C語言第1章C語言概述.ppt

1、第一章C語言概述,蘭州理工大學(xué),第一章 C語言概述,1.1 C語言的起源 1.2 C語言是中級語言 1.3 C語言是結(jié)構(gòu)化語言 1.4 C語言是面向程序員的語言 1.5 編譯和解釋 1.6 C語言程序結(jié)構(gòu) 1.7 術(shù) 語 1.8 幾種集成編譯環(huán)境,1.1 C語言的起源,1.1 C語言的起源,C語言的發(fā)展過程,C Dennis Ritchie (1973),B Ken Thompson 美國貝爾實驗室（1970）,BCPL( Basic Combined Programming Language) Martin Richards 英國劍橋大學(xué)（1967年）,BCPL和B語言不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型,C語言

2、支持?jǐn)?shù)據(jù)類型,1.1 C語言的起源,C語言的發(fā)展過程 ALGOL60- CPL- BCPC- B- C- 標(biāo)準(zhǔn)C- ANSI C- ISO C ALGOL60：一種面向問題的高級語言。離硬件較遠(yuǎn)，不適合編寫系統(tǒng)程序。 1963年，劍橋大學(xué)將ALGOL60發(fā)展成CPL（Combined Programming Language)：CPL規(guī)模大，實現(xiàn)困難。 1967年，劍橋大學(xué)的Matin Richards 對CPL語言進(jìn)行了簡化，產(chǎn)生了BCPL語言。 1970年，美國貝爾實驗室的Ken Thompson對BCPL進(jìn)一步簡化成一種很簡單接近硬件的語言-B語言。并用B語言寫了第一個UNIX操作系統(tǒng)。

3、 B語言精練、接近硬件，但太簡單，數(shù)據(jù)無類型。,1.1 C語言的起源,C語言的發(fā)展過程 ALGOL60- CPL- BCPC- B- C- 標(biāo)準(zhǔn)C- ANSI C- ISO C 1973年，貝爾實驗室的D.M.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計出一種新的語言-C語言。C語言誕生后，很快用C語言改寫Unix ，并移植到其它計算機(jī)系統(tǒng)。 1977年Dennis M.Ritchie 發(fā)表了不依賴具體機(jī)器系統(tǒng)的C語言編譯文本可移植的C語言編譯程序。 1978年貝爾實驗室正式發(fā)表了語言。同時由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的“THE C PROGRAMMING LANGUA

4、GE”一書K /* printf(世界, 你好n); */ getch(); ,1.6 C語言程序結(jié)構(gòu),例2： /* exsampe 2 */ #include stdio.h main() int a=5, b=6; int c=a+b; printf(%d,c); getch(); ,1.6 C語言程序結(jié)構(gòu),C語言程序有以下特點(diǎn)： C程序都由一個或多個函數(shù)組成（C是函數(shù)型語言，函數(shù)是C語言程序的基本單元）； 有且僅有一個main（）函數(shù)，稱為主函數(shù)。它在程序開始運(yùn)行時首先被調(diào)入執(zhí)行。 C程序是由一個個語句組成，語句均由分號“；”結(jié)尾； 一行可以寫多個語句；一個語句可以寫在多行上； C程序用

5、大括號“ ”表示程序的范圍和層次關(guān)系。每個函數(shù)、復(fù)合語句都用一對大括號括起來； C程序的關(guān)鍵字（和變量）習(xí)慣上使用小寫英文字母。而宏定義的“宏名”通常用大寫字母； C程序通常會有#號開頭的一些編譯預(yù)處理代碼行，如：包含頭文件（*.h），宏定義等。 程序可以有注釋，用“/ * */”或“/”標(biāo)注。,1.6.1 庫和鏈接,C語言編譯器的實現(xiàn)者已編寫了大部分常見的通用函數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，以完成最常見的任務(wù)。 標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫作為構(gòu)成程序的基本構(gòu)件。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中的庫函數(shù)可以反復(fù)使用（調(diào)用）。 鏈接器（Linker）把編寫的程序同標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中找到的目標(biāo)碼結(jié)合起來，稱為鏈接（Link）。鏈接生成可執(zhí)行程序。 某

6、些C編譯程序帶有自己的鏈接程序，有些則使用操作系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)鏈接程序。 程序員也可以編寫自己的函數(shù)，這些函數(shù)也可以放在一個庫（可能是標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，也可能是自己的函數(shù)庫）中，反復(fù)使用（編譯程序通常會提供一個庫管理應(yīng)用程序）。,1.6.1 庫和鏈接,函數(shù)庫中的函數(shù)是可重定位（Relocaltable）的，意味著其中機(jī)器碼指令的內(nèi)存地址并未絕對確定，只有偏移量是確定的。把程序與標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中的函數(shù)相鏈接時，內(nèi)存偏移量被用來產(chǎn)生實際地址。,1.6.2 分別編譯,多數(shù)短程序都可以完全放進(jìn)一個源文件； 隨著程序長度的增加，編譯時間也大幅度增加（常使人無法忍耐）； 因此，C語言允許將一個程序分塊寫在多個文件中，

