c语言及程序设计概述

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1、C 语 言 程 序 设 计,主 讲：叶 斌 E-mail: yebin88,2019/11/8,2,课程安排,总学时： 64学时（理论40学时 实验24学时） 教材： C语言程序设计 (第一版). 叶斌,陈世强主编，北京:科学出版社,2012年6月 参考教材： C语言程序设计(C99版) .陈良银, 游洪跃, 李旭伟主编. 北京: 清华大学出版社, 2006 C语言程序设计(第四版)谭浩强著.北京:清华大学出版社,2010 C语言程序设计教程（第2版）.李丽娟主编.北京: 人民邮电出版社, 2009,2019/11/8,3,第1章 C语言及程序设计概述,【学习目标】 掌握程序、程序设计语言及程

2、序设计方法等基本概念；了解计算机求解问题的基本过程；了解C语言的发展及特点；掌握C语言程序的基本结构以及C语言的基本语法单位；掌握C语言程序的开发过程与开发环境。 【重 难 点】 重点：程序设计语言与程序设计方法的基本概念，C语言基本语法单位以及C语言程序的基本结构。 难点：计算机求解问题的基本过程，C语言源程序生成可执行程序的过程。 【教学安排】 学时：2学时,2019/11/8,4,1.1 程序与程序设计语言,1.1.1 程序的概念 什么是计算机程序？ 计算机程序是指可以被计算机或其他信息处理装置连续执行的一条条指令的集合。 程序是一组有序的指令（是能够完成特定任务的指令序列）。 使用程序

3、设计语言编写的用来使计算机完成一定任务的一系列命令的集合便构成程序。 编写程序的工作则称为程序设计。,2019/11/8,5,1.1 程序设计语言与程序设计,什么是程序设计语言？ 为人和计算机之间都能识别和交流而制定的一种特定语言，这种特定的语言就是程序设计语言。 可以从不同的角度对程序设计语言进行分类:,低级语言,高级语言,从应用范围分,从程序设计方法分,从与机器的联系程度分,2019/11/8,6,只有用机器语言编写的源程序才能在计算机上直接执行，用其他语言编写的源程序都需要翻译后才能被计算机所理解并执行。用于语言翻译的工具称为语言处理程序或翻译程序，用不同的程序设计语言编写出来的源程序，

4、需要使用不同的语言处理程序来翻译。通过语言处理程序翻译后的目标代码称为目标程序。,1.1 程序设计语言与程序设计,2019/11/8,7,高级语言源程序的翻译方式： 解释方式解释程序,编译方式编译程序,1.1 程序设计语言与程序设计,2019/11/8,8,1.1 程序与程序设计语言,1.1.2 程序设计语言的发展 人们常把编写程序的过程称为程序设计。在进行程序设计时离不开程序设计语言。程序设计语言的种类很多，从其发展历史以及功能情况来划分可以大致划分成五个阶段： 1、机器语言： 计算机可以直接识别和执行的二进制语言。 如： 加法指令: 1 0 0 0 0 0 0 0 减法指令: 1 0 0

5、1 0 0 0 0 特点：计算机可以直接识别和执行，效率高，节省内存；但难以阅读和记忆。,2019/11/8,9,1.1 程序与程序设计语言,2、汇编语言： 用“助记符”来表示机器指令。 如： ADD A, B SUB A, B 计算机不能直接识别和执行用汇编语言编写的源程序，它必须经过一个叫汇编程序的系统软件翻译成机器语言程序（即目标程序）后才能执行。 3、算法语言： 即高级语言，不依赖于机器，降低了编程的难度。 如：C、PASCAL、FORTRAN等，用+和-来 表示加减运算。 计算机也不能直接执行算法语言描述的源程序，必须先经过编译程序或解释程序翻译成目标程序后，才能由计算机执行。,20

