《C语言程序设计》课程（第1-2章）

1、C语言程序设计 任课教师： 金 丹 电子邮箱：课程简介 ?C语言程序设计?是中央电大计算机科学与技术专业专科起点本科的一门专业根底课。 本课程是学习数据结构、操作系统、计算机网络、数据库、软件工程等课程的先修课，在整个专业教学体系中占有非常重要的作用。 媒体资源 文字主教材?C语言程序设计? 任爱华主编 中央播送电视大学出版社出版。 IP网络课件 16讲 徐孝凯主讲 电大在线的该课程网站点播。 网上辅导 中央电大在线、 黑龙江电大在线 ，?C语言程序设计?课程教学网页第1章 C语言概述C语言产生的背景 C语言的特点 C语言的程序结构C程序上机步骤 1.1 C 语言产生的背景一、 程序与程序设计

2、 程序是使用计算机语言解决某个问题的方法和步骤的描述。而程序设计是在某一程序语言环境下，编写出能够使计算机理解并执行的程序代码。 因此，我们也可以说程序是计算机要执行的指令的集合，而程序的全部都是用我们所掌握的语言来编写。二、计算机程序设计语言分为以下几类：CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成如：10000000 加 10010000 减用助记符号描述的指令系统如 ADD A, B面向机器的语言程序设计是数据被加工的过程客观世界可以分类，对象是类的实例对象是数据和方法的封装对象间通过发送和接受消息发生联系程序设计关键是定义类，并由类派生对象机器语言汇编语言高级语言面向过程面向对象最早期

3、是用二进制代码编写程序，称为“机器语言，机器语言难以记忆。 汇编语言，汇编语言用符号来代表二进制代码，所以又称为“符号语言。 机器语言和汇编语言都是“面向机器的语言，又称为“低级语言。 程序设计的关键是将问题解决的算法过程描述出来，同时脱离对机型要求、并且能够面向问题设计计算机程序 ,高级语言的特点是更加接近自然语言和数学语言，非常容易掌握和普及。高级语言,是面向解题过程的。用人们易于理 解的形式来表示。 三、C语言的开展史 C 语言是1972年美国贝尔实验室Bell Laboratories的在B语言的根底上设计创造。 美国标准化协会ANSI于1983年制定了一套ANSI C标准，此后又相继

4、推出87 ANSI、C99标准。 C语言可用于编写系统软件，还可用于编写应用软件，是一门广泛流行的高级程序设计语言。 1.2 C语言的特点结构化语言：在设计程序结构时，通常采用“自顶向下，逐步细化的方法简洁、紧凑、灵活运算符丰富移植性好功能强大编译语言语法限制不严格，程序设计自由度大1.3 C语言的程序结构例1、 #include main( ) printf(“ How do you do ! n); 程序运行结果： How do you do !编译预处理主函数语句C语言无I/O语句，I/O操作由函数实现格式：printf(“格式字符串，实际参数表)功能：按指定格式向显示器输出数据 实际参

5、数表可以为空n 为转义字符，表示回车换行程序的入口语句结束用；例2、 #include main( ) /*求两数之和*/ int a,b,sum; a=123;b=321; sum=a+b; printf (“sum =%dn,sum); 程序运行结果： sum=444语句注释编译预处理格式：printf(“格式字符串，实际参数表)数据格式说明： %数据输出宽度格式符 用于指定输出格式n 为转义字符，表示回车换行例3、 int max(int x, int y) int z; if (xy) z=x; else z=y; return(z ); #include main( ) int n1

6、, n2; printf(“ Input two numbers: ); scanf(“%d,%d, &n1,&n2); z=max(n1,n2); printf(“max=%dn,z); 程序运行结果：Input two numbers: 3,8 max = 8 编译预处理主函数函数格式: scanf(“格式控制串，地址表功能：按指定格式从键盘读入数据，存入地址表指定的存储单元中,并按回车键结束地址表：变量的地址，常用取地址运算符&C语言的程序结构特点函数与主函数程序由一个或多个函数组成必须有且只能有一个主函数main()程序执行从main开始，在main中结束，其它函数通过嵌套调用得以执行

