级c语言第01讲课件

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1、语言程序设计语言程序设计Program Design in C LanguageProgram Design in C Language8/23/20241级c语言第01讲语言程序设计语言程序设计Program Design in C LanguageProgram Design in C Language课程性质：课程性质：大学生计算机公共基础课程（选修课）大学生计算机公共基础课程（选修课）学学 时：时： 讲课讲课36 36 ；实验；实验0 0（建议（建议7272学时）学时）学学 分：分：2 2学分学分考试形式：考试形式： 理论理论计分方式：计分方式： 平时成绩：平时成绩：% %，期终成绩：

2、，期终成绩：% %任课教师：王元强（）任课教师：王元强（）8/23/20242级c语言第01讲8/23/20243 Program Design in C LanguagePage 学习程序设计的重要性和意义：学习程序设计的重要性和意义：计算机采用存储程序的工作方式；计算机采用存储程序的工作方式；计算机资源：软件系统资源；计算机资源：软件系统资源；作为未来的科技工作者，不仅要学会使用作为未来的科技工作者，不仅要学会使用计算机资源，还要提供资源。计算机资源，还要提供资源。为大家通过计算机的等级考试做准备为大家通过计算机的等级考试做准备C C 语言程序设计语言程序设计级c语言第01讲8/23/20

3、244 Program Design in C LanguagePage第一章第一章 C C语言的发展、特点与程序结构语言的发展、特点与程序结构CC语言的发展与特点语言的发展与特点程序设计的基本方法程序设计的基本方法算法的概念及其表示算法的概念及其表示CC程序的基本结构程序的基本结构 应用程序的开发过程应用程序的开发过程第一讲第一讲级c语言第01讲8/23/20245 Program Design in C LanguagePage1.1.1 C语言的发展语言的发展1.1 C语言的发展及特点语言的发展及特点面向数值计算的结面向数值计算的结构化编程语言构化编程语言ALGOL 60可操作硬件，但规

4、可操作硬件，但规模大不易实现模大不易实现CPLCPL的改良版，仍的改良版，仍存在局限性存在局限性 BCPL精炼了精炼了BCPL。过。过于简单，功能有限于简单，功能有限B既可操作硬件，又既可操作硬件，又面向应用面向应用C 1960196019601960 1963196319631963196719671970197019731973ANSI C, MS C, Turbo C, Borland C, Quick C, AT&T C, 级c语言第01讲8/23/20246 Program Design in C LanguagePage1.1 C语言的发展及特点语言的发展及特点1.1.2 C语言的

5、主要特点语言的主要特点 ( (1) C1) C语言是结构化程序设计语言语言是结构化程序设计语言 (2) (2) 具有丰富的数据类型具有丰富的数据类型 (3) (3) 具有丰富的运算符具有丰富的运算符 (4) (4) 结构紧凑，使用方便、灵活结构紧凑，使用方便、灵活 (5) (5) 具有低级语言功能具有低级语言功能 (6) (6) 可移植性好可移植性好级c语言第01讲8/23/20247 Program Design in C LanguagePage1.2.1 计算机程序计算机程序 1.2 程序设计的基本方法程序设计的基本方法 计算机解决问题所需要的一系列代码化指令序列计算机解决问题所需要的一

6、系列代码化指令序列计算机程序计算机程序。 程序程序= =数据结构数据结构+ +算法算法 即即“程序就是在数据的某些特定的表示方式和结构的基础上，对抽程序就是在数据的某些特定的表示方式和结构的基础上，对抽象算法的具体描述。象算法的具体描述。” 上述公式可扩充为：上述公式可扩充为： 程序程序= =数据结构数据结构+ +算法算法+ +程序设计方法程序设计方法+ +语言工具语言工具学编程语言掌握学编程语言掌握“三规则三规则”：(1)(1)语法规则。语法规则。包括常量、变量、运算符、表达式、函数和语句的使用规则；包括常量、变量、运算符、表达式、函数和语句的使用规则；(2)(2)语义规则。语义规则。包括单

