C程序的结构和设计方法.ppt

计算机程序设计计算机程序设计 二、 C程序结构和设计方法 第2页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 提纲提纲 n1 C语言的产生和发展 n2 C语言的特点 n3 C程序的基本结构 n4 程序设计的方法 第3页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 1 C1 C语言的产生和发展语言的产生和发展 nC 语言在 1969 到1973 年间随着Unix 操作系统的开发而诞 生并流行.发明者为美国贝尔实验室的Dennis Ritchie等人。 Dennis Ritchie 第4页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 1 C1 C语言的产生和发展语言的产生和发展 C语言的标准： n1978年，丹尼斯里奇（Dennis Ritchie）和 Brian Kernighan 合作出版了C程序设计语言的第一版。书中介 绍的C语言标准也被C语言程序员称作“K /*调用库函数打印一行字符。printf函 数的功能是把要输出的内容送到显示器去显示*/ 运行结果：Hello, World! 第7页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n分析： n程序包括两部分： 1.预处理部分： 1.这里的功能是“文件包含”，#include命令；其他 还可以有“宏定义”、“条件编译”。 2.程序基本部分： 1.仅有一个main（）主函数；必须的。 2.主函数内调用了库函数printf(); 3.还可以自己定义函数。 4.注释部分 /单行注释 或 /*多行注释*/ 第8页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n【例2】 #include /include称为文件包含命令 #include/扩展名为.h的文件称为头文件 int main() double x,s; /定义两个实数变量，以被后面程序使用 printf(“input number:n“); /显示提示信息 scanf(“%lf“, /从键盘获得一个实数x s=sin(x); /求x的正弦,并把它赋给变量s printf(“sine of %lf is %lfn“,x,s); /显示程序运算结果 /main函数结束 第9页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 【例3】 #include int main() /*主函数*/ int max(int a, int b); /*对函数max的说明*/ int x,y,z; /*变量说明*/ printf (“input two numbers:n”); /*输出提示信息*/ scanf (“%d%d“, /*输入x,y值*/ z=max (x,y); /*调用max函数*/ printf(“maxmum=%d”,z); /*输出结果*/ int max (int a,int b) /*定义max函数*/ if (ab) return a; else return b; /*把结果返回主调函数*/ 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 第10页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 nC程序结构的特点： 1.C程序是由函数组成的 2.函数由说明部分和函数体组成 3.C程序总是从main函数开始执行的 4.C程序书写格式自由 5.每个语句和数据定义后必须有一个分号 6.C语言本身没有输入输出语句 7.可以用/*.*/做注释 第11页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n从书写清晰，便于阅读，理解，维护的角度出发，在书写程序 时应遵循以下规则： 1.一个说明或一个语句占一行。 2.用 括起来的部分，通常表示了程序的某一层次结构。 一般与该结构语句的第一个字母对齐，并单独占一行。 3.低一层次的语句或说明可比高一层次的语句或说明缩进 若干格后书写。以便看起来更加清晰，增加程序的可读性 。 4.在编程时应力求遵循这些规则，以养成良好的编程风格 。 第12页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n程序的词法种类： 1 标识符 在程序中使用的变量名、函数名、标号等统称为标识符。除库 函数的函数名由系统定义外，其余都由用户自定义。C 规定， 标识符只能是字母(AZ，az)、数字(09)、下划线(_)组成 的字符串，并且其第一个字符必须是字母或下划线。 