高级语言程序设计

1、四川大学高级语言程序设计教案任课教师：何明儒游洪跃 杨秋辉第一章 概述教案1科目c语言课题第一章 c语言概述编号c0101-1教学目的1、了解c语言出现的背景2、掌握c语言程序的构成、书写格式和上机步骤教材分析教学重点c语言程序的构成教学难点上机操作教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程步骤一 引入新课从计算机应用基础中学过的计算机语言及语言处理系统引出c语言。步骤二 讲授新课一、 c语言出现的背景1. algol60 ：1960年面向问题、结构化，可读性、可移植性好，不能对硬件操作；2. cpl：63年接近硬件，规模较大、难以应用；3. simula：196619

2、67 simula 66是algol 60的扩充；simula 67引进了“对象”和“类”等概念而成为第一个面向对象的语言；4. bcpl ：67年由cpl改制，结构化、直接处理硬件；5. b语言：1970年贝尔实验室的ken thompson以bcpl语言为基础设计的，开发了第一个unix操作系统；6. c语言：1972-73年间，保持了bcpl和b语言的精炼与接近硬件的优点，克服了它们过于简单、数据无类型的缺点，重写了unix操作系统的90%；7. 标准 c：以1978年发表的unix第七版中的c编译程序为基础，brain w.kernighan&dennis m.ritchie合著的th

3、e c programming language问世；8. ansi c：1983年美国国家标准化协会(ansi)制定的标准9. c+：1986年 与c兼容，保持了c的所有优点并进行了增强：增强了面向对象的机制，成为典型的面向对象和面向过程的混合语言，适用于大型系统软件和应用软件的开发；10. 87 ansi c：1987年制定的新标准；11. iso c：1990年iso接受87 ansi c为iso c的标准，该标准是目前c编译器的标准。二、 c语言的特点1. 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活；2. 运算符丰富3. 数据类型多（整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类等）

4、4. 具有结构化的控制语句5. 语法不太严格，自由度大6. 既是高级语言，又具有低级语言的功能7. 生成目标代码质量高，程序执行效率8. 可移植性好辅助活动教案1科目c语言课题第一章 c语言概述编号c0101-2教学目的1、了解c语言出现的背景2、掌握c语言程序的构成、书写格式和上机步骤教材分析教学重点c语言程序的构成教学难点上机操作教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程三、c语言程序的构成1. c语言是由函数构成的，至少有一个main()函数；2. 每个函数由函数首部和函数体组成；函数体由说明语句、执行语句组成；3. 每个c程序从main()函数开始执行，并在ma

5、in()中结束；4. 每个语句和数据定义的最后必须加分号；5. c程序无输入、输出语句输入功能由scanf()函数完成；输出功能由printf()函数完成；6. 可加注释/*/借助程序实例加以说明，并提倡良好的程序设计书写风格：1) 每个语句占一行；2) 同一层次的语句从同一位置处开始书写；3) 同一层次中嵌套的结构，应从不同位置开始书写；4) 编译控制行、外部数据定义、函数定义之间空一行书写；5) 对于函数体的大括号的书写约定6) 学会使用注释。四、上机步骤1. 进入环境c:tctc或进入ms-dos，cd，cd tc，tc2. 编辑源程序3. 保存源程序4. 编译源程序f95. 执行程序c

6、trl-f9，查看结果alt-f56. 退出c环境alt-x步骤三 课堂小结1、 c语言的构成要素，main函数在程序中的作用2、 上机操作的过程步骤四 布置作业上机练习：1、进入c编辑环境，按良好的程序设计风格输入例题，按步骤编译、运行、查看结果2、根据求两个数最大值的例题，试编写程序求三个数的最大值辅助活动第二章 算法教案2科目c语言课题第二章 程序的灵魂算法编号c0201-1教学目的1、了解算法的概念2、掌握结构化程序的三种基本结构，及算法的n-s图表示法教材分析教学重点怎样表示一个算法教学难点三种基本结构教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程步骤一 复习引导

