C语言程序设计(第三版)-谭浩强ppt课件

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1、第一章 C语言概述 本章要点 C语言的特点C程序的结构在计算机上运行C程序的方法 1 1 语言出现的历史背景 C语言是国际上广泛流行的高级语言 C语言是在B语言的基础上发展起来的 B BCPL 语言是1970年由美国贝尔实验室设计的 并用于编写了第一个UNIX操作系统 在PDP7上实现 优点 精练 接近硬件 缺点 过于简单 数据无类型 1973年贝尔实验室的D M Ritchie在B语言的基础上设计出了C语言 对B取长补短 并用之改写了原来用汇编编写的UNIX 即UNIX第5版 但仅在贝尔实验室使用 1 1 语言出现的历史背景 1975年UNIX第6版发布 C优点突出引起关注 1977年出现了

2、 可移植C语言编译程序 推动了UNIX在各种机器上实现 C语言也得到推广 其发展相辅相成 1978年影响深远的名著 TheCProgrammingLanguage 由BrianW Kernighan和DennisM Ritchie合著 被称为标准C 之后 C语言先后移植到大 中 小 微型计算机上 已独立于UNIX和PDP 风靡世界 成为最广泛的几种计算机语言之一 1 1 语言出现的历史背景 1983年 美国国家标准化协会 ANSI 根据C语言各种版本对C的发展和扩充 制定了新的标准ANSIC 比标准C有了很大的发展 1988年K R按照ANSIC修改了他们的 TheCProgrammingLa

3、nguage 1987年 ANSI公布了新标准 87ANSIC 1990年 国际标准化组织接受了87ANSIC为ISOC的标准 ISO9899 1990 1994年 ISO又修订了C语言标准 目前流行的C语言编译系统大多是以ANSIC为基础进行开发的 1 1 语言出现的历史背景 说明 不同版本的C编译系统所实现的语言功能和语法规则又略有差别 因此读者应了解所用的C语言编译系统的特点 可以参阅有关手册 本书的叙述基本上以ANSIC为基础 1 2 语言的特点 1 语言简洁 紧凑 使用方便 灵活 32个关键字 9种控制语句 程序形式自由 2 运算符丰富 34种运算符 3 数据类型丰富 具有现代语言的

4、各种数据结构 4 具有结构化的控制语句 是完全模块化和结构化的语言 5 语法限制不太严格 程序设计自由度大 1 2 语言的特点 6 允许直接访问物理地址 能进行位操作 能实现汇编语言的大部分功能 可直接对硬件进行操作 兼有高级和低级语言的特点 7 目标代码质量高 程序执行效率高 只比汇编程序生成的目标代码效率低10 20 8 程序可移植性好 与汇编语言比 基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统 1 2 语言的特点 解释1 C 是由于开发大型应用软件的需要而产生的 并不是所有的人都要去编写大型软件 解释2 面向对象的基础是面向过程 C 是面向对象的语言 C是面向过程的 学起来比C语

5、言困难得多 所以不太适合程序设计的初学者 问题 既然有了面向对象的C 语言 为什么还要学习C语言 1 3简单的C语言程序介绍 includevoidmain printf ThisisaCprogram n 文件包含 主函数 函数体开始 输出语句 函数体结束 说明 main 主函数名 void 函数类型每个C程序必须有一个主函数main 是函数开始和结束的标志 不可省每个C语句以分号结束使用标准库函数时应在程序开头一行写 include 说明 本程序的作用是输出一行信息 ThisisaCprogram 例1 2求两数之和 includevoidmain 求两数之和 inta b sum 声明

6、定义变量为整型 以下3行为C语句 a 123 b 456 sum a b printf sumis d n sum 说明 表示注释 注释只是给人看的 对编译和运行不起作用 所以可以用汉字或英文字符表示 可以出现在一行中的最右侧 也可以单独成为一行 说明 输出一行信息 sumis579 例1 3求3个数中较大者 includevoidmain 主函数 intmax intx inty 对被调用函数max的声明 inta b c 定义变量a b c scanf d d 输出c的值 程序运行情况如下 8 5 输入8和5赋给a和b max 8 输出c的值 intmax intx inty intz i

