第12章C语言程序设计概述课件.ppt

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1、第1章 C语言程序设计概述,第1章 C语言程序设计概述,1.1 程序、计算机语言与程序设计1.2 C语言的产生、发展与特点1.3 C语言程序开发过程1.4 常用C语言集成开发环境简介1.5 C语言程序设计初步1.6 函数与模块化程序设计1.7 算法与结构化程序设计,2,问题1：你了解计算机吗？能说出计算机科学领域中的哪些著名人物？,3,问题2：什么是硬件？什么是软件？它们是什么关系？硬件计算机的躯壳和肉体软件计算机的灵魂和思想,4,问题3：什么是计算机程序，它和软件有什么区别？,5,1.1 程序、计算机语言与程序设计,程序,6,所谓程序，就是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的指令

2、序列的集合，或者说是为实现预期目的而设计的一系列语句和指令。,程序设计,如果需要利用计算机完成某项任务，就必须首先利用计算机语言编写完成该项任务的程序，这就是通常所说的“编程”，术语称为“程序设计”。,问题4：人和计算机是如何交流的？,7,1.1 程序、计算机语言与程序设计,计算机语言,8,所谓计算机语言，也称为程序设计语言，是指一个能完整、准确和规则地表达人们的意图，并用以指挥或控制计算机工作的“符号系统”。,计算机程序设计语言的发展,计算机程序设计语言的发展，经历了从机器语言、汇编语言到高级语言的历程。其发展过程是功能不断完善、描述问题的方法越来越贴近人类思维方式的过程。,1.2 C语言的

3、产生、发展与特点,1C语言的产生及发展过程,9,1.2 C语言的产生、发展与特点,2C语言的特点,10,（1）语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写形式自由，主要使用小写字母，压缩了一切不必要的成分。（2）运算符丰富。C语言的运算符包含的范围很广，共有34种运算符。C语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理，从而使C语言的运算类型符极为丰富、表达式类型多样化。,1.2 C语言的产生、发展与特点,2C语言的特点（续）,11,（3）数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构。C语言的数据类型有整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共

4、用体类型等，能用来实现各种复杂的数据结构。尤其是指针类型数据，使用十分灵活和多样化。（4）具有结构化的控制语句。用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的模块化。C语言是理想的结构化程序设计语言，符合现代编程风格的要求。,1.2 C语言的产生、发展与特点,2C语言的特点（续）,12,（5）语法限制不太严格，程序设计自由度大。例如，对数组下标越界不做检查，整型、字符型数据可以通用，不专设逻辑型数据而以整型来代替等。较少的限制给程序员带来较大的自由，这就要求程序员在编程时应确实明白自己在做什么，而不要把检查错误的工作仅寄托于编译程序。（6）C允许直接访问物理地址，能进行位操作，可以直接对硬件进行操作

5、。因此C语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来编写系统软件。有人把C语言称为“高级语言中的低级语言”或“中级语言”，但一般仍将C语言称为高级语言。,1.2 C语言的产生、发展与特点,2C语言的特点（续）,13,（7）生成目标代码质量高、程序执行效率高，仅比汇编语言目标代码效率低10%20%。（8）用C语言编写的程序可移植性好。程序基本不做修改就能用于各种计算机和各种操作系统。,1.3 C语言程序开发过程,通常将高级语言编写的程序叫做“源程序”，源程序必须先用一种称为“编译程序”的软件，把它翻译成二进制形式的“目标程序”，然后再将该目标程序与系统的函数库以及其他目标程序连接起

6、来，形成可执行程序。C语言既然是高级语言的一种，其程序开发过程也应该是从“源程序”到“目标程序”，再到“可执行程序”。具体步骤如图1-2所示。,14,15,图1-2 语言程序开发过程,1.4 常用C语言集成开发环境简介,1.4.1 Turbo C 2.0集成开发环境,16,Turbo C 2.0是Borland公司开发的一个C语言集成开发环境。可以在Turbo C中完成C语言程序的编辑、编译、连接、运行、调试。该系统是DOS操作系统支持下的软件，在windows环境下，可以在命令提示符窗口中运行。,1.4.2 Visual C+6.0集成开发环境,Visual C+6.0，简称VC或者VC 6

7、.0，是微软推出的一款C+编译器，将“高级语言”翻译为“机器语言（低级语言）”。Visual C+是一个功能强大的可视化软件开发工具。由于C+是由C语言发展起来的，也支持C语言程序的开发。,1.4 常用C语言集成开发环境简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序开发具体步骤：,17,1启动VC 6.0，进入如图所示的主界面。,1.4 常用C语言集成开发环境简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序开发具体步骤（续）：,18,2选择“File”菜单中的“New”命令，新建一个Win 32控制台应用工程，并给新建工程命名，单击“OK”按钮。如图所示。,1.4 常用C语言集成开发环境

