1、C語言程序設計,陳曦,課堂紀律,OPEN；開放你的頭腦：上課要積極思考。 CLOSE；關閉你的手機，不準討論與課堂無關的事情。 完成教師布置的作業(yè)。 本學期點名N次，一次不到扣5分。無故缺課累計超過總學時的1/3（5次）或缺交作業(yè)及實驗報告1/4，不得參加考試。,為什么要學習這門課程？,學校教學安排 報考全國計算機等級考試二級、三級的基礎 是深入學習計算機技能的基礎 是學習其它程序設計語言的基礎,第1章 C語言概述,1.1 C語言出現(xiàn)的歷史背景,1.2 C語言的特點,1.3 簡單的C語言程序介紹,1.4 運行C程序的步驟和方法,本章小結,1.1 C語言出現(xiàn)的歷史背景,兩個說不同母語的人的對話方

2、式： 一方學另一方的語言 雙方都學習一種第三方語言 人與計算機的對話方式： 計算機學習人的語言（自然語言理解） 人學習計算機的語言 學習第三方語言,機器語言,計算1+1,10111000 00000001 00000000 00000101 00000001 00000000,匯編語言,C語言,#include main() printf(%dn, 1+1); ,C語言的創(chuàng)世紀,一切從一個叫“Space Travel”的電子游戲開始 為了讓他的游戲能在PDP-7上運行，Ken Thompson用匯編語言給PDP-7寫了一個操作系統(tǒng)UNIX 匯編太不好用了，Thompson需要高級語言 試驗了一

3、些高級語言，包括Fortran，都不理想 他在BCPL基礎上，自己設計了一個B語言 UNIX開始發(fā)展，B也不夠用了 Dennis Ritchie加入，把B改造成C 開始用C重寫UNIX,Ritchie和Thompson在開發(fā)UNIX,接受美國國家技術勛章,C程序設計語言,是一種高級語言 高級語言并不是“高級”，只是相對低級語言，在一個高的級別上進行編程 歷史悠久，戰(zhàn)勛卓著 誕生于上世紀70年代初，成熟于80年代（C89），修訂與90年代（C99） 很多重量級軟件都是用C寫的 上天入地，無所不能 幾乎沒有不能用C寫出來的軟件，沒有不支持C的系統(tǒng) 很多流行語言、新生語言都借鑒了它的思想、語法 從C

4、+，到Java，再到C#，還有php等,計算機的層次,硬件（Hardware）,操作系統(tǒng)（OS）,應用程序（Application）,應用平臺,基于平臺的應用程序,低級語言的地盤,高級語言的地盤,C語言的地盤,C語言的祖師爺Dennis M. Ritchie,http:/www.cs.bell-,Ritchie漫畫像,C is quirky, flawed, and an enormous success.,C詭異離奇，迷霧重重，卻獲得了巨大的成功,基礎之基礎,軟件、程序和命令 計算機基本工作過程 編譯運行、解釋執(zhí)行,1、軟件、程序以及命令,軟件是將一組程序組織起來 每個程序由一組指令組成,2

5、、計算機基本工作過程,整個過程的執(zhí)行者是硬件，但硬件是受軟件控制的 編程，就是編寫軟件，使硬件按照人的意圖工作,3、編譯運行,編譯過程 程序員（Programmer）編寫程序源代碼（Source Code） 編譯器（Compiler）把源代碼轉換為可被計算機理解的機器代碼（Machine Code），并把機器代碼以可執(zhí)行文件（Executable File）的形式保存在磁盤上 軟件的運行 計算機把機器代碼讀入到內(nèi)存（Memory），由CPU運行這些代碼，讀取輸入（Input），產(chǎn)生輸出（Output），完成程序員預定的功能,編譯語言,一種編譯語言對應一種編譯器 程序員按照該語言的語法編寫程序源

6、代碼，把自己的意圖融入到代碼中 編譯器讀入源代碼，把程序員的意圖轉換成可執(zhí)行程序，供他人使用,C語言,可執(zhí)行程序,編譯器,1.2 C語言的特點,語言簡潔、緊湊、靈活 運算符和數(shù)據(jù)類型豐富 程序設計結構化、模塊化 生成目標代碼質量高 可移植性好,演示三個簡單程序 觀察C程序結構,【例1】向屏幕上輸出一句話： Hello，world！,1.3 簡單的C語言程序介紹,#include void main( ) printf(“Hello world！n); ,【例1】,預處理命令,主函數(shù),函數(shù)體,超級無敵考考你,如何把“hello”和“world” 分別打印在兩行？,#include void ma

