第1讲C语言概述

1、第一章 语言概述1.1语言出现的历声背景1产生背景u 在 C 语言诞生以前, 系统软件主要是用汇编语言编写的。u 汇编语言程序的特点: 依赖于计算机硬件; 其可读性和可移植性都很差；u 一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），u 人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。2产生过程u 时间: 19721973u 地点: 美国贝尔实验室u 目的: UNIX 操作系统u 来源: 早期的编程语言 BCPL发展演变而来u 设计人: Ken.Thompson 和 Dennis.M.Ritchie3C标准u 标准 C: K&R 合著The C Programming

2、 Language 1978年u (美国国家标准化协会) ANSI C: 1983年u 87 ANSI C: 1987年u 1990 年国际标准的 ISO C1.2 C语言的特点 一种语言之所以能存在和发展,并具有生命力,总是有其不同于(或优于)其它语言的特点。C语言的主要特点如下。语言简洁、紧凑,使用方便、灵活。 C语言一共只有32个关键字(见附录II),9种控制语句,程序书写形式自由,主要用小写字母表示,压缩了一切不必要的成分。运算符丰富 的运算符包含的范围很广泛，共有种运算符（见附录III）。把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使的运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使

3、用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构 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。能用来实现各种复杂的数据结构（如链表、树、栈等）的运算。尤其是指针类型数据，使用起来比Pascal更为灵活、多样。具有结构化的控制语句（如if.else语句、whi1e语句、dowhi1e语句、for语句）。 用函数作为程序模块以实现程序的模块化。是结构化的理想语言，符合现代编程风格要求。语法限制不大严格，程序设计自由度大. 例如，对数组下标越界不作检查，由程序编写者自己保证程序的正确。对变量的类型使用比较灵活，例如，整

4、型量与字符型数据以及逻辑型数据可以通用，一般的高级语言语法检查比较严，能检查出几乎所有的语法错误。而语言允许程序编写者有较大的自由度，因此放宽了语法检查。程序员应当仔细检查程序，保证其正确，而不要过分依赖编译程序去查错。“限制”与“灵活”是一对矛盾。限制严格，就失去灵活性；而强调灵活，就必然放松限制。一个不熟练的人员，编一个正确的程序可能会比编一个其它高级语言程序难一些。也就是说，对用语言的人，要求对程序设计更熟练一些。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，因此既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来写系统软件。语言的这种

5、双重性，使它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言。有人把称为“高级语言中的低级语言”，也有人称它为“中级语言”意为兼有高级和低级语言的特点。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。用语言写的程序可移植性好（与汇编语言比）。 基本上不作修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。 上面我们只介绍了语言的最容易理解的一般特点，至于语言内部的其它特点将结合以后各章的内容作介绍。由于语言的这些优点，使语言应用面很广。许多大的软件都用编写，这主要是由于的可移植性好和硬件控制能力高，表达和运算能力强。许多以前只能用汇编语言处理的问题现在可以改用语言来处理了。

6、的以上特点，读者现在也许还不能深刻理解，待学完以后再回顾一下，就会有比较深的体会。 总之，语言对程序员要求较高。程序员使用语言编写程序会感到限制少、灵活性大，功能强，可以编写出任何类型的程序。现在，语言已不仅用来编写系统软件，也用来编写应用软件。学习和使用的人已越来越多。1.3 简单的程序介绍 下面先介绍几个简单的程序，然后从中分析程序的特性。例1.1 /* Example 1.1 on page 4 */ main () printf (This is a C program n); 本程序的作用是输出以下一行 This is a C program 其中main表示“主函数”，每一个程序都

7、必须有一个main函数。函数体由大括弧只有一个输出语句，printf是语言中的输出函数（详见第三章）；“n”是换行符。例1.2 /* Example 1.2 on page 4 */ main ()int a, b, sum; a=123;b=456; sum=a+b; printf(Sum of a plus b is %dn,sum);本程序的作用是求两个整数和b之和sum * *表示注释部分，为便于理解，用汉字表示注释，当然也可以用英语或汉字拼音作注释。注释只是给人看的，对编译和运行不起作用，注释可以加在程序中任何位置。第二行是变量定义部分，说明a,b.sum是整型（int）变量。第三行

