《C語言程序設計》 課件 劉暢 第1章 C語言概述（加動畫16：9）

第1章C語言概述1.3C語言程序案例1.4算法1.5C語言編程環(huán)境本章小結學生自我完善練習目錄1.1程序設計的基本概念1.2C語言簡介1.1程序設計的基本概念1．程序用計算機語言描述的算法稱為計算機程序，或簡稱程序。2．程序設計語言程序設計語言可以分為機器語言、匯編語言、高級語言。1.1.1程序的概念1.1程序設計的基本概念計算機硬件能直接執(zhí)行的是機器語言程序，機器語言都是二進制代碼。匯編語言也稱符號語言，用匯編語言編寫的程序稱匯編語言程序。而高級語言因為代碼與人類語言相近，容易理解，成為現在主流編程語言。匯編語言和高級語言都必須編譯成機器語言才能執(zhí)行。高級語言程序設計經過多年的發(fā)展，分成兩類：面向過程的程序設計和面向對象的程序設計。面向過程語言如Pascal和C等命令式語言；面向對象的程序設計語言如C++、Java、VisualC++、VisualBasic、VisualC#.net等。1.1程序設計的基本概念1.1.2程序設計的一般過程1．問題分析與描述。2．確定算法。3．編寫程序代碼。4．編譯運行與調試。5．整理文檔資料。1.1.2程序設計的一般過程1.1程序設計的基本概念

程序設計方法主要包括面向過程的程序設計和面向對象的程序設計方法。

面向過程程序設計是指把代碼的編寫看成是對數據加工的過程。采用的方法主要內容有：自頂向下，逐步求精。程序按功能劃分為若干模塊，這些模塊形成調用的層次樹狀結構；模塊間的關聯盡可能的簡單，模塊的功能相對獨立；每個模塊均由順序、選擇和循環(huán)三種基本結構組成。Pascal語言、C語言屬于面向過程語言的代表。1.1.3程序設計的方法1.1程序設計的基本概念

面向對象程序設計是在吸取結構化程序設計的一切優(yōu)點的基礎上發(fā)展起來的一種新的程序設計方法。它的本質是把數據和處理數據的過程當成一個整體——對象。其不同于面向過程的主要特點在于“代碼重用”問題的解決方案。用“對象”描述事物，用“屬性”和“方法”描述對象的特征和行為，用“類”抽象化“對象”。所以更容易理解和應用。Java、VisualC#.net屬于面向對象語言的代表。1.1.3程序設計的方法1.2C語言簡介C語言是貝爾實驗室于20世紀70年代初期研制出來的，并隨著UNIX操作系統(tǒng)的日益廣泛使用，迅速得到推廣。后來，C語言又被多次改進，并出現了多種版本。20世紀80年代初（1983年），美國國家標準化協會（ANSI）根據C語言問世以來的各種版本對C語言進行了發(fā)展和擴充，制訂了ANSIC標準（1989年再次做了修訂）。本書以ANSIC標準來介紹。

本書以TurboC2.0和VisualC++6.0為學習的平臺，分別簡稱為TC和VC。這兩個平臺在C/C++學習與實驗系統(tǒng)中能直接調用并運行，方便了在圖形化操作系統(tǒng)下調試C語言的過程。因為部分程序在這兩個平臺運行結果不同，其不同之處在后面章節(jié)中都進行了說明。1.2.1C語言的發(fā)展1.2C語言簡介（1）簡潔緊湊、靈活方便。（2）運算符豐富。（3）數據結構豐富。（4）C是結構式語言。（5）C語法限制不太嚴格、程序設計自由度大。（6）C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進行操作。（7）C語言程序生成代碼質量高，程序執(zhí)行效率高。（8）C語言適用范圍大，可移植性好。1.2.2C語言的特點1.2C語言簡介1．一個說明或一個語句占一行。2．用花括號{}括起來的部分，通常表示了程序的某一層次結構。{}一般與該結構語句的第一個字母對齊，并單獨占一行。3．低一層次的語句或說明可以比高一層次的語句或說明縮進若干字符后書寫（一般縮進2個英文字符），以便看起來更加清晰，增加程序的可讀性。1.2.3C語言的書寫規(guī)則1.2C語言簡介1．源程序C語言源程序的擴展名為“.c”。2．目標程序源程序經過編譯程序翻譯所得到的二進制代碼稱為目標程序，目標程序的擴展名為“.obj”。1.2.4C程序的幾種類型文件1.2C語言簡介3．可執(zhí)行程序

目標程序與庫函數連接，形成完整的可在操作系統(tǒng)下獨立執(zhí)行的程序稱為可執(zhí)行程序?？蓤?zhí)行程序的擴展名為“.exe”（在DOS/Windows環(huán)境下）。