7、词和符号的含义及其使用规则；包括单词和符号的含义及其使用规则；(3)(3)语用规则。语用规则。即善于利用语法规则和语义规则正确组织程序的技能，使程序即善于利用语法规则和语义规则正确组织程序的技能，使程序结构精练、执行效率高。结构精练、执行效率高。级c语言第01讲8/23/20248 Program Design in C LanguagePage所所谓谓面面向向过过程程的的程程序序设设计计，是是指指利利用用面面向向过过程程的的语语言言工工具具（如如BasicBasic、PascalPascal、FortranFortran和和C C语言等）语言等）进行程序开发的各项活动。进行程序开发的各项活动

8、。1.2 程序设计的基本方法程序设计的基本方法1.2.2 面向过程的程序设计面向过程的程序设计优点：优点：编程简单、结构性强、可读性好，程序执行时序特征明显；编程简单、结构性强、可读性好，程序执行时序特征明显；遵循这种结构的程序只有一个入口和一个出口。遵循这种结构的程序只有一个入口和一个出口。缺点：缺点：存在数据与程序模块的分离和程序的可重用性差等问题。存在数据与程序模块的分离和程序的可重用性差等问题。基本思想：基本思想：把一个需要求解的复杂问题把一个需要求解的复杂问题分为若干个模块来处理，每个模分为若干个模块来处理，每个模块处理一个子问题；设计时遵循块处理一个子问题；设计时遵循自顶向下、逐步

9、细化、模块化设自顶向下、逐步细化、模块化设计和结构化编码的原则。计和结构化编码的原则。级c语言第01讲8/23/20249 Program Design in C LanguagePage1.2 程序设计的基本方法程序设计的基本方法1.2.3 面向对象的程序设计面向对象的程序设计面面向向对对象象的的程程序序设设计计是是一一种种新新的的程程序序设设计计范范型型。它它将将一一些些新新的的理理念念和和结构化程序设计中好的思想相融合，提供了一种全新的程序设计方法。结构化程序设计中好的思想相融合，提供了一种全新的程序设计方法。基本思想基本思想将将一一个个需需要要求求解解的的问问题题分分解解为为一一系系列

10、列实实体体（对对象象），然然后后围围绕绕这这些些对对象象建建立立数数据据和和函函数数；函函数数的的功功能能决决定定了了该该对对象象的的行行为为。规规定定一一个个对对象象的的函函数数可可以以访访问问另另一一对对象象的的函函数数，但但一一个个对对象象的的数数据据不不能能应应用用于于另另一一对对象象的的函函数数中中。（即即只只有有属属于于该该对对象象的的成成员员函函数数才才能能访访问问自自己己的的数数据据成成员员，从从而而达达到了保护数据的目的。）到了保护数据的目的。）几个基本概念：几个基本概念： 三类机制：三类机制：类、对象、属性、事件、方法类、对象、属性、事件、方法 封装、继承、多态封装、继承、

11、多态级c语言第01讲8/23/202410 Program Design in C LanguagePage算法算法解决某一问题所采取的方法和步骤。解决某一问题所采取的方法和步骤。 1.3 算法及其表示算法及其表示1.3.1 算法的概念算法的概念 有穷性有穷性 一个算法其操作步骤应当是有限的；一个算法其操作步骤应当是有限的； 确定性确定性 算法中的每一个步骤应当有确定的意义，不能有二义性；算法中的每一个步骤应当有确定的意义，不能有二义性； 有效性有效性 算法中的每一个步骤应当正确、可行，并且能有效地执行；算法中的每一个步骤应当正确、可行，并且能有效地执行； 有零个或多个输入有零个或多个输入 执

