语言的基本要素

语言的基本要素演示文稿当前1页，总共75页。（优选）语言的基本要素当前2页，总共75页。变量定义、算术表达式、赋值语句和while语句

本章主要内容ARMVectorTableFIQIRQ(Reserved)DataAbortPrefetchAbortSoftwareInterruptUndefinedInstructionReset0x1C0x180x140x100x0C0x080x040x00132第一个C语言程序

C语言程序的开发过程4for循环语句、常量5字符的输入和输出操作、函数6字符、整型数组和外部变量当前3页，总共75页。本章的节本要求本章主要介绍C语言的核心要素，通过本章的学习读者会对C语言有一个整体的基本概念，并能够编制基本的C程序。本章将主要集中在以下基本内容上：变量、常量、运算符、表达式、控制流、函数、以及基本的输入输出库函数等。让初学者快速建立对C语言程序设计的整体概念，并能够编制一些简单有趣的C程序。最常使用的20％元素当前4页，总共75页。学习或者教学C语言最重要的第一步是让学习者能够动手。动手能够增强学习者的信心，而信心对学好C语言来说是重要的。在阅读过程中，作者希望初学者把主要精力放在基本要素上，感觉有难度的内容可以先放一放。当前5页，总共75页。2.1C语言程序的开发过程第一步：编辑——得到源程序。第二步：编译——得到目标码。第三步：连接——得到可执行代码。第四步：装载运行程序——得到结果。程序开发调试过程当前6页，总共75页。2.2第一个C语言程序开发工具：VC++工具，或者Dev-C++工具等。其次，学会该工具的基本使用方法。下面以“HelloWorld”程序为例：例题2.1输出“HelloWorld！”当前7页，总共75页。#include<stdio.h>intmain(void){printf("HelloWorld!\n");return0; }预处理命令主函数被调函数函数参数函数返回值当前8页，总共75页。main()函数是特殊函数。任何C程序必须有且只能有一个main()函数。main()函数可以放在C程序的任意位置。C程序的运行必须从main()函数开始，而且也在main()函数中结束。通过main这个名字才能找到将要执行的程序入口。main当前9页，总共75页。函数就是组成C语言程序的一个一个的功能模块，就像房子是由一块块砖头搭建起来的一样，C程序就是由一个个的函数组建而来的。函数是C程序的基本单位，一般一个函数完成某一个相对独立的功能。在C语言中，满足函数定义格式要求的就是一个函数。函数包括函数头和函数体两部分。当前10页，总共75页。图2.1函数定义的基本形式及函数调用的传值过程intMax(intx,inty) {intz;

if(x>y) {z=x; }else{z=y; }

return(z); }函数头函数体变量定义部分可执行语句部分c=Max(a,b)（函数调用时的复制传值过程）

函数定义部分函数参数的对应关系当前11页，总共75页。例题2.2比较两个整数的大小intMax(intx,inty); c=Max(a,b); intMax(intx,inty) {

……;}声明时有类型调用时无类型定义时有类型当前12页，总共75页。C程序的基本结构1.C语言程序的注释——/*和*/中间所包含的任何内容即为注释部分。2.main()函数及其返回值——是主函数的函数名，main()函数名是操作系统调用C程序的入口。

3.函数参数和返回值——intMax(intx,inty)”则有两个参数，一个是x，一个是y。当前13页，总共75页。intMax(intx,inty)函数返回值类型函数名函数参数表当前14页，总共75页。4.函数体——包含在函数名后面的一对大括弧“{}”之间的部分就是函数体。构成函数体的基本要素，一般分为两种：一种是变量定义、声明语句；一种是可执行语句。变量定义语句：inta,b,c; intz;函数体大括弧{}之间的内容。当前15页，总共75页。C程序的运行过程假设例题2－2的每一条语句所对应的机器指令都只占据一个字节。那么程序编译、连接、装载以后所对应的程序内存空间将抽象为如图2.2所示的结构。同时，假定：1.假定计算机有两个读写头，一个是程序读写头；另一个是数据读写头。2.假定变量定义语句也会在程序中产生可执行代码对应PC对应SP当前16页，总共75页。printf();system();return0;}0x100000070x100000060x100000050x100000040x000000000xFFFFFFFFmain(void){inta,b,c;a=10;b=20;0x100000030x100000020x100000010x10000000程序读写头z}system(){y}0x1000101F0x3000FFFB0x100010080x100010070x3000FFFA0x10001000printf(){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}0x100001040x100001030x100001020x100001010x10000100Max(x,y){

