C语言及程序设计基本知识1.ppt

全国计算机等级考试,NCRE,C语言程序设计,C语言及程序设计基本概念,第一章,本章要点, 了解C语言出现的历史背景及发展历程 C语言的特点 C程序的扩展名与执行方法 掌握、理解算法的特征 理解NS流程图 理解结构化程序设计的三大基本结构 理解结构化程序设计的方法和模块化结构,第一章：程序设计的基本概念,第一章：程序设计的基本概念,1.1 C语言出现的历史背景 C语言是国际上流行的、很有发展前途的计算机高级语言。C语言适合于作为“系统描述语言”。它既可以用来编写系统软件，也可以用来编写应用程序。 背景： 1）操作系统等系统软件以前采用汇编语言编写，而汇编语言可读性和可移植性都比较差； 2）而当时的高级语言难以实现汇编语言的某些功能（如：内存地址的读写-直接硬件、二进制位的操作），不适宜编写系统软件。,第1章 程序设计基本概念,C语言的发展历程,19721973年 贝尔实验室 D.M.Ritchie 设计出C语言,1973年 K.Thompson&D.M.Ritchie用C改写出UNIX第五版,1977年 出现了不依赖于具体机器的的C语言编译文本可移植C语言编译程序,1978年 C语言先后移植到大、中、小、微型机上，独立于UNIX和PDP,1978年 K&R合著了影响深远的The C Programming Language,1983年 美国国家标准化协会制定ANSI C,1990年 国际标准化组织ISO制定ISO C标准,目前 C C+ Builder Visual C+ Visual C#,第1章 程序设计基本概念,1.2C语言的特点,(1)语言简洁、紧凑、使用方便、灵活。C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写形式自由，主要用小写字母表示。相对另一种过程化语言PASCAL，C语言程序更加简练，源程序短; (2)运算符丰富。C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符。C的运算符除了常规的一些运算符外，还包括有：按位取反(异或、或、与)运算符，左(右)移运算符、地址运算符等。使得C语言可以实现在其他高级语言中难以实现的运算；,第1章 程序设计基本概念,(3)数据结构丰富。C语言的数据类型有：整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。特别是指针类型数据，使C语言使用更加灵活，功能更加强大； (4)具有结构化的控制语句(如ifelse语句、while语句、dowhile语句、switch语句、for语句)。用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的模块化。C语言是理想的结构化语言；,第1章 程序设计基本概念,(5)语法限制不太严格，程序设计自由度大。不要过分依赖C编译程序去查错； (6)C语言允许直接访问内存物理地址，能进行位(bit)操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。因此，C语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的惠多功能，可用来编写系统软件。因此，我们有时也把C语言称为中级语言；,第1章 程序设计基本概念,(7)生成目标代码质量高，程序执行效率高。一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%20% ； (8)用C语言写的程序可移植性好(与汇编语言比) 。基本不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。是现在编写系统软件的主要语言。 C语言从一开始就是用于编写大型、复杂系统软件的，当然C语言也可以用来编写一般的应用程序。也就是说：C语言是程序员的语言！,第1章 程序设计基本概念,C语言与其他语言的比较： 1)学习难度较大，BASIC更适合初学者； 2)不擅长于编写信息管理领域的软件(目前常用的是Delphi+SQL Server); 3)比PASCAL更适合作为教学语言(PASCAL虽然语法严谨但难以推广到其他领域)； 4)功能强大，使用灵活，可以编写出任何类型的程序，特别适合编写系统软件，目前以汇编语言处理的问题，改为使用C，同时也常用于开发大的应用软件;,第1章 程序设计基本概念,1.3 C语言的执行过程和拓展名,【例1.1】C语言的一个简单实例。 #include main() int a,b,sum; printf(”Enter Two Numbers:”); scanf(”%d%d”, 程序运行结果如下： Enter Two Numbers:64 28 The sum is 92,第1章 程序设计基本概念,源程序：有高级语言编写的程序（拓展名.c） 目标程序：由二进制代码表示的程序（拓展名.obj） 编译：将源程序转换成目标程序的过程 编译程序：将源程序转换成目标程序的程序,第1章 程序设计基本概念,C语言程序的执行过程,1.4程序和程序设计,简单的程序设计一般包含以下几个部分： （1）确定数据结构：分析具体任务，确定输入数据和输出数据，确定数据的逻辑结构和存储结构。 （2）确定算法：根据确定的数据结构确定解决问题的方法，即完成任务的一步一步的步骤。 （3）编写程序：根据确定的数据结构和算法，使用选定的计算机语言编写程序代码。简称“编程”。 （4）调试程序：将编写好的程序输入到计算机内存中，对程序进行测试并修正，直到程序符合任务要求。 （5）整理文档资料：根据数据结构和程序整理编写相关的文档资料。,第1章 程序设计基本概念,方法1：1+2，+3，+4，一直加到100 加99次 方法2：100+(1+99)+(2+98)+(49 +51)+50 = 100 + 49100 +50 加51次,例:求1到100所有数之和.,1.5 算法,第1章 程序设计基本概念,算法：是指为解决某个特定的问题而采取的确定且有限的步骤,对于解决一个问题，可以有N种不同的算法但没一个算法应具备以下五个基本特征： （1）有穷性：即一个算法的执行步骤应该是有限的 （2）确定性：语法的每一条指令必须有确切的含义，不能有二义性 （3）可行性：算法中指定的操作，都可以通过已经验证过可以实现的基本运算执行有限次后实现。 （4）有零个或多个输入 （5）有一个或多个输出：算法的目的是为了求解，这些“解只有通过输出得到”,1.6 算法表示,第1章 程序设计基本概念,常用算法表示有：自然语言、传统流程图、N-S图、伪代码、PAD图等。 1用自然语言描述 自然语言就是人们日常使用的语言，可以是中文、英文等。用自然语言表示的算法通俗易懂，但一般篇幅较冗长，表达上不易准确，易引起理解上的“歧义性”。 2用传统流程图描述 传统流程图是用一组规定的图形符号、流程线和文字说明来表示各种操作算法。直观形象，易于理解。ANSI C规定了一些常用的流程图符号，如表所示。,一般流程图表示,第1章 程序设计基本概念,第1章 程序设计基本概念,例：求1+2+3 + 4 + 5，用流程表示。,1.7结构化程序,第1章 程序设计基本概念,结构化程序 有三种基本的结构组成 1.顺序结构：程序的语句按先后顺序执行，没分支，没转移。 2.选择结构：当执行这些语句时，根据不同的条件执行不同的分支的语句。 3.循环结构：根据各自的条件，是同一组语句重复执行n次或一次也不执行。,已经证明，有三种基本结构所构成的算法可以解决任何复杂的 问题，有三种基本结构所构成的的算法成为结构化算法；有三 种基本结构所组成的程序称为结构化程序。,由于用基本结构的顺序组合就可以表示任何复杂的算法结构，基本结构之间的流程线就多余。 1973年I.Nassi和B.Shneiderman提出了新的流程图形式N-S流程图, 又叫盒图。,N-S流程图表示算法,第1章 程序设计基本概念,第1章 程序设计基本概念,NS流程图,顺序结构流程图,第1章 程序设计基本概念,NS流程图,选择结构流程图,第1章 程序设计基本概念,NS流程图,循环结构流程图, 当型循环：