用戶在編輯完C語言源程序文件（*.c）后，可以通過編譯將源程序生成二進制的目標文件（*.obj）文件，然后再將目標文件連接生成可執(zhí)行文件（*.exe）。1.2.4C程序的幾種類型文件1.2C語言簡介如表1-1所示是源程序、目標程序和可執(zhí)行程序三者之間的對照關系表。如圖1-1所示為C程序編輯、編譯、連接和運行的全過程。1.3C語言程序案例【案例1-1】在計算機屏幕上輸出“WelcometoCProgram!”。打開源程序程序運行結果1.3.1第一個C語言程序1.3C語言程序案例【案例1-2】從鍵盤輸入一個圓的半徑r，求該圓的面積和周長。打開源程序程序運行結果1.3.2定義符號常量C語言程序1.3C語言程序案例

如果C程序中不只一個函數，則必須有一個函數為主函數，執(zhí)行時主函數會調用子函數，我們通過下面例程來了解有多個函數的C程序的結構。【案例1-3】從鍵盤輸入兩個整數，求這兩個整數的和。打開源程序程序運行結果如下：1.3.3有多個函數的C語言程序1.4算法

計算機解決問題所依據的步驟稱為計算機算法，或簡稱算法。正確的算法應具備以下四個基本特征。1．確定性。2．有效性。3．有窮性。4．輸入輸出。1.4.1算法概述1.4算法1．用流程圖表示算法

流程圖是用一組框圖符號表示各種操作，也稱框圖。如圖1-2所示。1.4.2算法的圖形表示1.4算法

結構化程序設計有三種基本結構：順序結構、選擇結構和循環(huán)結構，循環(huán)結構又分為當型循環(huán)和直到型循環(huán)兩種。三種結構化的流程圖如圖1-3所示。1.4.2算法的圖形表示1.4算法2．用N-S圖表示算法在N-S圖中完全去掉了流程線，全部算法寫在一個矩形框內，在該框內還可以包含其他的從屬于它的框，即由一些基本框組成一個大框。N-S圖用圖1-4所示的符號表示三種基本結構。1.4.2算法的圖形表示1.5C語言編程環(huán)境1．安裝不用安裝，直接拷貝到某磁盤上就可以直接使用。2．編程環(huán)境屏幕上顯示如圖1-5所示。其中最上面一行為TurboC2.0主菜單，中間窗口為編輯區(qū)，再下面是信息窗口，最下面一行為參考行。1.5.1turboC2.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境C語言中功能鍵F1～F10都是熱鍵，其功能如表1-2所示。熱鍵功能熱鍵功能F1激活幫助窗口，顯示與當前光標所在位置有關的操作提示信息F6切換活動窗口F2將當前文件以指定的文件名存盤F7調試程序，執(zhí)行單步操作，可進入被調用函數熱鍵功能熱鍵功能F3裝入指定文件F8調試程序，執(zhí)行單步操作，不進入被調用函數F4將程序執(zhí)行到光標所在的行暫停F9編譯、連接源程序，生成可執(zhí)行文件F5縮放當前窗口F10激活主菜單1.5.1turboC2.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境還有幾個常用的快捷鍵：

Ctrl+F9——運行程序

Alt+F5——用戶界面，查看運行結果

Alt+F9（等價于Compile）——編譯

Alt+X——退出TC

Ctrl+Y——刪除光標所在的一行

Alt+F3——選擇一個最近打開的一個文件提示：TC安裝路徑不同影響程序運行如果開始安裝時沒將TC系統(tǒng)安裝在C盤根目錄下，例如安裝在D盤根目錄下，這時就需要將“Directories”中的所有的路徑都改為D:\TC\才能正常運行調試程序。1.5.1turboC2.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境3．如何在TC中調試程序（1）設置斷點（Ctrl+F8快捷鍵，菜單“Break/watch”→“Addwatch”）。斷點就是要求程序暫停的一行，把光標移到這行，按Ctrl+F8快捷鍵，出現紅色橫條的行就是斷點所在行，一個程序中可以設置多個斷點。當再次按Ctrl+F8時，該斷點被取消。按Ctrl+F9運行程序時，在斷點處暫停，以便觀察。如果在循環(huán)中設置斷點，循環(huán)一次暫停一次。（2）單步運行（F7快捷鍵，菜單“Run”→“Traceinto”）。按一次F7，程序執(zhí)行一步，然后暫停。一般先運行到設置斷點處，再從斷點處開始單步運行。1.5.1turboC2.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境（3）即時計算表達式的值（Ctrl+F4快捷鍵，菜單“Debug”→“Evaluate”）。在程序暫停運行時，可以在對話框中輸入感興趣的表達式，看得到的值與預期的是否一致。（4）全程監(jiān)視表達式的值（Ctrl+F7快捷鍵，菜單“Break/watch”→“Addwatch”）。先按F5快捷鍵打開監(jiān)視（Watch）窗口，再按Ctrl+F7快捷鍵，輸入要一直監(jiān)視的表達式，可以在程序單步運行的過程中對每一步的結果進行監(jiān)視。如果要清除監(jiān)視的表達式，選擇“Break/watch”→“Clearallbreakpoints”命令即可。1.5.1turboC2.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境1．啟動VisualC++6.0的集成開發(fā)環(huán)境選擇“開始”→“程序”→“MicrosoftVisualStudio6.0”→“MicrosoftVisualC++6.0”命令，運行VisualC++6.0，進入VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境窗口。2．創(chuàng)建一個空的控制臺應用項目（1）選擇菜單中的“文件”（File）→“新建”（New）命令，顯示“新建”對話框，如圖1-6所示。1.5.2VisualC++6.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境（2）單擊“工程”（Project）標簽，在“工程”選項卡中選擇“Win32ConsoleApplication”（Win32控制臺應用程序）項。在“工程”（ProjectName）文本框中輸入一個項目名字，如x1_1。單擊“位置”文本框后的

