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C语言程序设计 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 参考书目 C程序设计 谭浩强清华大学出版社 C语言程序设计 何钦铭颜晖高等教育出版社 第0章几个重要的术语概念 1 数据凡是能够被计算机接收 识别 处理的一切符号称之为数据 2 指令在计算机中 指令指示计算机进行什么操作和操作什么 进行什么操作的符号叫操作码 操作的对象叫做操作数 3 程序程序是为解决某一问题而设计的一系列指令 这些指令能被计算机识别和执行 人们设计程序的最终目的是用它来解决问题 4 程序设计程序设计指设计 书写及检查程序的过程 具体来说是指包括分析问题 确定解决方法 设计程序结构 使问题内容或解题计划变为计算机能够接受的指令或语句序列的过程 5 语言语言用于传达信息的表示方法 约定和规则的集合 是人们交流信息的工具和媒介 程序设计语言是人与计算机打交道时交流信息的一类媒介和工具 它由语句组成 包含语法和语义两个方面 语法定义了构造语言表达式或句子所需要的各种规则 语义则是对构成语言成分的含义的定义和说明 C语言程序设计第0章C语言概述 第一章C语言概述 C语言发展历史 C语言特点 C程序格式和结构特点 C程序开发步骤 算法及其表示 1 1C语言发展历史程序设计语言的发展 CPU指令系统 由0 1序列构成的指令码组成如 10000000加10010000减 用助记符号描述的指令系统如ADDA B 面向机器的语言 程序设计是数据被加工的过程 客观世界可以分类 对象是类的实例对象是数据和方法的封装对象间通过发送和接受消息发生联系 程序设计关键是定义类 并由类派生对象 C语言程序设计第一章C语言概述 Ada ALGOL60 ALGOL68 Pascal Modula 2 CPL BCPL B C C Java LISP PROLOG COBOL FORTRAN77 FORTRAN PL 1 Simula67 Smalltalk80 BASIC ANSI BASIC QBASIC VB FORTRAN90 C语言发展过程产生背景产生过程时间 1972 1973地点 美国贝尔实验室目的 UNIX操作系统设计人 Ken Thompson和Dennis M RitchieC标准标准C K R合著 TheCProgrammingLanguage ANSIC 1983年87ANSIC 1987年1990年国际标准的ANSIC C语言程序设计第一章C语言概述 1 2C语言特点语言简洁 紧凑 灵活运算符和数据类型丰富程序设计结构化 模块化生成目标代码质量高可移植性好语法限制不太严格 程序设计自由度大C语言允许直接访问物理地址 能进行位操作 能实现汇编语言的大部分功能 可以直接对硬件进行操作 C语言程序设计第一章C语言概述 32个关键字 由系统定义 不能重作其它定义 autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunsignedunionvoidvolatilewhile C语言程序设计第一章C语言概述 9种控制语句 if else for while do while continuebreakswitchgotoreturn C语言程序设计第一章C语言概述 例C语言与Pascal语言比较C语言Pascal语言含义 BEGIN END复合语句if e s IF e THENs条件语句inti VARi INTEGER定义i为整型变量inta 10 VARa ARRAY 1 10 OFINTEGER定义整型数组aintf FUNCTIONf INTEGER定义f为返值整型的函数int p VARp INTEGER定义p为指向整型变量的指针i 2 i i 2赋值i 2 ii i i i 1i自增值结论 C比Pascal简练 源程序短 C语言程序设计第一章C语言概述 34种运算符 算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 位运算符 赋值运算符 及其扩展条件运算符 逗号运算符 指针运算符 求字节数 sizeof强制类型转换 类型 分量运算符 下标运算符 其它 C语言程序设计第一章C语言概述 C数据类型 基本类型 构造类型 指针类型 空类型void 定义类型typedef 数值类型 字符类型char 枚举类型enum 整型 浮点型 单精度型float 双精度型double 