罗坚版C语言第一章.ppt

C语言程序设计,主讲：傅清平 TelEmil:,C语言程序设计（第3版）,中国铁道出版社 China Railway Publishing House,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,教材、参考书与课时安排,主 教 材：C语言程序设计（第三版） 书 号：ISBN 978-7-113-09512-3 中国铁道出版社 2009年2月 第3版 配套教材：C语言程序设计实验教程 书 号：ISBN 978-7-113-09513-0 中国铁道出版社 2009年2月 第1版 作者电子邮箱： L ,课时安排,课时安排 授课 ：3学时/周 C综合编程训练：2学时/周,上机安排 上机地点：现代教育技术中心机房(x2407) 上机时间：周二上午1、2、3节。 上机内容： 随教学进度的基础训练（上机调试每次课堂作业及书后作业） 要求: 所有作业必须独立完成 作业必须经上机调试通过,课程要求,课前请做好预习 保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃 认真、独立、按时完成并提交作业 重视上机实践，有效利用宝贵的上机时间,第1章 C程序设计入门,1.1 简单的C程序,1.3 C语言程序的上机调试步骤,1.2 C语言常用符号,1.4 Visual C+开发工具,1.5 C语言概况,结束放映,1.1 几个简单的 C 程序,【例1.1】要求在命令提示符窗口中显示“hello, world!”这一行文字。 /* 第一个 C 语言程序举例 */ /* 包含有关标准库的信息 */ #include /* 定义名为main 的函数，它不接收实参值*/ main() /* main 的语句括在花括号中 */ printf(“hello ，world！n“); /* 调用库函数printf() ，在命令提示符窗口中显示 hello ，world！*/ ,【例1.1】分析： 程序代码中介于/*与*/之间的字符序列称为注释，它可以是一行文字或者连续的多行文字。使用注释能增强程序的可阅读性，注释可以在程序中自由地使用，但在程序编译时被自动忽略。 C语言是函数式的语言，函数是组成C程序的基本单位，每个C程序不论大与小，都是由一个（或者多个）函数组成的。 函数是一个单独的程序模块，完成指定的功能。一个 C 程序不论由多少个文件组成，有且只有一个main()函数，通常称为主函数，而且任何一个C程序的执行都是从main()函数开始的。 主函数main( )的一般格式: 函数返回值的类型 main( 形式参数表 ) /* 函数首部 */ 语句； /* 函数体 */ ,【例1.1】继续分析： 用双引号括住的字符序列称为字符串，printf()函数是一个格式化输出库函数，本例通过它在命令提示符窗口中照原样显示双引号内的字符序列hello,world!。 具有这种特征的字符称为转义字符，除n之外，还有表示制表符的t、表示退格符的b、表示双引号的、表示反斜杠符本身的，在第2章中有介绍。 文件包含命令：#include 这里的“#include”称为文件包含命令，其意义是把尖括号（）内指定的文件包含到本程序中，成为本程序的一部分。被包含的文件通常是由系统提供的，其扩展名为“.h”，常称为头文件或首部文件。 如果使用了系统提供的库函数，一般应在文件的开始用 #include 命令，将被调用的库函数信息包含到本文件中。本例中使用#include 是因为调用了标准输入/输出库中的printf()函数。,【例1.2】数值计算：编写程序，计算t的值。 #include main() int sum; /*说明整型变量sum*/ sum=1+1/2+1/3+1/4+1/5; /*计算累加和*/ printf(“The sum is %dn“,sum); /*按整型数格式显示计算结果*/ ,【例1.2】程序分析： （1）变量说明： 本例的主函数由两部分组成：一是说明部分，二是执行部分。在主函数的说明部分中，定义了本例所使用的变量名，通常它是放在函数开始处、且位于可执行语句之前。 C语言规定，程序中所有用到的变量都必须“先定义，后使用”。