以下标识符是合法的： a, x, x3, BOOK_1, sum5 以下标识符是非法的： 3s 以数字开头 s*T 出现非法字符* -3x 以减号开头 bowy-1 出现非法字符-(减号) 第13页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n程序的词法种类 在使用标识符时还必须注意以下几点： (1)标准C不限制标识符的长度，但它受各种版本的C 语 言编译系统限制，同时也受到具体机器的限制。例如在 某版本C 中规定标识符前八位有效，当两个标识符前八 位相同时，则被认为是同一个标识符。 (2)在标识符中，大小写是有区别的。例如BOOK和book 是两个不同的标识符。 (3)标识符虽然可由程序员随意定义，但标识符是用于 标识某个量的符号。因此，命名应尽量有相应的意义， 以便于阅读理解，作到“顾名思义”。 第14页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n程序的词法种类： 2.关键字 关键字是由语言规定的具有特定意义的字符串，通常也称为 保留字。用户定义的标识符不应与关键字相同。语言的关键字 分为以下几类： (1)类型说明符 用于定义、说明变量、函数或其它数据结构的类型。如前面例 题中用到的int, double等 (2)语句定义符 用于表示一个语句的功能。如例1.3中用到的if else就是条件 语句的语句定义符。 (3)预处理命令字 用于表示一个预处理命令。如前面各例中用到的include。 第15页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n程序的词法种类： 3.运算符 语言中含有相当丰富的运算符。运算符与变量，函数 一起组成表达式，表示各种运算功能。运算符由一个或多 个字符组成。 4.分隔符 在语言中采用的分隔符有逗号和空格两种。逗号主要 用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量。空格多用 于语句各单词之间，作间隔符。在关键字、标识符之间必 须要有一个以上的空格符作间隔，否则将会出现语法错误 ，例如把int a;写成 inta; C编译器会把inta当成一个标 识符处理，其结果必然出错。 第16页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 3 C3 C程序的基本结构程序的基本结构 n程序的词法种类： 5.常量 C 语言中使用的常量可分为数字常量、字符常量、字符 串常量、符号常量、转义字符等多种。在后面章节中将专 门给予介绍。 6.注释符 C 语言的注释符是以“/*”开头并以“*/”结尾的串。 在“/*”和“*/”之间的即为注释。程序编译时，不对注 释作任何处理。注释可出现在程序中的任何位置。注释用 来向用户提示或解释程序的意义。在调试程序中对暂不使 用的语句也可用注释符括起来，使翻译跳过不作处理，待 调试结束后再去掉注释符。 第17页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 4 4 程序设计的方法程序设计的方法 问题分析：将需求转化为计算机能够处理的数据和模型。 （建模） 算法设计：把求解步骤思路表示成流程图等形式，规划数 据结构 算法实现：使用开发工具编制程序，编辑、编译。语法错 误和逻辑错误。 调试与更新：排错、修改；文档；参数调整、升级更新 第18页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 4 4 程序设计的方法程序设计的方法 n例：37页10 - 分析： 一般项 termi=（-1）i+1（x2i-1）/(2i-1)!，故 n算法描述 1.初始化i=1,sinx=0,x=指定值 2.求termi 3.若|termi|10-7，则sinx=sinx+termi;i=i+1;转2 否则 输出sinx值，结束。 第19页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 （续）（续） n算法细化： 1.初始化i=1,sinx=0,x=指定值; 2.求termi 1.t1=x; t2=1; 2.n=22i-1, t1=t1*x,t2=t2*n /再细化。 3.termi=t1/t2; 4.若i为偶数，则termi=-termi； 3.若|termi|10-7，则sinx=sinx+termi;i=i+1;转2 否则 输出sinx值，结束。 第20页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 （续）（续） n更优的算法： 1.初始化：x=指定值，t=x, sinx=0; n=1； 2.若|t| = 10-7转6； 3.sinx=sinx+t; 4.n=n+1; 5.t=-t*x*x/(2n-2)*(2n-1);转2； 6.输出sinx值，结束 第21页刘勇 中国科学技术大学 C语言程序设计讲义 4 4 程序设计的方法程序设计的方法 n结构化程序设计方法： 自顶向下； 逐步细化； 模块化设计； 结构化编码。 n思想：把一个复杂任务逐步分拆，逐层细化到便于理解和描 述的程度；最终形成一个由若干独立模块组成的树状层次结 构。由