7、每一個文件可單獨(dú)編譯。 分別編譯的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)程序代碼改變后，只需重新編譯改變了的文件，而不必重新編譯全部程序。這可以節(jié)省大量時間。,1.6.3 編譯C語言程序,編譯C語言程序包括以下三步： （1）程序設(shè)計（編輯源程序，或稱源代碼）； （2）程序編譯（生成目標(biāo)碼）； （3）目標(biāo)碼與庫函數(shù)鏈接，生成可執(zhí)行代碼 。 編譯、鏈接與運(yùn)行過程中通常會有錯誤，查錯與改正錯誤的過程通常稱為調(diào)試。 大多編譯程序提供一個集成開發(fā)環(huán)境 (Integrated Development Environment IDE)，程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試與運(yùn)行是一體化的。 也有的編譯程序沒有集成開發(fā)環(huán)境，程序員必須用獨(dú)立的編

8、輯程序編程。 某些字處理軟件產(chǎn)生的文件含控制碼和非打印字符（包括漢字及全角符號），編譯程序會拒絕接受。,1.6.3 編譯C語言程序,右圖是編譯C語言程序的全過程。,1.6.4 C語言的內(nèi)存映象,一個已完成編譯的C語言程序取得并使用四塊在邏輯上不同、且用于不同目的的內(nèi)存區(qū)域。 第一塊區(qū)域含有程序代碼，相鄰的一塊內(nèi)存區(qū)域存放全局變量； 其它兩塊分別是： 棧（Stack）： 用來處理程序運(yùn)行的許多事務(wù)，保存函數(shù)調(diào)用時的返回地址、函數(shù)的變元、局部變量以及CPU的當(dāng)前狀態(tài)。 堆（Heap) ：是一個自由內(nèi)存區(qū)域，程序可利用C語言的動態(tài)分配函數(shù)，由此取得用于鏈表和樹等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要的內(nèi)存。,1.6.4 C

9、語言的內(nèi)存映象,圖：,1.7 術(shù)語,源代碼（Source Code）：用戶可編輯、閱讀的程序文本，源代碼是C語言編譯程序的輸入。 目標(biāo)碼（Object Code)：由源代碼經(jīng)編譯器編譯而產(chǎn)生的機(jī)器碼。目標(biāo)碼是鏈接程序的輸入。 鏈接程序（鏈接器）（Linker）：可把分別編譯產(chǎn)生的目標(biāo)碼與標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)鏈接為完整的可執(zhí)行程序（.exe）的軟件程序。 函數(shù)庫（Library）：存放可被用戶程序引用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。包括所有I/O操作及其它有用的子程序。 編譯時（Compile Time）：編譯時出現(xiàn)的事件。在編譯期間出現(xiàn)的錯誤通常是語法錯誤。 運(yùn)行時（Run Time）：運(yùn)行時出現(xiàn)的事件。,1.8 幾種集成

10、編譯環(huán)境,1.8 幾種集成編譯環(huán)境,全國計算機(jī)等級考試-二級C語言程序設(shè)計（08版）,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,例子：,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,利用Visual C+ 6.0集成環(huán)境開發(fā)C程序的過程如下： 1.啟動Visual C+ 6.0環(huán)境 2.編輯源程序文件 3.編譯和連接 4.執(zhí)行,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,1.啟動Visual C+ 6.0環(huán)境,方法：單擊 “開始”-“程序”-“Microsoft Visual studio 6.0”-“Microsoft Visual C+ 6.0”命令，啟動Visual C+，V

11、C+6.0主窗口如下：,菜單欄,項目工作區(qū),標(biāo)題欄,輸出區(qū),工具欄,狀態(tài)欄,文件編輯區(qū),1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,2. 編輯源程序文件 （1）建立新工程項目 單擊“文件”-“新建”，彈出“新建”對話框。 單擊“工程”選項卡；單擊“Win32 Console Application”選項；“工程”文件框中輸入項目名，如“gc1”和“位置”框輸入或選擇新項目所在位置，單擊“確定”按鈕。 彈出“Win32 Console Application Step 1of 1”對話框。 單擊“An empty project”按鈕和“完成”按鈕。系統(tǒng)顯示“新建工程信息”對話框。單擊“確定

12、”按鈕。,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,2. 編輯源程序文件,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,2. 編輯源程序文件 （2）建立新項目中的文件 單擊“文件”-“新建”，彈出“新建”對話框。 選擇“文件”選項卡。單擊“C+ Source File”選項，在“文件”文件框中輸入文件名，單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)自動返回VC6主窗口。 顯示文件編輯區(qū)窗口，在文件編輯區(qū)窗口輸入源程序文件。,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,2. 編輯源程序文件,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,3. 編譯和連接 方法一：選擇主窗口菜單欄中“編譯”菜單項；系統(tǒng)彈出下拉菜單，選擇“構(gòu)件”菜單命令。 方法二：單擊主窗口編譯工具欄上的 “Build”按鈕進(jìn)行編譯和連接。,1.8.1 Visual C+ 6.0運(yùn)行環(huán)境,4. 執(zhí)行 方法一：單擊“編譯”菜單中“執(zhí)行”命令。 方法二：單擊主窗口編譯工具欄上的 “Build Execute”按鈕來執(zhí)行編譯連接后的程序。,1.8.2 Turbo C 2.0運(yùn)行環(huán)境,Turbo C 2.0界面如下：,1.8.3 WIN-TC運(yùn)行環(huán)境,1.8.3 WIN-TC運(yùn)行環(huán)境,由于Turbo C 2.0(簡稱TC2.0)是基于DOS的，不支持鼠標(biāo)操作、字體大小不能調(diào)整、文本復(fù)制步驟繁瑣、不支持中文輸入輸出