说明语句由一个类型名与若干所要说明的变量名组成： int sum; 其中int是类型名，sum是变量名。int类型表示所列变量为整型变量，整数不能包含小数；float型表示所列变量为浮点变量或称实型变量，浮点数可以包含小数。 除int与float之外，C语言还提供了其他的基本数据类型，包括char（字符型）、short（短整型）、long（长整型）和double（双精度浮点型）等。 另外，由上述这些基本数据类型还可以构成数组类型、结构类型、联合类型和指针类型，这些将在以后的章节中介绍。,【例1.2】程序继续分析： （2）赋值表达式： 与Basic、Pascal、Fortran等计算机高级程序设计语言类似，C语言程序中也使用赋值表达式。 在C语言中，赋值表达式格式如下： 变量名 = 表达式 其中，“=”称为赋值号，与数学中的等号不一样，它是将其右边的表达式的值赋给左边的变量。 （3）算术表达式： 编程时需把传统的数学式子转换为C语言中等价的表达式。C语言中的算术运算符包括加法+、减法-、乘法*、除法/和求模运算符%。 求模运算%只适用于两个整数之间的运算。表达式x%y表示x除以y所得的余数。这里的x和y均为整数，结果符号与被除数x的相同。,【例1.2】程序继续分析： 在C语言中，整数中的除法与实数中的除法虽然运算符相同，都是/，但除法的结果不同：整数中除法的结果仍为整数，只保留商的整数部分而抛弃小数部分（即截尾取整）；而实数除法与数学中所讲的除法是一致的，可能会出现小数部分。 例如： 5%3 = 2， (-5)%3=-2， 5%(-3)=2， 3%5 = 3 5/2 = 2 ， 5.0/2.0 = 5/2.0 = 5.0/2 = 2.5 （4）格式输出： printf()函数是一个通用格式化输出函数，详细内容将在第2章中详细介绍。 printf(“The sum is %dn“,sum); 在上述语句中，字符串”The sum is”照原样输出；“%d” 与最右边的变量名sum相呼应，表示把sum的值计算出来之后，按照十进制int类型（整数）的格式输出。,【例1.2】程序继续分析： （5）程序运行结果： 本例程序运行之后，在命令提示符窗口（或者称MS-DOS窗口）中显示： The sum is 1 结果显然是不精确的，为什么呢？ 对源程序代码进行分析，发现在对1/2、1/3、1/4和1/5这些表达式进行求值时，C语言程序中的计算结果全部都为0。 在这里，由于1/2、1/3、1/4和1/5中的被除数与除数都是整数，因此在C程序中实际上进行的是整数范围内的除法，而不是我们想象中的实数除法。前面已经介绍过，整数除法的结果是截尾取整，因此上述几个表达式的结果就是0。 为了得到更加精确的计算结果，必须用浮点数代替上面的整型数。,【例1.3】对例1.2进行修改后的程序。 #include main() float sum; /*定义单精度浮点型变量*/ sum=1.0f+1.0f/2.0f+1.0f/3.0f+1.0f/4.0f+1.0f/5.0f; /* 求累加和sum */ printf(“The sum is %fn“,sum); /*按浮点型数格式显示计算结果*/ 程序运行结果如下： The sum is 2.283333,【例1.3】程序分析： （1）程序中1.0f/2.0f是两个单精度浮点数的除法，与数学中的实数除数是一致的。在C程序中，浮点数最好写成带小数点的形式，即使该浮点数取的是整数值，因为这样可以使程序更加清晰； （2）printf()语句中的“%f”对应于单精度的浮点变量sum，它表示按单精度浮点数格式显示计算结果。 在printf()函数中可以指定显示宽度的格式举例如下： “%8d” 显示十进制整数，至少8个字符宽； “%8f” 显示浮点数，至少8个字符宽； “%.2f” 显示浮点数，小数点后有两位小数； “%8.2f” 显示浮点数，小数点后有2位小数（注：从小数点后 第3位向小数点后第2位进行四舍五入取整）。最后 显示的实数，至少有8个字符宽。 此外，printf()函数还可以识别如下格式说明：表示八进制数的“%o”、表示十六进制数的“%x”、表示字符的“%c”等，在第2章中有介绍。,【例1.4】解决例1.3问题的另一种程序。 #include main() int i; float sum; sum=1.0; for(i=2;i6;i+) /* 采用循环结构来实现 */ sum=sum+1.0f/i; printf(“The sum is %fn“,sum); 程序运行结果如下： The sum is 2.283333,【例1.4】程序分析： （1）for循环语句： 本例采用了循环结构来编程，代码中的for语句是一种循环语句，for后面的圆括号共包含了三个部分，彼此之间用分号隔开: 第一部分i=2是初始化部分，此处的i称为循环变量 第二部分i）、小于等于（=）、等于（=）和不等于（!=）等关系运算符。,【例1.4】程序继续分析： 数学里的a=3在C语言中应改写为a=3，而数学里的b10在C语言中应改写为b!=10，C语言中的a=3是赋值表达式。 前面第（1）点中介绍的for循环语句，以及第（2）点中介绍的关系表达式，这些内容在第3章中有详细的介绍。 （3）如果某个算术运算符的运算分量都是整数类型，那么将执行整数运算。 如果某个算术运算符的运算分量有一个是浮点运算分量，另一个是整数类型分量，那么这个整数类型分量在开始运算之前会被转换成浮点类型，表达式1.0f/i不会影响结果的精度。,【例1.5】扩充例1.3功能的又一个C程序。从键盘上输入数列的项数m，此处要求m5，要求编程计算下列数列的和。 #include float func(int x); /*函数声明*/ main() int m; /*说明部分，定义变量m和c*/ float c; printf(“n Please enter an integer number m (m5):“); scanf(“%d“, ,/*定义函数func()，函数值为浮点型，参数x为整型*/ float func(int x) int i; /*func()函数中的说明部分 */ float sum=1.0; for(i=2; i5):10 屏幕提示输入m的值，这里输入10 The sum=2.928968 显示最后的运行结果 ,【例1.5】程序分析： （1）按功能来划分函数。本例程序的执行过程是：首先在屏幕上显示提示字符串，请用户输入一个整数。输入数据之后按回车键，程序计算出累加和并在屏幕上显示。 本程序需要处理三件事情： 从键盘接收输入的m、若m5则计算累加和、输出计算结果 在程序中除了主函数main()之外，还包含了用于计算累加和的函数func(x)、键盘输入函数scanf()、结果输出函数printf()。其中，scanf()和printf()都是系统库函数，由C编译系统库提供，用户可以直接使用，但是累加和计算函数func(x)则是一个由用户自己编写的自定义函数，需要自己编写。 （2）键盘输入函数scanf()：本程序中的scanf语句的作用是从键盘上输入一个整型数给整型变量m。%d 的含义与前面介绍的printf语句中的用法一致，表示按十进制整型数输入，&m的含义是将输入的数赋给变量m，注意不要漏写“&”。,【例1.5】程序继续分析： （3）if选择语句 在求解过程中，往往需要根据输入的数据作出逻辑判断，对不同的结果作出不同的处理。本题如果输入的m值大于5，则作累加和计算，否则不会计算。 简单的if语句的格式如下： if(表达式) 语句或语句组 if语句的执行过程是： 如果if处的表达式的值不为0，则表示结果为真，将执行花括号内的语句；如果表达式的值为0，则花括号内的语句将不执行。 有关选择结构程序设计的内容将在第3章中介绍。,【例1.5】程序继续分析： （4）自定义函数func()。 用户自定义函数的一般定义形式为： /* 函数首部 */ 函数返回值类型 函数名(形参类型名 形参1, 形参类型名 形参2, ) /* 以下是函数体的内容 */ 函数的说明部分 函数的执行部分 本例中自定义函数fun(x)的具体形式为： float func(int x) int i; float sum=1.0; for(i=2; i=x; i+) sum=sum+1.0f/i; return sum; ,【例1.5】程序继续分析： 自定义函数必须先定义后使用。在定义一个自定义函数时，函数名的后面必须跟上一对圆括号，这是函数结构的特有标志。