計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)(C)

1、計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)（計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)（C）王王 虎虎2幾個基本概念程 序 一系列遵循一定規(guī)則并正確完成一定功能的代碼或指令序列 通常包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法兩部分程序設(shè)計 按照任務(wù)需要，設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，編寫代碼并測試其正確性，得到正確運行結(jié)果的過程3幾個基本概念算 法 問題的求解方法與步驟 不允許存在二義性 算法設(shè)計過程是逐步求精的 常使用流程圖描述算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)對象、相互關(guān)系及構(gòu)造方法 與算法關(guān)系密切4C 語言程序示例編寫顯示字符串“Hello World!”的C程序5C 語言程序示例編寫程序，計算三個實數(shù)的平均值6C 語言程序示例語言程序示例編寫程序，找出兩個整數(shù)中的較小者7C 語言程

2、序的結(jié)構(gòu)特點語言程序的結(jié)構(gòu)特點由一個或多個函數(shù)組成，且具有惟一一個主函數(shù)main()程序執(zhí)行由主函數(shù)開始，其他函數(shù)由主函數(shù)調(diào)用或間接調(diào)用程序執(zhí)行流程與函數(shù)定義順序無關(guān)每個函數(shù)包含函數(shù)頭與函數(shù)體兩部分8字符集：ASCII字符集 大小寫英文字母、數(shù)字、部分特殊符號標識符 以下劃線或字母開頭，由下劃線、字母、數(shù)字組成，表示常量、變量、函數(shù)、類型等名稱 保留字：系統(tǒng)專用的具有特定意義的標識符 C89定義31個，C99新增5個 預定義標識符：編譯命令與庫函數(shù)名，具有特定意義，一般不能重新定義 用戶定義標識符：用戶根據(jù)需要定義，主要是為了使程序容易閱讀、理解與維護C 語言的基本標識符標識符應該“見名知意見

3、名知意”，如，如 total , maxtotal , max標識符應該“不宜混淆不宜混淆”，如，如 l l與與1 , O1 , O與與0 09數(shù)據(jù)類型的一般概念確定了以值為元素的數(shù)據(jù)集 值的可能范圍，即定義域確定了操作（運算）集 不同數(shù)據(jù)類型具有不同的操作集，不同數(shù)據(jù)類型間也可以進行混合運算規(guī)定了值的存儲格式 不同類型數(shù)據(jù)在計算機中存儲格式不同，相同類型數(shù)據(jù)在不同計算機與編譯器下的存儲格式也可能不同數(shù)據(jù)處理的基本對象 常量與變量，均屬于某種數(shù)據(jù)類型10C 語言數(shù)據(jù)類型關(guān)系圖 基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型 構(gòu)造數(shù)據(jù)類型構(gòu)造數(shù)據(jù)類型 字符型字符型 數(shù)值型數(shù)值型 空值型空值型 整型整型 整整 型型 無

4、符號整型無符號整型 有符號整型有符號整型 短整型短整型 無符號短整型無符號短整型 有符號短整型有符號短整型 長整型長整型 無符號長整型無符號長整型 有符號長整型有符號長整型 實型實型 單精度實型單精度實型 雙精度實型雙精度實型 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 聯(lián)合聯(lián)合 數(shù)組數(shù)組 枚舉枚舉 指針指針 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 11常量常量，是指程序運行過程中，其值不能改變的量。C語言中，常量可分為： 整型常量(int) 實型常量(float) 字符常量(char)等多種12整型常量十進制表示 以數(shù)字19開頭的09序列，如9、876、55八進制表示 以0開頭的07序列，如055 0558 = 4510 ，注意不要與十進制混淆！

5、十六進制表示 以“0 x”或“0X”開頭的09、A/aF/f序列，如0 x55、0 x1F、0 x2a 0 x5516 = 851013實型常量一般形式：小數(shù)表示法 由整數(shù)部分、小數(shù)點與小數(shù)部分組成 例：3.1416、2.718281828指數(shù)形式：科學計數(shù)法 一般形式為： a E na E n （a為十進制數(shù)，n為十進制整數(shù)） (表示的值為 a10n ) 由尾數(shù)部分、字符E/e與指數(shù)部分組成 例：3.14e3=3.14103、2.7E2=2.7102只使用十進制只使用十進制14字符型常量字符型常量 以單引號括起來的單一字符，如A、c 字符常量按照其在字符集（一般為 ASCII）中的編碼值存儲

