【正文】 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)一體化案例教程（上） 清華大學(xué)出版社 第 01章 C語(yǔ)言概述 第 02章 數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式 第 03章 基本類(lèi)型數(shù)據(jù)的輸入輸出 第 04章 流程控制 第 1 章 C 語(yǔ)言概述教學(xué)目標(biāo)? 了解 C 語(yǔ)言的起源、發(fā)展和特點(diǎn)? 掌握 C 語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu)? 掌握 C 語(yǔ)言程序的開(kāi)發(fā)步驟和上機(jī)調(diào)試流程? 掌握使用 Visual C++ 調(diào)試 C語(yǔ)言程序的操作過(guò)程目錄C 語(yǔ)言簡(jiǎn)介C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)入門(mén) C 語(yǔ)言簡(jiǎn)介? 程序設(shè)計(jì)技術(shù)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展歷程? 面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)? 面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)：如 Basic 、 Pascal 、 C 等? 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)：如 C++ 、 Java 、 Delphi 等? C 語(yǔ)言 簡(jiǎn)介? 面向過(guò)程的 專(zhuān)業(yè)編程語(yǔ)言：規(guī)模小、效率高、功能強(qiáng)? 應(yīng)用領(lǐng)域：系統(tǒng)軟件～應(yīng)用軟件? 編程規(guī)模：微型程序～大型程序? 應(yīng)用平臺(tái)：大型機(jī)～微型機(jī) ( 包括單片機(jī) )? 廣泛普及：同樣深受業(yè)余編程人員歡迎? 影響深遠(yuǎn)： C++ 、 Java 是以 C 為基礎(chǔ)發(fā)展的后起之秀C 語(yǔ)言的起源和發(fā)展? 起源? BCPL 語(yǔ)言 － B 語(yǔ)言 － C 語(yǔ)言? 發(fā)展? 初衷：僅為貝爾實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě) UNIX 系統(tǒng)而設(shè)計(jì)? 贏得青睞：源于 UNIX 的成功和流行，名著《 The C Programming Language 》 的出版? 應(yīng)用平臺(tái)：從大型機(jī)到微型機(jī) ( 包括單片機(jī) )? 應(yīng)用領(lǐng)域：從系統(tǒng)軟件到應(yīng)用軟件? 進(jìn)一步發(fā)展：標(biāo)準(zhǔn)化? 原因：多種 C 語(yǔ)言版本，影響 C 語(yǔ)言程序的可移植性? ANSI/ISO C89 標(biāo)準(zhǔn)：定于 1989 年，得到普遍支持? ISO C99 標(biāo)準(zhǔn)：定于 1999 年，尚未得到普遍支持C 語(yǔ)言的主要特點(diǎn)? 語(yǔ)言規(guī)模?。?數(shù)據(jù)類(lèi)型豐富，運(yùn)算符多樣，表達(dá)簡(jiǎn)潔，使用靈活，支持結(jié)構(gòu)化和模塊化編程，既適用于編寫(xiě)大軟件，又適用于編寫(xiě)小程序? 兼有高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)： 編程效率高，目標(biāo)程序執(zhí)行效率高，大大縮小了匯編語(yǔ)言的使用范圍? 語(yǔ)言接口開(kāi)放： 便于① C 編譯系統(tǒng)提供通用庫(kù)函數(shù)②用戶(hù)創(chuàng)建自用庫(kù)函數(shù)③第三方提供各類(lèi)專(zhuān)業(yè)庫(kù)函數(shù)? 庫(kù)函數(shù)豐富： 編程不必從零開(kāi)始，大大縮短編程時(shí)間? 可移植性好： 源于①盡可能剝離與硬件有關(guān)的語(yǔ)言成分②預(yù)編譯命令支持③語(yǔ)言和常用庫(kù)函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化? 不足： 如數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查較弱可能產(chǎn)生難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，表達(dá)過(guò)于簡(jiǎn)潔產(chǎn)生難以理解的代碼等C 語(yǔ)言編譯器? 早期的 C 語(yǔ)言編譯器： 獨(dú)立存在，如 Microsoft C 、Turbo C 、 High C 、 Wat C 等? 目前流行的 C 編譯器： 大多依附于 C++ 編譯器? 商業(yè)化軟件：如 Visual C++ 、 C++ Builder 、Comeau C++( 支持 C99) 等? 