C语言程序设计概述.ppt

1 高级语言程序设计 主讲 卢俊文E mail jwlu MobilephoneQ 66428069 2 高级语言程序设计 授课方式 理论 实践 3 3 授课时间 11周 1周课程设计考试方式 闭卷成绩构成平时考勤 10 平时作业 20 期末考试 70 理论课 随课提问 随堂小考 另找时间 实验课 随堂抽检 提问 高级语言程序设计 学习要求课前请做好预习 课后请做好复习保持课堂安静 头脑清醒 思维活跃认真 独立 按时完成并提交作业要求将课本每章节后的习题做一遍 补充题目重视上机实践 有效利用宝贵的上机时间每道实验题都要求在实验课之前先在作业纸上写好实验课上验证其正确性 高级语言程序设计 什么是程序 程序一词来自生活 通常指完成某些事务的一种既定方式和过程在日常生活中 可以将程序看成对一系列动作的执行过程的描述 银行 带上存折去银行 3 将存折递给银行职员 2 到相应窗口排队 4 银行职员办理取款事宜 日常生活中的程序 5 签名拿到钱并离开银行 C语言的应用非常广 也非常多 在此仅列出其中的一些应用 C语言可以用来开发许多系统软件和大型应用软件 如UNIX LINUX等操作系统 在软件需要对硬件进行操作的场合 用C语言明显优于其它高级语言 例如 各种硬件设备的驱动程序 象显卡驱动程序 打印机驱动程序等 一般都是用C语言编写的 在图形 图像及动画处理方面 C语言具有绝对优势 特别是游戏软件的开发主要就是使用C语言 随着计算机网络飞速发展 特别是Internet的出现 计算机通信就显得尤其重要 而通信程序的编制首选就是C语言 C语言适用于多种操作系统 象WINDOWS UNIX LINUX等绝大多数操作系统都支持C语言 其它高级语言未必能得到支持 所以在某个特定操作系统下运行的软件用C语言编制是最佳选择 高级语言程序设计 7 第1章C语言程序设计概述 本章的学习目标 了解计算机语言 程序设计和算法的概念 了解C语言的发展和特点以及C语言源程序的书写格式 掌握C语言程序的构成及C语言程序的编辑 编译和执行步骤 熟悉TurboC集成开发环境 能独立熟练地编辑 编译 链接 运行一个简单的C程序 8 本章概要 1 1程序设计基础1 2C语言程序简介1 3TurboC编程环境及C程序执行过程1 4编码规范及编程习惯1 5总结与提高 9 1 1程序设计基础 1 1 1计算机语言和程序什么是软件 硬件 什么是程序设计语言 人机交互的语言计算机语言的发展大致经历了以下几个过程 机器语言 汇编语言 高级语言机器语言 汇编语言 高级语言之间的关系 10 1 1程序设计基础 1 1 1计算机语言和程序汇编程序编译程序 编译器 在高级语言和机器语言之间执行翻译任务的程序 11 1 1程序设计基础 1 1 2算法算法 解决问题的一种策略 算法的常见表示方法 自然语言 传统流程图 N S流程图 12 1 1程序设计基础 算法 例1 1用自然语言描述求三个数中最大数的算法 输入三个数num1 num2 num3之后 先求出三个数中两个数num1和num2的较大数max2 再把这个较大数max2与第三个数num3比较 求出最大数max3 13 1 1程序设计基础 算法 例1 2用传统流程图描述求三个数中最大数的算法 14 1 1程序设计基础 算法 例1 3用N S流程图描述求三个数中最大数的算法 如图1 4所示 15 1 1程序设计基础 1 1 3结构化程序设计结构化程序设计的三种基本控制结构 顺序结构 选择结构 循环结构结构化程序设计的优点 结构化化程序设计的基本思路 自顶向下 逐步细化 模块化设计 结构化编码 16 本章概要 1 1程序设计基础1 2C语言程序简介1 3TurboC编程环境及C程序执行过程1 4编码规范及编程习惯1 5总结与提高 17 1 2C语言程序简介 1 2 1C语言概况为描述和实现UNIX操作系统而设计的 现在已成为一种成熟的通用编程语言 并被广泛应用于多种机型 如个人计算机 工作站和大型机 和操作系统 如DOS Windows Linux和UNIX 上 C语言既可以处理数据库 网络 图形 图像等 又适合在工业控制 自动检测等方面的应用 1983年美国国家标准化协会 ANSI 根据C语言自问世以来的各种版本 对C语言的发展和扩充制定了新的标准 称为ANSIC 1987年ANSI又公布了新标准 即87ANSIC 常用的有MicorsoftC QuickC和TurboC等多种版本 这些不同的C语言版本 基本部分是相同的 但在有关规定上又略有差异 本书以TurboC2 0的环境对C语言进行介绍 例1第一个程序Hello World example1 1ThefirstCProgram includemain printf Hello World 输出 Hello World 1 2C语言程序简介 19 1 2C语言程序简介 简单的C程序举例2 includevoidmain inta b sum