6、并參與運算 例如：6+2 6+2a a, ,A A, , 1 1abcabc、 ” a a”15ASCII 碼表01234567890000001002003004005006abt10nvfr0160170200210220232002402502602703003103203303403530036037space!#$%&40()*+,./015023456789:;60?ABCDE70FGHIJKLMNO80PQRSTUVWXY90Z_abc100defghijklm110nopqrstuvw120 xyz|17716反斜杠字符常量反斜杠字符常量 以開頭，后跟字符或數(shù)字，用于表

7、示一個特定含義的字符，例如n表示換行字符，稱為轉(zhuǎn)義字符序列 常與普通字符混雜于某個字符串中17轉(zhuǎn)義序列及其意義轉(zhuǎn)義序列 功能與意義 a響鈴b退格f換頁n換行r返回到當前行首t水平制表鍵v垂直制表鍵0ASCII碼0字符自身字符（僅在字符常數(shù)中需要）“字符“（僅在字符串常數(shù)中需要）ddd“ddd”表示八進制的該字符ASCII碼值18轉(zhuǎn)義字符示例Ex_02main() int x=16,y=2008; printf(y=%drx=%dn,y,x); printf(%c%c%cb%.1fn,C,+,+,6.0); 19格式化輸出函數(shù) printf()功能 將各數(shù)據(jù)項以指定的格式，輸出到標準輸出設(shè)備上調(diào)

8、用格式 printf(“輸出格式描述字符串”, 輸出項列表); 例：printf(“age = %dn”, age); printf(“%d %d %dn”, a, 15, a+5); printf(“%dn”, xmin(a,b);20轉(zhuǎn)換說明符轉(zhuǎn)換說明符 說明 %d以有符號十進制整數(shù)形式輸出，正數(shù)不輸出符號%u以無符號十進制整數(shù)形式輸出%x, %X以無符號十六進制整數(shù)形式輸出%o以無符號八進制整數(shù)形式輸出%f以浮點數(shù)(實數(shù))形式輸出，缺省精度為6位小數(shù)%e, %E以指數(shù)形式輸出單、雙精度實數(shù)%g, %G以%f或%e中較短的輸出寬度輸出單、雙精度實數(shù)%c以單一字符形式輸出，以此為ASCII碼

9、輸出一個字符%s以字符串形式輸出，直到遇到0或達到指定寬度21格式化輸出示例指出下述程序的運行結(jié)果22字符串常量字符串：以雙引號括起來的一串字符 例：“Tsinghua”、“Programming in C”字符串的長度：其中的字符數(shù)目 長度n，占用n+1字節(jié)，最后一個字節(jié)存儲NULL字符0 例：“Tsinghua”占用9個字節(jié)字符串常量與字符常量不同字符串至少占用一個字節(jié)，為什么？8411510511010310411797023變量程序運行過程中,其值可改變的量稱為變量定義變量的一般形式為： 類型名 變量名；C規(guī)定： 變量定義語句要在所有執(zhí)行語句之前 變量必須在使用前定義不同類型變量，系統(tǒng)

10、進行編譯時會為其分配不同大小的存儲空間。24變量名和變量值有不同的含義 變量實際代表一塊內(nèi)存存貯區(qū)域 變量名實為這個區(qū)域的標識 a3例例 變量的使用變量的使用main() int a; a=3; printf(“a=%d,a);變量名變量值存儲區(qū)域變量25基本數(shù)據(jù)類型 基本數(shù)據(jù)類型的分類 字符型：char；整型：int；浮點型：float；雙精度浮點型：double；無型：void 基本數(shù)據(jù)類型的長度（位數(shù)）和取值范圍與計算機和 C 編譯器有關(guān) 整型二進制位數(shù)與CPU字長相同；字符單字節(jié)；浮點型4字節(jié)；雙精度浮點型8字節(jié) 修飾符 有符號：signed；無符號：unsigned；短型：short