短整型short 长整型long 整型int 数组 结构体struct 共用体union C语言程序设计第一章C语言概述 1 3C程序格式和结构特点例1 1第一个程序Hello World example1 1ThefirstCProgram includevoidmain printf Hello World C语言程序设计第一章C语言概述 输出 Hello World 例1 2 example1 1calculatethesumofaandb include Thisisthemainprogram voidmain inta b sum a 10 b 24 sum add a b printf sum d n sum Thisfunctioncalculatesthesumofxandy intadd intx inty intz z x y return z 运行结果 sum 34 C语言程序设计第一章C语言概述 格式特点习惯用小写字母 大小写敏感不使用行号 无程序行概念可使用空行和空格常用锯齿形书写格式 C语言程序设计第一章C语言概述 main includevoidmain inti j sum sum 0 for i 1 i 10 i for j 1 j 10 j sum i j printf d n sum 优秀程序员的素质之一 使用TAB缩进 对齐有足够的注释有合适的空行 结构特点函数与主函数程序由一个或多个函数组成必须有且只能有一个主函数main 程序执行从main开始 在main中结束 其它函数通过嵌套调用得以执行 程序语句C程序由语句组成 可分多行书写 用 作为语句终止符注释 为注释 不能嵌套不产生编译代码 例 Thisisthemain ofexample1 1 编译预处理命令 C语言程序设计第一章C语言概述 1 4C程序的开发步骤C程序开发步骤 file exe C语言程序设计第一章C语言概述 程序代码的录入 生成源程序 c 语法分析查错 翻译生成目标程序 obj 与其它目标程序或库链接装配 生成可执行程序 exe 1 4算法及其表示 什么是程序 沃思 N Wirth 公式 数据结构 算法 程序数据结构 DataStructure 对数据的数据类型 组成形式 相互关系等的描述算法 Algorithm 对数据结构的操作的描述一般认为 程序 数据结构 算法 程序设计方法 语言工具和环境 什么是算法 算法是解决问题的方法和步骤在计算机上的表示任何问题的求解都有一定的 算法 计算机算法有很大不同算法是人设计出来的计算机算法是严谨的算法可分为两类 数值运算算法 主要用于科学运算非数值运算算法 如信息检索 人工智能等 算法的特性 有零个或多个执行算法所需要的数据作为输入有一个或多个经算法处理的数据作为输出包含有限个步骤 执行算法的时间也是有限时间算法的每一步所规定的动作应该是唯一确定的 没有二义的 算法的每个步骤都应当能有效地执行 并得到确定的结果 例 求s 1 2 3 100问题 求100个整数的和s 结果是s这100个整数是从1到100的所有自然数 算法一 设s为累加单元1 将1送到S中 2 把2加到S中 即S中的内容1加2后再送回S中 下同 3 把3加到S中 100 把100加到S中 101 把S中的结果输出 例 求s 1 2 3 100问题 求100个整数的和s 结果是s这100个整数是从1到100的所有自然数 算法二 设n为计数单元 s为累加单元1 将0送到S中 将0送到n中 2 将n 1送到n中 再把n加到s中 3 判断n的值是否大于等于100 4 若n 100 转到2 否则向下进行 5 输出s中的内容 例 求s 1 2 3 100问题 求100个整数的和s 结果是s这100个整数是从1到100的所有自然数 算法三 聪明的人的方法 s 1 2 3 100 100 1 99 2 98 49 51 50 50 100 50 5050 算法的表示方法1 自然语言描述 如上 通俗 冗长 易 歧义 2 算法语言描述1 伪代码 P Code 简洁 易实现 不直观常用语 BEGINENDIF ELSEFORWHILEDO 例如 求任意两个数a和b的和算法 1 输入a和b2 计算a b 结果存入sum3 打印sum用伪代码表示 BEGININPUTa ba b sumPRINTa b sumEND 2 流程图 基本图件 三种基本结构 1966年 Bohra和Jacopini提出 1 顺序结构 2 选择 分支 结构 3 循环结构当型循环 先判断后执行 执行次数可能为0 直到型循环 先执行后判断 至少执行1次