C語言程序設(shè)計(jì)1

C語言程序設(shè)計(jì)1．教材

C程序設(shè)計(jì)（第四版）

譚浩強(qiáng)清華大學(xué)出版社2．成績評定

平時作業(yè)：20

實(shí)驗(yàn)：20

筆試：603．課程目標(biāo)

（1）深入了解計(jì)算機(jī)工作原理

（2）掌握計(jì)算機(jī)語言，理解人機(jī)交互手段

（3）理解程序設(shè)計(jì)思想

（4）掌握計(jì)算機(jī)常用算法

（5）為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識奠定基礎(chǔ)第1章Ｃ語言概述本章主要介紹C語言程序的結(jié)構(gòu)和書寫規(guī)則，以及TurboC的使用。主要內(nèi)容 計(jì)算機(jī)語言及程序

C語言的發(fā)展及特點(diǎn)

C語言程序的結(jié)構(gòu)

C語言的語句和關(guān)鍵字

TurboC的基本操作1.1計(jì)算機(jī)語言及程序1．程序的概念計(jì)算機(jī)每一個操作都是根據(jù)人們事先編好的指令完成的，為了使計(jì)算機(jī)完成一系列的操作，從而實(shí)現(xiàn)某個特定的目的，需要將一條條編好的指令輸入到計(jì)算機(jī)中。所謂程序就是一組計(jì)算機(jī)能夠識別和執(zhí)行的、采用計(jì)算機(jī)語言表達(dá)的指令。一個特定的指令序列可以完成一定的功能。2．機(jī)器語言為了使計(jì)算機(jī)能理解人的意圖，需要通過計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行人機(jī)交流，機(jī)器語言是最原始的計(jì)算機(jī)語言。計(jì)算機(jī)的工作是基于二進(jìn)制的，也就是說，如果人們將操作意圖以二進(jìn)制形式表達(dá)并傳入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它就可以理解并執(zhí)行這條指令。例如：可用16位二進(jìn)制編碼

10110110000000000000100100000111

代表“加法”運(yùn)算（指令后面是被加數(shù)和加數(shù)），計(jì)算機(jī)就會在這一串0和1的控制下完成一次加法運(yùn)算。這種計(jì)算機(jī)能夠直接識別和接受的二進(jìn)制代碼稱為機(jī)器指令，機(jī)器指令的集合就是該計(jì)算機(jī)的機(jī)器語言。顯然，機(jī)器語言難學(xué)、難記、難修改，無法推廣普及。3．符號語言為了克服機(jī)器語言的缺點(diǎn)，人們創(chuàng)造出符號語言，即用英文字符和十進(jìn)制數(shù)表示一條指令。例如，指令

ADDA,B表示加法運(yùn)算，其意義是將寄存器A中的數(shù)與寄存器B中的數(shù)相加，然后將計(jì)算結(jié)果存放到寄存器A中。但是，這種符號語言計(jì)算機(jī)并不能直接識別，需要一個專門的翻譯程序，將符號語言翻譯成機(jī)器語言，然后再交給計(jì)算機(jī)執(zhí)行。這個翻譯程序稱之為“匯編程序”，因而符號語言又稱為“匯編語言”。顯然，符號語言比機(jī)器語言有了很大的進(jìn)步，但仍然不便于使用和普及，僅用于專業(yè)人員。機(jī)器語言和匯編語言都非常“貼近”計(jì)算機(jī)，不同的計(jì)算機(jī)之間機(jī)器語言和匯編語言不能通用。有時也將它們稱為“低級語言”。4．高級語言為了進(jìn)一步提高程序編寫的效率、普及應(yīng)用，人們在上世紀(jì)五六十年代推出了高級語言。高級語言以英文單詞為指令，采用四則運(yùn)算和十進(jìn)行制數(shù)為運(yùn)算規(guī)則，可使得人們更容易編寫復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序。例如，如果想計(jì)算并輸出3.5×6×sin(π/3)