11、；長型：long 修飾除void之外的其他四種基本數(shù)據(jù)類型26共六種共六種有符號基本整型有符號短整型有符號長整型無符號基本整型無符號短整型無符號長整型(signed)int (signed)short (int )(signed) long (int)unsigned intunsigned short (int)unsigned long (int) 注意：注意：括號表示其中的內(nèi)容是可選的.整型變量的分類27 整型變量的分類28定義整型變量的一般形式： 類型說明符 變量名,變量名,.; 在定義變量的同時給變量賦值稱為變量初始化。變量初始化的格式為：類型說明符 變量名=,變量名=,.; 整型變

12、量的定義29變量的定義與使用示例運行結(jié)果：運行結(jié)果： a+b=12，x+y=2147483629，c=1 z=用戶輸入的值用戶輸入的值變量定義須在可執(zhí)變量定義須在可執(zhí)行語句之前行語句之前30格式化輸入函數(shù) scanf()功能 以指定的格式從標準輸入設(shè)備上接收一個或多個數(shù)據(jù)的輸入，并將其保存到指定的變量調(diào)用格式 scanf(“輸入格式描述字符串”, 輸入項列表); 例： scanf(“%d,%c”, &age, &c);31格式化輸入函數(shù) scanf()說 明 輸入格式轉(zhuǎn)換說明符與輸出格式轉(zhuǎn)換說明符相同 用戶在終端輸入的數(shù)據(jù)逐一存放到輸入項列表中變量所在的地址空間；對于普通變量，

13、變量名前需添加取址操作符 多個輸入項的分隔：格式描述串中其他字符需在輸入數(shù)據(jù)時一并輸入；未分隔的兩個輸入項在輸入數(shù)據(jù)時使用空格、Tab或回車鍵分隔32格式化輸入示例33轉(zhuǎn)換說明符轉(zhuǎn)換說明符 說明 %d以有符號十進制整數(shù)形式輸入%u以無符號十進制整數(shù)形式輸入%x, %X以無符號十六進制整數(shù)形式輸入%o以無符號八進制整數(shù)形式輸入%f以浮點數(shù)(實數(shù))形式輸入%e以指數(shù)形式輸入單、雙精度實數(shù)%s以字符串形式輸入%c以單一字符形式輸入34格式化輸入示例不同類型變量的輸入，必須使用相應的格式輸入符 7 4.6 7.9 結(jié)果？35格式化輸入示例要學會單步調(diào)試36分析以下程序的運行結(jié)果本例中，變量本例中，變量

14、i i是整型變量，在內(nèi)存中占四個字節(jié)。是整型變量，在內(nèi)存中占四個字節(jié)。6553565535在內(nèi)存中存放形式在內(nèi)存中存放形式為：為：0000000000000000 0000000000000000 1111111111111111 1111111111111111變量是變量是j j 是短整型變量，在內(nèi)存中只占兩個字節(jié)，因此在將是短整型變量，在內(nèi)存中只占兩個字節(jié)，因此在將i i賦給賦給j j時，只將時，只將低端的兩個字節(jié)賦給低端的兩個字節(jié)賦給j j中內(nèi)容為：中內(nèi)容為： 1111111111111111 1111111111111111 （-1-1的補碼）的補碼）所以輸出的所以輸出的i i為為65

15、53565535，j j 為為-1-1。變量的定義與使用示例37 浮點型變量分為單精度(float型)、雙精度(double型) 浮點型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放形式是用科學記數(shù)法（即指數(shù)的方式）存放的，在占用相同的存儲空間時，浮點型數(shù)據(jù)可以存儲更大范圍的數(shù)據(jù)， 但浮點型數(shù)據(jù)有有效位限制（精度）浮點型變量的分類類型標識符位數(shù)有效位最小值最大負值最小正值最大值float3273.40e381.18e381.18e383.40e38double64151.80e3082.23e3082.23e3081.80e308long double80191.19e49323.36e49323.36e49321.19

16、e493238變量的定義與使用示例Ex_05程序的運行結(jié)果為：程序的運行結(jié)果為： x=101235344.000000，y=422222222345.11224039變量的初始化在定義變量時設(shè)定初始值未初始化變量 并不意味空值 保持原先的位序列不變，可以參與運算，但沒有意義，往往導致錯誤結(jié)果40在內(nèi)存中存放字符時，所存放的是該字符的二進制代碼（ASCII碼） 字符十進制代碼八進制十六進制二進制換行換行1012A00001010回車回車1315D00001101空格空格32402000010000字符字符0 09 94857607130390011000000111001字符字符A AZ Z65