7、。程序语句C程序由语句组成用“;作为语句终止符注释/* */为注释,不能嵌套不产生编译代码例： /*This is the main /* of example1.1*/ */ 非法编译预处理命令格式 #命令 参数不是C的语句编辑链接编译执行1.4 C程序的上机步骤C程序开发步骤file.exe程序代码的录入，生成源程序*.c语法分析查错，翻译生成目标程序*.obj与其它目标程序或库链接装配，生成可执行程序*.exe第2章 数据描述数据类型 常量与变量 不同类型数据间的转换运算符和表达式 2.1 数据类型数据类型总表C数据类型基本类型构造类型指针类型空类型 void定义类型 typedef字符

8、类型char枚举类型 enum整 型实型单精度型 float双精度型 double数组结构体 struct共用体 union短整型 short长整型 long整型 int数据类型决定：1. 数据占内存字节数2. 数据取值范围3. 其上可进行的操作根本数据类型类型符号关键字数的表示范围所占位数整型字符型实型有无signed int16-3276832767signed short16-3276832767signed long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned longunsigned short160

9、65535有float323.4e-383.4e38有double641.7e-3081.7e308有char8-128127无unsigned char80255说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例:2.2 常量、变量和标识符标识符定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列(名字)组成：只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线大小写敏感不能使用关键字标识符的分类：关键字32个C语言中代表固定的含义的一些标识符类型名、结构控制词等，不能另作它用。 预定义标识符另一类有特定的含义的标识符系统定义的常量名、库函数名等，但可以被重新定义，建议不要

10、另作它用。用户标识符长度：最长32个字符(TurboC 8个有效)命名原那么：见名知意，合法不宜混淆 如l与1, o与0例:判断以下标识符号合法性sum Sum M.D.John day Date 3days student_name #33 lotus_1_2_3 char ab _above $1233days#33char$123ab一般用大写字母是宏定义预处理命令，不是C语句直接常量(字面常量):整型常量 实型常量 字符常量 字符串常量如 #define PRICE 30常量定义：程序运行时其值不能改变的量即常数分类:符号常量:用标识符代表常量定义格式： #define 符号常量名 常

11、量例 符号常量举例(ch2_1.c)#define PRICE 30main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%d,total);运行结果：total=300变量名实质：代表内存中的某个存储单元。编译程序根据变量定义为其分配指定字节的内存单元.地址int a=1, b=-3,c;abc2字节2字节2字节地址地址.内存1-3随机数变量概念：程序运行中其值可以改变的量变量名与变量值变量定义的一般格式： 数据类型 变量1，变量2，变量n;变量初始化:定义时赋初值 例: int a,b,c; float data;决定分配字

12、节数和数的表示范围合法标识符例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=A; int x=1,y=1,z=1; int x=y=z=1;变量的使用：先定义，后使用例1 int student; stadent=19; /*Undefined symbol statent in function main*/ 变量定义位置：一般放在函数开头main() int a,b=2; float data; a=1; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%fn”,data);变量定义可执行语句2.3 整型数据整型常量整常数三种形式：十进制整数

13、：由数字09和正负号表示.如 123,-456,0八进制整数：由数字0开头,后跟数字07表示.如0123,011十六进制整数：由0 x开头,后跟09,af,AF表示. 如0 x123,0Xff例 12 与 12L例 30000 为int型 65536 为long int 型整型常量的类型根据其值所在范围确定其数据类型在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量问题：0123 = ( )100 x123 = ( )100Xff = ( )1083291255问题：0123 = ( )100 x123 = ( )100Xff = ( )10整型变量占字节数随机器不同而不同,一般占一个机

14、器字shortintlong可用sizeof(类型标识符测量整型的分类类型符号关键字数的表示范围所占位数整型有无signed int16-3276832767signed short16-3276832767signed long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned longunsigne d short16065535说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例。最高位最低位位bit字节（byte）字节（byte）字word0123456789101112131415 整数在

