第12章C语言概述课件.ppt

1,第1章 语言概述,本章主要介绍C语言程序的结构和书写，以及Turbo C V2.0的基本操作。,2,本章内容,1.1 C语言的发展简史1.2 C语言的特点1.3 简单的C程序介绍1.4 Turbo C V2.0的基本操作1.5 程序设计与算法1.6 如何学习本课程,3,1.1 C语言的发展简史,1.C语言诞生的历史背景2.C语言的诞生及发展3.在微机上使用的语言编译系统有Microsoft C、Turbo C、Borland C等。虽然它们的基本部分都是相同的，但还是有一些差异，所以请大家注意自己所使用的编译系统的特点和规定（参阅相应的手册）。本课程选定的上机环境是TC V2.0。,4,C语言诞生的历史背景,在C语言诞生以前，系统软件主要是用汇编语言编写的。由于汇编语言程序依赖于计算机硬件，其可读性和可移植性都很差；但一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），于是人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。,5,6,许多著名的系统软件,如DBASE PLUS、DBASE 都是由C 语言编写的。到上世纪90年代，C已经成为计算机专业学生的首选教学语言，并成为一代程序员主要工作语言。90年代中期，随着PC的普及和C+等面向对象语言的出现，人们渐渐把视线转移到PC应用软件上，程序员们也开始习惯用面向对象这种更高级方式思考和解决问题。大家对C强大的底层控制能力失去兴趣，因为那些复杂的代码已经可以交给编译器去实现，底层的操作已经完全可以交给类库和操作系统API去进行，C语言逐渐失去了主流编程语言的位置。,7,进入21世纪，随着个人电子消费产品和开源软件的流行，C语言再次焕发生机。由于C在底层控制和性能方面的优势，使之成为芯片级开发（嵌入式）和Linux平台开发的首先语言；在通信、网络协议、破解、3D引擎、操作系统、驱动、单片机、手机、PDA、多媒体处理、实时控制等领域，C正在用一行行代码证明它从应用级开发到系统级开发的强大和高效。,8,C语言的诞生及其发展,语言是贝尔实验室于上世纪70年代初研制出来的，后来又被多次改进，并出现了多种版本。80年代初，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（1989年再次做了修订）。本课程以ANSI C新标准来介绍。,9,1.2 语言程序的特点,C语言同时具有汇编语言和高级语言的优势。（1）语言简洁、紧凑，使用方便、灵活（共只有32个关键字，9种控制语句）。（2）运算符极其丰富。（3）数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构。（4）具有结构化的控制语句，用函数实现程序的模块化。,程序演示1,程序演示2,程序文本1,程序文本2,10,（5）语法限制不太严格，程序设计自由度大，所以，程序员应仔细检查程序保证其正确性，而不要过分依赖C编译系统去查错。如：对数组下标越界不作检查，整型数据与字符型数据可以通用。,11,（6）C语言允许直接访问物理地址，能进行位（bit）操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。所以，C语言兼有高级语言和低级语言的特点，又称为“中级语言”，既可用来编写应用软件，又可用来编写系统软件。对操作系统和系统实用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C明显优越于其他高级语言。,12,（7）生成的目标代码质量高，程序执行效率高。（8）可移植性好（较之汇编语言），基本上不作修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。以上现在还不能深刻理解，待本课程学完相信大家就会有比较深的体会。,13,1.3 简单的C程序介绍,1.简单C程序举例 2.通过以上例子，可以总结出：(1)C程序是由函数构成的。(2)一个函数由函数的说明部分（函数首部）和函数体组成。(3)一个C程序总是从main函数开始执行。,14,(4)程序行的书写格式自由，既允许1行内写几条语句，也允许1条语句分写在几行上。(5)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。