第1章 C语言概念及编程环境.doc

第一章 C语言概念及编程环境1、C语言：是人们在计算机上，为完成某项工作而运用的一个程序设计工具。2、程 序：是人们为完成某项工作，用计算机语言编排的一系列过程与步骤。1、1 一个C语言程序(1) 在e盘上建一个文件夹名为：cpp(2) 双击Visual C+系统FileNewFileC+source File右边File处写你要建的文件名：时间换算在其下面的Location即路径名处写：e:cpp（事先建好的文件夹） ok，如图1.1所示，在出现的界面（文档窗口）上你可敲入C程序，敲入的C程序如下：先有一个程序设计的直接感性认识：例1、1 在终端上输入秒数，程序将这些秒数化成小时、分钟、秒#include /系统提供的文件包，含预处理命令。系统所有的输入/输出函数都组织在stdio.h中int main() /主函数 int sec, min, hrs; /定义整型变量，秒，分钟，小时 printf(nEnter a number of seconds:); / 输出字符串Enter a number of seconds: scanf(%d,&sec); /输入秒数，放到变量sec中 min=sec/60; /秒化成分钟，送到变量min中 sec=sec%60; /求余秒，秒数求余除后，余下的秒数送到sec中 hrs=min/60; /分钟化成小时 min=min%60; /求余下的分钟数printf(The converted time is :n); /打印字符串The converted time is :（转换成的时间是：）printf(%d hours(小时) %d minutes(分钟) %d seconds(秒)n,hrs,min,sec); /打印小时分钟秒 return 0; 图1.1 建立C语言程序对话框敲入程序之后，单击BuildBuild是是！（编译运行），便出现图1.2的结果。 图1.2 程序运行结果运行结果：屏幕上输入 5000秒，机器用你编写的如上程序，换算成1小时23分20秒。说 明：1、main()是程序中的主函数。2、int是整型，其后面的sec , min , hrs分别被定义成整型变量。3、printf(nEnter a number of seconds:);是打印语句，在屏幕上打印出Enter a number of seconds: 字样，n是回车（并换到下一行）。4、scanf(%d,&sec);是输入语句，%d说明从屏幕上输入的是十进制整型数据，&sec表示输入的数据放在sec变量中。5、min=sec/60;是将输入的秒数被60除，变成分钟后送到变量min中。6、sec=sec%60;是将输入的秒数求余除,余下的秒数送到sec中，%是一个针对整数的运算，代表求余。7、hrs=min/60;表示分钟被60除，变成小时后送到变量hrs中。8、min=min%60;表示分钟被60求余除，余下的分钟送到min。9、printf(%d hours(小时) %d minutes(分钟) %d seconds(秒)n,hrs,min,sec);是在屏幕上打印出换算完的小时、分钟、秒。%d hours(小时)对应hrs，%d minutes(分钟)对应min。%d seconds(秒)对应sec。n（回车）表示打印完后，打印头放在下一行上。10、return 0;返回语句，一般函数结束后都要返回调用本函数的下一条语句。这里main()是主函数，用的是return 0。1、2 C语言程序设计语法1、C语言中的主要“单词”（1）标识符 C语言的标识符由字母、数字和下划线组成，其中第一个字符必须是字母或下划线。例如，_name，sec是2个合法的标识，而left&right，3has就是2个非法的标识符。还有在C语言中，标识符中的英文字母大小写形式是有区别的，例如，sun和Sun是不同的标识符。（2）保留字 保留字（又称关键字）是C语言规定的、赋予特定含义和有专门用途的标识符，它们主要与数据类型和语句有关。如int（整数类型）、float（实数类型）、char（字符类型）、typedef（自定义类型），以及与语句相关的if（如果语句）、else（否则语句）、while（循环语句）、for（循环语句）、break（跳出循环语句）等。（3）用户自定义标识符 用户自定义标识符包括程序中定义的变量名、数据类型名、函数名和符号常量名。一般来说，为了便于程序阅读，经常取有意义的英文单词作为用户自定义标识符，如前面程序中的sec、min、hrs等。（4）常量 常量是有数据类型的，例如，整型常量132，实型常量15.36，字符型常量 a ，字符串常量 “ hello world ” 等。（5）运算符 运算符表示对各种数据类型数据对象的运算。如：+（加）、（减）、*（乘）、/（除）、%（求余）、（大于）、=（大于等于）、（小于）、b)? a:b;它是说：如果(ab)条件为真，则条件表达式取值a，否则取值b。（6）分隔符 如：、和 #等都是分隔符2、C语言的主要语法单位（1）表达式运算符与运算对象（可以是常量、函数、变量等）有意义的组合，就形成了表达式，如2+3*4和i+2j等。表达式中可以包含多种数据类型的运算符，运算符有优先级。例如，表达式i+2j中，先计算i+2,再做关系比较运算“ ”,+比bb）分支语句 不大于 分支语句实现分支控制过程，根据不同的条件 x = b x = a执行不同的语句（或语句模块）。具体有2种形式，即双路分支的if else语句和多路分支的switch语句 。 输出大的数: x 例如下列if-else语句求变量a和b的较大值，并把 图1.3 例1.2流程图它赋给x。