a 123 b 456 sum a b printf sumis d n sum 20 1 2C语言程序简介 1 2 2简单的C程序举例例1 4如下C程序实现 从键盘上输入三个数 求出这三个数的最大数 include Cprog1 CByHuangCL Thisprogramisdesignedtoseekthemaximumfromthreenumbers 2008 2 13 voidmain intnum1 num2 num3 max2 max3 定义存放三个数及较大值的变量 printf Pleaseinputthreenumbers 输入变量值的提示信息 scanf d d d 输出三个数及其最大值 intseek max intx inty 求两个数的较大数的函数定义 intz 定义中间变量z if x y z x 如果x y 那么把x赋给z elsez y 否则 把y赋给z returnz 函数返回x y的较大值 运行情况 Pleaseinputthreenumbers 234533 TheMaximumamong23 45and33is45 21 1 2C语言程序简介 简单的C程序说明1 预处理命令 inlcude例1 4程序的第一行是一个预处理命令 用来把TurboC预先提供的与标准输入输出相关的头文件stdio h包含到程序中 TurboC提供了多个头文件 如大多数函数可在头文件math h中找到 而当要进行图形处理时 则必须包含头文件graphics h 在计算机加载安装TurboC之后 可以在TC INCLUDE目录中查找到TurboC提供的所有头文件 22 1 2C语言程序简介 简单的C程序说明2 C程序中的注释本源程序中包含了多处的注释 在 和 之间的内容是注释部分 不参与程序的编译和执行 只是起到说明作用 增强了程序的可读性 最前面的三行注释是对程序作者 功能 编写日期进行说明 而函数main 中的注释则是对各语句功能的说明 23 1 2C语言程序简介 简单的C程序说明3 C程序由函数组成一个C程序可以包含一到多个的函数 每一个能单独运行的C程序都必须有一个且只能有一个main函数作为程序的主控函数 称为主函数 main函数是C语言编译系统使用的专用名字 程序从main函数的第一条可执行语句开始执行 本例中包含了两个函数即main和seek max 函数由函数头和函数体两部分组成 例子中的两个函数的函数头分别是 main 和intseek max intx inty 函数体是函数头后面花括号 中的内容 程序中还调用了头文件stdio h中的输入函数scanf 和输出函数printf 24 1 2C语言程序简介 简单的C程序说明4 标识符与保留字在C程序中用标识符来表示函数 类型 变量 符号常量及语句标号的名称 C程序中的标识符是以英文字母 a z或A Z 或下划线开头 由英文字母 数字 0 9 和下划线构成的 区分大小写字母 不同的编译程序对标识符有不同的规定 TurboC2 0规定标识符的字符个数不超过32 建议初学者在标识符命名时不宜过长 要注意简洁 清晰 让人见名知意 本例中定义了存放三个数的变量分别是num1 num2和num3 存放前两个数较大值及三个数最大值的变量分别是max2和max3 C语言规定了一些具有特定含义的标识符 即关键字 一共有32个 请参见附录2 例1 4中的void int if else return都是关键字 25 1 2C语言程序简介 简单的C程序说明5 输入与输出在C程序中 可以通过调用编译系统提供的函数scanf 从键盘输入一些数据 而用函数printf 向显示屏幕输出数据 如本例中的语句scanf d d d 是用来按格式要求输出最后结果的 n 在C语言中表示回车换行符 26 1 2C语言程序简介 1 2 3C语言程序的基本特点C语言程序的特点主要有 1 C语言是一种结构化的程序设计语言 包括顺序结构 选择结构和循环结构 2 C语言中提供的数据类型有有符号基本整型 有符号短整型 有符号长整型 无符号基本整型 无符号短整型 无符号长整型 双精度实型 单精度实型 字符型 枚举类型 指针类型 文件等 以及由上述类型构造的类型 如数组 结构体 共用体等 3 C语言具有与汇编语言的接口 在具有汇编编译器的情况下 可以在C程序中调用汇编子程序或直接插入汇编指令 也可以在汇编语言程序中调用C函数 4 C程序中区分大小写 一般用户自定义标识符时 要能见名知义 如count PRICE等 27 1 2C语言程序简介 1 2 3C语言程序的基本特点C语言程序的特点主要有 续 5 C程序由函数组成 当且仅当包含一个main函数时 C程序才能被单独运行 其它函数被main函数直接或间接调用 6 C语言提供了丰富的函数 如输入输出函数 printf 和scanf 函数 数学函数 图形处理函数等 7 C语言的头文件功能 可以把实现一定功能的函数或符号常量 