(6)C语言本身没有I/O语句，I/O实行“函数化”。(7)可用/*/对C程序中的任何部分作注释。“/*”和“*/”必须成对使用，且“/”和“*”、以及“*”和“/”之间不能有空格，否则都出错。3.程序的书写技巧,15,程序的书写技巧,技巧：在源程序中，很多符号都是成对匹配出现的，为避免遗漏必须配对使用的符号，例如注释符号、函数体的起止标识符（花括号）、圆括号等等，在输入时，可连续输入这些起止标识符，然后再在其中进行插入来完成内容的编辑。在起止标识符嵌套时，以及相距较远时，这样做更有必要。,16,C程序是由函数构成的,1.一个C源程序至少包含一个函数（main函数），也可以包含一个main函数和若干其它函数。因此，函数是C程序的基本单位。2.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。3.main函数由程序员自己定义，main函数中使用的函数可以使自己编写的（如max案例中的函数），也可以是系统提供的（库函数，如printf函数、scanf函数）。4.C的函数库十分丰富，可参见课本的附录了解。,Return,17,函数的说明部分（函数首部）,例如，案例1.2中的函数max()，其函数说明各部分如下所示。函数类型 函数名 函数参数表 int max(int x,int y),Return,18,函数体,在函数说明部分的下面、大括号（必须配对使用）内的部分。函数体的构成：（1）说明部分说明语句部分由变量定义、变量说明等组成。（2）可执行语句部分 一般由若干条可执行语句构成。案例1.2的main()函数体如下所示。,19,main()int n1,n2;变量定义部分 printf(“Input the first number:”);scanf(“%d”,Return,20,程序的执行,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。,Return,21,一个完整的语言程序，是由一个main()函数（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。例1.1 仅由main()函数构成的语言程序。main()printf(“This is a C program.n”);程序演示程序运行结果：This is a C program.,22,案例1.2 由main()函数和1个其它函数max()构成的语言程序。int max(int x,int y)int z;if(xy)z=x;else z=y;return(z);main()int num1,num2,c;printf(“Input the first integer number:”);scanf(“%d”,程序演示,程序运行情况：Input the first integer number:6 Input the second integer number:9 max=9,23,改写案例1.2，交换main()函数和max()函数的前后位置，源程序略。程序演示程序运行情况：Input the first integer number:6 Input the second integer number:9 max=9说明：C语言程序总是从main()函数开始执行，而不论main函数在整个程序中的位置如何。,Return,24,1.4 Turbo C V2.0的基本操作,1.运行一个语言程序的一般过程 2.TC的启动、退出与命令菜单 3.编辑并保存一个语言源程序 4.编译、连接单个源程序文件 5.运行与查看结果 6.编辑下一个新的源程序,25,1.运行一个语言程序的一般过程 urbo 是一个集源程序编辑、编译、连接、运行与调试于一体、用菜单驱动的集成软件环境。运行一个语言程序的一般过程：（1）启动TC，进入TC集成环境。（2）编辑（或修改）源程序，源程序文件后缀一般为*.c，注意文件的保存。（3）编译。由编译程序将源程序编译成机器指令程序，即目标程序。目标程序的文件名与相应的源程序同名，但后缀为*.obj。如果编译成功，可进行下一步操作；否则，返回（2）修改源程序，再重新编译，直至编译成功。,26,（4）连接。将目标程序和库函数或其它目标程序连接成了可执行的文件，文件名与相应的源程序同名，后缀为*.exe。如果连接成功，则可进行下一步操作；否则，根据系统的错误提示，进行相应修改，再重新连接，直至连接成功。