12、行算法时需要从外界获取的信息；执行算法时需要从外界获取的信息； 有一个或多个输出有一个或多个输出 执行算法后应当得到正确的结果。执行算法后应当得到正确的结果。计算机算法的特性计算机算法的特性级c语言第01讲8/23/202411 Program Design in C LanguagePage1.3 算法及其表示算法及其表示1.3.2 算法的表示算法的表示1. 1.用自然语言表示算法用自然语言表示算法 用人们日常使用的语言和语序来表示算法。用人们日常使用的语言和语序来表示算法。【例【例1-1】：输入】：输入n个整数，输出其中最大的数。个整数，输出其中最大的数。 自然语言自然语言 伪代码伪代码

13、流程图流程图设置变量：设置变量：n代表整数的个数，代表整数的个数， num代表参与取值比较的整数，代表参与取值比较的整数，i代表已参与取值比较的整数个数，代表已参与取值比较的整数个数，max代表代表n个整数中的最大数。个整数中的最大数。步骤步骤1：从键盘输入一个整数给从键盘输入一个整数给n（设（设n=5），将），将1=i ；步骤步骤2：从键盘输入一个整数给从键盘输入一个整数给num，再将，再将num=max；步骤步骤3：如果如果imax，将，将num=max，否则，否则max的值为原值；的值为原值；步骤步骤5：i+1=i，如果，如果in，重复步骤，重复步骤3和步骤和步骤4；否则输出；否则输出m

14、ax的的值，即输出值，即输出n个整数中的最大数。个整数中的最大数。用自然语言描述算法如下：用自然语言描述算法如下：级c语言第01讲8/23/202412 Program Design in C LanguagePage1.3 算法及其表示算法及其表示2.2.用伪代码表示算法用伪代码表示算法 一一种种接接近近于于程程序序设设计计语语言言，但但又又不不受受语语言言语语法法约约束束的的算算法法表表示法。示法。 输输入入n个个整整数数，输输出出其其中中最大的数。最大的数。input ninput nummax=numi=1while imax then max=numend ifi=i+1end do

15、print max级c语言第01讲8/23/202413 Program Design in C LanguagePage1.3 算法及其表示算法及其表示3.3.用流程图表示算法用流程图表示算法 用一些图框和方向线表示算法的图形表示法。用一些图框和方向线表示算法的图形表示法。 常用流程图符号及含义如下：常用流程图符号及含义如下：开始开始max=num，计数器，计数器i=1imaxmax=numi=i+1输出输出max结束结束输入数给输入数给num假假假假真真真真级c语言第01讲8/23/202414 Program Design in C LanguagePage1.3 算法及其表示算法及其表

16、示用用N-S流程图表示算法流程图表示算法用一些基本结构图框来表示算法的图形表示法。用一些基本结构图框来表示算法的图形表示法。语句语句A语句语句B条件条件P P成立成立 不成立不成立语句语句A A 语句语句B B当条件当条件P成立时成立时语句语句语句语句直到条件直到条件P不成立不成立顺序结构顺序结构分支结构分支结构循环结构循环结构基本结构图框及含义如下：基本结构图框及含义如下：输入输入n的值，的值，i=1输入输入num的值，的值，max=num输入输入num nummax真真 假假max=numi=i+1当当 in输出输出max的值的值上例用N-S流程图表示：级c语言第01讲8/23/20241

17、5 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 级c语言第01讲8/23/202416 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的

18、基本结构1.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 注释部分注释部分以增加程序的可读性。以增加程序的可读性。级c语言第01讲8/23/202417 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言

19、程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 预处理命令预处理命令 程序中包含某一文件内容。程序中包含某一文件内容。 “stdio.h”为标准输入输出函数头为标准输入输出函数头文件名。文件名。级c语言第01讲8/23/202418 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1

20、.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 函数函数 C程序由函数组成；一个程序由函数组成；一个C程序至程序至少有一个主函数（少有一个主函数（main函数）。函数）。级c语言第01讲8/23/202419 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言