非商業(yè)化軟件：如 GNU C++ 、 Dev C++ 、Code::Blocks 等? 免費(fèi)使用的在線(xiàn)編譯器： 讀者不妨一試。如? ? ? C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)入門(mén)? C++ 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 ( IDE) ： 集成多種編程工具，如源程序的編輯、編譯、鏈接、運(yùn)行、調(diào)試等，使用方便? C++ 編程環(huán)境支持 C 語(yǔ)言程序的編譯和調(diào)試等 。 約定：? 若源程序文件的擴(kuò)展名為 c ，則為 C 程序? 若源程序文件的擴(kuò)展名為 cpp ，則為 C++ 程序? 說(shuō)明：? 所有案例程序的文件擴(kuò)展名均為 c? 所有案例程序都在 Vis ual C++ 、 Dev C++ 和 Code::Blocks 編程環(huán)境下調(diào)試通過(guò)? 除案例 和案例 外，有案例程序均在 Tur bo C 調(diào)試通過(guò)案例 計(jì)算圓的面積? 問(wèn)題描述? 輸入圓的半徑，計(jì)算并輸出該圓的面積? 問(wèn)題分析? C 語(yǔ)言程序的組成：數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)的操作? 數(shù)據(jù)存于變量，變量對(duì)應(yīng)于內(nèi)存? 本案例的數(shù)據(jù)? 圓的半徑：存于變量 r? 圓的面積：通過(guò)數(shù)學(xué)式 π r2計(jì)算? 轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)式 π r2成 C 語(yǔ)言表達(dá)式：? f*r*r? 注①用浮點(diǎn)數(shù) f 代替 π ， 后綴 f 表示單精度浮點(diǎn)數(shù)② C 語(yǔ)言的乘用 * 表示? 程序?qū)崿F(xiàn)/****************************源程序名： 功 能：計(jì)算并輸出圓的面積計(jì)算方法：圓的面積＝ π r r輸入數(shù)據(jù)：圓的半徑輸出數(shù)據(jù)：圓的面積程序設(shè)計(jì)：劉維富設(shè)計(jì)日期： *****************************/? 注釋的作用： 提高程序的可讀性。? 注釋的形式： 用 “ /* ”和 “ */ ” 把注解內(nèi)容括起來(lái)?？沙霈F(xiàn)在程序的任何位置，做 多行注釋、單行注釋和嵌入注釋 。? 注釋的處理： 編譯器對(duì)注釋不做處理，不生成目標(biāo)代碼，不影響運(yùn)行時(shí)間。多行注釋?zhuān)?對(duì)程序做詳細(xì)說(shuō)明includeint main(void/* 無(wú)參 */)嵌入注釋表示函數(shù)返回整數(shù)表示函數(shù)無(wú)參數(shù)? main 代表主函數(shù)， 其名 固定? main 函數(shù) 是 每 個(gè)程序的唯一入口 ，有且僅有一個(gè)? main 函數(shù)在程序中的位置不限， 為便于閱讀， 常置于程序頭尾? 一個(gè)程序至少 有 一個(gè)函數(shù)，即 main函數(shù)，其余為庫(kù)函數(shù)和自定義函數(shù)? 編譯預(yù)處理命令 , 不是語(yǔ)句。將頭文件 的內(nèi)容包含到該命令所在行? ： 輸入輸出函數(shù)庫(kù)的頭文件? C 語(yǔ)言沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的輸入輸出語(yǔ)句，凡涉及輸入輸出的程序都要用此命令，以調(diào)用 中聲明的 scanf和 printf 函數(shù)，完成數(shù)據(jù)的輸入輸出。? 默認(rèn)情況， scanf 函數(shù)輸入的數(shù)據(jù)來(lái)自鍵盤(pán)， printf函數(shù)輸出的數(shù)據(jù)送往顯示器 。{float r。 /* 定義浮點(diǎn)變量 r ， 存半徑 */printf( 輸入圓的半徑 :)。/* 向顯示器輸出提示信息 */scanf(%f,amp。r)。printf( 半徑為 % g 的圓的面積 =% g \ n,r,*r*r)。return 0。 /* 返回 0 值： main 函數(shù)正常結(jié)束 */ }? 顯示提示信息：①方便用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)②方便用戶(hù)閱讀輸出結(jié)果? 單行注釋? 函數(shù)體： 以 { 開(kāi)始，以 } 結(jié)束。? 函數(shù)體內(nèi)可由零個(gè)或若干語(yǔ)句組成，每一語(yǔ)句均以 。 結(jié)束。? 調(diào)用 scanf 函數(shù)： 從鍵盤(pán)輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)成實(shí)數(shù)后存入變量 r 所占內(nèi)存? % f ： 格式串。 