7、 从c程序的构成到c程序的设计过程步骤二 讲授新课一个程序包括以下两方面内容：1. 对数据的描述。在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构；2. 对操作的描述。即算法，为解决一个问题而采取的方法和步骤。3. 著名计算机科学家wirth提出一个公式：数据结构+算法=程序一、 简单的算法举例例1：设有两个杯子a和b，分别盛放酒和醋，要求将它们互换。s1：c as2：a bs3：b c例2：从10个数中挑出最大数，并将之置入max。s1：i=1, 令max等于第一个数；s2：i=i+1；s3：将max与第 i 个数进行比较，若前者小于后者，将修正max为第 i 个数；否则进行s4；s4：

8、若i 10，则转到s2；否则输出max并结束。例3：求1100的和s1：sum0，t1；s2：sumsum+ts3：tt+1s4：若t = 100，则转到s2，否则转到s5；s5：输出sum，结束。例4：求n!s1：s 1，t 1；s2：s s * t；s3：t t+1；s4：若 t = n，则返s2，否则输出s并结束。二、 算法的特征1. 有穷性；2. 确定性；3. 有零个或多个输入；4. 有一个或多个输出；5. 有效性；辅助活动教案2科目c语言课题第二章 程序的灵魂算法编号c0201-2教学目的1、了解算法的概念2、掌握结构化程序的三种基本结构，及算法的n-s图表示法教材分析教学重点怎样表

9、示一个算法教学难点三种基本结构baabpapapapabptfaba当p成立a当p成立教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程三、 怎样表示一个算法1. 用自然语言表示算法通俗易懂，但易出现“歧义性”。2. 用流程图表示算法直观形象，易于理解。程序的三种基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构 3. 用n-s流程图表示算法 4. 用伪代码表示算法5. 用计算机语言表示算法（即实现算法）四、结构化程序设计方法结构化程序设计方法强调：程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。自顶向下逐步细化模块化设计结构化编码步骤三 课堂小结1、 程序的三种基本结构：顺序、选择、循环

10、2、 5种描述算法的方法，关键是n-s图3、 灵活运用三种基本结构，学会结构化的程序设计方法步骤四 布置作业用n-s图表示求解以下问题的算法：1、求8！2、将100200之间的素数打印出来辅助活动第三章 数据类型运算符与表达式教案3科目c语言课题第三章 数据类型、运算符与表达式编号c0301-1教学目的1、掌握c的数据类型2、掌握整型、实型、字符型数据的常量及变量教材分析教学重点基本数类型的常量和变量教学难点不同类型的数据在内存中的存储形式教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程步骤一 复习引导上次课我们已经知道了程序的一个方面算法，现在来学习另一方面数据结构。步骤二

11、 讲授新课n c语言提供的数据结构是以数据类型形式出现的；n 数据在内存中存放的情况有数据类型决定；n 数据的操作要依靠运算符实现，而数据和运算符共同组成了表达式。c的基本数据类型c语言的数据类型丰富，但在学习第11章之前，我们只遇到c的四种基本数据类型：整型、字符型、单精度实型、双精度实型常量与变量l 常量：其值不能被改变的量。两种：一般常量和符号常量1. 直接常量(字面常量)：整型常量：如12、0、-3等实型常量：如4.5、-1.234等字符常量：如a、1等，用单引号表示，占一个字节；字符串常量：如“a”、“abc”、“1”，用双引号表示。2. 符号常量：符号常量即是用一个标识符来代替一个

12、常量；符号常借助于预处理命令define来实现；n define命令格式是： #define 标识符 字符串n 如：#define pi 3.1415926535 #define string “abcd” 习惯上，符号常量用大写字母表示； 定义符号常量时，不能以“；”结束； 一个#define占一行，且要从第一列开始书写； 一个源程序文件中可含有若干个define命令，不同的define命令中指定的“标识符”不能相同；辅助活动 教案3科目c语言课题第三章 数据类型、运算符与表达式编号c0301-2教学目的1、掌握c的数据类型2、掌握整型、实型、字符型数据的常量及变量教材分析教学重点基本数类型