（5）运行。通过观察程序运行结果，验证程序的正确性。如果出现逻辑错误，则必须返回（2）修改源程序，再重新编译、连接和运行，直至程序正确。（6）退出TC集成环境，结束本次程序运行。,Return,27,2.TC的启动、退出与命令菜单（1）启动Turbo C（2）命令菜单的使用（3）退出Turbo C,Return,28,启动Turbo C,启动Turbo C：tc 画面演示（1）启动Turbo C后，其主菜单条横向排列在屏幕顶端，并被激活，其中File菜单成为当前项。（2）主菜单的下面，是Edit（编辑）窗口和Message（消息）窗口。两个窗口中，顶端横线为双线显示的，表示该窗口是活动窗口。,29,（3）编辑窗口的顶端为状态行，其中：Line 1 Col 1：显示光标所在的行号和列号，即光标位置。Insert：表示编辑状态处于“插入”。当处于“改写”状态时，此处为空白。D:NONAME.C：显示当前正在编辑的文件名。显示为“NONAME.C”时，表示用户尚未给文件命名。（4）屏幕底端是7个功能键的说明，以及Num Lock键的状态（显示“NUM”时，表示处于“数字键”状态；空白，表示“控制键”状态）。,Return,30,命令菜单的使用,（1）按下功能键F10，激活主菜单。如果主菜单已经被激活，则直接转下一步。（2）用左、右方向键移动光带，定位于需要的主项上，然后再按回车键，打开其子菜单。（3）用上、下方向键移动光带，定位于需要的子项上，回车即可。执行完选定的功能后，系统自动关闭菜单。注意：菜单激活后，又不使用，可再按F10Esc键关闭，返回原来状态。,Return,31,退出Turbo C,退出TC有两种方法：（1）菜单法：File|Quit先选择File主项，再选择并执行Quit子项（2）快捷键法：Alt+“X”先按下Alt键并保持，再按字母键，然后同时放开,Return,32,3.编辑并保存一个语言源程序（1）激活主菜单，选择并执行File|Load项（快捷键键：F3）。（2）在“Load File Name”窗口，输入源程序文件名。文件名的输入有两种方法：直接输入和选择输入。（3）常用编辑操作,Return,33,文件名的输入,1）直接输入按照文件名的组成字符串，逐个字符输入即可。a.如果是已经存在的文件，系统就在编辑窗口显示该文件的内容，可供编辑、修改。如果是新文件，则给出一个空白编辑窗口，可供输入新的源程序。b.如果该文件不在当前目录下，则需要冠以路径名和（或）盘符。2）选择输入（仅适用于已经存在的源程序文件）a.回车，打开当前目录下后缀为.的所有文件的文件名窗口。b.用上、下、左、右方向键，将光标定位于所需的文件名上。b.按回车键。,Return,34,常用编辑操作,（1）在编辑源程序过程中，随时都可以按F2键（或File|Save），将当前编辑的文件存盘，然后继续编辑。这是一个良好的习惯！（2）关于帮助：在任何窗口下，按F1键激活活动窗口（或状态）的帮助：,35,在任何窗口下，按F1键激活活动窗口（或状态）的帮助：下一页PageDown，返回上一页PageUp关闭在线帮助、返回原窗口（或状态）Esc返回前一个在线帮助屏Alt+F1（无论在线帮助是否被激活）返回在线帮助索引F1：激活在线帮助后，再按F1，则返回在线帮助索引，以便查询其它类别在线帮助信息。查询库函数的在线帮助信息F1：将光标移到需要查询函数名的首字符上，然后键入F1，即可获得该库函数的在线帮助信息。注：为简化描述，用“”代表“Ctrl”键。Fn就是Ctrl+Fn，下同。,Return,36,4.编译、连接单个源程序文件 选择并执行Compile|Make EXE File项（快捷键：F9），则TC将自动完成对当前正在编辑的源程序文件的编译、连接，并生成可执行文件。如果源程序有语法错误，系统将在屏幕中央的“Compiling”（编译）窗口底端提示“Error:Press any key”（错误：按任意键）。此时，按空格键，屏幕下端的“Message”（消息）窗口被激活，显示出错（或警告）信息，光带停在第一条消息上。这时“Edit”（编辑）窗口中也有一条光带，它总是停在编译错误在源代码中的相应位置。注意：当用上、下键移动消息窗口中的光带时，编辑窗口中的光带也随之移动，始终跟踪源代码中的错误位置！,Return,37,5.运行与查看结果（1）运行当前正在编辑的源程序文件 选择并执行Run|Run项（快捷键：F9），程序运行结束后，仍返回到编辑窗口。