按鈕，將項目文件定位到“E:\C\x1_1”，如圖1-6所示。（3）單擊“確定”（OK）按鈕，在彈出的“Win32ConsoleApplication-Step1of1”對話框中選擇“Anemptyproject”選項，如圖1-7所示。1.5.2VisualC++6.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境3．建立C源程序文件在建立完項目之后，項目中沒有任何文件，還需要在項目中添加新的源程序文件，步驟如下。（1）單擊“文件”（File）→“新建”（New），彈出“新建”對話框，如圖1-8所示。（2）在新建對話框的“文件”選項卡中選擇“C++SourceFile”（C++源程序），并在右側“文件”下面的文本框中填入文件名“x1_1.c”，單擊“確定”（OK）按鈕，完成新建的C源程序文件。此時會彈出一個空白的名為“x1_1.c”文本編輯窗口，允許用戶輸入程序代碼。1.5.2VisualC++6.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境4．編輯C源程序文件VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境，被劃分成四個主要區(qū)域：菜單和工具欄、項目工作區(qū)窗口、代碼編輯窗口和輸出窗口。1.5.2VisualC++6.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境5．建立并運行可執(zhí)行程序文件（1）單擊編譯工具條

上的生成工具按鈕，可編譯并運行程序。首先，單擊工具欄中的

“Cmplile”按鈕（或按組合鍵Ctrl+F7）進行編譯，同時在編譯窗口中顯示編譯的有關信息，再單擊

“Build”（或直接按快捷鍵F7）按鈕建立該應用程序，當出現：表示程序x1_1.exe可執(zhí)行文件已經正確無誤地生成了。（2）單擊編譯工具條

上的

“BuildExecute”按鈕（或直接按組合鍵Ctrl+F5）即可運行剛才生成的x1_1.exe文件了，并顯示運行結果。1.5.2VisualC++6.0編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境1．安裝C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)雙擊安裝壓縮文件tkc20125.zip（以2012版為例），打開tkc20125文件夾，雙擊里面的setup.exe安裝文件，單擊“下一步”按鈕系統(tǒng)默認安裝路徑為“C:\JMSOFT\CYuYan\”，單擊“下一步”按鈕，快捷方式為“C與C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)”，單擊“下一步”按鈕，附加快捷方式，默認為選中“創(chuàng)建桌面快捷方式”，單擊“下一步”按鈕，開始安裝。安裝完畢單擊“完成”按鈕。此時在桌面上會建立一個“C與C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)”快捷方式

，軟件安裝完成。1.5.3C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境2．C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)編程環(huán)境在桌面上雙擊圖標

“C與C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)”，打開實驗系統(tǒng)界面。實驗系統(tǒng)界面如圖1-10所示。1.5.3C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境3．調試運行C程序打開實驗系統(tǒng)，在代碼編輯窗口中輸入程序，單擊工具欄中的“保存”按鈕，彈出“保存”對話框，選擇位置，輸入源程序文件名，如x1_2.c，單擊“保存”按鈕，完成保存。在工具欄上單擊“運行”

按鈕，則彈出“運行”窗口，允許用戶輸入數據并運行。如果程序有錯誤，則在“提示窗口”中顯示錯誤信息，并自動將光標停在錯誤行，讓用戶改正。1.5.3C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)編程環(huán)境1.5C語言編程環(huán)境4．設置編譯器選項點擊菜單中“工具”下面的“選項”，彈出“選項”對話框，如圖1-12所示。在編譯器中單擊“TurboC2.0”，即可以使用TC編譯程序，若將該選項下面的復選框“TC支持WIN7繪圖”選中，則可以運行TC中的圖形庫文件應用程序；如果單擊“VisualC++6.0”，則編譯器會選擇VC6。如圖1-13所示。這兩種編譯器對絕大部分C語言程序運行結果是相同的，但有些地方不一樣，我們在后面會進行分析講解。1.5.3C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)編程環(huán)境本章小結

本章主要介紹了C語言的基礎知識，主要包括程序設計的概念、算法的特點、程序設計算法的圖形表示法（包括流程圖表示法和N-S圖表示法兩種）、C語言的特點、TurboC2.0、VisualC++6.0、C/C++程序設計學習與實驗系統(tǒng)三個集成開發(fā)環(huán)境、上機步驟和常用熱鍵等，讀者應熟練掌握