《C语言程序设计》课件.ppt
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1、C语言程序设计,教材分析,本书内容共有11章,可分为三部分。第1、2章为第一部分,为初学者的入门知识,使读者对c语言编写程序的步骤、方法和程序结构及算法描述有一个大致的了解。第3第5章为第二部分,是程序设计的基础部分,使读者详细了解c语言的基本数据类型和表达式以及c语言的控制结构。掌握了第一、二部分的内容,读者可以完成简单的程序设计。第6章第11章为第三部分,讲述了模块化程序设计的概念和实现的方法,为程序设计提供了更多、更方便的途径,为进行综合程序设计奠定了基础。每一个章节里都有详细的程序范例来说明程序的设计思想、语句的概念、作用、含义和使用方法,使学生能够由浅入深系统地学习c语言的知识,同时
2、掌握一定的编程方法。,成绩考核,成绩考核方法:期末成绩=平时成绩20%+期末考试80%;注:平时成绩包括:上课情况、作业情况、上机作业完成情况等。,学习C的忠告,上机实践(编程)!(Try!),C语言程序设计教程,第1章 引言 第2章 程序的简单算法制定第3章 基本程序语句第4章 选择结构第5章 循环结构 第6章 函数与编译预处理第7章 数组第8章 指针第9章 构造数据类型 第10章 文件第11章 位运算,C语言程序设计课程的任务,1.指导学生掌握 C 程序设计语言的基础知识;2.培养学生综合分析并编制程序解决实际应用问题的能力;3.培养学生契而不舍的解决问题的精神以及认真的学习态度。通常我们
3、把设计、书写及检查调试程序的过程称为程序设计。应当指出,简单的程序设计应包括以下几个部分:确定数据结构确定算法编写代码调试并运行整理并写出文档资料,第一章 引 言,1.1 C语言的特点1.2 简单的C语言程序介绍1.3 C语言程序的结构1.4 C程序设计语言的执行,1.1 C语言的特点,C语言有9种控制语句,32个关键字。运算符丰富。共有34种运算符数据结构类型丰富。具有结构化的控制语句语法限制不太严格,程序设计自由度大。C语言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。生成目标代码质量高,程序执行效率高。C语言编写的程序可移植性好。,1.2 简单的C语言程序介绍,/*ex10
4、1.c-在屏幕上输出This is a C program.*/#include void main()printf(“This is a C program.n”);,注释/*ex101.c-在屏幕上输出This is a C program.*/,C程序中的“/*/”之间的内容称为注释,是程序编写者给程序阅读者留下的一些说明(注释),以帮助阅读者理解程序。编译器不对注释进行编译,只将它们当作空白看待。本程序的第1行中的注释为“ex101.c”,是说明本书编写时将这个程序保存在文件ex101.c中。,库函数与文件包含命令include#include,库函数:系统提供的标准函数,程序可直接使
5、用;使用库函数必须将其有关说明信息写入程序。为了用户方便,系统定义库函数时,把一类相关库函数的说明信息,分别写在一些文件中。本例中使用了库函数printf,其有关说明信息写在文件stdio.h中。所以在程序的开始加入了#include 使用C语言的库函数,要在程序前面加上类似#include 的预处理命令,main函数,任何C程序都必须有且只能有一个主函数main(),它是程序的入口,也是程序的出口。其中,main是函数名,()内可以包含一些参数;的内容称为函数体,其包含若干条C程序语句;不同语句之间用分号分隔;一般情况下,每个程序都由一至多个函数组成;,void main()printf(“
6、This is a C program.n”);,演示ex101,语句 printf(“This is a C program.n”);,C语言的主函数体由一些语句组成。每个语句由一个分号结束。如本例中,主函数的一个语句:printf(“This is a C program.n”);,说明:函数printf是系统提供的一个库函数,printf函数的功能是向显示器输出一段信息,具体内容括在双引号内;参数中的“n”代表一个命令:输出完这行字符后换行,不是要求显示的文字。,例2 写出以下程序的运行结果,写出以下程序的输出结果#include void main()printf(“Hellon”);