8、简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序开发具体步骤（续）：,19,3上一步骤结束后会弹出如图所示的对话框窗口，选择创建一个空工程，单击“Finish”按钮。,1.4 常用C语言集成开发环境简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序开发具体步骤（续）：,20,4选择“File”菜单中的“New”命令，打开如图所示的新建窗口，新建一个C+Source File，在文件名中输入C语言源文件名，确定名字后即可以开始编辑C程序。注意：一定要加上扩展名“.c”，否则会生成扩展名为“.cpp”的C+源文件。,1.4 常用C语言集成开发环境简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序

9、开发具体步骤（续）：,21,5源代码编辑完成后，依次单击工具栏中的“Compile”、“Build”、“Execute Program”按钮编译、连接、运行程序，或直接单击“Execute Program”按钮，编译并调试运行程序。如果出现错误，会在下面的窗口中提示错误内容。如果存在错误，可根据提示的错误信息检查并修改源程序，重复上述步骤，直到程序正确运行。,1.4 常用C语言集成开发环境简介,采用Visual C+6.0进行C 语言程序开发具体步骤（续）：,22,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序1.5.2 第一个C语言程序剖析1.5.3 C语言程序基本结构,23,1.

10、5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序,24,【例1.1】通过屏幕显示“This is my first C program.”。1创建源程序文件（1）在硬盘上创建工作目录。（2）创建工程。（3）创建源程序文件。注意：文件名是1_1.C。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序（续）,25,2编辑源程序在程序编辑工作窗口中输入下面的程序源代码，并保存至文件1_1.C中。,26,源程序：/*例1.1：显示“This is my first C program.”。文件名：1_1.C*/#include int main()printf(This is my fir

11、st C program.n);return 0;,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序（续）,27,注意：（1）C语言是区分大小写的，也称为大小写敏感，不能随意更换大小写。（2）C语言源程序采用ASCII码英文字符，不能采用全角字符（汉字字符）。（3）尖括号、圆括号()、大括号和方括号在C语言中的应用场合不同，不能随意替换。（4）斜杠（/）与反斜杠（）在C语言中的应用场合不同，不能随意替换。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序（续）,28,3编译 源代码编辑完成后，单击工具栏中的“Compile”按钮进行编译。如果没有错误，则会生成目标文件1_1.O

12、BJ。4连接 编译完成并生成OBJ文件后，单击工具栏中的“Build”工具按钮进行连接。如果没有错误，则会生成可执行文件1_1.EXE。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序（续）,29,5执行（1）在集成开发环境下运行。连接完成并生成EXE文件后，单击工具栏中的“Run”工具按钮运行程序，运行结果为显示“This is my first C program.”。（2）在DOS环境下运行。生成的EXE文件可以不依赖于集成开发环境在操作系统中直接运行。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.1 第一个C语言程序（续）,30,6处理错误编译器能够指出错误并定位错误出现的位置。双击

13、错误提示，可以定位到源程序中的错误位置。修正错误后重新编译。有时一个很小的错误会显示许多错误提示，一般情况下从第一个错误开始排查，程序调试也是程序设计者必备的一种能力。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析,31,1注释 源程序中：/*例1.1：显示“This is my first C program.”。文件名：1_1.C*/一行为注释。在C语言中，位于/*和*/之间的文本为注释。注释不执行任何操作，也就是说不会影响程序的运行，它只是用来增加程序的可读性，帮助程序员理解程序。注释可以是任意文本（包括汉字文本）。注释不一定单独占一行，无论/*和*/放在源程序的什么位

14、置，其中间的内容都是注释。程序员应养成添加注释的良好习惯。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,32,2预处理命令 源程序中：#include 一行为预处理命令。如果在程序中需要使用C语言标准库中的输入输出函数，例如本例中调用的printf()函数，应该在源程序的开头加上这一行。注意：预处理命令不加分号。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,33,3定义main()函数 源程序中：int main()printf(This is my first C program.n);return 0;5行定义了main()函数。,1.5

15、 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,34,3定义main()函数C语言程序由函数构成，函数是C程序的基本单位。一个C语言程序必须包含一个且仅有一个main()函数，通常称为主函数。除了main()函数外，还可以包含其他函数，但不是必须的。main()函数是每个程序执行的起始点。一个C语言程序总是从main()函数开始执行，而不论main()函数在源程序中的位置。一个C语言函数由函数首部和函数体两部分组成。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,35,4函数首部 源程序中：int main()一行为main()函数的函数首部。其中mai

16、n为函数名；()表示这是一个函数；int表示函数返回值类型为整数值，执行完main()函数后，通过return语句将整数0返回给操作系统，表示程序正常终止。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,36,5函数体源程序中：printf(This is my first C program.n);return 0;4行为main()函数的函数体。函数体是在函数首部下用一对 括起来的部分，它包含了实现函数功能的全部语句。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,37,6输出信息调用printf()函数源程序中：printf(This is