13、的常量和变量教学难点不同类型的数据在内存中的存储形式教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程l 变量：在程序运行过程中，其值会发生变化。1、每个变量必须有一个名字，变量名是标识符。2、标识符是用来标识数据对象，是一个数据对象的名字。3、命名规则：以字母或下划线开始，后跟字符、数字或下划线。例：x1，_average，lotus_1_2_3，#abc，1fs，m.d.jhon1、 变量名不能是关键字(即保留字，是c编译程序中保留使用的标识符。 如：auto、break、char、do、else、if、int等)2、 怎样定义变量？int i, z, h;char c ,

14、 ch=c;float a=3.14 , b=2.71, x, y;注意：变量要先定义后使用！例：main() int a , b , c ,sum; a=3; b=-4; c=9; sum=a+b+c; printf(“nsum=%d”,sum); a=16; b=56; c=-98; sum=a+b+c; printf(“nsum=%d”,sum);一、整型数据1、整型常量的表示方法1) 十进制如：123，-456，02) 八进制数如：0123，-011 (以0开头的数)3) 十六进制数如：0x123，-0x12，0xabc (以0x开头的)2、整型变量1) 整型数据在内存中以二进制形式存

15、放，每一个整型变量在内存中占2个字节。例：定义整型变量i=10 和j= -10的存放形式。2) 整型变量的分类：基本型int、短整型short、长整型long、无符号型unsigned辅助活动教案3科目c语言课题第三章 数据类型、运算符与表达式编号c0301-3教学目的1、掌握c的数据类型2、掌握整型、实型、字符型数据的常量及变量教材分析教学重点基本数类型的常量和变量教学难点不同类型的数据在内存中的存储形式教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程3) 整型变量的定义对变量的定义，一般放在函数体开头部分的声明部分(也可放在函数中某一分程序内)例：#include mai

16、n( ) int a, b, c, d; unsigned u; a=12; b=-24; u=10; c=a+u; d=b+u; printf(“a+u=%d, b+u=%dn”,c,d); 4) 整型数据的溢出一个int 型变量的最大允许值为32767，如果再加1，其结果不是32768，而是-32768。即“溢出”。5) 整型常量的类型一个整数在-3276832767内，则为int型，可以赋给int型和long int型变量。一个整数超过上述范围，在-21474836482147483647内，则为long int型，可赋给long int型变量。如果short int 和int型数据在内

17、存中占据长度相同，则其范围与int相同。常量无unsigned型。但可将非负且在取值范围内的整数赋给unsigned型变量。在一个整常量后面加一个字母l或l，则认为是long int型常量。二、实型数据1、实型常量的表示方法(1)、十进制浮点数n 如：0.123，.456，0.0，123.，123.0n 整数部分和小数部分都可省，但不能同时省(2)、指数形式n 如：123e3，123e3代表123103n 指数部分为整常数；n 尾数部分可以是整常数，也可以是实常数；尾数部分和指数部分均不可省。e10, 100.e15.2, .e5均为不合法的浮点数。2、实型变量实型数据在内存中的存放形式n 一

18、个实型数据一般在内存中占4个字节(32位)。n 实型数据是按照指数形式存储的。实型变量的分类：单精度float、双精度double、长双精度long double辅助活动教案3科目c语言课题第三章 数据类型、运算符与表达式编号c0301-4教学目的1、掌握c的数据类型2、掌握整型、实型、字符型数据的常量及变量教材分析教学重点基本数类型的常量和变量教学难点不同类型的数据在内存中的存储形式教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程三、字符型数据1、字符常量1) 括在一对单引号中的一个字符(单引号仅作界限符)，a 、x为字符常量；2) 一个字符常量占1b，存放的是字符的asc