6、19/11/8,10,1.1 程序与程序设计语言,4、面向任务的程序设计语言： 是非过程化的语言，不需要知道问题是如何求解的。 例如：要从某学生表SS用数据库（SQL）查询语言获取表中记录的信息，采用SELECT语句，描述如下： SELECT SSNO,SSNAME,SSAGE,SSSEX FROM SS 5、面向对象的程序设计语言： 认为系统是由许多对象组成的，对象通过消息相互 联系和相互作用，从而完成系统的功能。如C+， 设计的程序更易懂, 更适合更大规模的程序开发。,2019/11/8,11,1.1 程序与程序设计语言,1、C语言的发展概况 起源于1968年发表的CPL语言 。 语言是美

7、国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室于70年代初研制出来的。发明者是Dennis . M . Ritchie。1978年，由 B . W. Kernighan和D . M . Ritchie合著的The C Programming Language一书，称之为“K&R”标准。后来又被多次改进，并出现了多种版本。1983年开始，美国国家标准化协会（ANSI），根据语言问世以来各种版本对语言的发展和扩充，制定了ANSI C标准，于1989年颁布，称为C89标准。1994、1995年又两次做了修订，即C89的95修正案。1999年产生了C99新标准。 目前在微型计算机上使用的有Microsoft C

8、，Quick C，Turbo C，Borland C 等多种版本。,1.1.3 C语言的发展及特点,2019/11/8,12,1.1 程序与程序设计语言,1）语言简洁、紧凑，使用方便、灵活 2）具有结构化的控制语句，以函数作为程序模块以实现程序的模块化。 3）数据类型丰富 4）允许直接对位、字节和地址进行操作 5）可直接操纵硬件 6）生成的目标代码质量高，程序执行效率高 7）可移植性好,2、C语言的特点,2019/11/8,13,1.2 程序设计方法,程序设计：使用某种程序设计语言编写一些代码来驱动计算机完成特定功能的过程。 算法：用计算机解题的方法和步骤。 程序设计的基本过程：分析所求解的问

9、题，抽象数学模型，设计合适的算法，编写程序(编写代码)，调试运行直至得到正确结果、编写程序文档等阶段。,2019/11/8,14,1.2 程序设计方法,程序设计的基本过程,2019/11/8,15,1.2 程序设计方法,1.2.1 结构化程序设计方法 1. 结构化程序设计特征 结构化程序设计的特征主要有以下几点： （1）以三种基本结构（顺序、分支、循环，详细内容参考第3章）的组合来描述程序； （2）整个程序采用模块化结构； （3）有限制地使用goto转移语句，在非用不可的情况下，也要十分谨慎，并且只限于在一个结构内部跳转，不允许从一个结构跳到另一个结构，这样可缩小程序的静态结构与动态执行过程之

10、间的差异，使人们能正确理解程序的功能；,2019/11/8,16,1.2 程序设计方法,（4）以控制结构为单位，每个结构只有一个入口，一个出口，各单位之间接口简单，逻辑清晰； （5）采用结构化程序设计语言书写程序，并采用一定的书写格式使程序结构清晰，易于阅读； （6）注意程序设计风格。 2. 自顶而下的设计方法 结构化程序设计的总体思想是采用模块化结构，自上而下，逐步求精。,2019/11/8,17,1.2 程序设计方法,面向对象程序设计方法（Orient Object Programming，缩写为OOP）认为客观世界是由各种各样的实体组成的，这些实体就是面向对象方法中的对象。对象之间的交互

11、通过发送消息来实现，从而驱动程序执行来完成系统的功能。 面向对象程序设计把数据看作程序开发中的基本元素，并且不允许它们在系统中自由流动。它将数据和操作这些数据的函数紧密的连结在一起，并保护数据不会被外界的函数意外的改变。,1.2.2 面向对象程序设计方法,2019/11/8,18,1.3 C语言程序的基本结构,一个完整的语言程序，是由一个main()函数（又称主函数）和若干个其它函数结合而成的，或仅由一个main()函数构成 /*功能：仅由main()函数构成的语言程序示例*/ /*源程序名：CH0105.C*/ /*01*/ #include /*02*/ main() /*03*/ /*0

