C语言简明教程

第1章c语言入门

【本章要点】

简单了解c语言的历史与发展；掌握c语言程序的主要组成部分；掌握c语言程序的

运行过程与运行环境(TC2.0、VC++6.0);了解C++和C#。

1.1C语言的历史与发展

c语言具有功能强大、语句精少、程序简练、灵活方便、效率高、移植性好等特点，

因此使用非常广泛，不仅在计算机软件专业人员中被广泛使用，而且受到广大计算机应用

人员的青睐。与计算机语言有关的各类考试中，也都将C语言作为考试科目之一。由此可

见，C语言是初学者学习计算机语言的首选语种。

C语言是由B语言演变而来的，其命名源于BCPL语言的第二个字母。1972年，在

PDP-11计算机.上实现了最初的C语言，它的操作系统平台是UNIX。1977年，出现了首个

不依赖于具体机器的C语言编译文本。1978年后，C语言得到了广泛的移植和应用。

C语言的发展速度非常快，其发展是以版本为标志的。1983年，ANSI公布了ANSICo

1987年,ANSI又公布了新标准——87ANSICo1990年，ISO将87ANSIC作为自己的标

准(ISO9899—1990)。1994年，ISO修订了C语言标准.

发展至今，C语言已经有了40年的历史，在高级语言中占据着重要的地位。C语言有

很多版本,如MC(MicrosoftC)、QC(QuickC)、TC(TurboC)、TC++(BorlandC++)、

VC(VisualC),VC++、C#等，目前被广泛使用的有TC、TC++、VC++和C#。

本书介绍的是传统的C语言，但由于书中的程序都是在VC++6.0的环境中调试运行

的，因此书中实例的主函数前面都带有void标记。

1.2C语言的简单程序

下面通过几个简单的例子，使读者对c语言有-一个初步的认识。

例1.1在屏幕上显示本书的书名。

-＞程序代码

1/*0iJ1.1显示本书的汉字书名"/

2#include<stdio.h>

3voidmain{)

4(

5printf（”C语言简明教程\n"）;

6）

"运行结果

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上述程序虽然简单，却包含了C程序的几个基本要素：注释语句、预处理语句、主函

