语言基础及教程 33

PAGE课题项目一课程准备课型讲练授课班级授课时数2教学目标初步熟悉C语言程序开发过程和VisualC++开发程序的步骤理解语句的概念掌握C语言程序和C函数（包括主函数）的结构教学重点掌握C语言程序和C函数（包括主函数）的结构教学难点“程序”概念的理解；程序设计过程的掌握；学情分析高中毕业的大部分学生对程序设计比较生疏，没有形成概念，因而重点是语法知识的理解掌握，首次上课显得尤其重要，尽可能多地引起学生的学习兴趣，为日后的学习打下良基。教学效果教后记课程准备模块一：课程介绍中国慕课注册中国慕课比例（40%），平时分数（20%），期末（40%）学习方法，课前预习教学内容，课中学习，课后复习模块二：新课讲授[学习目标]知识目标：初步熟悉C语言程序开发过程和VisualC++开发程序的步骤理解语句的概念掌握C语言程序和C函数（包括主函数）的结构能力目标：能够初步对C语言程序进行调试任务1.1 计算机语言介绍1.1.1计算机语言发展人与人之间的交流需要通过语言。人和计算机交流信息也需要语言解决问题。计算机语言（ComputerLanguage）指用于人与计算机之间通讯的语言，是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最重要的特征之一是通过一种语言发出指令传达给机器。计算机语言经历了以下几个发展阶段。机器语言人们通过编写“0”、“1”这样的二进制数字串去控制电脑，其实就是控制计算机硬件的高低电平或通路开路，每一操作码在计算机内部都有相应的电路来完成它。计算机只能识别和接受由0和1组成二进制代码，这类由计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合称为机器指令(machineinstruction)。机器指令的集合就是该计算机的机器语言。一般计算机的指令长度为16，即以16个0和1组成的各种排列组合，例如，1100110000000001。这种计算机能直接识别和接受的二进制代码称为机器指令。机器指令的集合，就是该计算机的机器语言。汇编语言一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。在汇编语言中，用助记符（Mnemonics）代替机器指令的操作码，用地址符号（Symbol）或标号（Label）代替指令或操作数的地址。程序员用汇编语言写出源程序，再用汇编编译器将其编译为机器码，由计算机最终执行。汇编语言编写程序的过程如图1-1所示。图1-1汇编语言编写程序的过程虽然汇编语言笔记气源简单，好记一些。但仍然难以普及，不同型号的计算机的机器语言和汇编源是互不通用的。高级语言是独立于机器，面向过程或对象的编程语言，与低级语言相对。它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性。20世纪50年代创造出了第一个计算机高级语言-FORTRAN语言，目前的高级语言有Java，C，C++，C#，Pascal，Python等。计算机是不能直接识别高级语言程序的，也要进行翻译用一种称为编译程序的软件把高级语言写的程序（也称为源程序）转换为机器指令的程序（称为目标程序），然后让计算机执行机器指令程序，最后得到结果。高级语言经历了非结构化的语言、结构化的语言、面向对象的语言三个阶段。非结构化语言编程比较随意，只要符合语法规则即可，程序中可以随意跳转，导致程序很难阅读及维护。比如BASIC，FORTRAN等结构化的语言程序必须由良好特性的基本结构构成，不允许随意跳转，程序从上到下顺序执行各个基本结构。比如QBASIC等。面向对象的语言是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言，语言中提供了类、继承等成分。1.1.2C语言介绍C语言是20世纪70年代初由美国贝尔实验室在B语言的基础上发展起来的，它保持了B语言精练、接近硬件的特点，又改进了B语言过于简单的缺点。在C语言的基础上，贝尔实验室在1983年推出了C++。C++进一步扩展和完善了C语言，成为一种面向对象的程序设计语言。C语言的主要特点如下：（1）C语言简洁、紧凑，使用方便灵活。标准C语言（ANSIC.只有32个关键字，9种控制语句。书写形式自由，一行可以书写多条语句，一个语句也可以写在不同行上。（2）运算符丰富共有34种运算符，可以实现其它高级语言中难以实现的运算（3）数据类型丰富C语言具有现代化语言的各种数据类型；用户能自己扩充数据类型，实现各种复杂的数据结构，完成用于具体问题的数据描述。