7、printf(“world!n”);演示 ex102,例3 四则运算编程,#includeint add(int x,int y);main()int a,b,c;scanf(%d%d,演示ex103演示ex104讨论减、乘、除的编程,输入函数Scanf(),函数说明,函数定义,1.4 C程序设计语言的执行,对于C语言程序来说,这一过程一般分为4步:第1步:编辑源程序;第2步:编译;第3步:链接;第4步:执行;,(整个过程如下图),filename.c,filename.obj,filename.exe,出错,出错,出错,出错,调试debug,编 译,编译就是把用C语言描述的程序翻译成计算机可
8、以直接理解并执行的机器语言命令组成的程序。C语言的编译过程分为两个阶段:首先是编译预处理,系统要先扫描程序,处理所有预处理命令,如把文件包含命令要求的文件包含(嵌入)到程序中。然后才开始编译。编译后得到的文件称为目标文件。目标文件就是用机器语言描述的文件。C语言的目标文件的后缀为.obj。目标文件的主文件名,一般与源程序文件名相同。在编译过程中,还要对源程序中的语法和逻辑结构进行检查。编译任务是由称做编译器(compiler)的软件完成的。程序在编译过程中,也可能发现错误。这时要重新进入编辑器进行编辑。,链 接,链接是将与当前程序有关的、已经有的几个目标模块链接在一起,形成一个完整的程序代码文
9、件。这些已经有的目标模块有:库函数:如前面使用的printf;对于大的程序,常常分成几个模块,分别编写、编辑和编译,形成不同的目标模块。经正确链接所生成的文件才是可执行文件。可执行文件的文件名后缀为.exe(有的系统为.out)。完成链接过程的软件称为链接器(linker)。程序在连接过程中,也可能发现错误。这时也要重新进入编辑器进行编辑。,执 行,链接后得到的可执行文件名,对操作系统来说,相当于一条命令。在操作系统提供的命令界面上打入这个命令,就可以开始执行这个程序。,C语言的集成开发环境,Turbo c 2.0 Turbo c+(选用)Vc+等(1)打开Turbo c+运行环境。界面如图:
10、,从图可以看到在集成环境的上部,有一行“主菜单”,其中包括下面10个菜单项:File Edit Search Run Compile Project Options Debug Window Help 分别代表:文件操作、编辑、查找、运行、编译、项目文件、选项、调试、窗口、帮助等功能。用户可通过以上菜单项来选择使用Turbo C集成环境所提供的各项主要功能。(2)编辑源程序。在File菜单下选择NEW子菜单项命令,系统的光标处于等待输入C源程序状态。输入完源程序后,选择File菜单下选择Save as子菜单项命令进行保存,在随后弹出的保存文件对话框中,输入文件名*.c后按“”(3)编译源程序
11、选择Compile主菜单项并在其下拉子菜单中选择Compile 命令,则进行编译。若源程序无语错误,生成可执行文件EXE;若源程序有语法错误,在Message窗口显示错误信息,此时没有生成可执行文件,应回到第2步,修改程序的错误,直到无语法错误、生成可执行文件。,返回,(4)连接程序 在Compile菜单中,选择Link子菜单项命令,程序将被连接成可执行程序。注:按F9键,可一次完成编译和连接。(5)执行程序。选择Run子菜单命令,或按快捷键Ctrl+F9。(6)看结果。程序运行后看结果必须选择File菜单下的DOS Shell命令 或者按快捷键Alt+F5,才能看到运行的结果。如程序未得到预
12、期的结果,应回到第2步,修改程序的错误。(7)退出Turbo C+,File-Quit菜单命令或按Alt+X。,总结:简单C语言程序设计步骤,分析问题,设计解决方案了解和编写C语言程序代码,上机调试(编辑、编译、链接、执行),理论课的主要内容,实验课的主要内容上述每个步骤都可能出现很多错误,具体有三种错误:语法错误、逻辑错误、运行错误。总之,出现错误就要进行调试。,作 业,1、在屏幕上输出如下图形:25要求:写出程序,并上机调试,尽量保证程序能够得到正确结果。复习本讲内容(第一章),预习教材第二章。,第二章 程序的简单算法制定,2.1 结构化程序的算法制定2.2 结构化程序的算法描述2.3 算
13、法制定的范例,2.1 结构化程序的算法制定,利用计算机处理问题简述,2.1 结构化程序的算法制定,例2.1 从键盘输入3个数,找出其中最小的那个数。分析:1、需变量的个数-3个 2、先比较a,b的值,把小的存在min中。3、再用min与c比较,把数值小的存放在min中。如果 ab 则 min=a,否则min=b;如果cmin则min=c,否则不变。画出对应的流程图。演示程序ex201,【例】让某学生解方程 ax2+bx+c=0 求解过程:,分析问题 这是一个一元二次方程(代数问题,须中学代数知识)确定处理方案 用求根公式确定解题步骤 确定a、b、c的值 求出b2-4ac的值 如果 b2-4ac