7、in( ) int a,b,c; scanf(“%d%d”, ,【例2】定義簡單變量，求計算結果,int max(int x,int y) int z; if(xy) z=x; else z=y; return z; void main() int a,b,c; scanf(%d%d, ,/*用戶自定義函數(shù)*/,【例3】定義用戶函數(shù)，求兩個數(shù)的最大值,/* 主函數(shù) */,/* 調用用戶自定義函數(shù) */,C程序是由函數(shù)組成的。 每個程序有且只有一個main（）主函數(shù)。 用戶自定義的函數(shù)獨立于主函數(shù)，位置位于主函數(shù)前后都可以。C程序總是以main（）函數(shù)作為入口開始執(zhí)行，結束于main（）的最后一

8、條語句。 每個函數(shù)都由函數(shù)首行信息和函數(shù)體構成。 C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出的操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成的。 以# 開始的預處理命令寫在整個程序開始之處。,C程序框架結構,【分析與總結】,代碼如何執(zhí)行？,C語言常用的集成開發(fā)環(huán)境： Visual C+ 6.0 Turbo C+3.0 WINtc,1.4 運行程序的步驟和方法,注意觀察： （提問） 如何新建文件？ 如何輸入源程序？ 如何保存或命名？ 如何編譯源文件？ 如何組建和運行源文件？ 如何查看結果？,VC環(huán)境操作總結,文件新建C+source文件 輸入源程序在右側的主窗口？ 保存：文件保存；或CtrlS

9、編譯：組建編譯，或CtrlF7 信息提示窗口（下方） 組建：F7；運行：CtrlF5 查看結果：press any key to continue？,上機輸入與編輯源程序.c 對源程序進行編譯 .obj 與庫函數(shù)連接 .exe 運行.exe程序,C程序上機,補充兩點： 每個默認工作空間只能生成一個.exe文件，因此當再建一個新的C源程序時，需： “文件” “關閉工作空間” 然后再“文件”“新建”C+source文件 2.建立個人文件夾，將你的程序放在其中，清晰易查找。,編程小練,現(xiàn)在我們能編寫簡單程序嗎？,仿照例1編寫程序：向屏幕上輸出一句話“我的名字是 .”。,仿照例2編寫程序：求三個數(shù)的平

10、均數(shù)。補充一個數(shù)據(jù)類型float,代碼風格,#include /* 對 fahr = 0, 20, ., 300 打印華氏溫度與攝氏溫度對照表 */ void main() int fahr, celsius; int lower, upper, step; lower = 0; /* 溫度表的下限 */ upper = 300; /* 溫度表的上限 */ step = 20; /* 步長 */ fahr = lower; while (fahr = upper) celsius = 5 * (fahr-32) / 9; printf(%dt%dn, fahr, celsius); fahr

11、= fahr + step; ,沒有代碼風格,#include void main()int fahr,celsius; int lower,upper,step; lower=0;upper=300;step=20; fahr=lower; while (fahr=upper) celsius=5*(fahr-32)/9; printf(%dt%dn,fahr,celsius); fahr=fahr+step;, The International Obfuscated C Code Contest 兩個獲獎的例子：dance.c、sqrt.c,fc2.

12、c,初識scanf函數(shù),輸入數(shù)據(jù)使用輸入函數(shù)： scanf(%d%d,說明： 輸入整型數(shù)（int）用d，輸入實數(shù)類型（float）用f，輸入幾個變量值就用幾個格式符；例如： scanf(%f%f%f, 第二部分參數(shù)是變量的名稱前加運算符“ 輸出變量值： printf(sum is %dn, sum);,若干程序語句按順序書寫，按順序執(zhí)行； 每條語句以分號“ ；”結束； 一個復雜的語句也可以寫成幾行，用反斜杠 表示續(xù)行；幾個簡單語句也可寫在一起，都必須用“;”作為每句結束標志。 通常變量定義放在開始部分； 語句后面可以有注釋，注釋內(nèi)容放在 /* */內(nèi),程序體的基本語法要素,【總結1】,【回答】

13、如果程序中處理的數(shù)據(jù)需要由用戶在運行程序時確定，應該用scanf（）函數(shù)輸入；如果數(shù)據(jù)不需用戶確定，而由程序自身確定，可直接賦值。,【思考】你知道以下兩種方法為變量輸入已知值的不同嗎？,main() int a,b,c; a=4; b=5; c=a+b; printf(“sum is %dn”,c); ,main() int a,b,c; scanf(“%d%d”, ,基本編程經(jīng)驗,程序由 “輸入處理輸出” 三個模塊組成。 輸入時通常先定義變量，然后用輸入函數(shù)scanf（）輸入數(shù)據(jù)，或直接給變量賦值。 程序的關鍵算法語句。 使用輸出函數(shù)，如printf（）輸出結果。,【總結2】,讓我們一起分析