21、程序的基本结构1.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 函数说明函数说明 说明函数类型、函数名和函数参数。说明函数类型、函数名和函数参数。级c语言第01讲8/23/202420 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1.4.1

22、 简单的简单的C语言程序介绍语言程序介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 函数体函数体 包括变量说明和语句执行部分。包括变量说明和语句执行部分。级c语言第01讲8/23/202421 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构1.4.1 简单的简单的C语言程序介绍语言程序

23、介绍【例【例1-2】在屏幕上显示一行文字：】在屏幕上显示一行文字：“Hello World!”。 /* 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!，(ex1-2.c)*/#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */ printf(Hello World!n); 函数调用语句函数调用语句 格式输出函数格式输出函数printf( )。 输出输出“Hello world!”。程序运行结果：程序运行结果：Hello World!级c语言第01讲8/23/202422 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序

24、的基本结构#include#includevoid main() float a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 级c语言第01讲8/23/202423 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构#include#includev

25、oid main() float a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 预处理命令预处理命令级c语言第01讲8/23/202424 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构#include#includevoid main() f

26、loat a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 函数函数 一个主函数（一个主函数（main函数）。函数）。级c语言第01讲8/23/202425 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构#include#includevoid m

27、ain() float a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 函数说明部分函数说明部分级c语言第01讲8/23/202426 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构#include#includevoid main() floa

28、t a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 函数体函数体 变量说明部分变量说明部分 执行部分执行部分级c语言第01讲8/23/202427 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构#include#includevoid main(

29、) float a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-31-3】求方程】求方程 的根（设的根（设 ）。）。 程序运行结果：程序运行结果：1 0 -4 x1=2.000000, x2=-2.000000 运行程序运行程序 键盘输入键盘输入a、b、c的值；的值； 屏幕显示屏幕显示x1和和x2的值。的值。级c语言第01讲8/23/202428 Program

30、 Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构【例【例1-41-4】求】求|a|+|b|a|+|b|的值。的值。 #include#includefloat absv(float x)float y; y=x=0?x:-x; return y;void main()float a,b,c; printf(input a,b:n); scanf(%f%f,&a,&b); c=absv(a)+absv(b); printf(|a|+|b|=%fn,c);级c语言第01讲8/23/202429 Program Design in C Language

31、Page1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构【例【例1-41-4】求】求|a|+|b|a|+|b|的值。的值。 #include#includefloat absv(float x)float y; y=x=0?x:-x; return y;void main()float a,b,c; printf(input a,b:n); scanf(%f%f,&a,&b); c=absv(a)+absv(b); printf(|a|+|b|=%fn,c); 程序由两个函数组成：程序由两个函数组成： absv函数函数和和main函数函数。级c语言第01讲8/23/202430 Program

32、Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构【例【例1-41-4】求】求|a|+|b|a|+|b|的值。的值。 #include#includefloat absv(float x)float y; y=x=0?x:-x; return y;void main()float a,b,c; printf(input a,b:n); scanf(%f%f,&a,&b); c=absv(a)+absv(b); printf(|a|+|b|=%fn,c); 调用调用absv函数求绝对值。函数求绝对值。级c语言第01讲8/23/202431 Progra

33、m Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构【例【例1-41-4】求】求|a|+|b|a|+|b|的值。的值。 #include#includefloat absv(float x)float y; y=x=0?x:-x; return y;void main()float a,b,c; printf(input a,b:n); scanf(%f%f,&a,&b); c=absv(a)+absv(b); printf(|a|+|b|=%fn,c);input a,b:-5 13 |a|+|b|=18.000000 运行程序运行程序 屏幕显示