14、0(双实根)X1=X2=如果 b2-4ac=0(单实根)X1=X2=如果 b2-4ac0(双复根)X1=X2=根据上述步骤计算写出答案,整理、分析结果,2.2 结构化程序的算法描述,什么是算法为解决一个问题所采取的方法和步骤称为算法。算法的特性有穷性、确定性、有零个或多个输入、有一个或多个输出、有效性。算法有两个很重要的方面:(1)按什么顺序或步骤执行(2)用什么语句来实现,2.2 结构化程序的算法描述,自然语言特点:易懂、冗长、易产生歧义流程图N-S结构化流程图PAD图伪代码计算机语言,伪码语句示例之一 if students grades greater than or equal to
15、60 display”Passed”else display”Failed”,伪码语句示例之二 如果学生成绩大于或等于60 显示”及格”否则 显示”不及格”,C语言源程序段示例if(grade=60)printf(“Passed!”);else printf(“Failed”);,算法可采用自然语言、流程图、N-S图、PAD图、伪代码等方法来描述。示例:根据学生成绩输出评定结果。,一、算法(algorithm),二、算法与流程图传统流程图,特点:直观形象;使用流线。缺点:占面积大,使用流线任意转移,易出现“乱麻”现象,造成编程与阅读程序困难。,二、算法与流程图N-S结构化流程图,77年美学者I
16、.Nassi和B.Scheiderman提出。特点 取消流线 不允许流程任意转移,只能从上而下顺序执行 规定三种基本结构的流程图单元,由这些基本结构象搭积木似的组成各种算法(结构化设计)。优点 算法清晰,流程不会无规律乱转移。,二、算法与流程图三种基本结构,通常情况下,程序中的语句是以所编写的顺序一句接一句地执行,这种执行方法称为“顺序执行”。许多C语句能够让程序员指定不按编写顺序执行下一条执行语句,这种执行方法称为“控制转移”。Bohm和Jacopini的研究证实,所有的程序都能够只用三种控制结构编写,即 顺序结构 选择结构(selection structure)循环结构(repetiti
17、on structure)顺序结构是C语言的基本结构,除非指示转移,否则计算机自动以语句编写的顺序一句一句地执行C语句。任何C语言程序都是由七种控制结构(顺序结构、三种选择结构和三种循环结构)构成的。,二、算法与流程图三种基本结构,顺序结构 A块、B块顺序执行(每块代表一个或一组操作),二、算法与流程图三种基本结构,选择结构 条件p成立时执行a块(否则执行b块)if 选择结构 条件为真时执行某个指定的操作,条件为假时跳过该操作(单路选择)ifelse选择结构 条件为真时执行某个指定的操作,为假时执行另一个指定的操作(双路选择)switch选择结构 根据表达式的值执行众多不同操作中的某个指定的操
18、作(多路选择),二、算法与流程图三种基本结构,循环结构 分当型和直到型两类。当型 先判断,只要条件为真就反复执行A块,为假则结束循环。直到型 先执行A块,再判断条件是否为真,为真则继续执行循环体,为假则结束循环。C语言提供了三种循环结构,即while循环结构,dowhile循环结构和for循环结构。,2.2.3 PAD图,PAD(Problem Analysis Diagram)另一种被广泛使用的一种算法的图形表示法。PAD图可以看成是二维的,它能展现算法的层次结构。(顺序结构很简单,在此未画图。),2.3 算法制定范例,例2.4 把从键盘输入的大写字母转换成小写字母,输出结果。问题:1、描述
19、算法2、根据算法编写C程序3、运行检查程序是否正确。演示ex202,2.3 算法制定范例,例2.5 已知实数a和b,计算u的值:u=(r+s)2。其中,当ab时,r=a2-b2,s=a/b;当ab时,r=b2-a2,s=a/b+4。算法(自然语言描述):从键盘输入实数a和b。如果ab,则r=a2-b2,s=a/b;否则,r=b2-a2,s=a/b+4。计算u的值:u=(r+s)2。输出u的值。,开始,输入a,b,ab,T,F,r=a*a-b*b,s=a/b,r=b*b-a*a,s=a/b+4,结束,u=(r+s)*(r+s),输出u的值,流程图,输入实数a,b,ab,F,T,r=a*a-b*b