主函数主自定义函数库函数

数据区c=Max(a,b);xc0x3000FFFD0x3000FFFCba0x3000FFFF0x3000FFFE

程序区

堆栈区数据读写头图2.2程序和数据在内存中的抽象PCSP当前17页，总共75页。变量定义、算术表达式、赋值语句和while语句完成一段数据转换任务：它按照公式m=(1+3n+3n2+n3)，计算m的值。当正整数n从0变化到99时，要求在终端上显示表格2.1的内容：当前18页，总共75页。表2.1例题2.3的数值转换表nm=(1+3n+3n2+n3)01182273644125............9794119298970299991000000当前19页，总共75页。例题2.3数值转换程序(第一版)：在程序中，设计了两个函数：一个是必不可少的main()函数，另一个是数据转换函数Convert()，它完成公式m=(1+3n+3n2+n3)的计算。注意结果的取值范围。当前20页，总共75页。将int改为long有什么好处？intConvert(intx);

intmain(void){while(n<=bottom) {

m=Convert(n);}}intConvert(intx){intz; z=1+3*x+3*x*x+x*x*x; return(z); }当前21页，总共75页。变量定义语句:变量类型和变量名列表

inttop; intbottom; intstep; inta,b,c; 变量类型变量名列表当前22页，总共75页。表2.2几种不同的数据类型类型在典型系统中占据的字节数意义C标准规定的最小取值范围char1字符型0～127或者0～255short2短整型-32768～32767long4长整型-231～231-1float4浮点型1E–37～1E+37

，6位精度double8双精度浮点型1E–37～1E+37

，10位精度当前23页，总共75页。赋值语句：

top=0; bottom=99;step=1; n=top; 将0赋值给top变量，并非代数运算的等于符号。当前24页，总共75页。算术表达式：z=1+3*x+3*x*x+x*x*x;

/*算术表达式*/注意3x需要写为3*x。C语言中3x时错误的。当前25页，总共75页。当…时while循环语句：while(n<=bottom)

{ m=Convert(n); printf("%d\t%d\n",n,m); n=n+step; }当型循环结构。当前26页，总共75页。while循环操作步骤：1.测试while后的条件表达式，如果条件不成立则退出while循环语句；2.如果条件表达式成立，则执行while后面的循环体部分（也就是while后大括弧之间的内容，如果循环体只有一个语句，也可以去掉大括弧，此时循环体就是while后的第一条语句）。3.转入1(进行下一次while循环)。当前27页，总共75页。表2.3while循环时内存的变换过程循环次数第1次第2次第3次......第98次第99次第100次退出m1827......94119297029910000001000000n012......979899100step111......1111当前28页，总共75页。显示输出函数printf()printf()是一个通用的格式输出函数。它有两个输出参数，第一个参数是格式输出控制字符串，第二个参数是输出项，第二个参数可以缺省，也可以有多个输出项。在第一个参数中的％是格式控制字符，它控制后面参数中对应的输出项以％后面字符对应的格式输出。当前29页，总共75页。％dn\t表示跳8个空格当前30页，总共75页。表2.4常用的输出格式控制字符%d以整数形式输出％6d以整数形式输出，且输出域宽为6位。％f以浮点数形式输出％6f以浮点形式输出，且输出域宽为6位。％.2f以浮点形式输出，且小数点后2位。％6.2f以浮点形式输出，6位宽度，小数点后2位。数字表示输出的域宽字母表示输出数据类型当前31页，总共75页。2.4for循环语句用for()循环实现while。如下：for(n=top;n<=bottom;n=n+step){ m=Convert(n); printf("%d\t%d\n",n,m); }For型循环当前32页，总共75页。基本语法格式如下：for(循环初值条件;循环终止条件;循环步进表达式

