C语言程序设计案例式教程-第1章 初识C语言

第1章初识C语言《C语言程序设计案例式教程（第2版）》学习目标/Target了解C语言的发展历程，能够说出C语言起源与发展历史了解C语言标准，能够说出C语言标准的演变了解C语言的特点，能够说出C语言主要有哪些特点了解C语言应用领域，能够说出C语言主要应用领域学习目标/Target掌握C语言开发环境的搭建，能够独立完成VisualStudio2019的安装掌握VisualStudio2019使用，能够使用VisualStudio2019开发C语言程序理解C语言程序编译机制，能够说出C语言程序的编译执行过程章节概述/SummaryC语言是一种通用的、面向过程的编程语言，它具有高效、灵活、可移植等优点。在最近20多年里，它被运用在各种系统软件与应用软件的开发中，是使用最广泛的编程语言之一。本章作为整本书的第1章，将针对C语言的发展历史、开发环境搭建、如何编写C语言程序以及C语言的运行机制等内容进行详细地讲解。目录/Contents1.1C语言概述1.2C语言开发环境搭建1.3第一个C语言程序1.4C程序编译机制C语言概述1.11.1C语言概述C语言是一种高级程序设计语言，作为第一节课，下面针对C语言的发展历史、C语言标准、C语言特点及C语言应用领域进行讲解。1.1.1C语言的发展历史了解C语言的发展历程，能够说出C语言起源与发展历史。学习目标1.1.1C语言的发展历史C语言的原型为ALGOL60语言（也称A语言）。