的值，可用如下語句實(shí)現(xiàn)：

PRINT3.5×6×sin(3.14159/3)高級語言功能強(qiáng)大、通用性好、易讀、易寫、易修改，很快便得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，高級語言也不能被計(jì)算機(jī)直接識別，因此需要一個將高級語言翻譯成機(jī)器語言的程序。這個翻譯程序有兩種類型：編譯程序：可將一個高級語言編寫的“源程序”翻譯成可被計(jì)算機(jī)執(zhí)行的機(jī)器語言代碼（稱為“目標(biāo)程序”），再交由計(jì)算機(jī)執(zhí)行；解釋程序：可將高級語言源程序逐句翻譯成若干機(jī)器代碼，交給計(jì)算機(jī)執(zhí)行，然后再翻譯下一句，直到程序結(jié)束。幾十年來，全世界涌現(xiàn)出了數(shù)千種高級語言，經(jīng)過不斷淘汰，僅有幾種高級語言得到了廣泛應(yīng)用。1.2C語言的歷史背景C語言誕生前，系統(tǒng)軟件主要用匯編語言編寫。由于匯編語言程序依賴于計(jì)算機(jī)硬件，其可讀性和可移植性差；但一般的高級語言又難以實(shí)現(xiàn)對硬件的直接操作（這正是匯編語言的優(yōu)勢）且代碼效率低，于是兼有匯編語言和高級語言特性的C語言應(yīng)運(yùn)而生。C語言是貝爾實(shí)驗(yàn)室于70年代初研制出來的，后來又被多次改進(jìn)，并出現(xiàn)了多種版本。80年代初，美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（ANSI）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ANSIC標(biāo)準(zhǔn)（1989年、1999年再次做了修訂）。語言簡潔（僅32個關(guān)鍵字）、程序緊湊；運(yùn)算符極其豐富，共有34種運(yùn)算符；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；具有結(jié)構(gòu)化的程序控制語句，以函數(shù)為程序模塊，便于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；語法限制較為寬松，程序設(shè)計(jì)自由；具有位操作功能，可以直接操縱硬件；生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高；可移植性好（較之匯編語言）。

1.2C語言的特點(diǎn)1.3Ｃ語言程序的結(jié)構(gòu)1.C語言程序的結(jié)構(gòu)

一個完整的C語言程序由一個main()函數(shù)（主函數(shù)）和若干其它函數(shù)組成，或僅有一個主函數(shù)。例1-1：顯示字符串。main(){printf(“ThisisaCprogram.\n”);}程序運(yùn)行結(jié)果： ThisisaCprogram.例1-2：鍵盤輸入兩個數(shù)據(jù)，顯示其中較大數(shù)。

intmax(intx,inty)

{

return(x>y?x:y);

} main() {intnum1,num2;printf(“Inputthefirstintegernumber:”);scanf(“%d”,&num1);printf(“Inputthesecondintegernumber:”);scanf(“%d”,&num2);printf(“max=%d\n”,max(num1,num2));}程序運(yùn)行情況：

Inputthefirstintegernumber:6Inputthesecondintegernumber:9max=9交換main()函數(shù)和max()函數(shù)前后位置，運(yùn)行結(jié)果相同。由上述兩個例題可知C語言程序的結(jié)構(gòu)：（1）函數(shù)是C語言程序的基本單位。

main()函數(shù)的作用，相當(dāng)于其它高級語言中的主程序；其它函數(shù)相當(dāng)于子程序。（2）C語言程序總是從main()函數(shù)開始執(zhí)行。一個C程序總是從main()函數(shù)開始執(zhí)行，不論其在程序中的位置。習(xí)慣上，將其放在最前面。當(dāng)主函數(shù)執(zhí)行完畢時，亦即程序執(zhí)行完畢。2.函數(shù)的結(jié)構(gòu)

任何函數(shù)（包括主函數(shù)）都是由函數(shù)說明和函數(shù)體兩部分組成。其一般結(jié)構(gòu)如下：

[函數(shù)類型]函數(shù)名(函數(shù)參數(shù)表)函數(shù)說明部分

{

說明語句部分；執(zhí)行語句部分；函數(shù)體部分

}（1）使用的語法符號約定[...]