19、ii码值。3) 转义字符以 开头，后跟一个约定的字符或所要表示字符的十六进制（或者八进制）的编码；0表示编码值为0的字符，即null，它与数值常数0是等同的；书中p48列出了常用的转义字符：2、字符变量n 字符变量用来存放字符常量，只能放一个字符。n 例：char c1=a, c2=a;n 一个字符变量在内存中占一个字节。3、字符数据的存放形式及使用方法n 将字符常量放到字符变量中，实际上是将其ascii代码放到变量所占的存储单元中。n 如：a在内存存放的是二进制数01100001; a在内存存放的是二进制数01000001。在0255之间字符型数据和整型数据可以通用。即一个字符数据既可以以字

20、符形式输出，也可以以整数形式输出，还可以互相赋值。例：main() char c1,c2; c1=97; c2=98; printf(“%c %c ”, c1, c2); printf (“%d %d n”, c1, c2); c1=c132; c2=c2(aa); printf(“%c %cn” , c1 , c2); 运行结果 ：a b 97 98a b辅助活动教案3科目c语言课题第三章 数据类型、运算符与表达式 1-5编号c0301-5教学目的1、掌握c的数据类型2、掌握整型、实型、字符型数据的常量及变量教材分析教学重点基本数类型的常量和变量教学难点不同类型的数据在内存中的存储形式教学设

21、计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程四、字符串常量1. 括在一对双引号中的0个或多个（除与“ ”自身之外）c语言字符集中的任何字符及转义字符组成；双引号仅作界限符；“c language programming”、“an”、“#123”、“ ”等为字符串常量；“the dentist said: open wide”“the path is rootuserdevice”“077 pay to attention of this!”2. “china”在存储器中实际占用6个字节：3. “a”与a是不同的（表示形式不同、存储方式不同、后者可像整数那样参加运算，前者不能）；

22、4. 但应注意的是，在写字符串常量时没有必要写“china0 ”，而只需写“china”；5. 虽然c字符串后末尾的null字符属字符串的内容，但是null字符并不被显示或输出；6. c语言的字符串常量是按数组处理的。7. 书写一个很长的字符串常量时，如果在一个书写行内写不下，可跨行书写。如：“a string is a sequence of characterssurrounded by double quotes.”五、变量赋初值在定义变量时对变量进行赋值称为变量的初始化；格式：类型说明符 变量1=值1，变量2=值2，；如： int a=3, b=4, c=5; float x=3.4,

23、 y=0.75; char ch1=k, ch2=p;注意： int a, b, c=5; 只对c初始化，值为5；对几个变量赋以同一个初值时，int a=b=c=5; 是非法的；int a=5, b=5, c=5; 是合法的。（注：a=b=c=5;是合法的赋值语句）说明：对变量赋初值，仅表示该变量在程序运行过程中执行本函数时的初值。步骤三 课堂小结1、 c的基本数据类型int、float、double、char2、 基本数据类型的常量表示、变量定义，及不同类型的数据在内存中的存储形式步骤四 布置作业练习p65：3.2、3.5、3.8辅助活动教案4科目c语言课题运算符与表达式编号c0302-1教

24、学目的1、掌握c语言中的各种运算符2、掌握运算符的优先级与结合性教材分析教学重点c语言中各种运算符的使用教学难点混合表达式中运算符的运算顺序教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程步骤一 复习引导用运算符和括号将运算对象（数据）连接起来的、符合c语法规则的句子称为表达式。步骤二 讲授新课a. 优先级是指表达式中包含多个运算符时，先进行优先级高的运算符操作，然后在进行优先级低的运算符操作；b. 当表达式中包含的几个运算符的优先级全相同时，由运算符的结合性来决定他们的运算顺序。1) 从左至右的结合性，* / %2) 从右至左的结合性，如 =、？：一、赋值运算符和赋值表达式

25、1、 赋值运算符：=2、 类型转换规则：把赋值运算符右边表达式的数据类型转换成左边对象的类型。(1)实型赋给整型变量时，舍去实数的小数部分。(2)整型赋给实型变量时，数值不变，以浮点形式存储。(3)一个较短的有符号的int型数据转换成一个较长的有符号int型数据总是进行符号扩展，以保证数据的正确性；如：a、b分别为8位、16位整型数据，则执行b=a后： a: 11111110（）转换后的结果：11111111 11111110（）(4)一个较长的有符号int型数据转换成一个较短的有符号int型数据时把较长的有符号int型数据的高位部分截去； 如：设a为8位，b为16位，则执行a=b后，若b:

26、00000000 00001111转换后的结果 00001111b: 11111111 11110001 (15)转换后的结果 11110001 (15)b: 11111111 00000000 (128)转换后的结果 00000000 (0)3、复合的赋值运算符n 在“=”之前加上其他运算符，可构成复合运算符n x+=y 等价于 x=x+y n a%=b+c/d 等价于 a=a%(b+c/d)c中10种复合赋值运算符：+=、-=、*=、/=、 %=、=、&=、=、|=辅助活动 教案4科目c语言课题运算符与表达式编号c0302-2教学目的1、掌握c语言中的各种运算符2、掌握运算符的优先级与结合

27、性教材分析教学重点c语言中各种运算符的使用教学难点混合表达式中运算符的运算顺序教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程4、赋值表达式：n 如： main() int a,b,c,d; a=(a=100)+(b=30)-b*5; 嵌套赋值表达式：e1=e2=en，如：a=b=c=d=100 等价于a=(b=(c=(d=100)e1，e2，en不必具有相同的数据类型例： 当a=12时，a+=a-=a*a 求解结果？先“a-=a*a”的运算，a=a-a*a=-132;再进行“a+=-132”的运算，a=a+(-132)=-264。二、算术运算符和算术表达式1、基本的算术运算

28、符*、/、% +、左结合性2、算术表达式1) 用算术运算符和括号将运算对象（操作数）连接起来的、符合c语法规则的式子称为算术表达式。如：（a-b*c /(d+e)+sin(3.14/2+f ) - 3.14*g*g2) * 不能省，*、 不能写成另外的符号；3) 数学函数自变量的括号不能省；如： sin(x)；log10(x)；log(x)；pow(x,y)4) 角度、特殊的符号要转换。3、6种关系运算符的优先级别不同：三、逻辑运算符与逻辑表达式1、逻辑运算符及其优先次序n 一元逻辑运算符：！（非），右结合n 二元逻辑运算符：& （与）、|（或），左结合n 逻辑运算的真值表（书p89）辅助活动

29、教案4科目c语言课题运算符与表达式编号c0302-3教学目的1、掌握c语言中的各种运算符2、掌握运算符的优先级与结合性教材分析教学重点c语言中各种运算符的使用教学难点混合表达式中运算符的运算顺序教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程2、逻辑表达式1) 用逻辑运算符将关系表达式、算术表达式、赋值表达式等连接起来的式子称为逻辑表达式；2) 逻辑表达式的值为真或假（1或0）；如：digit=c=0 & cb) & (n=cd)后 , m、 n分别是多少?答案是：m=0, n=15) 利用逻辑表达式还能表示更为复杂的条件。如：(year%4= =0&year%100!=0)

30、 | year%400= =0 !(year%4= =0&year%100!=0) | year%400= =0) (year%4 !=0)|(year%100= =0 & year%400! =0)四、自增与自减运算符n 、n 基本运算有：i、i、i、i说明：1) + +和-只能用于变量，不能用于表达式或常量； 如：2+或 (i+j)-是非法的；2) + +、 -运算符的结合方向是“右结合”；如：-i+ +不等于(-i) + + ；3) + +、 -运算常用于循环控制、数组的下标处理等场合；4) i+j应理解为(i+)+j;5) printf (“%d, %d”, i , i+); 最好写成

31、j=i+; printf(“%d,%d”, i, j)；当i的初值为3时，其结果为4，3五、逗号运算符和逗号表达式语法：表达式1，表达式2，表达式n语义：依次求各个表达式的值，最后一个表达式的值作为整个逗号表达式的值；如：3+5， 6+8的值为14； a=3*5，a*4的值为60；f 逗号表达式常用在for语句中；f 逗号表达式的优先级别最低；f c语言中，逗号有两种用途（分隔符，运算符）。思考：(a=3*5,a*4)，a+5的值是多少？辅助活动教案4科目c语言课题运算符与表达式编号c0302-4教学目的1、掌握c语言中的各种运算符2、掌握运算符的优先级与结合性教材分析教学重点c语言中各种运算