类型定义等集中在一起 保存为头文件 供其它程序引用 TurboC提供了丰富的头文件 包括stdio h math h graphics h等 28 本章概要 1 1程序设计基础1 2C语言程序简介1 3TurboC编程环境及C程序执行过程1 4编码规范及编程习惯1 5总结与提高 29 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 1 3 1TurboC编程环境C语言的集成开发环境 集编辑 编译 调试和运行等功能于一体 在TC目录下双击TC EXE或其快捷方式 即启动TC 进入了TC的编程环境 提示 事先把包含TurboC2 0集成开发软件的整个TC目录的内容复制到计算机上 以下假设复制到D 文件夹下 在Windows系统下 TurboC2 0编程界面可以是窗口或全屏两种显示方式 可按Alt Enter键切换 30 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 TurboC2 0编程界面包括以下四个部分 1 主菜单2 编辑区域3 消息显示区域4 功能键提示行 31 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 1 3 2编辑 编译 链接 运行第一个C程序C语言是一种编译型的程序设计语言 一个C程序要经过编辑 编译 链接和运行四个步骤 才能得到程序的执行结果 32 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 1 编辑所谓编辑就是对C语言源程序进行输入和修改 可用于编辑C源程序的软件包括各种文本编辑软件 常用的有Windows操作系统中的记事本以及TurboC开发环境提供的编辑界面 使用块操作 即可对一段代码进行的操作 提高编辑速度及效率重要提示 C源程序的文件扩展名为 C如Cprog1 C Stu name C是合适的C源程序名 在编辑过程中 应注意及时保存源程序 33 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 2 编译对C源程序的编译是把C源程序翻译成可重定位的二进制目标程序 编译过程是由C编译程序完成的 在编译之前 编译程序将对源程序进行语法检查 如果源程序有语法错误 将提示所有错误的错误类型 错误信息以及出错的位置 以帮助程序调试人员修改源程序中的错误 一旦发现错误 将无法成功编译形成目标程序 直到所有语法错误都排除 如果C源程序不存在语法错误 编译之后将生成与C源程序对应的二进制目标代码 并对目标代码进行优化后生成目标文件 目标文件的扩展名默认为 obj 如Cprog1 obj 34 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 3 链接 或称为装配 链接过程是链接程序将编译过的目标程序和程序中用到的库函数链接装配在一起 得到具有绝对地址的可执行文件 即计算机可直接执行的文件 可执行文件的扩展名由系统自动指定为 exe 如Cprog1 exe 35 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 4 运行运行是将可执行文件投入运行 以获取程序的运行结果 用户可使用菜单 Run UserScreen 查看程序的运行结果 如果程序代码中存在逻辑错误 将得到意料之外的运行结果 为了得到正确的结果 必须修改程序代码后重新运行 36 1 3TurboC编程环境及C程序执行过程 1 3 3运行C程序前的Directories选项设置在第一次启动TurboC2 0之后 必须查看并设置Options Directories中的各选项 如果有修改 应保存选项设置 之后就不必再修改 37 本章概要 1 1程序设计基础1 2C语言程序简介1 3TurboC编程环境及C程序执行过程1 4编码规范及编程习惯1 5总结与提高 38 1 4编码规范及编程习惯 1 4 1编程错误和调试编译一个程序时 编译器首先检查程序的语法是否正确 若违反了语法规则 编译器将显示出错信息 由于违反了语法规则而导致的错误称为语法错误 syntaxerror 当从编译器得到一个语法错误的消息时 程序将停止编译 必须返回编辑状态并改正错误后重新编译 程序的调试过程包括发现错误 定位错误 修改错误 与调试有关的主菜单有Run Debug Break watch 39 1 4编码规范及编程习惯 1 4 2注意养成良好的编程风格良好的编程习惯有助于对程序本身的理解 在编写C程序时 应注意以下几点 1 程序代码中穿插一些必要的注释 2 标识符命名见名知义 3 程序语句书写格式规范 对于嵌套语句使用缩进 4 以模块化方式考虑程序结构 以函数形式书写较复杂的程序 1 一行只放一条语句 2 养成随时给程序加注释的习惯 3 程序的书写要有层次感 该缩