34、提示信息；屏幕显示提示信息； 键盘输入键盘输入a、b的值；的值； 屏幕显示屏幕显示a、b绝对值之和。绝对值之和。级c语言第01讲8/23/202432 Program Design in C LanguagePage1.4 C语言程序的基本结构语言程序的基本结构一一个个C C程程序序由由一一个个或或多多个个函函数数组组成成，但但至至少少有有一一个个主主函函数数（mainmain函函数数）；mainmain函函数数是是程程序序执执行行的的入入口口，可可置置于于程程序序的任何位置。的任何位置。程程序序中中可可以以有有预预处处理理命命令令( (如如：include include 命命令令) )。预

35、预处处理命令通常放在程序的最前面。理命令通常放在程序的最前面。每个语句以分号结尾；预处理命令、函数头和花括号每个语句以分号结尾；预处理命令、函数头和花括号“”“”之后不能加分号。之后不能加分号。 函数包括函数的说明部分和函数体；函数体包括变量函数包括函数的说明部分和函数体；函数体包括变量说明部分和执行部分；函数体由一对花括号说明部分和执行部分；函数体由一对花括号“ ”“ ”括起来。括起来。 括在括在/*/*/内的文本为注释内容。内的文本为注释内容。一行可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上。一行可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上。程序区分大小写字母。一般变量、语句等用小写字母程序区分大

36、小写字母。一般变量、语句等用小写字母书写；符号常量、宏名等用大写字母书写。书写；符号常量、宏名等用大写字母书写。标识符和保留字之间须加空格以示分隔。标识符和保留字之间须加空格以示分隔。【例【例1-2】#include void main() /* 定义主函数定义主函数 */printf(Hello World!n);【例【例1-3】#include#includevoid main()float a,b,c,p,disc,q,x1,x2; scanf(%f%f%f,&a,&b,&c); p=-b/(2*a); disc=b*b-4*a*c; q=sqrt(disc)/(2*a); x1=p+q

37、; x2=p-q; printf(x1=%f,x2=%f,x1,x2);【例【例1-4】#include#includefloat absv(float x)float y; y=x=0?x:-x; return y;void main()float a,b,c; printf(input a,b:n); scanf(%f%f,&a,&b); c=absv(a)+absv(b); printf(|a|+|b|=%fn,c);归纳：归纳：级c语言第01讲8/23/202433 Program Design in C LanguagePage1.5 应用程序的开发过程应用程序的开发过程应用程序开发

38、阶段：应用程序开发阶段：分析解决问题的性质、特点、目标分析解决问题的性质、特点、目标以及数据来源及其特征等。以及数据来源及其特征等。需求分析需求分析确定解决问题的方法和步骤，建立确定解决问题的方法和步骤，建立数学模型和确定相应的求解方法。数学模型和确定相应的求解方法。确定算法确定算法确定应用程序结构，设计模块的数确定应用程序结构，设计模块的数据结构和算法，画出流程图等。据结构和算法，画出流程图等。程序设计程序设计根据确定的算法，用计算机语言根据确定的算法，用计算机语言( (如如C C语言语言) )编写源程序。编写源程序。编写程序编写程序在一定的开发环境下调试和运行程在一定的开发环境下调试和运行

39、程序，得出程序运行结果。序，得出程序运行结果。调试程序调试程序级c语言第01讲8/23/202434 Program Design in C LanguagePage1.5 应用程序的开发过程应用程序的开发过程当当一一个个C C语语言言程程序序编编写写完完成成之之后后，如如何何在在开开发发环环境境下下调调试试运运行行程程序序，最后得出程序执行的结果呢？最后得出程序执行的结果呢？编辑编辑编译编译连接连接运行运行编辑器编辑器file.c编译器编译器连接器连接器LibrariesCPU装载程序装载程序RAM建立、修改、保存源文件建立、修改、保存源文件生成目标文件生成目标文件生成可执行文件生成可执行文件运行可执行文件运行可执行文件级c语言第01讲8/23/202435 Program Design in C LanguagePage在在VisualC+6.0集集成成开开发发环环境境下下C程程序序调调试试和和运运行行的的实实例例演演示示，1.5 应用程序的开发过程应用程序的开发过程级c语言第01讲