这个if-else语句首先判别if后面的表达式(ab)，如果条件成立，执行x=a;否则执行x=b;if(ab) x=a;else x=b;例1、2 在终端上输入2个整数，程序判别这2个数谁大，然后将大的数输出，流程如图1.3所示，用if语句。#include int main() int a,b,x;scanf(%d, %d,&a,&b);/ 如下2条语句，可用1条语句x=(ab)? a:b;来代替if(ab) x = a;else x = b;printf(大的数是 %dn,x);return 0;其中：if(ab) x=a; else x=b; 这2条语句是求a和b的值谁大，并把大的值赋给x。首先判别 if后面的(ab)，如果条件成立，就执行”x=a;”,否则执行”x=b;”。最后把大的一个数打印出来。如果将这2条语句注释掉，改成一条语句 x=(ab)? a:b;实现效果是一样的。c）循环语句C语言实现循环控制的过程具体有3种形式，即while语句、for语句、do while语句。例1、3 用while循环语句求1到100的和，并把结果存在变量sum中，最后再输出。#include int main() int sum=0, i=1; /初始化sum和i while(i=100) /循环体开始 通过循环把1、2、3100分别加到sum中 sum = sum + i; i = i + 1; /循环体到此结束 定义2个整型变量，并赋 printf(%dn,sum); 初值sum=0，i=1其中i = 100是循环执行的条件,只要这个 不小于等于条件被满足,一对大括号 中的循环体就会一直 while(i=100)反复执行。应该注意到,由于循环体每循环一次，i被加1（ i = i + 1），所以,当循环到一定的时候， 小于等于i 的值就会超过100，即循环条件i =100不再 sum = sum + i ;满足了，循环就结束了。流程如图1.4所示 i = i + 1 ;d） 复合语句（Compound statement） 用一对大括号 将若干个语句顺序组合在一起就 形成了一个复合语句。例如，上面的while语句中的 输出1到100 的累加和 sum = sum + i ; i = i + 1 ; 图1.4 例1.3流程图（4）函数定义与调用 函数是完成特定任务的独立模块，是C语言唯一的一种子程序形式。函数的目的通常是接受0个或多个数据（称为函数的参数），并返回0个或1个结果（称为函数的返回值）。函数的使用主要涉及函数的定义与调用。函数定义的主要内容是通过编写一系列语句来规定所完成的功能。完整的函数定义涉及函数头和函数体。其中，函数头包括函数的返回值类型、函数名、参数类型；而函数体是一个程序模块，规定了函数所具有的功能。函数调用则通过传递函数的参数并执行函数定义所规定的程序过程，以实现相应功能。我们来看一下书第一章第2页，求阶乘问题是怎样用函数完成的。#include int main(void) int n,m; / 定义求阶乘的变量和它的阶乘结果变量 int factorial(int n); / 定义求阶乘的函数 scanf(%d,&n); / 输入一个数，来求它的阶乘 m=factorial(n); / factorial(n)函数去求阶乘 printf(%dn,m); / 打印求出的结成结果 / printf(%dn, factorial(int n); / 这样直接就能打印出阶乘结果，代替前两步。 return 0; / 主函数返回结束int factorial(int n) int i,fact=1; for(i=1;i=n;i+) fact=fact*i; return fact;例1、4 用函数max()判别2个数谁大。#include int main() int a,b,c; / 定义a,b放这两个数，c放其中大的那个数 int max(int,int); /声明返回整型数据并带有2个整型参数的函数 max(int,int) scanf(%d,%d,&a,&b); /输入2个数 c = max(a,b); /调用max(int,int)函数，这里将整型变量a,b的数值做为实参带给函数max printf(大的数是：%dn,c); / 打印出在子函数中求得的较大的数 return 0; 定义3个整型变量a,b,cint max(int x,int y) /主函数参数a,b的值传来给对应的x,y 声明返回整型的函数max(a,b) int d; d =( xy) ? x : y; / 判别x,y谁大，谁打谁送d 输入2个整型数放入a,b return (d); / / 将求得较大的数d的值，返回给主函数中的c c=max(a,b)（5）输入与输出C语言没有输入/输出语句，它通过调用系统库函 执行max(a,b)数中的有关函数（如printf和scanf函数）实现数据的 输出大的数 返回值赋给c输入输出。这种处理方式为C语言在不同硬件平台上 图1.5 例1.4流程图的可移植性提供了良好的基础。例如前面例题中的 scanf()和printf()函数的输入输出。 3、运行与调试（查错） 定义整型变量i,sum=0; 程序通过编辑（编写程序）语法检查，编译 i100（生成二进制代码，一般二进制文件后缀为.obj）， for(i=1;i=100;i+连接生成执行文件（后缀为.exe）后，就可以在 i=100编程环境或操作系统环境中运行（Run）该程序。 i %2不等于0 例1、5 编写一个求1-100之间所有偶数之和的 如果i%2等于0C程序，并进行调试（查错）。 