第1章C语言程序设计基础

应用技术型高等教育“十三五”规划教材

C语言程序设计（第三版）任正云李素若赖玲主编中国水利水电出版社20年前的情况：手机是财富拥有着的象征，播放音乐靠硬件实现10年前的情况：从工业发展历程看未来世界：手机是一种通信工具，智能手机出现，播放音乐靠软件实现

10年后的情况：你所看到的任何一个物体，都具有显示功能，见到的所有人，都能知道他叫什么，在什么单位人何种职务……制造技术、电子技术的进步信息处理方法和能力的提升今天的情况：智能手机走进千家万户，智能手机正在取代数码相机、摄像机

1、大学理工科类专业的的学生为什么要开设程序设计基础这门课程2、有很多种程序设计语言，为什么要选择C语言3、怎样才能学好C语言与本课程有关的几个观点4、程序设计及程序设计语言

1、大学理工科类专业的的学生为什么要开设程序设计基础这门课程

（1）是《高等学校通识类课程教学实施方案》的明确要求。

《计算机应用基础》，《程序设计基础》和《数据库技术及应用》。（2）是时代发展的需要（3）是专业背景和应用的需要2、有很多种程序设计语言，为什么要选择C语言VisualBasicPascalVisualC++CJava

选择C语言作为程序设计基础的理由：C语言是当前各种程序设计语言的共同的语言。C语言是各种语言的基础。3、怎样才能学好C语言数据类型：char,int,float,double,void输入输出：scanf,printf,getchar,putchar,getch,getche语句：if,else,switch,case,default,break,while,for,do,continue,goto,return运算符：sizeof（1）读懂别人书写的程序。

（2）模仿别人写好的程序，大胆地编写一些常用的，解决实际问题的程序。

（3）无能有多么好的基础，编写的程序一定要上机调试程序设计及程序设计语言程序：程序是能被机器识别并能执行的一系列的指令代码。指令代码是用程序设计语言来描述的。程序设计语言是人与计算机对话的工具。程序设计需要在一定程序设计语言环境下进行。程序设计语言的发展：

程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。低级语言低级语言一般包括机器语言和汇编语言10000000（进行一次加法运算）10010000（进行一次减法运算）机器语言A+B＝＞A或ADDA，BA-B＝＞A或SUBA，B助记符汇编语言

用助记符号描述的指令系统称为符号语言或汇编语言高级语言

它以人类易于接受的文字来表达解决问题的全过程。用户不必费时费力去记忆难以理解的0、1代码，而是可以把主要精力集中于解决问题的算法上。

高级语言分为：面向过程的程序设计语言和面向对象的程序设计语言main()//告诉编译器C程序由此开始执行{//这一段程序开始floata,b;//定义两个实型变量长a和宽bfloatarea; //定义面积变量areaarea=a*b; //把计算的面积赋给areaprintf("%f",area); //输出面积area的值return0;}面向过程的程序设计语言：面向对象的程序设计语言：

面向对象的程序设计是一种结构模拟方法，它把现实世界看成是由许多对象（object）所组成，对象之间通过相互发送和接收消息进行联系。消息的发送对象本身运动，形成对象状态的变化。从程序结构的角度，每个对象都是一个数据和方法的封装体——抽象数据类型。1.1.2C语言的发展过程C语言的发展过程可粗略地分为三个阶段：1970年至1973年为诞生阶段之后至1988年为发展阶段1988年以后为成熟阶段1．C语言的诞生C语言是为写UNIX操作系统而诞生的。1970年美国AT&T公司贝尔实验室KenThompson为实现UNIX操作系统而提出一种仅供自己使用的工作语言，由于该工作语言是基于1967年由英国剑桥大学的MartinRichards提出的BCPL语言设计的，因而被作者命名为B语言，B取自BCPL的第一个字母。B语言被用于在PDP-7计算机上实现了第一个UNIX操作系统。1972年贝尔实验室的DennisM.Ritchie又在B语言基础上系统地引入了各种数据类型，从而使B语言的数据结构类型化。1973年K.Tompson和D.M.Ritchie用C语言重写了UNIX操作系统，推出UNIXv5。1975年又推出UNIXv6。此时的C语言是附属于UNIX操作系统的。2．C语言的发展1977年C语言的作者发表了不依赖于具体机器系统的C语言编译文本《可移植C语言编译程序》，从而推动了UNIX操作系统在各种机器上的实现以及UNIX操作系统的不断发展。1978年以后相继推出了UNIXv7，UNIXsystemV。使人们普遍注意到C语言的突出优点，从而又促进了C语言的迅速推广。1978年BrianW.Kernighan和D.M.Ritchie以UNIXv7中编译程序为基础写了影响深远的名著TheCProgrammingLanguage，这本书上介绍的C语言是以后各种C语言版本的基础，被称为传统C语言。1978年以后，C语言先后移植到各种大型机、中型机、小型机及微型机上。目前，C语言成为世界上使用最广泛的高级程序设计语言，且不依赖于UNIX操作系统而独立存在。3．C语言的成熟1978年以后，C语言的不断发展产生了各种C语言版本，不同的C语言版本对传统C语言都有所扩充和发展。1983年，美国国家标准协会（ANSI）综合了各版本对C的扩充和发展，制定了新标准，称为ANSIC。Kernighan和D.M.Ritchie按ANSIC标准重写了他们的经典著作，于1990年正式发表了国际标准化组织（ISO）公布的C语言标准。1988年以后推出的各种C语言版本与ANSIC是相容的。