17、90101132415A0100000101011010字符字符a az z97122141172617A0110000101111010字符型41字符型變量可用來存放字符常量，注意只能放一個字符，如：字符變量的定義形式如下：char c1,c2;一個字符變量在內(nèi)存中占一個字節(jié)。字符型變量42分析以下程序的運行結(jié)果。 程序的運行結(jié)果為：66,B65,A字符型變量43以下程序?qū)崿F(xiàn)大小寫字母轉(zhuǎn)換。程序的運行結(jié)果為：X, y字符型變量44一對雙引號括起來的字符序列合法的字符串常量:可以輸出一個字符串，如字符串型45如：假設(shè)被指定為字符變量 ： 結(jié)論：結(jié)論：不能把一個字符串常量賦給一個字符變量字符與字

18、符串46分析以下程序的運行結(jié)果。 程序的運行結(jié)果為：4,5 strlen是用來計算字符串的長度，這是一個庫函數(shù) sizeof是用來計算字符串所占存儲空間的大小，這是一個運算符。 字符串型47編程時，要在程序中寫一些算式，這些算式就是表達式表達式；一個表達式可能包含一個或多個操作，而連接這些操作對象的是運算符運算符。如：就是一個C語言表達式。特殊的，在程序設(shè)計語言中，單個常量、單個變量、單個函數(shù)也算表達式。C語言運算符有：算術(shù)運算符、關(guān)系與邏輯運算符、賦值運算符、條件運算符、逗號運算符等。 運算符和表達式48算術(shù)運算符與算術(shù)表達式基本算術(shù)運算符 加(+)、減()、乘(*)、除(/)、余(%) 結(jié)

19、合方向：從左向右 優(yōu)先級： - - -* * / % / % - + -+ - (2) (3) (4) “-”可為單目運算符時,右結(jié)合性49算術(shù)運算符與算術(shù)表達式除法運算符“/” 參與運算的量均為整型時，結(jié)果舍去小數(shù)，也為整型。若運算量中有一個是實型，則結(jié)果為雙精度實型例 5/2 = -5/2.0 =例 5/2 = 2 -5/2.0 = -2.550算術(shù)運算符與算術(shù)表達式求余運算符(模運算符)“%” 要求參與運算的量均為整型 當運算量為負數(shù)時，所得結(jié)果的符號隨機器而不同，在VC+中，符號與被除數(shù)相同例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2例 5%2 = 1 -5%2

20、= -1 1%10 = 1 5%1 = 0 5.5%2 ()51算術(shù)運算符與算術(shù)表達式遞增遞減運算符 前綴：先遞增遞減，再參與運算 后綴：先參與運算，再遞增遞減52算術(shù)運算符與算術(shù)表達式幾點說明： + - 不能用于常量和表達式,如 5+，(a+b)+ + - 結(jié)合方向： 自右向左 優(yōu)先級：- + - + - -* * / % / % -+ -+ - (2) (3) (4)(2) (3) (4) 該運算符常用于循環(huán)語句中，使循環(huán)變量加減153賦值語句與賦值表達式 賦值表達式 賦值操作符：優(yōu)先級較低 賦值表達式的值：賦值操作符賦給目標變量的值 例： 右結(jié)合： 賦值語句 以分號結(jié)束的賦值表達式 格式

21、：變量名 = 表達式；例： 賦值語句對左邊變量名或等價的數(shù)組元素名實施寫操作 右邊的表達式結(jié)果若與左邊的類型不同，則先轉(zhuǎn)換再賦值，此時可能導致數(shù)據(jù)精度的損失54復合賦值操作符 注意事項 賦值操作符右邊的子表達式作為整體參與運算 例： y *= x + 1 等價于 y = y * (x + 1) 復合賦值操作符名稱示例等價于+=加賦y += x;y = y + x;=減賦y = x;y = y x;*=乘賦y *= x;y = y * x;/=除賦y /= x;y = y / x;%=余賦y %= x;y = y % x;55復合賦值表達式 注意：函數(shù)參數(shù)執(zhí)行順序56關(guān)系運算符與關(guān)系表達式 關(guān)系運算符 大于（）、等于（=）、小于（）、不大于（=