20、s=a/b,r=b*b-a*as=a/b+4,计算的值:u=(r+s)*(r+s),输出u的值,N-S图,输入实数a,b,ab,r=a*a-b*b,s=a/b,r=b*b-a*a,s=a/b+4,计算u=(r+s)*(r+s),输出u的值,PAD图,/*例2.5*/#includemain()float a,b,r,s,u;printf(请输入变量a、b的值:);scanf(%f%f,C语言描述,小结:本章主要介绍了程序算法的制定方法:自然语言、流程图、N-S图和PAD图。通过用这些方法表示解题思路。作业:用流程图、N-S图和PAD图描述问题的算法:从键盘输入3个整数a,b,c,输出其中的最大
21、的数。,第三章 基本程序语句,C语言的数据类型简介几个基本概念 C语言的三种基本数据类型基本运算符和表达式C基本语句数据的输出数据的输入 简单程序设计举例,3.1 C语言的数据类型简介,C语言的数据结构,3.2几个基本概念,3.2.1 标识符 1标识符概念:是用来标识名称的,可以用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、数组名、文件名等。C语言规定标识符只能由字母、数字和下划线组成,且第一个字符必须是字母或下划线。如:Day,month,student,name_1,s2,_12,_t13 注意:C语言中大写字母和小写字母被认为是两个不同的字符,大写字母A与小写字母a则表示不同的标识符。采用
22、“见名知义”的原则,3.2几个基本概念,3.2.1 标识符2标识符的分类 关键字(代表固定含义,不能另做他用。书P21)分为三类 预定义标识符(有特定含义,包括C语言库函数名 和变异预处理命令允许另做他用,但标识符失去原义)用户标识符(用户自己定义,不能使用关键字,可 以使用预定义标识符,建议不要使用预定义标识符),3.2几个基本概念,3.2.2 常量在程序运行中,其数值不能被改变的量1直接常量:是在程序中直接引用的数据 2符号常量:符号常量是用标识符来代表一个数据 符号常量的定义形式:#define 符号常量标识符 常量数据 例如:#define PI 3.14159,3.2几个基本概念,3
23、.2.3 变量变量是指以标识符为名字,其值可以改变的量。,变量分为整型、实型、字符型等。,3.2几个基本概念,3.2.3 变量2、变量初始化 在说明变量的同时给变量一个初始值。int a=5,b=3;int a,b,c;a=b=c=3;int a=b=c=3;,例如,注意:在同一程序块中,变量不能被重复定义;使用变量时必须“先定义,后使用”。,3.3 C语言的三种基本数据类型,3.3.1 整型数据1、整型常量:(1)十进制形式:与数学上的整数表示相同;例如:12,-100,0(2)八进制形式:在数码前加数字0;例如:012=1*81+2*80=10(十进制)(3)十六进制形式:在数码前加0X(
24、数字0和字母X)。例如:0 x12=1*161+2*160=18(十进制)*八进制的数码范围为07;018*十六进制的数码除了数字09外,还使用英文字母a f(或A F)表示1015。如:0 x1e,注意!,3.3 C语言的三种基本数据类型,2、整型变量()整型变量分类根据数据所占的二进制位数分为:int、short、long;同样存储长度的数据又分unsigned、signed;故可组合出六种类型。()整型数据的存储方式 数据在内存中是以二进制形式存储的。C语言中,一个int型数据通常用两个字节存放,其中最高位用来存放整数的符号,若最高位为0则表示该数为正数,若最高位为1则表示该数为负数。如
25、:int i=-1;则存放形式为:,3.3 C语言的三种基本数据类型,3、值域:变量允许存放的数值范围 由机器中数据的存储长度决定。VC 6.0 所支持的整型数据,3.3 C语言的三种基本数据类型,例3.1:P24思考:运行结果是否正确,说明理由!,#includemain()int a,b,c,d;unsigned u,v;a=1;b=3;c=6;d=-7;u=a+b;v=c+d;printf(u=%d,v=%un,u,v);,3.3 C语言的三种基本数据类型,3.3.2 实型数据1、实型常量:(1)十进制小数形式:由数字和小数点组成;例如:3.4,4.,.3(2)指数形式:“十进制小数”+
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