1999年发布的C99在基本保留C语言特征的基础上，增加了一系列C++中面向对象的新特征，使C99成为C++的一个子集。C99是C89的扩充，C语言也从过程化的语言发展成为面向对象的语言。1.2C语言的特点语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。一共只有32个关键字9种控制语句程序书写形式自由，主要用小写字母表示。C语言PASCAL语言含义{}BEGIN...END复合语句if(e)SIF(e)THENS条件语句inti;VARi:INTEGER定义i为整型变量inta[10];VARa:ARRAY[1..10]OFINTEGER定义a为整型一维数组intf();FUNCTIONf():INTEGER定义f为返回整型值的函数int*p;VARp:INTEGER定义p为指向整型变量的指针变量i+=2;i:=i+2赋值语句，使i+2=>ii++,++ii:=i+1i自增值1，i+1=>i1.2C语言的特点运算符丰富。共有34种运算符。数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构。C语言的数据类型有整型、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。具有结构化的控制语句if...else语句while语句do...while语句switch语句for语句1.2C语言的特点语法限制不太严格，程序设计自由度大。对数组下标越界不做检查，由程序编写者自己保证程序的正确。整型数据与字符型数据可以通用。

C语言能进行位（bit）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。C语言既具有高级语言的特点，又具有低级语言的许多功能，可用来编写系统软件。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10%～20%。程序可移植性好（与汇编语言比）。基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。

C程序结构【例1.1】C程序输出。main(){ printf("ThisisaCprogram.\n"); return0;}作用有两个:一个使main（）函数终止（从而结束程序），二是指出main（）函数的返回值是0，这个值表明函数正常结束。C程序结构【例1.2】设计一个程序，计算两数之和并输出结果。main(){inta,b,sum; //这是定义三个整型变量a,b,suma=123;b=456;//给a、b赋初值sum=a+b; //计算a、b之和赋给sumprintf("sum=%d\n",sum); //输出sum的值return0;}C程序结构【例1.3】输入两个整数，计算两者较大的数，并输出。main() {inta,b,c;intmax(intx,inty);scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d",c);return0;}

intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;returnz;}1.3.2C程序结构（1）C程序由函数构成（函数是C程序的基本单位）

一个C源程序至少包含一个main函数，也可以包含一个main函数和若干个其他函数。函数是C程序的基本单位。被调用的函数可以是系统提供的库函数，也可以是用户根据需要自己编写设计的函数。C函数库非常丰富，ANSIC提供100多个库函数，TurboC提供300多个库函数。1.3.2C程序结构（2）main函数（主函数）是每个程序执行的起始点。一个C程序总是从main函数开始执行，而不论main函数在程序中的位置。可以将main函数放在整个程序的最前面，也可以放在整个程序的最后，或者放在其他函数之间。1.3.2C程序结构（3）一个函数由函数首部和函数体两部分组成。函数首部：一个函数的第一行。返回值类型函数名([函数参数类型1函数参数名1][,…,函数参数类型2，函数参数名2])intmax(intx,inty)函数体：函数首部下用一对{}括起来的部分。如果函数体内有多个{}，最外层是函数体的范围。函数体一般包括声明、执行两部分。[声明部分]：定义本函数所使用的变量。执行部分]：由若干条语句组成命令序列（可以在其中调用其他函数）。1.3.2C程序结构（4）C程序书写格式自由。一行可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上。C程序没有行号，也没有FORTRAN、COBOL那样严格规定书写格式。每条语句的最后必须有一个分号“;”表示语句的结束。1.3.2C程序结构（5）可以使用“/*”和“*/”对C程序中的任何部分作注释。如果一开始编程就对程序进行注释，虽然刚开始麻烦一些，但日后可以节省大量的时间。一个实际的系统往往是多人合作开发，程序文档、注释是其中重要的交流工具。行注释“//”块注释“/*”和“*/”1.3.2C程序结构（6）C语言本身不提供输入/输出语句，输入/输出的操作是通过调用库函数（scanf，printf）完成。输入/输出操作涉及具体计算机硬件，把输入/输出操作放在函数中处理，可以简化C语言和C的编译系统，便于C语言在各种计算机上实现。1.4源程序的编辑、编译、连接与运行用高级语言编写的程序