7、f x y z x elsez y return z max intx inty max a b 说明 本程序包括main和被调用函数max两个函数 max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z return语句将z的值返回给主调函数main 1 3简单的C语言程序介绍 C程序 1 C程序是由函数构成的 这使得程序容易实现模块化 2 一个函数由两部分组成 函数的首部 例1 3中的max函数首部intmax intx inty 函数体 花括号内的部分 若一个函数有多个花括号 则最外层的一对花括号为函数体的范围 函数体包括两部分 声明部分 inta b c 可缺省执行部分 由若干个语句组成 可

8、缺省 1 3简单的C语言程序介绍 注意 函数的声明部分和执行部分都可缺省 例如 voiddump 这是一个空函数 什么也不做 但是合法的函数 1 3简单的C语言程序介绍 小结 3 C程序总是从main函数开始执行的 与main函数的位置无关 4 C程序书写格式自由 一行内可以写几个语句 一个语句可以分写在多行上 C程序没有行号 5 每个语句和数据声明的最后必须有一个分号 6 C语言本身没有输入输出语句 输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成的 C对输入输出实行 函数化 1 4运行 程序的步骤和方法 一 运行 程序的步骤上机输入与编辑源程序对源程序进行编译与库函数连接运行

9、目标程序 1 4运行 程序的步骤和方法 二 上机运行 程序的方法目前使用的大多数C编译系统都是集成环境 IDE 的 可以用不同的编译系统对C程序进行操作常用的有TurboC2 0 TurboC 3 0 VisualC 等TurboC 3 0 是一个集成环境 它具有方便 直观和易用的界面 虽然它也是DOS环境下的集成环境 但是可以把启动TurboC 3 0集成环境的DOS执行文件tc exe生成快捷方式 也可以用鼠标操作 VisualC 也可以用VisualC 对C程序进行编译 例 TurboC 3 0的使用将TurboC 3 0编译程序装入磁盘某一目录下 例如 放在C盘根目录下一级TC3 0子

10、目录下 进入TurboC 3 0集成环境 在DOS环境下C TC3 0 tc 在Windows环境下找到可执行文件tc exe 执行该文件 主菜单 11个菜单项 FileEditSearchRunCompileDebugProjectOptionsWindowHelp 2 编辑源文件新建 单击 File 菜单下的 New 修改 选择 File Open 即单击 File 的下拉菜单中的 Open 项 修改已有的源程序 在编辑 EDIT 状态下光标表示当前进行编辑的位置 在此位置可以进行插入 删除或修改 直到自已满意为止 保存 在编辑 EDIT 状态下光标表示当前进行编辑的位置 在此位置可以进行

11、插入 删除或修改 直到自已满意为止 3 对源程序进行编译选择 Compile 或 Alt F9 对源程序进行编译 c1 cpp源程序 出现1个错误 error 0个警告 warming 4 将目标程序进行连接 选择菜单 Compile Link 如果不出现错误 会得到一个后缀为 exe的可执行文件 5 执行程序 选菜单 Run Run 或按 Ctrl F9 键 6 退出TurboC 3 0环境选择 File Quit 第二章 程序的灵魂 算法 本章要点 算法的概念算法的表示结构化程序设计方法 主要内容 2 1算法的概念2 2简单算法举例2 3算法的特性2 4怎样表示一个算法2 5化程序设计方法

