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1、C语言程序设计教程 （第2版）,第1章 引言,第1章 引言,本章主要内容 1 C语言的发展过程 2 C语言的特点 3 简单的C语言程序 4 C语言程序的结构 5 C语言程序的执行,C语言的概述,程序设计语言是人与计算机进行信息交流的工具。程序设计要在一定的程序设计语言环境下进行。 C语言是目前世界上最流行、使用最广泛的高级程序设计语言之一。在设计操作系统等系统软件和需要对硬件进行操作时，使用C语言编程明显优于其他高级语言，许多大型应用软件和系统软件都是用C语言编写的。C语言也是大学生学习程序设计选用最多的语言。,1.1 C语言的发展过程,语言问世于19世纪70年代初。早期的C语言用于UNIX系
2、统。 1978年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发表了语言。同时由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的THE C PROGRAMMING LANGUAGE一书，通常简称为K&R，也有人称之为K&R标准。 随着微型计算机日益普及，出现了许多C语言版本。,1.1 C语言的发展过程,1983年美国国家标准研究所(American National Standards Institute,ANSI)为C语言制定了第一个ANSI标准,称为ANSI C。1987年美国国家标准研究所又公布了新的C语言标准,称为87 ANSI C。这个标准在1989年被国际标准化（ISO
3、）组织采用，被称为ANSI/ISO Standard C（即C89）。Brian W.Kernighian和Dennis M.Ritchie根据这个标准，重写了他们的经典著作，并发表了The C Programming Language, Second Edition。 1990年，国际标准化组织（ISO）接受了ANSI提出的标准； 称之为C 89或ANSI C。,1.1 C语言的发展过程,1995年又为C语言增加了一些新的函数，使之具有C+的一些特征，使C89成为C+的子集。 1999年推出的C99在基本保留C语言特征的基础上，增加了一系列面向对象的新特征。C语言也就从面向过程的语言发展成为
4、面向对象的语言。 C语言是C+的基础，C+语言和语言在很多方面是兼容的。,1.2 C语言的特点,1程序设计结构化 程序功能模块化（结构化）后，每个模块有不同功能，它们协同工作，共同完成任务。这样易于调试和维护。 2运算符丰富 共有34种运算符，可以实现其他高级语言难以实现的一些运算 3数据结构类型丰富 除自身规定的数据类型外，允许用户定义自定义数据结构。,1.2 C语言的特点,4书写灵活 程序书写所受的限制并不严格（注：并不提倡这样做）。 5适应性广 程序执行效率高，可移植性好。 6关键字简洁 共有32个关键字。分为以下4大类。 （1）数据类型关键字12个； （2）控制语句关键字12个； （3
5、）存储类型关键字4个； （4）其他关键字4个。,1.2 C语言的特点,7控制结构灵活，9个与结构有关的基本关键字 goto,if,switch,for,do,while,break,continue,return 8. 区分大小写,1.3 简单的C语言程序,【例1-1】 编写程序，在屏幕上输出“Hello,World！”的字符串。 程序如下： /* example1_1.c 在屏幕上输出字符串*/ #include main() printf(“Hello,World!n“); ,1.3 简单的C语言程序,【例1-1】程序说明： 1include是文件包含命令，扩展名为.h的文件称为头文件 ,
6、表示在程序中要用到这个文件中的函数。 2main是主函数的函数名，表示这是一个主函数。 注意：1个C语言源程序只允许有1个main函数。,1.3 简单的C语言程序,【例1-1】程序说明(续)： 3printf是函数调用语句。 printf函数是系统定义的标准函数，其功能是把要输出的内容送到显示器上显示。在stdio.h库函数中。 4main()函数中的内容必须放在一对花括号“”中。,1.3 简单的C语言程序,【例1-2】 请从键盘输入一个角度的弧度值x，计算该角度的余弦值，将计算结果输出到屏幕。 程序如下： /* example1_2.c 计算角度的余弦*/ #include #include