17、 my first C program.n);一行为函数调用语句，通过调用标准库函数printf()在屏幕上显示字符串This is my first C program.。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.2 第一个C 语言程序剖析（续）,38,函数之间可以相互调用（main()函数例外，main()函数不可以被其它函数调用）。被调用的函数可以是系统提供的库函数（ANSI C提供100多个库函数），也可以是用户根据需要自己编写设计的函数。C语言本身没有输入输出语句，程序的输入输出工作都是由标准库函数实现。注意：反斜杠引导的字符称为转义字符，其意思是将反斜杠（）后面的字符变成另外的意思。在

18、本例代码中的字符n为换行符，在这里输出的是回车换行。,39,1.5.3 C语言程序基本结构,1.5 C语言程序设计初步,1.5.3 C语言程序基本结构（续）,40,1C程序由函数构成。C语言是函数式的语言，函数是C程序的基本单位。一个C源程序至少包含一个main()函数，也可以包含一个main()函数和若干个其他函数，但只能有一个main()函数。被调用的函数可以是系统提供的库函数，也可以是用户根据需要自己编写设计的函数。C语言程序的全部工作都是由各个函数完成的。编写C程序就是编写一个个函数。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.3 C语言程序基本结构（续）,41,2main()函数（主函数）

19、是每个程序执行的起始点。一个C程序总是从main()函数开始执行，而不论main()函数在程序中的位置。可以将main()函数放在整个程序的最前面，也可以放在整个程序的最后，或者放在其他函数之间。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.3 C语言程序基本结构（续）,42,3一个函数由函数首部和函数体两部分组成。（1）函数首部：包括函数类型、函数名、函数参数类型、函数参数名。例如，在sum()函数的首部为：注意：函数可以没有参数，但是后面的一对()不能省略。,1.5 C语言程序设计初步,1.5.3 C语言程序基本结构（续）,43,（2）函数体：函数首部下用一对 括起来的部分。如果函数体内有多个，最

20、外层是函数体的范围。函数体一般包括声明部分、执行部分两部分。声明部分：在这部分定义本函数所使用的变量。执行部分：由若干条语句组成命令序列（可以在其中调用其他函数）。,43,1.5 C语言程序设计初步,1.5.3 C语言程序基本结构（续）,44,4C程序书写格式自由。一行可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上。5C程序没有行号，每条语句的最后必须有一个分号“；”表示语句的结束。6C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。7可以用/*/对C程序中的任何部分做注释。一个好的、有使用价值的源程序都应当加上必要的注释，以增强程序的可读性。,1

21、.6 函数与模块化程序设计,所谓模块化程序设计，是以功能模块为单位进行程序设计，实现求解算法的方法。模块化的目的是为了降低程序复杂度，使程序设计、调试和维护等操作简单化。在C 语言程序设计中，这些功能模块称为函数。函数与外界有一个特殊的接口，可以将信息传递进来，也可以将函数产生的结果传递出去。,45,45,例：求两个整数之和。解题思路：设置3个变量a和b用来存放两个整数sum用来存放和数用赋值运算符“=”把结果传送给sum,46,#include int main()int a,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(”sum is%dn”,sum);return 0

22、;,定义整型变量a,b,sum,对变量a,b赋值,将a与b的和赋给sum,47,#include int main()int a,b,sum;a=123;b=456;sum=a+b;printf(”sum is%dn”,sum);return 0;,真正输出时，用sum的值替代,代替要输出的值,48,1.6 函数与模块化程序设计,【例1.2】采用函数实现计算两数之和。,49,50,源程序：#include int sum(int x,int y)/函数实现两数相加return x+y;void output(int a)/函数实现和的输出printf(sum=%dn,a);,50,51,源程序

23、（续）：int main()int x,y,z;x=32;y=64;z=sum(x,y);output(z);return 0;运行结果：,sum=96,51,1.7 算法与结构化程序设计,1.7.1 算法举例1.7.2 算法的特性1.7.3 算法的表示,52,1.7 算法与结构化程序设计,一个程序应包括以下两方面内容：（1）对数据的描述。在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构（Data Structure）。（2）对操作的描述。即操作步骤，也就是算法（Algorithm）。著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出了一个公式：程序=数据结构+算法所谓算法就是为解

24、决一个问题而采取的方法和步骤。,53,53,1.7.1 算法举例,【例1.3】求5！（12345）。求5的阶乘的最原始的算法如下：步骤1：先求12，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。这就是最后的结果。问题：如果要求121000？,54,54,1.7.1 算法举例,改进的算法：今设t为被乘数，i为乘数。用循环算法来求结果。可以将算法改写如下：步骤1：使t=1。步骤2：使i=2。步骤3：使ti，乘积仍放在变量t中，可表示为ti=t。步骤4：使i的值加1，即i+1=i。步骤5：如果i不大于5，返回到步骤3；否