数开头、函数体的开始、函数体以及函数体的结束。下面对其进行简单说明。

第1行：注释语句。该注释语句用于对程序进行注解，以“/*”开头，以“*/”结束,

两者之间的内容均为注释的内容。

需要注意的是，TC环境下只能使用“/*”和“*/”进行注释，VC环境下除可以使用

“/*”和“*/”进行注释外，还可以使用“〃”进行注释。二者的区别在于：“〃”只能注

释一行内容；“/*”和“V”除可以注释一行内容外，还可以注释一段内容。注释语句会呈

绿色显示（在VC++6.0环境中，后同），程序不执行注释内容，是“给人看的”。注释语

句在程序中可用12个字来概括，即“可有可无，可多可少，位置不限”。

第2行：预处埋语句。表示在编译程序之前，先执行以“，’开头的代码行，以便于具

他代码段能顺利被执行。这一点类似于开重要会议前的预备会议。

在这里，include的意思是包含，它表示将其后面的文件包含进来；＜stdio.h＞是一个用

尖括号括起来的文件名，其中，std是标准的英文缩写，沁是输入、输出两个英语单词的首

字母，连在一起，就表示标准的输入输出，也就是键盘和显示器，意思是从键盘输入，由

显示器输出。程序中应根据需要选取预处理语句，其位置一般在程序的开始处。

第3行：主函数开头。其中，void表示空类型，说明主函数没有数据类型；main的意

思为主、主要，即该函数为主函数；一对圆括号用来括起函数的参数，这里括号中为空，

表示没有参数。一个程序可以包括多个函数，但只能有且必须有一个主函数。主函数之外

的函数称为其他函数，其特点是“可有可无，可多可少”。当有多个函数时，它们之间的

位置关系不受限制，但程序总是从主函数处开始执行（无论主函数位于何处）。

第4行：函数体的开始。左花括号在程序中一般用作函数体和复合语句的开始。它必

须与右花括号成对使用，不能单独出现。

第5行：函数体。函数要完成的具体工作，需要在函数体中给出，它是语句的集合。

本例中，函数体内仅有一个标准输出库函数语句，其作用是在屏幕上显示“C语言简明教

程”几个汉字。在这里，print是打印（即显示）的意思，f是函数（function）英语单词的

首字母，合在一起就表示打印输出函数。圆括号内是该打印函数的参数，这里是用一对双

引号括起来的内容，其中，汉字是直接打印输出的内容，“\n”是控制符号，意思是换行。

函数最后的分号是语句结束符号（C语言的语句用分号作为结束标志）。

第6行：函数体的结束。右花括号在程序中一般用作函数体和复合语句的结束。在这

里，右花括号也是程序的结束。

读者可能已经发现，程序中所用到的字母几乎全为小写，这是由C语言系统规定的。

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另外，函数体中的语句在书写上分层次向右缩进，这是程序编写约定俗成的一个习惯，其

目的是让程序层次清晰，结构明确。读者应遵守系统规定，养成良好的编程习惯。

例1.2由键盘输入矩形的长和宽，求矩形的面积。

“程序代码

1"例1.2求矩形面积7

2include<stdio.h>

3voidmain()

4(

5floatl,w,s;

6printf("l=?,w=?\n");

7scanf("%f,%f,,&l,&w);

8s=l*w;

9printf("s=%f\n",s);

10)

”运行结果

l=?,w=?

5,10〈回车〉

S=50.000000

例1.2与例1.1相比，多出了定义变量、输入数据、计算、输出结果等内容，使得程序

能实现简单的运算功能。

第5行，定义变量。由于本程序是计算任意一个矩形的面积，其长、宽都是不固定的，

面积也是不固定的，所以用变量来代表3个参数。float的意思是浮点，即表示实数（可能

有小数）；1、w、S3个变量分别代表矩形的长、宽及面积，其取名来自英语单词的首字母

和数学习惯。该变量定义语句必须写在函数休的开头，旦只能写一次。这是因为，C语言

规定，变量必须先定义后使用，且不允许多次定义（但可以多次使用）。

第6行：提示行。用来提示用户接下来要输入什么内容。

第7行：输入数据。通过scanf函数输入矩形的长和宽。这里scan的含义是扫描，即从键

盘获得数据；f表示函数，合在一起就是扫描输入函数。此函数（scanf）的参数有两组，•组是

双引号中的两个"%?'，另一组是带符号的两个变量。第一组是格式符号，表示输入的数

据是十进制实数（浮点数）：第二组表示取地址，即用取地址符&把输入的两个数存放在变量1、

w的内存单元中（内存分配由系统自动进行，编程序时不月考虑此问题）。

第8行：计算。这是一条计算矩形面积的语句（赋值语句），类似于数学公式“s=lX

w"，只不过用星号代替了乘号。

第9行：输出结果。通过piintf函数输出矩形的面积。这里的输出函数与第6行有所

不同，它的参数也有两组：第一组是双引号中的内容，包括提示内容“s=”、换行符“\n”

和格式符“％f”；第二组就是输出的对象s。

例1.2比例1.1多了4条语句，这些语句在次序上必须如此，不能交换。其作用是告诉

计算机先干什么，后干什么，使其严格按顺序逐条执行各语句。这充分体现了程序设计的

宗旨一一语句执行的过程及顺序（关键是顺序）。

4

例1.3调用函数，计算3个整数的平均数。

》程序代码

1〃例1.3求3个整数的平均数7

2#include<stdio.h>

3/*下面的average函数用于求3个数的平均数*/

4floataverage(intb,intc)

5{

6floatav;

7av=(a+b+c)/3.0;

8return(av);

9)

10

11voidmain()

12{

13intx,y,z;

14floatave;

15printf("inputthreeintegersx,y,z:\n");

16scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z);

17ave=average(x,y,z);

18printf("ave=%f\n",ave);

19)

3运行结果

inputthreeintegersx,y,z:

3,5,9〈回车)

ave=5.666667

与前面两个例了相比，例1.3又有所不同。

(1)程序中包括两个函数(库函数除外)：主函数(main)和其他函数(average)。

其中，average函数为用户自定义函数，且average函数在前，main函数在后，符合其他函

数”先定义，后使用”的习惯。

(2)两个函数自成体系，有各自的变量定义及语句，它们的关系是主函数调用其他函数。

(3)数据类型有两种:实型(float)和整型(int)o

第4〜9行为average函数。下面就有关语句作如下说明。

第4行：定义了一个average函数，其作用是计算3个数的平均数。该函数的首部由3

部分组成：函数类型(float)%函数名(average)及函数的参数(inta,intb,intc)o

第6行：定义了一个用于存放平均数的变量av。因为3个数相加再除以3之后求得的

平均值一般会有小数，所以变量av是实型。

第7行：计算平均数的语句。请注意，这里一定要用3.0,否则结果将会是整数。

第8行：返回结果。return的意思是返回，av则是要返回的变量。该语句将变量av的

值返回到主函数。

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第11〜19行为main函数。

第13行：主函数中定义了3个变量（x,y,z）,与average函数中的3个参数（a,b,c）

----对应。

第14行：主函数中定义了一个用于存放结果的变量avc,与average函数中的变量av

相对应。

第16行：输入数据函数。这里用到了“%d”格式符，表示输入的是3个十进制整数。

第17行：调用average函数，将返回的结果存放在变量ave中。

第18行：输出结果函数。

以上3个例子各有特点，基本上代表了C语言的简单程序类型。通过它们，读者可对

C程序有一个初步的了解。

1.3C语言程序的主要组成部分

前面学习了程序的基本结构，下面来全面介绍c语言程序的士要组成部分。

1.3.1总体结构

一个C语言程序，从总体上看，是函数的序列。它由各种函数组成，包括主函数、其

他函数（即用户自定义的函数）、系统提供的库函数等。

此外，还有注释、预处理以及后面要学到的函数原型说明、全局变量说明等。它们的

次序为：注释、预处理、函数的原型说明、全局变量说明和函数序列。前4类的排列次序

可调换，但函数序列必须在它们之后。

注意，预处理结束时没有分号，函数原型说明及全局变量说明结束时必须有分号；另

外，函数必须以花括号结束。

1.3.2构成元素

函数体分为两部分：说明部分和执行部分。说明部分在前，执行部分在后。说明部分用

于说明程序中所要用到的变量、数组、函数、结构体等：光声明）；执行部分是实现函数功

能的具体语句，在其中要用到前面说明过的内容（后使用）。这两部分的次序不能颠倒。

程序中，各部分内容以字母为主，字母以小写为主；还可以出现数字、符号、汉字等。

1.3.3书写规定

编写C语言程序时，应遵循以下书写规定。

（1）一条语句可以写在一行，也可以写在多行，但必须以分号作为结束（复合语句

除外）。

（2）一行可以写一条语句，也可以写多条语句，最好写一条语句。

(3)对于有结构的语句，最好采用缩进形式，这样层次更清晰，结构更明显。

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1.4C语言程序的运行过程与运行环境

c语言程序在不同版本下的实现是不一样的，下面分别进行介绍。

1.4.1C语言程序的运行过程

下面以流程图的形式给出C语言程序的运行过程，如图1-1所示。

图1-1C语言程序运行过程流程图

一个正确的C语言程序，其运行过程如下：源程序编写完毕并存盘后，生成一个*.C

或*.cpp文件（TC环境中是*.c,VC++环境中是*.cpp）；在系统编译正确的情况下（即第4

步为N）,形成*.obj文件；同样，在连接正确的情况下（即第6步为N）,形成*.exe文

件;最后,执行该*.exe文件即可。

图1-1中，步骤1、4\6,部分需要手动进行，其余部分则可由系统自动完成。另外，

运行程序时，在VC++环境中还会自动生成许多临时性文件，读者可以不去理会它们。

1.4.2VC++6.0环境

目前，大多数用户使用的都是PC机，在Windows操作系统下安装的C语言版本为

