C语言的基本要素.ppt

2020 3 11 1 本书内容 第1章基础知识第2章C语言的基本要素第3章变量名 数据类型 运算符和表达式第4章C程序基本控制结构第5章函数第6章数组和指针第7章递归第8章结构 联合 位运算和枚举类型第9章预处理命令第10章文件第11章高级话题第12章C89VsC99实验 待安排 2020 3 11 2 变量定义 算术表达式 赋值语句和while语句 本章主要内容 ARMVectorTable FIQ IRQ Reserved DataAbort PrefetchAbort SoftwareInterrupt UndefinedInstruction Reset 1 3 2 第一个C语言程序 C语言程序的开发过程 4 for循环语句 常量 5 字符的输入和输出操作 函数 6 字符 整型数组和外部变量 2020 3 11 3 本章的节本要求 本章主要介绍C语言的核心要素 通过本章的学习读者会对C语言有一个整体的基本概念 并能够编制基本的C程序 本章将主要集中在以下基本内容上 变量 常量 运算符 表达式 控制流 函数 以及基本的输入输出库函数等 让初学者快速建立对C语言程序设计的整体概念 并能够编制一些简单有趣的C程序 最常使用的20 元素 2020 3 11 4 学习或者教学C语言最重要的第一步是让学习者能够动手 动手能够增强学习者的信心 而信心对学好C语言来说是重要的 在阅读过程中 作者希望初学者把主要精力放在基本要素上 感觉有难度的内容可以先放一放 2020 3 11 5 2 1C语言程序的开发过程 第一步 编辑 得到源程序 第二步 编译 得到目标码 第三步 连接 得到可执行代码 第四步 装载运行程序 得到结果 程序开发调试过程 2020 3 11 6 2 2第一个C语言程序 开发工具 VC 工具 或者Dev C 工具等 其次 学会该工具的基本使用方法 下面以 HelloWorld 程序为例 例题2 1输出 HelloWorld 2020 3 11 7 includeintmain void printf HelloWorld n return0 预处理命令 主函数 被调函数 函数参数 函数返回值 2020 3 11 8 main 函数是特殊函数 任何C程序必须有且只能有一个main 函数 main 函数可以放在C程序的任意位置 C程序的运行必须从main 函数开始 而且也在main 函数中结束 通过main这个名字才能找到将要执行的程序入口 main 2020 3 11 9 函数就是组成C语言程序的一个一个的功能模块 就像房子是由一块块砖头搭建起来的一样 C程序就是由一个个的函数组建而来的 函数是C程序的基本单位 一般一个函数完成某一个相对独立的功能 在C语言中 满足函数定义格式要求的就是一个函数 函数包括函数头和函数体两部分 2020 3 11 10 图2 1函数定义的基本形式及函数调用的传值过程 函数参数的对应关系 2020 3 11 11 例题2 2比较两个整数的大小 intMax intx inty c Max a b intMax intx inty 声明时有类型 调用时无类型 定义时有类型 2020 3 11 12 C程序的基本结构 1 C语言程序的注释 和 中间所包含的任何内容即为注释部分 2 main 函数及其返回值 是主函数的函数名 main 函数名是操作系统调用C程序的入口 3 函数参数和返回值 intMax intx inty 则有两个参数 一个是x 一个是y 2020 3 11 13 2020 3 11 14 4 函数体 包含在函数名后面的一对大括弧 之间的部分就是函数体 构成函数体的基本要素 一般分为两种 一种是变量定义 声明语句 一种是可执行语句 变量定义语句 inta b c intz 函数体大括弧 之间的内容 2020 3 11 15 C程序的运行过程 假设例题2 2的每一条语句所对应的机器指令都只占据一个字节 那么程序编译 连接 装载以后所对应的程序内存空间将抽象为如图2 2所示的结构 同时 假定 1 假定计算机有两个读写头 一个是程序读写头 另一个是数据读写头 2 假定变量定义语句也会在程序中产生可执行代码 对应PC 对应SP 2020 3 11 16 PC SP 2020 3 11 17 变量定义 算术表达式 赋值语句和while语句 完成一段数据转换任务 它按照公式m 1 3n 3n2 n3 计算m的值 当正整数n从0变化到99时 要求在终端上显示表格2 1的内容 2020 3 11 18 表2 1例题2 3的数值转换表 2020 3 11 19 例题2 3数值转换程序 第一版 在程序中 设计了两个函数 一个是必不可少的main 函数 另一个是数据转换函数Convert 它完成公式m 1 3n 3n2 n3 的计算 注意结果的取值范围 2020 3 11 20 将int改为long有什么好处 intConvert intx intmain void while n bottom m Convert n intConvert intx intz z 1 3 x 3 x x x x x return z 2020 3 11 21 变量定义语句 变量类型和变量名列表inttop intbottom intstep inta b c 变量类型 变量名列表 2020 3 11 22 表2 2几种不同的数据类型 2020 