指示將輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成實(shí)數(shù)? % ：數(shù)據(jù)格式說(shuō)明的開(kāi)始符? f ： 表示浮點(diǎn)數(shù) ( 實(shí)數(shù) ) 格式? amp。 r ： 取變量 r 所占內(nèi)存位置? 調(diào)用 printf 函數(shù)： 輸出結(jié)果? % g ： 將指定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù) ( 不含無(wú)意義的 0) ，取代 % g 后輸出? 按順序，第一個(gè) % g 用于指定變量r 的輸出格式，第二個(gè) % g 用于指定 f*r*r 的輸出格式? \ n ： 換行符 ，使此后的數(shù)據(jù)從下一行第一列開(kāi)始輸出? 案例 程序的其他說(shuō)明? 程序書(shū)寫(xiě)自由： 一個(gè)語(yǔ)句可寫(xiě)若干行，一行可寫(xiě)若干語(yǔ)句。 但要便于閱讀。? 嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)字母： 如 main 與 Main 是不同的。? 程序的一次運(yùn)行結(jié)果為：輸入圓的半徑 : ↙半徑為 的圓的面積 =? 問(wèn)題討論? C 語(yǔ)言編寫(xiě)小程序解決簡(jiǎn)單問(wèn)題很方便，如何編寫(xiě)大程序解決復(fù)雜問(wèn)題？? 編程思路：? 功能分解：把一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題按功能分解成較為簡(jiǎn)單的若干個(gè)子問(wèn)題，每個(gè)子問(wèn)題通過(guò)義一個(gè)函數(shù)來(lái)解決。若子問(wèn)題還不夠簡(jiǎn)單，則繼續(xù)按功能分解，直到所有子問(wèn)題都能解決為止。? 功能集成：解決這個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的函數(shù)即可通過(guò)調(diào)用一系列解決子問(wèn)題的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。? 因 C 語(yǔ)言以函數(shù)為模塊編程，故這種編程方法也稱(chēng)為 “ 自頂向下，逐步求精 ” 的模塊化編程方法。? 編程實(shí)踐：以案例 所解決的問(wèn)題來(lái)說(shuō)明? 功能分解：分解成三個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題? 輸入圓的半徑：調(diào)用庫(kù)函數(shù) scanf 實(shí)現(xiàn)? 計(jì)算圓的面積：調(diào)用自定義函數(shù) area 實(shí)現(xiàn)? 輸出圓的面積：調(diào)用庫(kù)函數(shù) printf 實(shí)現(xiàn)? 功能集成：主函數(shù)依次調(diào)用上述 3 個(gè)函數(shù)即可最終解決整個(gè)問(wèn)題。? 程序源代碼：參見(jiàn)下頁(yè)? 編程結(jié)論：? 用 “ 自頂向下，逐步求精 ” 的模塊化編程方法可以解決任何復(fù)雜問(wèn)題。? 學(xué)習(xí)編程應(yīng)從解決基本的簡(jiǎn)單問(wèn)題開(kāi)始。 includefloat area(float r){return *r*r。}int main(void){float r。/* 定義浮點(diǎn)型變量 r ， 存放圓的半徑 */printf( 輸入圓的半徑 :)。scanf(%f,amp。r)。printf( 半徑為 % g 的圓的面積 =% g \ n,r, area(r) )。return 0。}? 函數(shù)在調(diào)用前應(yīng)先定義? 庫(kù)函數(shù)由系統(tǒng)預(yù)定義? 用戶(hù)函數(shù) area ：? 定義? 調(diào)用C 語(yǔ)言程序的開(kāi)發(fā)步驟和上機(jī)調(diào)試流程? C 語(yǔ)言 程序的開(kāi)發(fā)步驟⑴分析問(wèn)題，產(chǎn)生解題步驟 ( 即算法 )⑵根據(jù)解題算法編寫(xiě) C 語(yǔ)言源程序⑶編輯源程序并保存 ( 文件擴(kuò)展名為 c)⑷ 編譯源程序，生成目標(biāo)程序 ( 文件擴(kuò)展名為 obj)⑸ 鏈接：目標(biāo)程序及其所用庫(kù)函數(shù)合并成可執(zhí)行文件 ( 文件擴(kuò)展名為 exe)⑹ 調(diào)試：運(yùn)行可執(zhí)行文件，分析運(yùn)行結(jié)果。若結(jié)果錯(cuò)誤，則修改源程序，重復(fù)以上過(guò)程，直到結(jié)果正確為止⑺優(yōu)化：改進(jìn)算法，縮短運(yùn)行時(shí)間；合理分配內(nèi)存，減少所用內(nèi)存上機(jī)前完成上機(jī)時(shí)完成( 如圖 )上機(jī)后思考圖 C語(yǔ)言程序上機(jī)調(diào)試流程VC++ 調(diào)試 C 語(yǔ)言程序的操作過(guò)程? Visual C++ ( 簡(jiǎn)稱(chēng) VC++) 為用戶(hù)開(kāi)發(fā) C 和 C++ 程序提供了一個(gè)功能齊全的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，能完成– 源程序的錄入、編輯、修改和保存– 源程序的編譯和鏈接– 程序運(yùn)行期間的調(diào)試與跟蹤– 項(xiàng)目對(duì)源程序的自動(dòng)管理– 聯(lián)機(jī)幫助等? 