32、符的使用教学难点混合表达式中运算符的运算顺序教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程各类数值型数据间的混合运算l 混合算术表达式，如：10+a+ i*fd/e需自动转换成同一类型再运算；l 转换的规则如下：（书p54）l 设有：int i=2; float f=3.5; double d=16.0; long e=2;则10+a+ i*fd/e的运算次序为：（1）进行10+a的运算，转换a为97；（2）进行 i* f的运算，将 i 和 f 都转成double型；（3）整数107与 i* f的积相加，先将107转化成双精度数，结果为double型；（4）将变量 e 转化

33、成double型，d/e的结果为double型；（5）将10+a+ i* f的结果与d/e的商相减，结果为double型。l 以上数据类型转换都是由c编译系统自动隐含完成的，故称自动类型转换六、强制类型转换运算符格式：(类型关键字或类型名)表达式如：(int)(x+y)%(int)p (double)a (float)(5%3)实例：main() float x; int i; x=3.6; i=(int) x; printf(“x=%f, i=%d”,x, i);运行的结果是：x=3.600000,i=3步骤三 课堂小结1、 算术运算符、逻辑运算符的应用，及相关表达式的逻辑值2、 +、-运算

34、3、 各种运算符的优先级步骤四 布置作业练习：p66 3.9、3.10、3.11、3.12辅助活动教案5（选讲）科目c语言课题位运算符与表达式编号c0303-1教学目的掌握位运算符及表达式的运算规则教材分析教学重点位运算符的运算规则及用途教学难点位运算表达式的含义教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程步骤一 复习引导上节课我们所讲的运算符是对一个数据整体操作而言的，今天我们所讲的运算符是对一个数的每个二进制位进行操作的，即位运算符。步骤二 讲授新课一、按位逻辑运算符1、按位与（&）用途：n （1）清零 如：有原数：x=0010 1011 取数：y=1101 0100

35、 或：y=0000 0000 则：x&y=0n （2）截取（析出）变量指定的二进制位，其余位清零。n 如：设有数a=0010 1100 1010 1100，占2b，现要取其低字节。取数y=0000 0000 1111 1111，则：a&y=0000 0000 1010 1100n 如：有数a=0101 0100，要将左面的第3、4、5、7、8位保留。可取数b=0011 1011，则： c=a&b=0001 00002、按位或（|）n 设 a=0011 0000 b=0000 1111 则a | b=0011 1111n 用途：将二进制数据的指定位置1，而不管原来的二进制位状态如何。n 工作数：

36、指定位为1，其余位为0n 如：int a=055555，现要将变量对应的存储单元的最高位置1，则取工作数b=0x8000，即： a： 0101 1011 0110 1101 b： 1000 0000 0000 0000 a | b： 1101 1011 0110 11013、按位异或（）n 当且仅当参加运算的两个操作数对应的二进制位的状态不同时才将对应的二进制位置1；n 按位异或也称按位加（即对应位相加，进位丢弃）；辅助活动教案5科目c语言课题位运算符与表达式编号c0303-2教学目的掌握位运算符及表达式的运算规则教材分析教学重点位运算符的运算规则及用途教学难点位运算表达式的含义教学设计课时安排2教法讲授与演示法相结合教具计算机、投影仪教学过程n 用途：使指定的二进制位状态翻转（1变0，0变1） 操作数：指定翻转的位为1，其余位全为0如：a=0x0f 0000 0000 0000 1111取数：b=0x18 0000 0000 0001 1000 则：a b= 0000 0000 0001 0111与0相，保留原值常用按位加实现两个变量内容的互换，而不采用任何中间变量。方法如下： a=ab; b=ba; a=ab;证明：由第2式b=