VisualC++6.0（简称VC++6.0）。

一个C语言程序在VisualC++6.0环境中的形成与执行过程如下：启动VisualC++6.0

一进入VisualC++6.0界面一编辑源程序一存盘一编译程序一连接程序一执行程序一查看

程序运行结果。下面，来详细介绍一下VC++6.0环境中C语言程序的运行过程。

1.启动VC++6.0

启动VC++6.0有两种方法：通过菜单命令启动或通过快捷图标启动。

选择“开始"-*"所有程序”—MicrosoftVisualC++6.0-*MicrosoftVisualC++60命

令（见图1-2）,或双击桌面上的MicrosoftVisualC+-6.0图标（见图1-3）,即可打开

MicrosoftVisualC++,其工作界面如图1-4所示。

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图1-4MicrosoftVisualVC++环境窗口

MicrosoftVisualC++窗口中包括标题栏、菜单栏、工具栏、工程区、编辑区、显示区、

状态行等区域。

□标题栏：显示文件名等信息。

□菜单栏：包括文件、编辑、查看、插入、工程、组建、工具、窗口、帮助等菜苴项。

□工具栏：显示常用的工具按钮。

□工程区：显示有关工程等信息。

□编辑区：在此输入程序和编辑、修改程序。

□显示区：主要显示出错信息等。

□状态行：显示当前工作状态。

2.编辑源程序

在VC++环境中编写源程序的方法有两种。

（1）先建法

即先建此类型的文件，然后再输入程序代码。在VC++60窗口中，选择“文件”一“新

建”命令，打开“新建”对话框，如图1-5所示。选择“文件”选项卡，再在左侧列表中

选择C++SourceFile选项，并在“文件名”文本框中输入要保存的文件名（扩展名为.cpp）,

在“位置”文本框中输入或选择文件保存的路径（如果不选，系统会用默认的路径），最

后单击“确定”按钮即可创建一个空白的C++源程序。

图1-5“新建”对话框

接下来将程序的代码输入即可。注意，中间要定时存盘，最后退出之前一定要存盘。

（2）后存法

即先建一个文本文件，最后（当然在中间也可以）存盘时再改名为自己所需的文件名。在

这里，文件的扩展名既可以是.cpp,也可以为3C++程序的文件扩展名必须是.cpp,而.c是C

程序的文件扩展名。由于VC++兼容TC,所以在VC++环境中也可以生成扩展名为.c的源程序。

其操作步骤如下：单击工具栏中的“新建”按钮，直接进入输入源程序界面。输入程

10

序代码，然后选择“文件”f“另存为”命令，打开“保存为”对话框，如图1-6所示。

在“文件名”文本框中输入文件名（一定要给出扩展名），然后单击“保存”按钮即可。

图1-6“保存为”对话框

3.编译源程序

编译源程序就是针对源程序进行语法检查。若没有任何语法错误和警告错误，则系统

会在显示区给出编译成功的提示信息，如图1-7所示，并自动形成一个扩展名为.obj的目标

文件。若程序中仍存在错误，则会在显示区给出编译不成功的提示信息，如图1-8所示。

此时，只需再回到编辑状态进行改错即可。改错一般只改语法错误，可以暂时不管警告错

误。编译查出的错误会显示在信息显示区，是英语句子，读者要仔细阅读（在提示信息的

最前面有错误所在的行号，照此去改错也是比较容易的）。大多数情况下，编译部分总会

出现一些错误，只不过是数量的多少而已。

xji-------------------------------Configuration:cx02-Win32Debug

Conpiling...

CX02.C

cxO2.obj-0error(s)»0varning(s)

图1-7编译成功的标志

jcji--------------------------------Configuration:cxlxl-Win32Debug---------------

,Compiling...

CX1X1.C

e:\olx1.c(3):errorC2059:syntaxerror:*;*

执行cl.exe时出错.

cxlxl.obj-1error(s)90warning⑸

图1-8编译不成功（有•个语法错误）的标志

实现编译的方法有3种：一是单击工具栏中的“编译”按钮图：二是选择“组建”