当你认为自己的源程序不会有编译、连接错误时，也可直接运行（即跳过对源程序的编译、连接步骤）。这时，TC将一次完成从编译、连接到运行的全过程。（2）查看运行结果 选择并执行Run|User Screen项（快捷键：Alt+F5）。查看完毕后，按任一键返回编辑窗口。如果发现逻辑错误，则可在返回编辑窗口后，进行修改；然后再重新编译、连接、运行，直至正确为止。,Return,38,6.编辑下一个新的源程序 选择并执行File|New项即可。如果屏幕提示如下确认信息：NONAME.C not saved.Save?（Y/N）如果需要保存当前正在编辑的源程序，则键入“”，进入操作（1）；否则，键入“”（不保存），跳转到（2）。（1）系统提示换名：NONAME.C 直接输入你给源程序文件起的名字即可。（2）系统给出一个空白的编辑窗口，可以开始编辑下一个新的源程序。,Return,39,1.5 程序设计与算法,1.程序 2.算法 3.结构化程序设计 4.C语言程序设计的主要过程,40,程序,程序（program）是为解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。执行程序时，由程序控制计算机完成相应的操作，得到相应的结果。程序应包括：对数据的描述：数据的类型，数据的组织形式（数据结构，做什么）对操作的描述：操作步骤（算法，怎么做）所以：数据结构+算法=程序（沃思）,Return,41,算法,定义：为了解决一个问题而采用的方法和步骤称为算法。同一问题，有不同的解题方法和步骤；我们关心的仅限于计算机能执行的算法。计算机算法的分类：数值运算算法 非数值运算算法,42,算法的特性,有穷性：有限的操作步骤（合理的范围之内）确定性：每一步都应当是确定的，不应含糊不清可行性：每一步应当正确的执行，得到确定的结果 有零个或多个输入有一个或多个输出：算法的目的是为了求解“解”就是输出 没有输出的算法是没有意义的,43,算法举例判断整数n是否为素数,素数：除了1和该数本身，不能被其它任何整数整除的数。S1:输入n的值。S2:i=2S3:r=n%iS4:若r=0，输出“n不是素数”，算法结束。否则，继续S5。S5:i=i+1S6:若i=n-1，返回S3；否则，输出“n是素数”，算法结束。,44,（判断素数算法的改进）,S1:输入n的值。S2:i=2，flag=1S3:r=n%iS4:若r=0，flag=0S5:i=i+1S6:若i=n-1并且flag=1，返回S3；否则，继续S7。S7:若flag=1，输出“是素数”；否则，输出“不是素数”，算法结束。,45,课后思考题,设计一算法，判断任意3位数n是否为水仙花数。定义：水仙花数是指一个 n 位数(n3)，它的每个位上的数字的 n 次幂之和等于它本身。（例如：13+53+33=153）,Return,46,结构化程序设计,结构化程序设计的实质是控制编程的复杂性。其基本思想是像搭积木一样，只要有几种简单的结构即可构成任意复杂的程序。三种基本结构顺序结构 选择结构 循环结构,47,顺序结构,先A，后B顺序执行 A B,a,b,48,选择结构,必有一个判断框选择的执行A或B之一A，B中可有一个是空的 成立 条件 不成立 A B,a,b,49,循环结构,当型循环结构 A 条件,直到型循环结构 A 条件,不成立,不成立,成立,成立,a,a,b,b,50,传统流程图的表示,起止框 I/O框 判断框 处理框 流程线 连接点（避免流程线交叉或过长，使流程图清晰）注释框（不是必要部分）,51,三种基本结构的N-S流程图,注：A，B可以是一个简单的操作，也可以是3个基本结构之一。,A,B,条件,不成立,成立,当条件成立,直到条件成立,A,A,B,A,52,结构化程序设计方法,三种基本结构构成的程序必然是结构化的程序；结构化程序设计方法强调程序设计风格和程序结构的规范化；结构化程序设计方法提倡清晰的结构。基本思路：复杂问题的求解过程可分阶段进行具体采用以下方法：自顶向下，逐步细化，模块化设计（程序复杂时，更有必要），结构化编码（用高级语言语句正确的实现三种基本结构）,Return,53,C语言程序设计的主要过程,提出并分析问题设计算法（画出算法流程）编写程序编译调试程序,Return,54,1.6 如何学习本课程,学习的内容：C语言的语法规则程序设计基本技术“先读（读程序），再模仿，再实战”上机环节的重要性,