i%2等于0#include sum=sum+iint main() int i, sum=0; 输出能被2整除的数的sum for( i = 1;i = 100; i+ )/对于重复执行的问题,用for循环语句 if( i%2 = 0) sum = sum + i ; return 0; 程序结束/printf(i=%dn, i);/此条语句无关，只是看一下到这的i值 图1.6 例1.5流程图printf(%dn,sum); return 0; 程序设计流程图，见图1.6所示。 说 明：1、for(i=1;i=100;i+)是一个循环，它表示从i等于1的时候开始循环，每循环一次i加上1（i + +），只要i的值小于等于100，这个循环就一直进行（也就是说i等于101时就退出循环了），每次循环执行的内容就是它后面的if语句。对于重复执行的问题，用for语句就能轻而易举的解决。2、if( i%2= =0 ) sum = sum+i; 表示，如果i是偶数，就将i累加到sum中。i%2= =0是如果i被2除后余数为0，则说明它是一个偶数。在C语言中，相等的判断用两个等号（= =）来表示，不相等的判断用 ！= 来表示。下面我们假设程序里的某个地方写错了：1、将for(i=1;i=100;i+)语句里的“ ; ”写成了“ , ”，则屏幕最下面的输出栏显示出如下信息：e:vcpp偶数之和.cpp(39) : error C2143: syntax error : missing ; before )e:vcpp偶数之和.cpp(39) : error C2143: syntax error : missing ; before )Error executing cl.exe.偶数之和.exe - 2 error(s), 0 warning(s)说是有2个错误。你双击第一条信息：e:vcpp偶数之和.cpp(39) : error C2143: syntax error : missing ; before )发现一个小箭头指向for(i=1,iCustomize-（在弹出菜单上）点Toolbars-在左下的项目Toolbars里选中Debug(便在工具栏处出现调试栏，见图)-Close 你点击 程序还能一步一步执行，更便与调试。作 业：1、对C语言来说，下列标识符中哪些是合法的，哪些是不合法的？ Total，_debug，Large&Tall，Counterl，begin_，2n2、改写例1.3程序，求1到200的累加和。3、求1100中能被6整除的所有整数的和，并在编程环境中验证改程序的运行结果。#include main() int i=0,m=1,sum=0; while(m=100) if(m%6=0) printf(m=%dt,m); sum=sum+m; i+; m+; printf(n); printf(1-100能被6整除的数是如上：%d个,它们的和是:%dn,i,sum); return 0;4、改写例1.5程序，求1到100中所有奇数的和。如果不用if语句，该怎样写程序？ 去掉 if 语句，用 for(i=1;i=100;i=i+2) 这条语句就行了。5、个位数是1，且能被3整除的3位数有多少？#include main() int i=0,m=101; while(m=991) if(m%3=0) printf(m=%dt,m); i+; m+=10; / 可以写成：m = m + 10; printf(个位上的数是1，且能被3整除的三位数共有如上：%d个n,i); return 0;6、改写例1.2程序，从终端上输入3个数，判断哪个数最大并将其打印出来。#include “stdio.h”main() int a,b,c,max; printf(“请输入三个数:n”); scanf(“%d,%d,%d”,&a,&b,&c);max=a;if(maxb)max=b;if(maxc)max=c;printf(“最大数为：%dn”,max);7、从终端上输入半径r 的值，求圆周长：L= 2 * pi * r，圆面积：S = pi * r * r 。#include float main() float r,L,S;pi=3.1415926; /此行有错 S;应是，号 printf(请输入圆的半径 r n); scanf(%f,&r); L = 2 * pi * r； /周长 此行有错 r；是;应在英文环境下敲; S = pi * r * r ; /面积printf( 圆的半径为:%6.2,圆的周长为：L = %6.2fn,r,L); /此行有错前个应 %6.2f printf( 圆的半径为:%6.2f,圆的面积为：S = %6.2fn,r,S);程序中有几处语法错误，将其敲入机器后，编译运行，按机器指出的错误，逐个排除后，得出准确结果。若敲入的r的值是1.5，则其周长是：L= 9.42 ,面积是：S= 7.07。注 意：%6.2f是一共输出6位数，小数点前3位，小数点后2位，小数点1位。若敲入的半径较大，如r值是888.5，输出的周长就是2480074.50，说明是按实际数输出。不受一共6位的限制。8、改写书1.4节中的流程图1.2求1100中能被6整除的所有整数的和。（见3题）#include int main()int sum=0,i;for(i=1;i1),请设计一个流程图判别n是否为一个素数（只能被1和自己整除的整数，1不是素数，2是素数），并分析该流程图中哪些是顺序结构、分支结构与循环结构。（见本教案第4章 例4.5 第4章第5页）分析此题： 判断一个数m是否为素数，需要检查该数是否只能被1和自身整除，而不能被