3 11 23 赋值语句 top 0 bottom 99 step 1 n top 将0赋值给top变量 并非代数运算的等于符号 2020 3 11 24 算术表达式 z 1 3 x 3 x x x x x 算术表达式 注意3x需要写为3 x C语言中3x时错误的 2020 3 11 25 当 时 while循环语句 while n bottom m Convert n printf d t d n n m n n step 当型循环结构 2020 3 11 26 while循环操作步骤 1 测试while后的条件表达式 如果条件不成立则退出while循环语句 2 如果条件表达式成立 则执行while后面的循环体部分 也就是while后大括弧之间的内容 如果循环体只有一个语句 也可以去掉大括弧 此时循环体就是while后的第一条语句 3 转入1 进行下一次while循环 2020 3 11 27 表2 3while循环时内存的变换过程 2020 3 11 28 显示输出函数printf printf 是一个通用的格式输出函数 它有两个输出参数 第一个参数是格式输出控制字符串 第二个参数是输出项 第二个参数可以缺省 也可以有多个输出项 在第一个参数中的 是格式控制字符 它控制后面参数中对应的输出项以 后面字符对应的格式输出 2020 3 11 29 d n t表示跳8个空格 2020 3 11 30 表2 4常用的输出格式控制字符 数字表示输出的域宽 字母表示输出数据类型 2020 3 11 31 2 4for循环语句 用for 循环实现while 如下 for n top n bottom n n step m Convert n printf d t d n n m For型循环 2020 3 11 32 基本语法格式如下 for 循环初值条件 循环终止条件 循环步进表达式 两个 号分隔三个表达式 2020 3 11 33 例题2 4用for循环计算1到100的和 sum 0 for i 1 i 100 i i 1 sum sum i 注意循环边界 2020 3 11 34 for循环的执行步骤一共四步 如下 1 首先执行循环初值表达式 只在进入for循环时执行一次 以后的每一次循环不再执行循环初值表达式 2 其次判断循环终止条件表达式 如果条件不满足则退出for循环语句 3 如果条件满足则执行循环体 for后大括弧之间的内容 当只有一个语句时 可以不加大括弧 此时循环体就是for后第一条语句 4 执行循环步进表达式 转入2 进行下一次循环条件判断 2020 3 11 35 2 5常量 程序中恒定不变的量 就是常量 但是 直接在程序中使用数字表示常量 会给编程带来更大的麻烦 第一 数目字的意义不明确 不便阅读 第二 一旦这些常量有变化时 需要找到每一个数目字并进行修改 这不但麻烦而且容易出错 有什么办法表示数目字常量吗 2020 3 11 36 用 define定义宏 宏的定义格式如下 defineNAME替换字符串程序在编译预处理时 自动用 替换字符串 取代NAME 例题2 5数值转换 第2版 defineTOP0 defineBOTTOM99 defineSTEP1 符号表示常量 2020 3 11 37 for n TOP n BOTTOM n n STEP m Convert n printf d t d n n m n n STEP 在步进表达式中步进 2020 3 11 38 用const定义常量 constintSINT MAX 65535 就定义了一个常量 它与用宏定义的宏名是有区别的 define定义的宏名在编译前的编译预处理阶段用字符串替换宏名得到常量 这个常量在编译以后将位于只读程序存储区 而const定义的常量将有对应的名字 它位于数据存储区 const定义的常量有名字 位于数据区 2020 3 11 39 2 6字符的输入和输出操作 getchar 和putchar 函数文本的输入 输出是按照字符流的方式来处理的 字符流实际就是字符序列 它被分成若干行 每一行有零个或者多个字符 一行紧接一行 直到整个流结束 intgetchar void intputchar intch 获取一个字符 输出一个字符 ch为int 2020 3 11 40 while ch getchar EOF putchar ch ch为什么必须是int 可以是char吗 2020 3 11 41 scanf 和printf 函数 scanf 可用于输入字符 数值或者字符串等 它有两个参数 第一个参数是输入格式控制字符串 第二个参数是输入项 scanf 还有什么不可以输入的吗 2020 3 11 42 charch inti scanf c 函数参数个数可变 2020 3 11 43 基本的格式控制字符如下 c 代表字符型 d 代表整型 u 代表无符号整型 ld 代表长整型 f 代表浮点型 s 代表字符串 2020 3 11 44 gets 和puts 函数 char gets char str intputs constchar str 函数gets 获取一个字符串直到回车返回 函数puts 则将其参数str所代表的字符串写到显示屏上 并回车换行 函数原型中的const表示不可在该函数中修改该字符串的内容 puts自动回车 2020 3 11 45 2 6 2文件拷贝 例题2 