12、 一个程序应包括两个方面的内容 对数据的描述 数据结构 datastructure 对操作的描述 算法 algorithm 著名计算机科学家沃思提出一个公式 数据结构 算法 程序 数据结构 算法 程序设计方法 语言工具 完整的程序设计应该是 2 1算法的概念 广义地说 为解决一个问题而采取的方法和步骤 就称为 算法 方法1 1 2 3 4 一直加到100加99次方法2 100 1 99 2 98 49 51 50 100 49 100 50加51次 对同一个问题 可有不同的解题方法和步骤 例 求 2 1算法的概念 为了有效地进行解题 不仅需要保证算法正确 还要考虑算法的质量 选择合适的算法 希

13、望方法简单 运算步骤少 计算机算法可分为两大类别 数值运算算法 求数值解 例如求方程的根 求函数的定积分等 非数值运算 包括的面十分广泛 最常见的是用于事务管理领域 例如图书检索 人事管理 行车调度管理等 2 2简单算法举例 例2 1 求1 2 3 4 5 步骤1 先求1 2 得到结果2步骤2 将步骤1得到的乘积2再乘以3 得到结果6步骤3 将6再乘以4 得24步骤4 将24再乘以5 得120 太繁琐 如果要求1 2 1000 则要写999个步骤 S1 使p 1S2 使i 2S3 使p i 乘积仍放在变量p中 可表示为 p ipS4 使i的值加1 即i 1i S5 如果i不大于5 返回重新执行

14、步骤S3以及其后的步骤S4和S5 否则 算法结束 最后得到p的值就是5 的值 可以设两个变量 一个变量代表被乘数 一个变量代表乘数 不另设变量存放乘积结果 而直接将每一步骤的乘积放在被乘数变量中 设p为被乘数 i为乘数 用循环算法来求结果 算法可改写 S1 1pS2 3iS3 p ipS4 i 2pS5 若i 11 返回S3 否则 结束 如果题目改为 求1 3 5 1000算法只需作很少的改动 算法简练 用这种方法表示的算法具有通用性 灵活性 S3到S5组成一个循环 在实现算法时要反复多次执行S3 S4 S5等步骤 直到某一时刻 执行S5步骤时经过判断 乘数i已超过规定的数值而不返回S3步骤为

15、止 此时算法结束 变量p的值就是所求结果 例2 2有50个学生 要求将他们之中成绩在80分以上者打印出来 设n表示学号 n1代表第一个学生学号 代表第i个学生学号 用G代表学生成绩 gi代表第i个学生成绩 算法表示如下 S1 1iS2 如果 80 则打印和 否则不打印 S3 i 1iS4 如果i 50 返回S2 继续执行 否则算法结束 变量i作为下标 用来控制序号 第几个学生 第几个成绩 当i超过50时 表示已对50个学生的成绩处理完毕 算法结束 例2 3判定2000 2500年中的每一年是否闰年 将结果输出 变量i作为下标 用来控制序号 第几个学生 第几个成绩 当i超过50时 表示已对50个

16、学生的成绩处理完毕 算法结束 分析 闰年的条件是 1 能被4整除 但不能被100整除的年份都是闰年 如1996 2004年是闰年 2 能被100整除 又能被400整除的年份是闰年 如1600 2000年是闰年 不符合这两个条件的年份不是闰年 设y为被检测的年份 算法可表示如下 S1 2000yS2 若y不能被4整除 则输出y 不是闰年 然后转到S6 S3 若y能被4整除 不能被100整除 则输出y 是闰年 然后转到S6 S4 若y能被100整除 又能被400整除 输出y 是闰年 否则输出 不是闰年 然后转到S6 S5 输出y 不是闰年 S6 y 1yS7 当y 2500时 转S2继续执行 如y 2500 算法停止 以上算法中每做一步都分别分离出一些范围 巳能判定为闰年或非闰年 逐步缩小范围 直至执行S5时 只可能是非闰年 其它 包括能被4整除 又能被100整除 而不能被400整除的那些年份 如1990 是非闰年 例2 4求 算法如下 S1 sign 1S2 sum 1S3 deno 2S4 sign 1 signS5 term sign 1 deno S6 sum sum termS7