){ ......}两个“；”号分隔三个表达式。当前33页，总共75页。例题2.4用for循环计算1到100的和。sum=0;for(i=1;i<=100;i=i+1){sum=sum+i; }注意循环边界当前34页，总共75页。for循环的执行步骤一共四步，如下：1.首先执行循环初值表达式（只在进入for循环时执行一次，以后的每一次循环不再执行循环初值表达式），2.其次判断循环终止条件表达式。如果条件不满足则退出for循环语句。3.如果条件满足则执行循环体（for后大括弧之间的内容，当只有一个语句时，可以不加大括弧，此时循环体就是for后第一条语句）。4.执行循环步进表达式，转入2（进行下一次循环条件判断）。当前35页，总共75页。2.5常量程序中恒定不变的量，就是常量。但是，直接在程序中使用数字表示常量，会给编程带来更大的麻烦：第一，数目字的意义不明确，不便阅读；第二，一旦这些常量有变化时，需要找到每一个数目字并进行修改，这不但麻烦而且容易出错。有什么办法表示数目字常量吗？当前36页，总共75页。用#define定义宏宏的定义格式如下：#defineNAME替换字符串程序在编译预处理时，自动用“替换字符串”取代NAME。例题2.5数值转换(第2版)：#defineTOP0 #defineBOTTOM99 #defineSTEP1 符号表示常量当前37页，总共75页。

for(n=TOP;n<=BOTTOM;n=n+STEP)

{m=Convert(n); printf("%d\t%d\n",n,m);

/*n=n+STEP;*/

}在步进表达式中步进。当前38页，总共75页。用const定义常量constintSINT_MAX=65535;就定义了一个常量，它与用宏定义的宏名是有区别的：#define定义的宏名在编译前的编译预处理阶段用字符串替换宏名得到常量，这个常量在编译以后将位于只读程序存储区；而const定义的常量将有对应的名字，它位于数据存储区。const定义的常量有名字，位于数据区。当前39页，总共75页。2.6字符的输入和输出操作getchar()和putchar()函数文本的输入/输出是按照字符流的方式来处理的。字符流实际就是字符序列——它被分成若干行，每一行有零个或者多个字符，一行紧接一行，直到整个流结束。intgetchar(void); intputchar(intch);获取一个字符输出一个字符

ch为int。当前40页，总共75页。while((ch=getchar(

))!=EOF) {

putchar(ch);

}

ch为什么必须是int？可以是char吗？当前41页，总共75页。scanf()和printf()函数scanf()可用于输入字符、数值或者字符串等。它有两个参数：第一个参数是输入格式控制字符串，第二个参数是输入项。

scanf()还有什么不可以输入的吗？当前42页，总共75页。charch; inti; scanf("%c",&ch);scanf("%d",&i);intprintf(constchar*control_string,...); intscanf(constchar*control_string,...);函数参数个数可变当前43页，总共75页。基本的格式控制字符如下：%c——代表字符型；%d——代表整型；%u——代表无符号整型；%ld——代表长整型；%f——代表浮点型；%s——代表字符串。当前44页，总共75页。

gets()和puts()函数char*gets(char*str); intputs(constchar*str); 函数gets()获取一个字符串直到回车返回。函数puts()则将其参数str所代表的字符串写到显示屏上，并回车换行。函数原型中的const表示不可在该函数中修改该字符串的内容。puts自动回车当前45页，总共75页。2.6.2文件拷贝例题2.6将从键盘输入的字符显示到终端上（第1版）。

ch=getchar(); while(ch!=EOF) {

putchar(ch); ch=getchar();

}为何需要该语句？当前46页，总共75页。例题2.7将从键盘输入的字符显示到终端上（第二版）。

/*ch=getchar(); */

while((ch=getchar())!=EOF) {putchar(ch);

/*ch=getchar();*/ }为何可去掉两处的getchar()?当前47页，总共75页。(ch=getchar())!=EOF的意义？intgetchar()intgetch(void); intgetche(void);依据运算符的优先级解读语句的意义。当前48页，总共75页。2.6.3字符计数例题2.8统计键盘输入的字符个数（第一版）lCount=0;while(getchar()!=EOF) { ++lCount; }++运算符的意义？当前49页，总共75页。l1=++lCount; l2=lCount++;例题2.9统计键盘输入的字符个数（第二版）。

doubledCount;for(dCount=0;getchar()!=EOF;++dCount){; }

for循环实现当前50页，总共75页。2.6.4行计数例题2.10统计从键盘输入的文本的行数

while((ch=getchar())!=EOF) { if(ch=='\n') {

++dCountRow;

}}

while循环实现注意”==”并非”=”当前51页，总共75页。if语句单分支if语句，它控制if后面大括弧之间的语句是否执行。它分两步执行：1.首先求if后的条件表达式的“ch=='\n'”的值。2.如果值为真，即条件表达式满足，则执行if后一对大括弧间的语句体“++dCountRow”，如果值为假，即条件表达式不满足，则不予执行。当前52页，总共75页。2.6.5单词计数例题2.11统计从键盘输入的字符个数、单词数和行数。关键是如何判断一个单词。当前53页，总共75页。2.7函数函数可以将函数的内部实现细节封装在函数内部。例题2.12定义函数Factorial(unsignedn)用于计算n!。函数具有一定的封装和隐藏性。当前54页，总共75页。抽象成更一般的形式如下：<返回类型>函数名(<数据类型参数1>,......<数据类型参数n>){