6将从键盘输入的字符显示到终端上 第1版 ch getchar while ch EOF putchar ch ch getchar 为何需要该语句 2020 3 11 46 例题2 7将从键盘输入的字符显示到终端上 第二版 ch getchar while ch getchar EOF putchar ch ch getchar 为何可去掉两处的getchar 2020 3 11 47 ch getchar EOF的意义 intgetchar intgetch void intgetche void 依据运算符的优先级解读语句的意义 2020 3 11 48 2 6 3字符计数 例题2 8统计键盘输入的字符个数 第一版 lCount 0 while getchar EOF lCount 运算符的意义 2020 3 11 49 l1 lCount l2 lCount 例题2 9统计键盘输入的字符个数 第二版 doubledCount for dCount 0 getchar EOF dCount for循环实现 2020 3 11 50 2 6 4行计数 例题2 10统计从键盘输入的文本的行数while ch getchar EOF if ch n dCountRow while循环实现 注意 并非 2020 3 11 51 if语句 单分支if语句 它控制if后面大括弧之间的语句是否执行 它分两步执行 1 首先求if后的条件表达式的 ch n 的值 2 如果值为真 即条件表达式满足 则执行if后一对大括弧间的语句体 dCountRow 如果值为假 即条件表达式不满足 则不予执行 2020 3 11 52 2 6 5单词计数 例题2 11统计从键盘输入的字符个数 单词数和行数 关键是如何判断一个单词 2020 3 11 53 2 7函数 函数可以将函数的内部实现细节封装在函数内部 例题2 12定义函数Factorial unsignedn 用于计算n 函数具有一定的封装和隐藏性 2020 3 11 54 抽象成更一般的形式如下 函数名 变量定义部分 可执行语句部分 一个带括弧的名字就是函数 2020 3 11 55 函数返回语句return的语法格式如下 return 返回值 括弧可省 当函数不需要返回值时 可以省掉return语句 在新标准C99中 return语句必须带一个确定的返回值 void以外的函数必带return语句 2020 3 11 56 2 8函数参数 复制传值 参数的传递都通过复制传值 在调用函数时 将实参复制一份传递给对应的形式参数 形参和实参各自占据不同的内存空间 对形参的任何改变都不会反作用于实参 也就是说对形参的任何改变都不会影响实参 实参并非形参 2020 3 11 57 我们来研究研究Pow 函数 该函数计算xy 它有两种实现方式 intPow intx inty inti p p 1 for i 1 i y i p p x returnp 注意y和i的作用 2020 3 11 58 为了减少一个内存单元的使用 我们可以采用例题2 13中的设计 该设计就利用了函数的形式参数不会影响实际参数这一特性 使形参y不但用于传值还用于函数内部计数 例题2 13设计Pow 函数计算xy 2020 3 11 59 intPow intx inty intp for p 1 y 0 y p p x returnp 注意y的作用 取消了i 2020 3 11 60 图2 3函数调用时的复制传值过程 2020 3 11 61 2 9字符数组和字符指针 数组是连续排放的数据类型相同的多个 对象 的集合 while 有另外一行文本输入吗 if 该行比以前找到的最长行还长吗 保存该行 并保存该行的长度 打印最长的行 2020 3 11 62 例题2 14获取输入的最长行 并打印该行 在例题2 14中 主要有以下新的知识点 charline MAXLINE charlongest MAXLINE while length GetLine line MAXLINE 0 if length maxLen StrCpy longest line maxLen length 数组的定义形式 2020 3 11 63 图2 4字符数组和指针 指针指向数组的首地址 2020 3 11 64 图2 5字符数组存放字符串常量 Good n 注意 0的存在 它有用吗 2020 3 11 65 2 9 2字符指针 所谓指针 实际上就是内存单元的地址 由于内存单元存放的数据类型不同 因而指针的类型也有所不同 字符指针 也就是char型指针 就是一个指向字符的指针 它实际上就是字符变量在内存单元的地址 指针变量则是这样一个变量 它专门用来存放变量的地址 某种类型的指针变量只能用于存放该种类型的指针 2020 3 11 66 定义指针变量的方法如下 charch 定义了两个指针变量 其名字分别为p1 p2 它们可以指向char型变量 char p1 p2 p1 指针就是地址 2020 3 11 67 p1和p2都指向了ch 2020 3 11 68 StrCpy 将指针pSrc所指向的字符复制到指针pDest所指向的位置 voidStrCpy char pDest char pSrc inti i 0 while pDest pSrc 0 该语句的语义实什么 2020 3 11 69 2 10整型数组 编写程序统计