14、、編寫一個程序吧,【實例】某鐵桶廠應客戶要求定做一批鐵桶，客戶給出了鐵桶的規(guī)格，高30cm，半徑10cm，共訂做1500個鐵桶。工廠接到訂單后需馬上計算出所需的原材料組織生產(chǎn)。,分析： 我們知道鐵桶為圓柱形，其表面積的計算可以利用數(shù)學公式： S=2RH+2R2 為了計算S的值，我們首先需要向計算機輸入兩個已知值R和H，計算機根據(jù)上面的公式進行運算，得到一只鐵桶的鐵皮用量，然后計算N只鐵桶的總鐵皮用量，最后輸出計算結果。 因此上面程序的工作步驟可以描述為： 1. 定義四個變量S，R，H，N。 2. 為R，H，N輸入已知值。 3. 利用公式S=2RH+2R2求表面積S。 4. 求總用量SSN。 5

15、. 輸出最后結果S 6. 結束。,#include void main() float s,r,h; /* 定義變量s表示面積，r表示半徑，h表示桶高 */ int n; /* 定義變量n表示桶的數(shù)量 */ r=10; h=30; n=1500; /* C語言的輸入函數(shù)， 從鍵盤上接受用戶輸入的已知值分別送給變量r，h和n */ s=2*3.14*r*h+3.14*r*r*2; /* 計算一個桶的表面積 */ s=s*n; /* 求n只桶的總表面積 */ printf(“Total area is %.2fn”,s); /* 輸出總鐵皮用量 */ ,運行程序吧！,【實例5】利用系統(tǒng)庫函數(shù)實現(xiàn)數(shù)

16、學運算，求xy。 #include /*系統(tǒng)標準輸入、輸出函數(shù)庫*/ #include /*系統(tǒng)數(shù)學函數(shù)庫*/ void main() double x,y,Result; /*定義兩個輸入變量x,y及輸出變量Result*/ printf(Please enter x,y for pow(x,y):); /*提示輸入x和y的值*/ scanf(%lf%lf, /*輸出結果值*/ ,double是雙精度實數(shù)類型,1.3.2 C語言的標準 在C語言程序中，函數(shù)下面的組成單位是語句。 語句有表達式語句、流程控制語句和塊語句。 1. 表達式語句 C語言程序的具體計算過程是由表達式完成的。表達式是由運

17、算符（如上述+，=等）、變量（如上述s，sum，a，b，x等）和常量（如上述2，3，0.19199等）組成。前面使用過的 s = add(2,3) sum = a + b x=sin(0.19199) 都是表達式。表達式加上語句結束符（分號）就構成表達式語句。,2. 流程控制語句 一般說來，程序中的語句是按照書寫順序執(zhí)行的。但是，有些情況下，需要改變默認的執(zhí)行順序，如下圖。前者稱為選擇控制，后者稱為重復控制。,（a）選擇結構 （b）重復結構 圖1.10 兩種基本的流程控制結構,3. 塊語句 塊語句也稱為復合語句，就是用一對花括號將一組語句括起來。在一個塊語句中可以包括若干聲明和若干語句。,1.

18、3.3 名字與聲明 1. 標識符與關鍵字 標識符也稱為名稱。變量的名字、函數(shù)的名字、文件的名字等，都是關鍵字。在C語言程序中，所使用的標識符應當符合如下的詞法規(guī)則： (1)標識符是大小寫字母、數(shù)字和下劃線組成的序列，但不能以數(shù)字開頭。 例如：sum,average,_total,Class,day,stu_name,p405 不合法的標識符：M.D.John,$123,#33,3D64,ab (2) C語言區(qū)別同一字母的大小寫 例如：sum不同Sum。BOOK不同book。,(3) C99要求C編譯器能識別的標識符長度為不少于63個有效字符。 (4)標識符不能與“關鍵詞”同名。 (5)建議：標

19、識符命名應當有一定的意義，做到見名知義。名字不要太短，一般函數(shù)名盡量使用動賓結構，如PrintCalendar、IsPrime等。,表1.1 C99關鍵字,2. 聲明 聲明也稱為說明，它的作用非常重要，包括如下一些： 告訴編譯器，一個名字是與哪個實體聯(lián)系，不能張冠李戴。 告訴編譯器，也要程序員明白這個實體的類型。 告訴編譯器，這個實體什么時候建立？在什么范圍內(nèi)可以使用？,1.3.4 變量及其賦值 1. 變量 變量（variable）是一種程序實體。它具有一個值，并且這個值是可以通過程序操作改變的。 2. 變量的賦值運算 在C語言中，符號“=”稱為賦值運算符，它連接了左右兩個操作數(shù)(即運算量)：