方括號表示可選（既可指定，也可缺?。弧?/p>

省略號表示前面的可以重復(fù)；

|

多個選擇項(xiàng)中選擇一個。例如：[static|extern|..….]函數(shù)名(函數(shù)參數(shù)1,函數(shù)參數(shù)2,…)（2）函數(shù)說明由函數(shù)類型（可缺?。?、函數(shù)名和函數(shù)參數(shù)表三部分組成，其中函數(shù)參數(shù)表的格式為：

數(shù)據(jù)類型形參[,數(shù)據(jù)類型形參2，……]如例1-2：

函數(shù)類型函數(shù)名函數(shù)參數(shù)表

intmax(intx,inty)（3）函數(shù)體函數(shù)體位于函數(shù)說明部分下方一對大括號之間，一般由說明語句和可執(zhí)行語句兩部分構(gòu)成：說明語句部分：由變量定義、自定義類型定義、自定義函數(shù)說明、外部變量說明等組成；可執(zhí)行語句：一般由若干條可執(zhí)行語句構(gòu)成。

注意：①函數(shù)體中變量定義語句必須在所有可執(zhí)行語句之前;②也可沒有變量定義。函數(shù)體結(jié)構(gòu)示意圖

main()/*主函數(shù)main()*/{intnum1;intnum2;printf(“Inputthe1integernumber:”);scanf(“%d”,&num1);printf(“Inputthe2integernumber:”);scanf(“%d”,&num2);printf(“max=%d\n”,max(num1,num2));}可執(zhí)行語句部分變量定義部分函數(shù)體函數(shù)說明3.源程序書寫格式所有語句都以分號”;”結(jié)束，程序的最后一個語句也不例外；程序行的書寫格式自由，既允許一行內(nèi)寫幾條語句，也允許一條語句分寫在幾行上；可使用注釋來說明程序含義，以便閱讀，但程序編譯時忽略注釋部分。C的注釋格式為：

/*……*/注意：“/*”和“*/”必須成對使用，且“/”和“*”、以及“*”和“/”之間不能有空格，否則編譯時出錯；注釋可單占一行，也可跟在語句的后面；如果注釋內(nèi)容較多，可分作幾行寫；注釋中允許使用漢字。在非中文操作系統(tǒng)下，看到的是一串亂碼，但不影響程序運(yùn)行。1.4C語言的語句和關(guān)鍵字

1.C語言的語句C程序通過函數(shù)體中可執(zhí)行語句向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出操作命令。按語句功能或結(jié)構(gòu)不同，C語句可分為：（1）控制語句控制程序流程，C有9條控制語句，分為三種：選擇結(jié)構(gòu)控制語句：if()～else～,switch()～循環(huán)結(jié)構(gòu)控制語句：do～while(),for()～,while()～,break,continue其它控制語句：goto,return（2）函數(shù)調(diào)用語句函數(shù)調(diào)用語句由一次函數(shù)調(diào)用加一個分號構(gòu)成。如：

printf("ThisisaCfunctionstatement.“);（3）表達(dá)式語句表達(dá)式語句由表達(dá)式后加一個分號構(gòu)成。典型的表達(dá)式語句是在賦值表達(dá)式后加分號構(gòu)成賦值語句。如：“num=5”是一個賦值表達(dá)式，而：“num=5;”卻是一個賦值語句。（4）空語句空語句僅由一個分號構(gòu)成，不執(zhí)行任何操作。例如，下面就是一個空語句：

；（5）復(fù)合語句復(fù)合語句是由大括號括起來的一組（也可是一條）語句構(gòu)成。例如：main(){……{……}/*復(fù)合語句。注意：右括號后無分號。*/……}注意：復(fù)合語句在語法上和單一語句相同，即單一語句可以出現(xiàn)的地方，也可以使用復(fù)合語句；復(fù)合語句可以嵌套，即復(fù)合語句中可再次出現(xiàn)復(fù)合語句。2.關(guān)鍵字關(guān)鍵字是系統(tǒng)用來表示特定含義的單詞，編程人員不能當(dāng)作其他字符串使用。C語言關(guān)鍵字共32個：數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字(12個)：char,double,enum,float,int,long,short,signed,struct,union,unsigned,void控制語句關(guān)鍵字(12個)：break,case,continue,default,do,else,for,goto,if,return,switch,while存儲類型關(guān)鍵字(4個)：auto,extern,register,static其它關(guān)鍵字(4個)：const,sizeof,typedef,volatile1.運(yùn)行一個Ｃ語言程序的一般過程TurboC是一個集源程序編輯、編譯、連接、運(yùn)行與調(diào)試于一體、用菜單驅(qū)動的集成軟件環(huán)境，專門用來編輯、編譯、執(zhí)行C程序的軟件。利用TurboC運(yùn)行一個C語言程序的一般過程為：1.5TurboC的基本操作①