在 Windows 下啟動(dòng) VC++ ， 如圖 所示? 若時(shí)間和教學(xué)條件許可，可通過(guò)案例 充分演示使用VC++ 調(diào)試 C 語(yǔ)言程序的操作過(guò)程。? 讀者課后上機(jī)驗(yàn)證，盡快掌握。圖 VC++ IDE調(diào)試C程序第 2 章 數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符和表達(dá)式教學(xué)目標(biāo)? 掌握 C 語(yǔ)言的字符集、關(guān)鍵字和標(biāo)識(shí)符? 理解 C 語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型? 理解字符型和整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)格式? 掌握基本類(lèi)型數(shù)據(jù)的常量的表示方法? 掌握基本類(lèi)型變量的定義和使用? 掌握數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換的規(guī)則以及強(qiáng)制數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換方法? 掌握各種運(yùn)算符的用法? 理解運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性? 掌握常用數(shù)學(xué)庫(kù)函數(shù)和偽隨機(jī)庫(kù)函數(shù)的使用目 錄 C 語(yǔ)言的字符集、關(guān)鍵字和標(biāo)識(shí)符 C 語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型 運(yùn)算符與表達(dá)式 常用庫(kù)函數(shù) C 語(yǔ)言的字符集、關(guān)鍵字和標(biāo)識(shí)符C 語(yǔ)言的字符集? 編寫(xiě) C 程序必須使用 C 語(yǔ)言字符集中的字符? 大寫(xiě)、小寫(xiě)英文字母各 26 個(gè)? 阿拉伯?dāng)?shù)字 10 個(gè)? 運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及其他字符 30 個(gè)+ * / % = ! amp。 | ~ ^ 。 : ? , . 　 39。 　 \( ) [ ] { } _ 空格? 說(shuō)明? 集外字符可用集內(nèi)若干字符表示，如 π 用 pi 表示? 源程序注釋中可以包含字符集以外的字符? 字符串作為數(shù)據(jù)也可以包含字符集以外的字符標(biāo)識(shí)符? 用途： 變量名、函數(shù)名、數(shù)組名、類(lèi)型名等的命名? 構(gòu)成： 由大小寫(xiě)字母、數(shù)字和下劃線(xiàn)組成，且首字符必須是字母或下劃線(xiàn)，不能與關(guān)鍵字同名。? 舉例：? 合法的標(biāo)識(shí)符MyName 、 Value 、 _12 、 b_tree 、 abm 、 sum? 非法的標(biāo)識(shí)符6 ab 、 $ ab 、 、 case? 說(shuō)明：? 標(biāo)識(shí)符區(qū)分大小寫(xiě)，其有效長(zhǎng)度與 C 編譯系統(tǒng)有關(guān)? 標(biāo)識(shí)符應(yīng)體現(xiàn) “ 見(jiàn)名知義 ” 原則，注重可讀性關(guān)鍵字? 關(guān)鍵字又稱(chēng)保留字 ： 編程語(yǔ)言預(yù)定義的具有專(zhuān)門(mén)用途的標(biāo)識(shí)符，不允許用作用戶(hù)的標(biāo)識(shí)符。? ISO C 語(yǔ)言共有 32 個(gè)關(guān)鍵字：auto break case char constcontinue default do double elseenum extern float for gotoif int long register returnshort signed sizeof static structswitch typedef union unsigned voidvolatile while? 不同的 C 編譯系統(tǒng)對(duì) C 標(biāo)準(zhǔn)的支持有差異 C 語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型? 數(shù)據(jù)： 程序處理的對(duì)象，分為常量和變量。? 數(shù)據(jù)類(lèi)型： 用于描述程序中的數(shù)據(jù)。? C 語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型? 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型： C 語(yǔ)言預(yù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi) 型，包括整型、字符型