8、是两个赋值语句，使和b的值分别为和。第四行使sum的值为a+b第五行中“%d”是输入输出“格式字符串”，用来指定输入输出时的数据类型和格式（详见第三章），“%d”表“十进制整数类型”。在执行输出时，此位置上代以一个十进制整数，因此输出一行信息为： Sum of a plus b is 579例1.3/* Example 1.3 on page 4 */main() * 主函数 *int a,b,c; *定义变量*printf(Input a,b:);scanf(%d,%d,&a,&b); *输入变量和b的值*c=max(a,b); *调用max函数，将得到的值赋给c *printf(Max o

9、f a and b is %dn,c); *输出c的值*/int max(x,y) * 定义max函数，函数值为整型，x,y为形式参数 *int x,y; /* 对形参x, 作类型定义 *int z; /* max函数中用到的变量z，也要加以定义 *if(xy) z=x; else z=y;return (z); /* 将z的值返回，通过max带回调用处 * 本程序包括两个函数：主函数和被调函数max ,max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z . return语句将z的值返回给主调函数main。返回值是通过函数名max带回到main函数的调用处，main函数中的scanf是“输入函数

10、”的名字（scanf,printf都是语言提供的标准输入输出函数）。程序中scanf函数的作用是输入和b的值。a和中的“”的含义是“取地址”，此scanf函数的作用是：将两个数值分别输入到变量a和b的地址所标志的单元中，也就是输入给变量a和b。这种形式是与其它语言不同的，它相当于basic语言中的input a ,b“，”的含义与前相同，只是现在用于“输入”。它指定输入的两个数据按十进制整数形式输入。关于scanf函数佯见第三章。 main函数中第四行为调用max函数，在调用时将实际参数和b的值分别传送给max函数中的形式参数x和。经过执行max函数得到一个返回值（即max函数中变量z的值），

11、把这个值赋给变量c，然后输出c的值。printf函数中双引号内的“max=%d”在输出时，其中“%d”将由的值取代之，“max=”原样输出。程序运行情况如下： 8,5 （输入和给和b） max=8 （输出的值） 本例用到了函数调用、实参和形参等概念，只作了很简单的解释。读者如对此不大理解，可以先不予以深究，在学到以后有关章节时问题自然迎刃而解。在此介绍此例子，无非是让大家对C程序的组成和形式有个初步的了解。通过上例，可以看到： 程序是由函数构成的。一个源程序至少包含一个函数（main函数），也可以包含 一个main和若干其他函数。C的函数相当于其它语言中的子程序。用函数来实现特定的功能。可以说

12、是函数式的语言。程序全部工作都是由函数来完成的。的函数库十分丰富，标准提供一百多个库函数，Turbo和MS C4.0提供三百多个库函数。 的这种特点使得容易实现程序的模块化。 一个函数由两部分组成： (1)函数的说明部分。包括函数名、函数类型、函数属性、函数参数（形参）名、形式参数类型。 例如例1.3中的max函数的说明部分为。 int max （ x，）函数类型 函数名 函数参数 int ，y; 形参类型 形参 一个函数名后面必须跟一对圆括弧，函数参数可以没有，如main( ）。 (2)函数体,即函数说明部分下面的大括弧内的部分。如果一个函数内有多个大括弧，则最外层的一对 为函数体的范围。

13、函数体一般包括： 变量定义。如例中main函数中的“int a,b,c”。 执行部分。由若干个语句组成。 当然，在某些情况下也可以没有变量定义部分（例如例）。甚至可以既无变量定义也无执行部分。如： （） 它是一个空函数，什么也下干，但这是合法的。 一个程序总是从main函数开始执行的，而不论main函数在整个程序中的位置如何（main函数可以放在程序最前头，也可以放在程序最后，或在一些函数之前在另一些函数之后）。 程序书写格式自由，一行内可以写几个语句，一个语句可以分写在多行上人程序没有行号，也不象O或那样严格规定书写格式（语句必须从某一列开始书写）。 每个语句和数据定义的最后必须有一个分号。

14、分号是语句的必要组成部分。例如： 十；分号不可少。即使是程序中最后一个语句也应包含分号（这是和语言不同的）。 语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成C对输入输出实行函数化 可以用*对程序中的任何部分作注释，一个好的，有使用价值的源程序都应当加上必要的注释，以增加程序的可读性。1.4 程序的上机步骤 在了解了上述语言的初步知识后，一定要上机运行一个程序，以增加对的认识。 在编好一个源程序后，如何上机运行呢？下面就Turbo C的环境下运行程序作一简单介绍。 用 运行程序的步骤 先将 装人磁盘tc目录。 调用 程序，进入MS-dos；只需打入：cdtc;tc 屏幕顶部出现一排