圆括号中的形参可以是一个或多个，也可以一个都没有，当没有形参时，此时的圆括号也必须加上，不能省略不写。 函数体一般包括说明部分和执行部分: (1)说明部分：在此定义函数内部所要使用到的变量。 对照上面的例子为： int i; float sum=1.0; 另外，对被调用的函数也需要进行说明。 (2)执行部分：由若干条语句组成。 对照上面的例子为： for(i=2; i=m; i+) sum=sum+1.0f/i; return sum;,【例1.5】程序继续分析： （5）如何调用函数func(x) 本例中main()函数前的说明语句： #include float func(int x); /*函数声明*/ main() 表明自定义函数func(x)包含了一个int类型变元（或称形式参数），返回值为float类型函数值的函数，这个说明称为函数原型，要与函数的定义和使用相一致。 本例中main()函数通过下述赋值语句 c=func(m); 调用时将实际参数m的值传送给func(x)的形式参数x，通过执行func(x)函数后得到一个返回值，把这个值赋给变量c。,（6）一个C程序的主函数main()可以放在程序的任何位置，例如本程序的main()函数也可以放在func(x)函数的后面，写成下面这种形式： #include float func(int x) int i; float sum=1.0; for(i=2;i5):“); scanf(“%d“, ,书写C程序时应注意的几点： （1）在C程序中，虽然一行可以写多条语句，而且一条语句可以分写在多行上，但是为了代码的清晰起见，一般一条语句单独占一行； （2）用一对花括号与括起来的部分，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）源程序代码应该采用缩格的方式书写，在阅读时显得程序结构层次会更清晰，增加了程序的可读性； （4）标识符、关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已有明显的间隔符，虽然也可不再加空格来间隔，但也可以加一个空格来增加清晰度。,1.2 C语言常用符号,在C语言中使用的符号分为6类： 标识符、关键字、常量、字符串字面值、运算符、分隔符。 其中，空格符、制表符、换行符、换页符和注释等统称为空白符，空白符在程序中仅起间隔作用，编译程序对它们忽略不计。因此在程序中使用空白符与否，对程序的编译不发生影响，但在程序中适当的地方使用空白符将增加程序的清晰性和可读性。,1.2.1 C语言的关键字,在标准C中规定了32个符号，它们具有特定含义，必须用小写字母表示，不能另作他用，称为关键字。这32个关键字分别是： auto，break，case，char，const，continue，default，do，double，else，enum，extern，float，for，goto，if，int，long，register，return，short，signed，sizeof，static，struct，switch，typedef，union，unsigned，void，volatile，while 请注意，不同版本的C语言编译系统对关键字会作适当的增减。,1.2.2 标识符,C 语言规定：标识符是以字母或者下划线开头，后面跟若干个字母、数字或者下划线。在标识符的组成中，英文字母大写与小写字母所组成的标识符是不同的。 C程序中的标识符常用于标识区分不同的变量名、函数名、符号常量名和类型名。 例如，下述的标识符是合法的： a，x，x3，BOOK_1，sum5 而下述的标识符则是非法的： 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-） 需要强调的是，C语言中系统规定的标识符，例如main、scanf、printf等，在语法规定上允许用户改变它们原来的含义，但这样容易引起混淆，通常不把它们挪作它用。,在使用标识符时须注意以下几点： （1）标准C不限制标识符的长度，但它受到各种版本的C语言编译系统限制，同时也受到具体机器的限制。例如：Microsoft C规定标识符前8位有效。