7、 main() double x,s; printf(“Please input value of x: “); scanf(“%lf“, ,1.3 简单的C语言程序,【例1-2】程序说明： 1程序包含了两个头文件：stdio.h、math.h。 2在main函数中定义了两个双精度实数型变量x、s。 3printf(“Please input value of x:“)；用于显示提示信息。 4scanf(“ %lf ”,&x) ；用于从键盘获得一个实数x。 x代表角度的弧度值。 5s=cos(x) ；计算x的余弦，并把计算结果赋给变量s。 6printf (“cos(%lf)=%lfn”,x,
8、s) ；将x和s的值输出到屏幕。双引号中得两个格式字符“%lf”，分别对应着x和s两个输出变量。,1.3 简单的C语言程序,【例1-3】 设计一个加法器，能实现两数的相加。通过调用该加法器，计算两数的和。 程序如下： #include int add(int x, int y); main() int a, b, c; printf (“please input value of a and b:n“); scanf(“%d %d“, ,1.3 简单的C语言程序,【例1-3】程序说明： 1主函数体分为两部分：说明部分和执行部分。 2语句c=add(a,b)；是通过调用加法器add()来完成a+
9、b的计算，并将计算结果赋给变量c。 3屏幕上显示字符串：“please input value of a and b:”是提示用户从键盘输入a和b的值，用户从键盘上键入两个数，屏幕上会显示出这两个数的和。,思考：分析前面3个程序的特点。,1.4 C语言程序的结构,通常，C语言程序可由下面几个部分组合而成： 1文件包含部分； 2预处理部分； 3变量说明部分； 4函数原型声明部分； 5主函数部分； 6自定义函数部分。,1.4 C语言程序的结构,关于程序结构的几点说明： 1不是每一个C语言程序都包含有上面的6个部分，最简单的C语言程序可以只有文件包含和主函数部分。 2每一个C语言程序都必须有且仅有一
10、个主函数，主函数的组成形式如下所示： main() 变量说明部分 程序语句部分 ,1.4 C语言程序的结构,3每一个C语言程序可以有0到多个自定义的函数。 注：自定义函数的形式同主函数形式一样： () 变量说明部分 程序语句部分 4每一个C语言程序的语句由分号结束。,1.5 C语言程序的执行,把源程序翻成目标代码的程序称为编译器。C的编译器有多种，可能适合不同机器、不同操作系统。 一般这个编译过程有3个部分：词法分析、语法分析和代码生成。 词法分析是编译器实现的第一步。主要是分析输入的源程序（字符串），输出该字符串中出现的所有的合法的单词。例如：int a = 3 + 5;经过词法分析会输出
11、int,a,=,3,+,5和;这七个单词。实现词法分析器的官方做法是： 1.写出各个单词的正规式（正则表达式）； 2.根据正规式构造NFA（不确定的有限自动机）； 3.将NFA转换DFA（确定的有限自动机）； 4.根据DFA就可以实现词法分析器，写出程序。,1.5 C语言程序的执行,语法分析(parsing)是根据某种给定的形式文法(formal grammar)对输入的单词(token)序列进行分析并确定其语法结构的一种过程。而语法分析器通常是以编译器或解释器的组件出现的，它的作用是从输入中分析出其结构并将其转换为在后续处理过程中更易于访问的数据结构(一般是树类的数据结构)，并检测可能存在的
12、语法错误。语法分析器通常使用一个词法分析器(lexer)从输入的字符流中分离出一个个的单词，并将单词流作为其输入。,1.5 C语言程序的执行,代码生成起将经过语法分析后没有语法错误的的程序指令转换成机器语言指令。 上述过程均无错误，就生成一个目标代码程序。目标代码是指源代码经过编译程序产生的能被cpu直接识别二进制代码。目标文件（.obj）用以存放目标代码和由编译器或汇编器生成的相关数据的计算机文件格式称为目标文件格式。,1.5 C语言程序的执行,1. C语言程序要通过编译、链接后生成可加载模块(执行文件)，才能在计算机上运行。 2. 完整的程序生成过程如下：,1.5 C语言程序的执行,程序开
13、发的具体步骤如下： 1. 编辑源程序。将C源程序用一个后缀为.C的文件保存。如:myfile.c 2. 编译。检查源程序中的语法错误，生成目标代码文件。如：myfile.obj 3. 链接。将多个目标程序链接到一个程序中，生成可执行文件，如：myfile.exe 4.第四步：运行可执行文件，检验程序的正确性。 大多用集成开发工具进行编辑、编译和调试程序。,1.5 C语言程序的执行,3. 几种常用的C语言集成开发工具：,1.6 本 章 小 结,本章主要内容 1. 简要介绍了C语言的特点和发展过程； 2. C语言程序的基本组成部分； 3. C语言程序的开发步骤； 4. 常见的C语言程序开发工具。,课后练习,将课本中的例题自己上机实验一下，具体软件使用方法请看练习册附录C篇。 程序开发练习： 【题1.13】、【题1.14】、【题1.15】,