25、则，算法结束。算法结束后，t中的就是最后的结果。,55,55,1.7.1 算法举例,问题：题目改为求1357911？算法：步骤1：使t=1。步骤2：使i=3。步骤3：使ti，乘积仍放在变量t中，可表示为ti=t。步骤4：使i的值加2，即i+2=i。步骤5：如果i不大于11，返回到步骤3；否则，算法结束。,56,56,1.7.1 算法举例,可以看出，改进的算法具有通用性、灵活性。由于计算机是高速进行运算的自动机器，实现循环是轻而易举的。因此，循环算法更容易在计算机上实现。,57,57,1.7.2 算法的特性,一个算法应该具有以下特性：1有穷性2确定性3有零个或多个输入4有一个或多个输出（即算法必

26、须得到结果）5有效性会使用和设计常用的算法，根据算法编写程序。,58,58,1.7.3 算法的表示,1.7.3 算法的表示用自然语言表示算法流程图表示算法用N-S流程图表示算法用计算机语言表示算法,59,59,1.7.3 算法的表示,1用自然语言表示算法自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语、英语或其他语言。用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义性”。用自然语言描述包含分支和循环的算法，不是很方便。,60,60,1.7.3 算法的表示,2流程图表示算法 流程图是一种使用很广的方法，它使用一些约定的几何图形来描述算法，直观形象，易于理解。美国标准化协会ANSI规定了一些常用的流程

27、图符号，已为世界各国程序工作者普遍采用。,61,61,62,图1-12 流程图符号,1.7.3 算法的表示,（1）起止框：表示算法的开始和结束。（2）输入输出框：表示算法请求输入输出需要的数据或算法将某些结果输出。（3）菱形框（判断框）：主要是对一个给定条件进行判断，根据给定的条件是否成立来决定如何执行其后的操作。它有一个入口，两个出口。（4）处理框：表示算法的某个处理步骤，一般内部常常填写赋值操作。（5）连接点：用于将画在不同地方的流程线连接起来。同一个编号的点是相互连接在一起的，实际上同一编号的点是同一个点，只是画不下才分开画。,63,63,64,65,1.7.3 算法的表示,3结构化程序

28、设计结构化程序设计由顺序结构、选择结构和循环结构三种基本结构构成。C语言是结构化程序设计语言。1966年，Bohra和Jacopini提出了用这三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。由三种基本结构顺序组成的算法结构，可以解决任何复杂的问题。,66,66,67,图1-15 顺序结构 图1-16 选择结构,注：A框或B框可以有一个是空的。,68,（a）While型（b）Until型图1-17 循环结构,1.7.3 算法的表示,以上三种基本结构有一些共同特点：（1）只有一个入口。（2）只有一个出口。（3）结构内的每一部分都有机会被执行到。（4）结构内不存在“死循环”（无限循环，指程序的控制流程

29、一直在重复运行某一段代码，无法退出的情形）。,69,69,1.7.3 算法的表示,4用N-S流程图表示算法 基本结构的顺序组合可以表示任何复杂的算法结构，那么，基本结构之间的流程线就属于多余的了。美国学者I.Nasii和B.shneiderman 于1973年提出了一种新的流程图形式。在这种流程图中，完全去掉了带箭头的流程线。全部算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包括其他的从属于它的框，或者说，由一些基本的框组成一个大的框。这种流程图称为N-S结构化流程图。,70,70,71,图1-18 顺序结构 图1-19 选择结构,（a）While型（b）Until型图1-20 循环结构,72,图1-1

30、3 5!的算法用流程图表示 图1-21 5!的算法用N-S图表示,1.7.3 算法的表示,5用计算机语言表示算法 用计算机语言表示算法必须严格遵循所用语言的语法规则。,73,73,1.7.3 算法的表示,【例1.5】求12345，用C语言表示。#include int main()int i,t;t=1;i=2;while(i=5)t=t*i;i=i+1;printf(%dn,t);return 0;,74,74,计算机程序设计最主要的工作就是算法设计，算法设计不当，就不能编写出良好的程序。养成处理问题先设计算法的好习惯，往往能够事半功倍。,小结,75,读程序练习1,#includeint main()int m,n;printf(请输入1-10中一个数字：);scanf(%d,76,读程序练习2,#includeint main()int sum,i;sum=0;for(i=1;i101;i+)sum=sum+i;printf(sum=%dn,sum);,77,读程序练习3,#includevoidmain()intx,y,t;x=7;y=9;if(xy)t=x;x=y;y=t;printf(%d,%dn,x,y);,78,