当两个标识符的前8个字符相同时，则被认为是同一个标识符；而Turbo C则允许使用包含32个字符的标识符； （2）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数据量的符号，因此，在命名时应尽量做到“见名知义”，便于阅读理解； （3）书写程序时，在关键字与标识符之间必须要有一个以上的空格符作为间隔，否则将会出现语法错误。 例如，把int a;写成inta;时，C编译器会把inta当成一个标识符处理，其结果必然出错。,1.2.3 其它符号,C语言还规定了其他一些符号，譬如各种运算符（如算术运算中的+、-、*、/和%等），或者分隔符，这些符号的使用将在以后的章节中作介绍。,1. 3 C语言程序的上机调试步骤,C语言是一种编译型的高级程序设计语言。 当一个用于描述解决问题算法的C 语言源程序文件（扩展名为.c）编写完成之后，必须先用C语言编译程序（Compiler）将其编译，形成中间目标程序文件（扩展名为.obj），然后再用连接程序（Linker）将该目标程序文件与相关的库文件（扩展名为.lib），以及其他有关的中间目标程序文件连接起来，最终形成一个可以在操作系统平台上运行的、二进制形式的可执行程序文件（扩展名为.exe）。,一个完整的C语言源程序代码，最终转换为能够运行的可执行程序文件，一般需要经过以下几个步骤：,1. 4 Visual C+开发工具,有关C语言程序的编译系统有许多种，早期非常流行的编译系统有 Turbo C，它是美国 Borland 公司生产的一套DOS平台上的C语言编译系统。随着面向对象技术的飞速发展，面向对象技术的C+、C#陆续面世，在Windows 程序和大型软件开发中得到广泛的使用。C+是C语言的超集，用C写的程序也能够在C+中运行。 本书采用Microsoft Visual C+6.0作为C程序开发工具，书中所有的例题源程序均在Visual C+ 6.0中调试运行。,1.4.1 Visual C+ 6.0 的安装,将Microsoft Visual Studio 6.0 安装盘插入光驱，运行Setup执行文件，根据屏幕提示进行安装。,VC+6.0安装完成后，可以选择安装 MSDN（Microsoft Developer Network，简称SDN)，在MSDN中含有许多Visual Studio 6.0的帮助信息，对学习编程帮助很大，不过它需要单独的安装光盘。,上机运行VC+6.0的过程： 任务栏“开始”按钮“所有程序”“Microsoft Visual Studio 6.0” “Microsoft Visual Studio C+ 6.0”，选“Microsoft Visual Studio C+ 6.0” 。,1.4.2 Visual C+ 6.0 的IDE操作界面,VC+6.0的运行界面如下图所示。,1.4.3 Visual C+ 6.0 的基本操作,C语言程序的主要上机过程包括编辑、编译、连接、调试和运行这几个连续的过程，本教程主要介绍如何在VC+6.0环境下运行一个C语言程序，这与在Turbo C（或者在Win-TC）环境下运行C程序的操作有所不同。 关于如何在Turbo C环境下运行C语言程序的内容，在与本书配套的C语言程序设计实验教程(ISBN 978-7-113-09513-0/TP.3114)中有详细介绍，欢迎参考。,在VC+6.0下运行C程序的一般过程： 1.启动VC+6.0； 2.新建一个用来保存源程序文件的文件夹(譬如D:mydir)； 3.选择 FileNew 命令，在弹出的New对话框中选择Files选项卡下的C/C+ Source File选项，输入源文件名first.c及文件夹名D:mydir；,4.在正文编辑窗口中输入C语言程序源代码。 在输入源代码时，要求采用缩格形式（或者称为嵌入式）来输入源程序，注意上下行程序之前的层次关系，增加程序的可读性。另外，在编辑过程中所涉及的操作，与在Microsoft Word中编辑文档的过程相类似； 5. 选择 File Save 命令保存源程序文件，当源程序代码较多时，在编辑时更要注意要多次保存； 6.选择 Build Compile first.c 命令来编译源程序。如果出现编译错误，则返回编辑窗口对程序进行针对性的修改，然