12、4*/ printf(“Hello World!n”); /*05*/ 程序运行时，在屏幕上显示一行英文：Hello World! 。,说明： （1）main是主函数的函数名，表示这是一个主函数。 （2）函数调用语句，printf函数的功能是把要输出的内容送到显示器去显示。 （3）printf函数是一个由系统定义的标准函数，可在程序中直接调用。 （4） #include是编译预处理命令，其作用是将某个已经存在的文件包含到程序中。,2019/11/8,19,1.3 C语言程序的基本结构,1.3.1 C程序的结构特点 （）一个语言源程序可以由一个或多个源文件组成。 （）每个源文件可由一个或多个函数

13、组成，关于函数的内容将在以后第四章介绍。 （）函数是语言程序的基本单位。一个源程序不论由多少个文件组成，都有一个且只能有一个main函数，即主函数。main()函数的作用，相当于其它高级语言中的主程序；其它函数的作用，相当于子程序。 （）C语言程序总是从main()函数开始执行。一个语言程序，总是从main()函数开始执行，而不论其在程序中的位置。当主函数执行完毕时，亦即程序执行完毕。,2019/11/8,20,1.3 C语言程序的基本结构,1.3.1 C程序的结构特点 （）源程序中可以有预处理命令（include 命令仅为其中的一种），预处理命令通常应放在源文件或源程序的最前面。 （）每一个

14、说明，每一个语句都必须以分号结尾。但预处理命令，函数头和花括号“”之后不能加分号。 （）标识符，关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已有明显的间隔符，也可不再加空格来间隔。,2019/11/8,21,1.3 C语言程序的基本结构,（）所有语句都必须以分号“;”结束，函数的最后一个语句也不例外。 （）程序行的书写格式自由，既允许一行内写几条语句，也允许一条语句分写在几行上。如果某条语句很长，一般需要将其分写在几行上。 （）允许使用注释。C语言的注释格式为： /* */,1.3.2 源程序书写格式,2019/11/8,22,1.4 C语言的基本语法单位,1.4.1 语言的字符集 1.4.2 关

15、键字 1.4.3 标识符 1.4.4 分隔符 1.4.5 注释,2019/11/8,23,1.4.1 语言的字符集,字符是组成语言的最基本的元素。语言字符集由字母，数字，空格，标点和特殊字符组成。在字符常量，字符串常量和注释中还可以使用汉字或其它可表示的图形符号。 （）字母：小写字母az共26个，大写字母AZ共26个； （）数字：09共10个； （）空白符：空格符、制表符、换行符等统称为空白符。空白符只在字符常量和字符串常量中起作用。在其它地方出现时，只起间隔作用，编译程序对它们忽略。因此在程序中使用空白符与否，对程序的编译不发生影响，但在程序中适当的地方使用空白符将增加程序的清晰性和可读性；

16、 （）标点和特殊字符。,2019/11/8,24,1.4.2 关键字,关键字是由语言规定的具有特定意义的字符串，通常也称为保留字。用户定义的标识符不应与关键字相同。标准C定义的32个关键字如下表:,2019/11/8,25,1.4.3 标识符,在程序中使用的变量名、函数名、标号等统称为标识符。除库函数的函数名由系统定义外，其余都由用户自定义。C 规定，标识符只能是字母（AZ，az）、数字（09）、下划线（_）组成的字符串，并且其第一个字符必须是字母或下划线。 以下标识符是合法的： a x _3x BOOK_1 sum5 以下标识符是非法的： 3s 以数字开头 s*T 出现非法字符* -3x 以减号开头 bowy-1 出现非法字符减号,2019/11/8,26,1.4.4 分隔符,语言中采用的分隔符包括逗号和空格。 （1）逗号主要用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量，逗号也可以做运算符，具体参照本教程第二