啟動TC，進(jìn)入TC集成環(huán)境；②

編輯（或修改）源程序（編輯完成后最好先保存源文件）；③

編譯，若編譯成功，則轉(zhuǎn)④；否則返回②；④

連接，若連接成功，則轉(zhuǎn)⑤；否則返回②；⑤

運(yùn)行，觀察程序運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證程序的正確性。若出現(xiàn)邏輯錯誤，則返回②，直至程序正確；⑥

退出。2.TC的啟動、退出與命令菜單（1）啟動TurboC在命令行窗口運(yùn)行TC.EXE（首先要轉(zhuǎn)到tc.exe所在的目錄，或輸入tc命令時加上tc.exe的路徑），即可彈出TurboC的窗口界面。①主菜單：主菜單條橫向排列在屏幕頂端，并被激活，其中File主項(xiàng)成為當(dāng)前項(xiàng)。②編輯窗口：主菜單的下面，是Edit（編輯）窗口和Message（消息）窗口。兩個窗口中，頂端橫線為雙線顯示的，表示該窗口是活動窗口。③狀態(tài)行：編輯窗口的頂端為狀態(tài)行，其中：Line1Col1：顯示光標(biāo)所在的行號和列號，即光標(biāo)位置。Insert：表示編輯狀態(tài)處于“插入”。當(dāng)處于“改寫”狀態(tài)時，此處為空白。NONAME.C：顯示當(dāng)前正在編輯的文件名?！癗ONAME.C”表示用戶尚未給文件命名。屏幕底端是7個功能鍵說明及<NumLock>鍵狀態(tài)。（2）命令菜單的使用按下功能鍵<F10>，激活主菜單。如果主菜單已經(jīng)被激活，則直接轉(zhuǎn)下一步；用左、右方向鍵移動光帶，定位于需要的主項(xiàng)上，然后再按回車鍵，打開其子菜單（縱向排列）；用上、下方向鍵移動光帶，定位于需要的子項(xiàng)上，回車即可選中執(zhí)行。執(zhí)行完選定的功能后，系統(tǒng)自動關(guān)閉菜單。注意：若菜單激活后不使用，可再按<F10>／<Esc>鍵關(guān)閉，返回原來狀態(tài)。（3）退出TurboC菜單法：File|Quit（先選擇File主項(xiàng)，再選擇并執(zhí)行Quit子項(xiàng)）；快捷鍵法：<Alt>+“X”

。3.編輯并保存一個C語言源程序（1）激活主菜單選擇File|Load項(xiàng)（或<F3>）；（2）文件命名在“LoadFileName”窗口輸入源程序文件名：直接輸入：直接輸入表示文件名的字符串；若文件已存在，則系統(tǒng)在編輯窗口顯示該文件內(nèi)容，可供編輯、修改；若是新文件，則給出一個空白編輯窗口，可供輸入新的源程序；若該文件不在當(dāng)前目錄下，則需冠以路徑名和盤符。選擇文件（僅適用于已經(jīng)存在的源程序文件）：

--

空回車，顯示當(dāng)前目錄下所有后綴為.c

的文件；

--

用方向鍵光帶定位于所需的文件名上；

--

按回車鍵。（3）文件保存在編輯源程序過程中，隨時都可以按<F2>鍵（或File|Save），將當(dāng)前編輯的文件存盤。4.編譯、連接

選擇并執(zhí)行Compile|MakeEXEFile項(xiàng)（快捷鍵<F9>），則TC將自動完成對當(dāng)前正在編輯的源程