1963年1967年

1970年剑桥大学将ALGOL60语言发展成为GPL语言。剑桥大学的MatinRichards简化GPL，产生了BGPL语言。美国贝尔实验室的KenThompson将GPL语言修改为B语言。1973年1978年美国贝尔实验室的DennisM.Ritchie在B语言的基础上设计出了C语言。BrianW.Kernighan和DennisM.Ritchie出版了名著《TheCProgrammingLanguage》。了解C语言标准，能够说出C语言标准的演变。学习目标1.1.2C语言标准1.1.2C语言标准2131989年，ANSI通过C89标准，人们习惯称为ANSIC。1990年，ISO采用C89作为C语言国际标准。C89（C90）标准1999年，ISO和IEC发布了C99标准。C99引入了很多新特性，如变长数组，本书基于C99标准讲解。C99标准2011年，ISO和IEC发布C11标准。C11提高了对C++的兼容性，并增加了很多新特性，如多线程。C11标准美国国家标准协会（ANSI）组织了由硬件厂商、软件设计师、编译器设计师等成员成立的标准C委员会，建立了通用的C语言标准。第一版C语言标准在1989年颁布，称为C89。从1989年至今，陆续颁布了多个C语言标准。了解C语言的特点，能够说出C语言主要有哪些特点。学习目标1.1.3C语言特点1.1.3C语言特点2.结构化设计C语言程序开发思路是自顶向下，模块化编程，各个功能模块之间呈现结构化特点。1.表达能力强C语言自由简洁，使用简单的方法就能构造出复杂数据类型或者数据结构，具备复杂数据结构运算能力。4.可移植C语言编译器兼容性比较强，能够移植到不同设备上，因此C语言程序的移植性也比较强。3.高效性C语言可以直接操作内存，执行效率更接近汇编。C语言特点了解C语言应用领域，能够说出C语言主要应用领域。学习目标1.1.4C语言应用领域1.1.4C语言应用领域1.操作系统C语言可以用于开发操作系统，主要是个人桌面应用领域的Windows系统内核、服务器领域的Linux内核等。2.应用软件C语言高效、稳定，因此常用于开发企业数据管理软件，如Oracle、MySQL等。3.嵌入式C语言更接近底层的汇编语言，可以进行嵌入式开发，在智能领域方面有着广泛应用。4.游戏开发C语言具有强大的图像处理能力、可移植性、高效性等特点，因此常用于大型游戏开发，进行游戏环境渲染、图像处理等。C语言开发环境搭建1.21.2C语言开发环境搭建掌握C语言开发环境的搭建，能够独立完成VisualStudio2019的安装。学习目标1.2C语言开发环境搭建市面上有许多支持C语言的开发工具，良好的开发环境具有以下功能：方便开发人员编写程序、方便程序调试和运行、提高开发效率。1.2C语言开发环境搭建VisualStudio目前最流行的C语言开发工具为VisualStudio，它是微软开发的集成环境，工具齐全，支持多种语言。目前最新版本为VisualStudio2019。VisualStudio2019有3个版本：企业版、专业版、社区版。社区版免费用于个人和开源项目开发，是教学和初学C语言者的首选。1.2C语言开发环境搭建步骤一：访问VisualStudio官网，下载VisualStudio2019Community版本，下载完成后双击安装包，弹出程序组件安装提示框。1.2C语言开发环境搭建步骤二：单击“继续”按钮，下载安装VisualStudio2019需要的程序组件。1.2C语言开发环境搭建步骤三：下载安装完成之后，会弹出一个界面，让用户选择所需要的开发环境。1.2C语言开发环境搭建步骤四：选择开发需要的工具与环境，由于本教材是将VisualStudio2019作为C语言开发环境，C++兼容C语言，所以在步骤三中选择“使用C++的桌面开发”选项即可，选择完成之后，单击安装位置后面的“更改…”链接，进入安装路径选择界面。1.2C语言开发环境搭建步骤五：选择VisualStudio2019的安装路径、下载缓存路径。路径选择完成后，单击“安装”按钮开始安装VisualStudio2019。1.2C语言开发环境搭建步骤六：安装完成后，打开VisualStudio2019，首次启动时，VisualStudio2019会提示登录。1.2C语言开发环境搭建步骤七：单击“以后再说”链接，跳过账号登录，弹出主题设置界面。1.2C语言开发环境搭建步骤八：完成主题设置后，单击“启动VisualStudio”按钮，启动VisualStudio2019。掌握VisualStudio2019的使用，能够使用VisualStudio2019开发C语言程序。学习目标1.3第一个C语言程序1.3第一个C语言程序在VisualStudio2019启动界面中，单击“创建新项目”选项，弹出创建新项目对话框。STEP01新建项目11.3第一个C语言程序选择“空项目”选项，然后单击“下一步”按钮，进入配置新项目界面。21.3第一个C语言程序设置项目名称、选择项目存储路径，并勾选“将项目解决方案和项目放在同一个目录中”选项。配置完成之后，单击“创建”按钮完成项目创建，进入项目管理主界面。31.3第一个C语言程序在上一页图中，选中右侧Test项目下的源文件，单击右键，选择“添加”→“新建项”。STEP02编写程序代码11.3第一个C语言程序单击“新建项”，系统会弹出添加新项对话框。21.3第一个C语言程序将文件命名为helloworld.c，单击“添加”按钮，helloworld.c源文件创建成功。双击打开helloworld.c文件，在文件空白区域编写代码。31.3第一个C语言程序单击菜单栏的“调试”→“开始运行（不调试）”，运行程序，或单击菜单栏“本地Windows调试器”按钮运行程序。程序运行后，会弹出运行结果的命令行窗口，该窗口会输出程序的运行结果。STEP03编译运行程序1.3第一个C语言程序#include<stdio.h>intmain(){ //使用系统提供的标准输出，在控制台显示信息 printf("Hello,world!\n"); return0;}包含头文件stdio.h程序入口函数主函数作用范围STEP04代码分析1.3第一个C语言程序#include<stdio.h>intmain(){ //使用系统提供的标准输出，在控制台显示信息 printf("Hello,world!\n"); return0;}注释打印函数printf()return语句返回函数STEP04代码分析理解C语言程序编译机制，能够说出C语言程序的编译执行过程。学习目标1.4C程序编译机制1.4C程序编译机制C语言程序从源代码到可执行代码需要经过预处理、编译、汇编和链接四个步骤。展开所有宏，如#define，将宏替换为它定义的值。处理所有条件编译指令，如#ifdef、#ifndef、#endif。处理文件包含语句，如#include，将包含的文件直接插入到语句所在处。1.4C程序编译机制C语言程序从源代码到可执行代码需要经过预处理、编译、汇编和链接四个步骤。删除所有注释。添加行号和文件标识，以便在调试和编译出错时快速定位到错误所在行。1.4C程序编译机制C语言程序从源代码到可执行代码需要经过预处理、编译、汇编和链接四个步骤。将生成的汇编文件*.s翻译成计算机能够执行的指令。称为目标文件或者中间文件。Linux系统：.o文件。Windows系统：.obj文件。1.4C程序编译机制C语言程序从源代码到可执行代码需要经过预处理、编译、汇编和链接四个步骤。将二进制文件与代码中用到的库文件进行绑定，这个过程称为链接，处理程序各个模块之间的关系，完成地址分配、空间分配、地址绑定等操作，链接操作完成后将生成可执行文件。多学一招链接分为静态库链接和动态库链接。动态库与静态库VS静态库链接静态库在Linux中是.a文件，Windows下是.lib文件。本质上是一组目标文件的集合。链接过程：将包含该函数功能的库文件全部链接到目标文件中。开发效率高，但更新难。动态库链接动态库在Linux中是.so文件，Windows下是dll文件。在程序运