20、右操作數(shù)也稱右值,可以是一個表達式，左操作數(shù)也稱左值（lvalue），只能是變量。賦值操作的過程是把右操作數(shù)的值先轉換成左操作數(shù)（變量）的類型，并把該值存放到左操作數(shù)（變量）中。例如,int a； a = 2.6； printf(“%d”,a);,結果為,2,這是因為計算機在執(zhí)行上述語句時，首先將2.6舍去小數(shù)部分截尾（truncation）成整型，賦值給變量a。,應當注意，賦值運算符是“=”。這個符號不是等號。例如,int a = 2, b = 3; a = a + b；,的操作是把表達式a + b的值(2 + 3)送到（賦值給）變量a。即經(jīng)上述操作后，變量的a的值由2變?yōu)?。圖1.13表明

21、這一操作過程：先計算a + b的值，然后把這個結果送到變量a中。于是，變量a的值由2變?yōu)?。,圖1.13 a = a + b的操作過程,賦值運算符具有“自右至左” 的結合性，例如,int a = 0,b = 0,c = 0; a = b = c = 5 + 3；,相當于,int a,b,c; a = (b =(c = （5 + 3）)；,即先計算把5 + 3的值，得8，賦值給變量c；再把變量c的值（8）賦值給變量b；最后把變量b的值（8）賦值給變量a。圖1.14表明這一操作過程。執(zhí)行的結果，a、b、c三個變量中的值均為8。也就是說，從一個變量向另一個變量賦值后，原來變量中的值并不會消失或改變。

22、所以，賦值操作相當于拷貝，而不是移動。,（c） 執(zhí)行操作b = c = 5 + 3后變量a、b、c的值,（b）執(zhí)行操作c = 5 + 3后變量a、b、c的值,（a） 操作前變量a、b、c的值,（d）執(zhí)行操作a = b = c = 5 + 3后變量a、b、c的值,圖1.14 a = b = c = 5 + 3的操作過程,1.3.5 算術運算 1. C語言的基本算術運算符,表1.3 C語言中的基本算術運算符及其說明,說明： （1）這幾個算術運算符的運算對象有兩個，所以也稱為雙目算術運算符。 （2）這幾個算術運算符的優(yōu)先級別為：*、/、%高于+、-。并且它們都比賦值運算符的優(yōu)先級別高。 （3）這幾個

23、算術運算符均為“自左至右”。 （4）需要特別注意的是整數(shù)除和模運算的結果都是整 數(shù)。 例1.6 分析下面的程序的執(zhí)行結果。,/* 文件名：ex010601.c */ #include void main() printf (300 * 2 / 3 = %dn,300 * 2 / 3); printf (2 / 3 * 300 = %dn,2 / 3 * 300); ,結果完全不同：,300 * 2 / 3 = 200 2 / 3 * 300 = 0,原因在于算術運算符具有自左至右的結合性，即對于第1個表達式語句，執(zhí)行的順序為： 300 * 2 = 600，600 / 3 = 200 對于第2個

24、表達式語句，執(zhí)行的順序則為： 2 / 3 = 0（注意是整數(shù)相除），0 * 300 = 0 因此，使用整數(shù)除，應當特別小心。,2. 自反算術賦值運算符 a = a + b 它的作用是將變量a的值加上變量b的值，再送回到變量a中。為此C語言為這種運算提供了一種簡潔形式： a + = b 這種復合運算符稱為自反算術賦值運算符。 - = (自反減賦值) * = (自反乘賦值) / = (自反除賦值) % = (自反模賦值) 自反算術賦值的結合方向與賦值運算符一樣，為自右向左。另外，它的優(yōu)先級別相當?shù)?，與賦值是同一級別。例如表達式語句：,c = b * = a + 2；,相當于如下兩個表達式語句：,b = b * (a + 2)； c = b；,3. 自加和自減運算 自反算術賦值運算中有兩種更特殊的情況，即： i = i + 1 即 i += 1 和 i = i - 1即 i -= 1 這是兩種極為常用的操作。把i稱為計數(shù)器，用來記錄完成某一工作的次數(shù)。C語言為它們專門提供了兩個更簡潔的運算符： i +或+ i 和 i -或- i 前一種(i +和i -)稱為后綴形式；后一種(+ i和- i)稱為前綴形式，都稱為自加或自減運算符。,例如：,int i = 5； i +; y = i；,與,int i = 5； +