“编译”命令；三是按功能键GH+F7。

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4.连接

连接就是将语法无误的程序块组合起来，形成一个完整的程序。这部分产生的错误通

常较少，如果有错，其提示形式类似于编译部分。连接也叫做生成（Build）,连接无误后

会生成一个.exe执行文件。

进行连接的方法同样有3种：一是单击工具栏中的“连接”按钮圜；二是选择“组建”-

“连接”菜单命令；三是使用功能键F7。

5.执行

执行就是运行连接后生成的可执行文件。执行的方法同样有3种：一是单击工具栏中

的执行按钮二是选择“组建”一“执行”菜单命令；三是按功能键CIH+F5。

6.查看程序运行结果

程序执行后，会出现一个对话框。此时，如果程序不要求输入数据，会直接显示出运

行的结果（见图1-9）；如果要求输入数据，待数据输入完后，会将结果显示出来（见

图1-10）o该过程中应仔细观察程序运行得出的结果是否正确，若正确，整个过程结束；

否则，应回到编辑部分，重新修改程序，直到最终运行结果正确为止。

图1-9执行后不希要输入数据的结果图1-10执行后需要输入数据的结果

1.4.3TC2.0环境

TC（TurboC,加速C）是C的一个较好的版本，使用的人数很多，使用的时间也很

长，至今仍有不少的用户在使用它。TC最早是在DOS环境下运行的，现在的Windows环

境也能使用。下面来简单介绍一下其使用方法。

该系统非常小，仅占用约2.3MB空间。其下层有两个子文件夹：INCLUDE（包含）

和LIB（库）。若在Windows环境中使用，会再生成一个文件夹Debug（调试）。系统的

文件有几十个.

1.启动TC2.0

选择“开始”一“所有程序”-TC2.0命令，或双击桌面上的TC2.0图标，即可打

开TC2.0的窗口，如图1-11所示。该窗口是一个DOS工作方式的界面，不能以图形方式

工作（即不能用鼠标进行操作）。

□标题栏：显示文件名等信息。

12

□菜单栏：包括File（文件）、Edit（编辑）、Run（运行）、Compile（编译）、Project

（工程）、Options（选项）、Debug（调试）、Break/watch（断点/监视）等菜单项。

□状态行：主要显示光标所在的行（Line）、列（Col）＞插入（Insert）,缩进形式

（Indent）.现在编辑的文件名（含路径）等信息。

□工作区：可在此输入、修改程序，当运行出现错误时，还会分出一块区域，用于

显示错误信息。

□提示行：功能键提示。

标题栏

状态行

提示行

®1-11TC的窗口

2.编辑源程序

在工作区中输入C语言程序，编写完毕并确认无误后，选择File-Save命令或File一

Writet。命令均可将源程序存盘。如果该文件已保存过一次，也可按功能键F2快速存盘。

3.编译、连接、运行

通过菜单命令Run或功能键CW+F9,可以一步编译、连接、运行编辑好的C程序。

4.查看程序运行结果

通过菜单命令Run-*Userscreen或功能键A11+F5,可以查看程序的运行结果。

1.5C家族的其他主要成员

c语言发展至今.拥有众多的成员及不同的版本，下面来介绍一下其主要的成员：C++

和C#。

1.5.1C++

1986年，Borland公司开发了TurboC++,后又推出了BorlandC++。C++是在C语言

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的基础上扩充而成的，它与C语言最大的区别是增加了对面向对象程序设计的支持。下面

来介绍一下C++与C的不同之处。

□常量：增加了常量定义，用consi后带类型名。

□变量：增加了引用型变量（reference）,来说明变量的别名。变量的说明可以分

散，即可以与执行语句的次序无关。

□源程序：文件犷展名中增加了.cpp“

□头文件：在C中的<stdio.h>基础上,又增加了<iostream.h>（输入、输出流）。

□注释：增加了“〃”，用于定义语句。

□主函数：main函数的前面加上了空类型（void）。

□其他函数：其他函数在使用之前，加了原型说明。函数定义时，形参可以省略，

也可以赋初值。

□输入：增加了cin语句，用操作符“>>”输入,意为“取自”。

□输出：增加了coin语句，用操作符“<<”输出，意为“放到”。

□输入、输出中的操作符：oct表示转换成八进制，dec表示转换成十进制，hex表

示转换成十六进制，setw用于设置输出的宽度。

□作用域区分符：增加了作用域区分符（::）,可以引用外部变量。

□自由存储操作符：new和delete,用于提供动态存储分配和释放功能。

□在线函数：用inline来定义在线函数，提高了程序的运行效率。

下面通过几个例子来了解一下C++程序。

例1.4在屏幕上显示本书的书名（C++程序）。

"程序代码

1"例1.4显示本书的汉字书名7

2#Include<lostream.h>〃包含输入输出流

3voidmain（）

4（

5cout«"C语言简明教程”；

6）

”运行结果

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上述程序与C程序不同的地方主要有以下几点。

第2行：包含的头文件不同，在其后使用了以“//”开头的注释语句。

第3行：主函数前加了空类型（void）。

第5行：输出使用的是cout函数。

例1.5求自由落体的速度（C++的程序）。

提示：计算公式为u=；g/2。

14

"程序代码

1"例1.5求自由落体的速度v*/

2include<iostream.h>

3constfloatg=98;

