C程序设计基础.ppt

一、C程序设计基础 1. 二进制基础 计算机采用二进制的原因 成本更低 运算更简单 硬件上更容易实现 二、八、十、十六进制数的转换 10进制数转换成2、8、16进制数 整数部分：除基取余法 小数部分：乘基取整法 2、8、16进制数转换成10进制数 按权相加法 2进制数转换成16进制数 四位一组用16进制数代替 16进制数转换成2进制数 每位用四位2进制数代替 数据在计算机中的存储形式 位、字节和字的概念 内存单元、内存单元地址和指针的概念 整数的无符号与有符号表示 原码、反码和补码 原码：一个整数在内存中占二字节，规定高位 字节的最左边一位为最高位，表示数的符号(0 正1负)，其余各位代表数本身的绝对值。 如：+8的原码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 - 8的原码 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 +0的原码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 0的原码 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 反码：正数的反码与原码相同，负数的反码规定 符号位不动，其余各位对原码取反 如：- 8的反码 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 - 0的反码 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 补码：正数的补码同原码，负数的补码为它的 反码加1 如：- 8的补码 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 - 0的补码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +0的补码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 用补码表示数时，0的代码是唯一的； 负数补码的补码是它的原码； 用补码表示数使加减法的统一 。 1111 1111 1111 1101 （-3）的补码 + 0000 0000 0000 0001 （+1）的补码 1111 1111 1111 1110 （-2）的补码 模216原则 假定用16位二进制表示一个整数，则数值范围为： 无符号数：00000000000000001111111111111111 0 216 -1 即 065535 有符号数：10000000000000000111111111111111 -215 215 -1 即 -3276832767 如果计算机进行运算时运算结果超出这16位范围， 那么将只取低16位作为结果，例如： 65534 + 3 = 65536+1 无符号 有符号 1111 1111 1111 1110 （65534） （-2） + 0000 0000 0000 0011 （3） （3） 1 0000 0000 0000 0001 （1） （1） 无符号 有符号 1000 0000 0000 0010 （32770）（-32766） + 1111 1111 1111 1101 （65533）（-3） 1 0111 1111 1111 1111 （32767）（32767） 无符号 32770+65533 = 65536+32767 有符号 -32766-3 = -32769 = -65536+32767 结论：设有两个整数a和b对216求余数(模)所得结 果相同（即两数的二进制表示中低16位完全相同）， 那么计算机就认为这两数是同一个数，计算机的这 个特征称为取模原则或模216原则，即任何一个数加 上或减去65536所得结果相同。 2. 程序设计初步 程序设计语言 机器语言 计算机能直接执行的二进制指令的集合 汇编语言 用“助忆符”代替二进制形式的指令组成的指令集。 计算机不能直接执行汇编语言编写的程序，须经 “汇编程序”“翻译”成机器语言。 高级语言 更接近于人们习惯的自然语言和所用的数学公式。 计算机不能直接执行高级语言编写的源程序，须 翻译成机器语言，主要有两种方式： 一种是编译方式： “编译程序”把整个源程序翻译成机器语言的目标 程序，以后再执行该目标程序。 另一种是解释方式： “解释程序”把源程序翻译一句，执行一句，直 至结束。 程序设计的含义 算法 + 数据结构 = 程序 算法：指问题的求解过程（计算机工作的步骤） 数据结构：指对参与运算的数据的组织和安排 面向过程与面向对象 算法的表示方法 用自然语言 用流程图（传统流程图和N-S流程图） 例如：描述计算1至n累加和的流程。 用自然语言描述如下： 用传统流程图描述如下： 输入整数n 置变量s为0 置变量i为1 将变量i的值加到s中 变量i递增1 如果i n则转到步骤 输出s的值 T 开 始 输入n 1 i F in 0 s s+i s i+1 i 输出s 结 束 结构化程序设计 自顶向下，逐步细化 根据总要求和完成功能逐步细分成若干相对独立 的模块和子模块 清晰第一，效率第二 程序要清晰易读，包括采用有意义的变量名和作 必要的注释 书写规范，缩进格式 统一标准的格式书写程序，用分层缩进的写法显 示嵌套结构的层次或区分每一结构 基本结构，组合而成 程序用顺序、选择、循环三种基本结构组成 3. C语言概述 C语言简史 1972年 Bell实验室D.M.Ritchie在B语言基础上设计 1973年 和Thompson合作用以改写 UNIX 1978年 B.W.Kernighan和D.M.Ritchie （简称K ? | ! # % /*调用输出函数*/ /*“字符串“*/ /* n 换行符*/ /*句末用分号*/ 本程序的作用是输出以下一行信息： This is a c program. 例2： /* 求两个变量之和 */ main ( ) int a, b, sum; /* 变量说明 */ a=123; b=456; /* 赋值 */ sum=a+b; /* 求和计算 */ printf(“sum = %dn”, sum); /* 调用输出函数 */ 本程序的运行结果： sum = 579 几点认识： C是函数式的语言，C程序由函数构成 有且只有一个主函数（main()函数） 函数名后须有一对圆括号，括号内可有参数 函数名下至少有一对花括号，最外层花括号内是 函数体, 函数体包括变量说明和程序语句 每个程序语句以分号为结束 一行内可写多个语句，一个语句可分写在多行上 程序中可用 /*.*/ 对任何部分作注释 本章结束 数据在计算机中的存储形式（16位系统） 字节(8位) 地址 0000 0001 2000 2001 2002 2003 FFFE FFFF 64K 容量 16位变量x 指针变量p 00000000 00100000 00111001 00110000 = &x = 12345 除基取余法： 十进制整数转二进制 除2取余法 192=9 1 （低位） 92=4 1 42=2 0 22=1 0 12=0 1 （高位） (19)10=(10011)2 十进制整数转十六进制 除16取余法 999916=624 15 62416= 39 0 3916= 2 7 216= 0 2 (9999)10=(270F)16 乘基取整法： 十进制小数转二进制 乘2取整法 0.6875 2 = 1.375 0.375 2 = 0.75 0.75 2 = 1.5 0.5 2 = 1.0 (0.6875)10=(0.1011)2 十进制小数转八进制 乘8取整法 0.6875 8 = 5.5 0.5 8 = 4.0 (0.6875)10=(0.54)8 按权相加法： 二进制数转十进制数 (11010.01)2 =1