变量定义部分;

可执行语句部分;}一个带括弧的名字就是函数当前55页，总共75页。函数返回语句return的语法格式如下：return(返回值);/*括弧可省*/当函数不需要返回值时，可以省掉return语句。在新标准C99中，return语句必须带一个确定的返回值。

void以外的函数必带return语句。当前56页，总共75页。2.8函数参数——复制传值参数的传递都通过复制传值。在调用函数时，将实参复制一份传递给对应的形式参数。形参和实参各自占据不同的内存空间，对形参的任何改变都不会反作用于实参，也就是说对形参的任何改变都不会影响实参。实参并非形参。当前57页，总共75页。我们来研究研究Pow()函数，该函数计算xy，它有两种实现方式。intPow(intx,inty){inti,p; p=1;for(i=1;i<=y;++i){p=p*x;}returnp;}注意y和i的作用。当前58页，总共75页。为了减少一个内存单元的使用，我们可以采用例题2.13中的设计，该设计就利用了函数的形式参数不会影响实际参数这一特性，使形参y不但用于传值还用于函数内部计数。例题2.13设计Pow()函数计算xy。

当前59页，总共75页。intPow(intx,inty){intp;

for(p=1;y>0;--y){p=p*x;}returnp;}注意y的作用，取消了i当前60页，总共75页。图2.3函数调用时的复制传值过程。Pow(2,i)intPow(intx,inty){inti,p;

p=1;for(i=1;i<=y;++i){p=p*x;}returnp;}Pow(-3,i)Pow(2,i)和Pow(-3,i)是分时调用的，它们分别将对应的实际参数传给x和y。然后执行函数体Pow()。调用Pow()时内存中才有x、y、i、p等变量的位置，调用结束后，这些变量自动消失。当前61页，总共75页。2.9字符数组和字符指针数组是连续排放的数据类型相同的多个“对象”的集合。while(有另外一行文本输入吗？){ if(该行比以前找到的最长行还长吗？) { (保存该行) (并保存该行的长度) }}打印最长的行当前62页，总共75页。例题2.14获取输入的最长行，并打印该行。在例题2.14中，主要有以下新的知识点：charline[MAXLINE]; charlongest[MAXLINE]; while((length=GetLine(line,MAXLINE))>0){if(length>maxLen){

StrCpy(longest,line);

maxLen=length;}}数组的定义形式当前63页，总共75页。图2.4字符数组和指针指针指向数组的首地址当前64页，总共75页。图2.5字符数组存放字符串常量"Good\n"注意\0的存在，它有用吗？当前65页，总共75页。2.9.2字符指针所谓指针，实际上就是内存单元的地址。由于内存单元存放的数据类型不同，因而指针的类型也有所不同。字符指针（也就是char型指针）就是一个指向字符的指针，它实际上就是字符变量在内存单元的地址。指针变量则是这样一个变量——它专门用来存放变量的地址。某种类型的指针变量只能用于存放该种类型的指针。当前66页，总共75页。定义指针变量的方法如下：charch；

/*定义了两个指针变量，其名字分别为p1、p2，它们可以指向char型变量*/char*p1,*p2;

p1=&ch; *p1='A'; p2=p1; 指针就是地址当前67页，总共75页。ch='A'p1=&chp2=p1图2.6指针及其指向的对象

p1和p2都指向了ch当前68页，总共75页。StrCpy:将指针pSrc所指向的字符复制到指针pDest所指向的位置voidStrCpy(char*pDest,char*pSrc){inti;i=0;while((*pDest++=*pSrc++)!='\0'){;}}该语句的语义实什么？当前69页，总共75页。2.10整型数组编写程序统计从键盘输入的各个大写字母，以及数字、空字符(space、tab和换行符)以及其他字符出现的次数。总共有30种输入情况，其中大写字母的情况有26种，因此用一个数组来记录各种大写字母输入的次数比较方便。*例题2.15统计各大写字母的输入次数。当前70页，总共75页。

while((ch=getchar())!=EOF) {

if(ch>='A'&&ch<='Z')