) (4)说明：“-”可为单目运算符时,右结合性两整数相除，结果为整数%要求两侧均为整型数据+ - * / 运算的两个数中有一个数为实数，结果是double型,例 5/2 = -5/2.0 =,例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2,