15、内存中的存储形式一些根本概念：位bit最小存储单位，可存放0或1 称二进制位。字节byte是存取与传输的最小单位，等于8个二进制位，每个字节都分配地址。字word有假设干个字节视机器而定，存放一条指令或一个数据。字的位数称为字长，也是该机器内部传输的最小单位。最高位是byte或word最左边的一个位在有符号数中放符号，0表正，1表负。最低位是byte或word最右边的一个位。假设某机器字长为16位。正整数 用原码存放直接的二进制数原码，正整数的原码、反码、补码一样，最高位0表示正。 负整数 用补码存放最高位1表示负 补码换算成十进制。 除去符号位最高位1； 各位取反； 转换成十进制； 前面加负

16、号； 减1。反码：除符号外各位取反1为0，0为1补码：反码的未位再加1。无符号整数用原码存放，最高位不是符号，是数字。 00000000000011111111111111110001符号位数值位111100000000000100001111111111111515如有补码：11111010去符号 1111010取反 0000101转 5加负号 5减1 6有符号数，符号位无符号数，数值位3275332783100000000000111101 11 11 11 11 11 11 11int型：最大:3276710 00 00 00 00 00 00 00最小:-3276811 11 11 1

17、1 11 11 11 11unsigned int型:最大:6553500 00 00 00 00 00 00 00最小:02.4实型数据实型常量实数或浮点数表示形式：十进制数形式：必须有小数点 如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123.指数形式：e或E之前必须有数字；指数必须为整数如12.3e3, 123E2, 1.23e4, e-5, 实型常量的类型默认double型在实型常量后加字母f或F，认为它是float型0.2306105 23.02610-10.2306E5 23.026e-1 实型变量 分单精度float和双精度double 说明格式同整型变量类型名 变量名表

18、，赋值表达式列表； 类型占字节数表示范围有效位数机器0溢出float4103810387位绝对值1038double810308103081516位绝对值10308范围(以IBM PC机为例) 注意：常量不分float和double型，既可赋给float型又可以赋给double型，只要不超出范围，但只取有效位数。如: float a=1.5, b ; double x=1.5, y, z=0.0 ;如：float a=123456.123;但输出时却为123456.1因只接收7位并存储。实型数一律以指数形式存放。存整数无误差，但表示范围小，存放实数往往有误差，但表示范围大。 2.5字符型数据字

19、符常量定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符. 字符常量的值：该字符的ASCII码值转义字符及其含义：转义字符含义nvradddtbf“xhh转义字符含义换行垂直制表回车响铃单引号3位8进制数代表的字符水平制表退格换页反斜线双引号2位16进制数代表的字符如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -()例:A-101-x41-65如 A65， a97， 048 , n10如 a A ? n 101转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示例 转义字符举例(ch2_001.c,ch2_004.c) main() printf(101 x42 Cn);

20、printf(I say:How are you?n); printf(C Programn); printf(Turbo C);运行结果：(屏幕显示)A B CIsay:How are you?C ProgramTurbo C例 main() printf(“Yb=n); 运行结果：屏幕显示：=打印机输出：28字符常量与字符串常量不同定义：用双引号(“)括起来的字符序列存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志h e l l o 0例 字符串“hello”在内存中a a 0例 a“a”例 空串 “”0例: char ch; ch=“A; 例: char ch; ch=A; 字符串常

21、量字符型变量字符变量存放字符ASCII码char与int数据间可进行算术运算例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */没有字符串变量，用字符数组存放2.6 不同类型数据间的转换隐式转换什么情况下发生运算转换-不同类型数据混合运算时赋值转换-把一个值赋给与其类型不同的变量时输出转换-输出时转换成指定的输出格式函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换运算转换规那么:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型doublefloatlongunsignedintchar,short低高说明:必定的转换运算对象类型不同时转换例 c

22、har ch; int i; float f; double d;ch/i + f*d - (f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubledoubleintintdoubledoubledoubledoubledoubledouble10+a +i*f - d/l例 int i; float f; double d; long l;显式转换强制转换一般形式：类型名表达式例 (int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变 例 main() float x; int i;