4voidmain()

5(

6intt;

7floatv;

8cout«"t=";

9cin»t;

10v=g*t*V2;

11cout«"v="«V«,f\n";

12)

■＞运行结果

t=5〈回车〉

v=122.5

现就例1.5与前面几个程序的不同之处做一个说明,

第3行：定义常量。

第6、7行：定义变量。

第8行：提示信息。

第9行：输入语句。

第10行：赋值语句，用于计算自由落体速度。

第11行•：输出语句。

1.5.2C#

C#是由微软开发的新一代面向对象的程序语言，它是从C和C++语言中派生出来的，

因此具有C和C++的功能，又在面向对象程序设计、网页制作等方面有着强大的功能，C#

是为.NET量身定做的高级编程语言，最适合开发.NET应用系统。

1.0#的主要特点

（1）具有开创性

C#是唯一没有在设计思路上加入之前程序开发语言遗传特点的新语言。

（2）功能强大

C#具有C和C++的功能，又在面向对象程序设计（OOP）、Web开发等方面具有强大

的功能。除了可以使用API,还能使用VS.NET类库。C#还具有JAVA的许多技术。

2.C#与C、C++的主要区别

（1）默认情况下，C#在受控环境下运行，不允许直接操作内存，所以它没有在C和

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C++中大量使用的指针。

（2）C#具有面向对象编程语言所应有的一切特性，如封装、继承、多态等。在它的

类型系统中，每种类型都可以看作为一个对象，但只允许单继承，即一个类不会有多个基

类，这样就避免了类型定义的混乱。

（3）C#中没有全局常量、全局变量和全局函数，它们被封装在一个类中。因此，用

C#编写的代码具有更好的可读性，而且很少出现命名冲突的情况。

3.C#综述

C#语句的主要特点如下所示。

□文件：源程序为*.cs（CSharp的缩写），可执行文件为*.exe。

□内容：采用小写字母编写程序语句，以分号（；）作为语句结束符。

□注释：与C++相同。

□数据结构：常量、变量、数据类型（值类型包括笥单类型、结构类型和枚举类型；引

用类型包括类、数组、代理、接口等类型）、函数、表达式（操作符与表达式一一

算术操作符、赋值操作符、逻辑操作符及各类表:iA式）。

□程序的输入与输出：调用System空间下的Console（控制台）类的两个方法为

ReadLine方法（用于行读入）和WriteLine方法（用于行写出）。

□语句：赋值语句（=）、分支语句（if、if...elseswitch）>循环语句（for,for...each%

while、do...while）、跳转语句（break、continue）、异常处理语句（try…catch、

try...finally>try...catch...finally）。

卜面通过例子来简单认识一下C#的程序结构。

例1.6在屏幕上显示“欢迎使用C#语言！"（C#程序）。

♦程序代码

1usingSystem;

2classHello

3(

4publicstaticvoidMain()

5(

6Console.WriteLine("欢迎使用C#语言！］

7}

8}

少运行结果

欢迎使用C#语言！

下面对程序作简单解释。

第1行：导入命名空间System。

第2行：定义Hello类。

第4行：Hell。类中公共静态无类型的方法Main。

16

第6行：方法Main的主体中子类Console（是命名空间System下的）的WriteLine方

法（换行输出一串字符）。

例1.7程序中输入与输出及变量的使用（C#程序）。

"程序代码

1usingSystem;

2classHello

3（

4publicstaticvoidMain（）

5（

6Console.Write（"请输入您的姓名："）；

7Stringstr_bookName=Console.ReadLine（）;

8Console.WriteLine（"您好！{0}”,str_bookName）;

9）

10}

少运行结果

请输入您的姓名：张三丰

您好！张三丰

上述程序与例1.6的不同之处如下。

第6行：使用了Wriie方法，不换行。

第7行：定义了字符串变量str_bookNamc,用RcadLinc方法输入。

笫8行：输出字符串变量stjbookName,{0}代表第一个参数列表。

通过以上的介绍及例子，读者对C++、C#应该有了一个初步的了解，为以后进一步

学习打下基础。

本章小结

1.发展至今，C语言已有4