23、 x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d,x,i); 结果：x=3.600000,i=3精度损失问题较高类型向较低类型转换时可能发生2.7 运算符和表达式C运算符算术运算符： + - * / % + -关系运算符： = !=逻辑运算符： ！ & |位运算符 ： | &赋值运算符： = 及其扩展条件运算符： ? :逗号运算符： ,指针运算符： * &求字节数 ： sizeof强制类型转换：(类型)分量运算符： . -下标运算符： 其它 ： ( ) -学习运算符应注意：运算符功能与运算量关系要求运算量个数要求运算量类型运算符优先级别结合方向结果的类型根本算术运算符：

24、+ - * / %结合方向：从左向右优先级： - -* / % - + - (2) (3) (4)说明：“-可为单目运算符时,右结合性/ 两整数相除，结果为整数% 要求两侧均为整型数据例 5/2 = -5/2.0 =例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2算术运算符和表达式2-2.51-110()作用：使变量值加1或减1种类：前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1例 j=3; k=+j; j=3; k=j+; j=3; printf(“%d,+j); j=3; printf(“%d,j+); a=3;

25、b=5;c=(+a)*b; a=3;b=5;c=(a+)*b; /k=4,j=4/k=3,j=4/4/3/c=20,a=4/c=15,a=4自增、自减运算符+ -作用：使变量值加1或减1种类：前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1说明：+ - 不能用于常量和表达式,如5+，(a+b)+ -结合方向： 自右向左优先级：- + - -* / % -+ - (2) (3) (4)例 -i+ -(i+) i=3; printf(“%d,-i+); /-3 例 j+k; (j+)+k;例 -i+ i=3; printf(“%d,-i+)

26、; 自增、自减运算符+ -简单赋值运算符符号： =格式： 变量标识符=表达式作用：将一个数据常量或表达式赋给一个变量复合赋值运算符种类：+= -= *= /= %= ?= ?= &= = |=含义： exp1 op= exp2 exp1 = exp1 op exp2a+=3a=a+3x*=y+8x=x*(y+8)x%=3x=x%3例 a=3; d=func(); c=d+2;赋值运算符和表达式结合方向：自右向左优先级: 14左侧必须是变量，不能是常量或表达式赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套赋值转换规那么:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型例 3=x-2*y; a+b=3;例 f

27、loat f; int i; i=10; f=i;那么 f=10.0例 int i; i=2.56; /结果i=2;例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2)/表达式值为5，a,b,c值为5/ b=5;a=5/表达式值11，c=6,a=11/表达式值10，a=10,b=4,c=6/表达式值5，a=5,b=10,c=2说明1： 结合方向：自右向左 优先级: 12 左侧必须是变量，不能是常量或表达式赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套赋值转换规那么:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型例: a=12; a+=a-=a

28、*a例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3; /a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a)/a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3)说明2:形式：表达式1,表达式2,表达式n结合性:从左向右优先级: 15逗号表达式的值：等于表达式n的值用途：常用于循环for语句中例 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5例 x=(a=3,6*3) x=a=3,6*a例 a=1;b=2;c=3; printf(“%d,%d,%d,a,b,c); printf(“%d,%d,%d,(a,b,c),b,c); /a=15,表达式值60/a=15,表达式值20

29、/赋值表达式，表达式值18，x=18/逗号表达式,表达式值18,x=3/1,2,3/3,2,3逗号运算符和表达式例:/*ch2_6.c*/#include main() int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf(x=%dn,x);运行结果：x=3关系运算符种类： = !=结合方向：自左向右优先级别：=!=优先级6（高）优先级7（低）例 ca+b /c(a+b) ab!=c /(ab)!=c a=bc /a=(bc /a=(bc)关系表达式的值：是逻辑值“真或“假，用1和0表示例 int a=3,b=2,c=1,d,f; ab (ab)=c b+cb f=abc/表达式值1/表达式值1/表达式值0/d=1/f=0关系运算符和表达式例 假设a=0; b=0.5; x=0.3; 那么 a=x278在C中是允许的， 值为0例 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 那么a=2例 a0 结果为 A100 结果为10关系运算注意1例 注意区分“=与“= int a=0,b=1; if(a=b) printf(“a equal to b); else printf(“a not equal to b);例 应防止对实数作相等或不等的判断如 1.0/3.0*3.0=1.0 结果为可改写为：f