（4）以函数作为模块单位C语言是一种结构化语言。C语言的主要成分是函数。函数是C语言程序的基本结构模块，程序可以由不同功能的函数有机组装而成，从而可以达到结构化程序设计中模块的要求。另外，C语言提供了3种基本结构（顺序、选择、循环），使程序流程具有良好的结构性。（5）C语言有丰富的数据类型C语言具有现代化语言的各种数据类型；用户能自己扩充数据类型，实现各种复杂的数据结构，完成用于具体问题的数据描述。（6）C语言具有较高的移植性，目标代码质量高、运行效率高用C语言编写的程序，其生成的目标代码质量高、运行效率高，一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%～20%。（7）允许直接访问物理地址C语言允许对硬件内存地址进行直接读写，以此可以实现汇编语言的主要功能，并可直接操作硬件。C语言不但具备高级语言所具有的良好特性，又包含了许多低级语言的优势，故在系统软件编程领域有着广泛的应用。C语言的以上特点，读者现在也许还不能深刻理解，待学完C语言以后再回顾一下，就会有比较深的体会。任务1.2C工具介绍在了解了基本的C语言知识后，我们需要上机实现一个C语言程序，以便更好的增加对程序的理解和认识。下面我们介绍三种可以运行C语言的环境。1.2.1VisualC++6.0环境介绍VisualC++6.0简称VC或者VC6.0，一个功能强大的可视化软件开发工具。VisualC++6.0不仅是一个C++编译器，而且是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境（integrateddevelopmentenvironment，IDE）。很多C语言的教材上采用的都是这一环境，目前计算机等级考试中采用的C语言环境平台就是它，另外一般C语言竞赛也将VisualC++作为平台之一，比如由工业和信息化部人才交流中心举办的蓝桥杯大赛。 VisualC++6.0运行C语言的启动步骤如下：双击，打开后集成环境如图1-2所示。图1-2VisualC++6.0集成开发环境的窗口新建文件步骤，首先单击“文件”→“新建”菜单命令，打开后效果如图1-2-2所示。图1-2-2VisualC++6.0“文件”选项卡3）单击“C++SourceFill”，在“文件名”输入框中输入程序名（如：hello），在VisualC++6.0环境下编辑的C语言源程序的扩展名默认是.cpp。单击“确定”按钮。图1-2-3新建hello文件4）进入源程序的编辑窗口，如图1-2-4所示。图1-2-4源程序编辑窗口5）编写源程序，如图1-2-5所示。图1-2-5编写源程序6）单击菜单栏组建中的编译，如图1-2-6所示，或者单击工具栏的图标都可以编译，最后单击确定即可完成编译。图1-2-6菜单栏编译7）单击菜单栏“组建”中“全部重建”的连接，如图1-2-7所示。或者单击工具栏中图标，都可以编译连接。图1-2-7连接8）单击“组建”中的“执行”，如图1-2-8所示。或者单击菜单栏中的图标，也可以执行。图1-2-8执行9）显示程序执行结果，如图1-2-9所示。图1-2-9执行结果1.2.2DEV-C++DEVC++是一个Windows环境下的一个适合于初学者使用的轻量级C/C++集成开发环境（IDE），它是一款自由软件，遵守GPL（GeneralPublicLicense）许可协议分发源代码。开发环境包括多页面窗口、工程编辑器以及调试器等，在工程编辑器中集合了编辑器、编译器、连接程序和执行程序，提供高亮度语法显示的，以减少编辑错误，还有完善的调试功能，适合于在教学中供C/C++语言初学者使用。双击Windows桌面图标，进入DEV-C++编辑环境。如下图1-2-10所示。图1-2-10DEV-C++界面2）单击“文件”→“新建”→“源代码”菜单命令，将进入源代码编辑页面。如图1-2-11所示。图1-2-11DEV-C++新建源代码3）新建一个C语言程序，并写入第一个程序源代码。点击保存按钮如下图1-2-12所示。图1-2-12保存程序源代码4）单击调试源代码，显示源代码编辑对话框如下图1-2-13所示。图1-2-13源代码编辑对话框5）可以选择“运行”→“运行”菜单项，亦可单击运行控件，运行源代码，如图1-2-14所示。图1-2-14源代码运行6）源代码运行结果，如下图1-2-15所示。图1-2-15程序运行结果1.2.3C/C++程序实验与学习系统本教程中介绍的C/C++程序设计学习与实验系统是一位从事一线教学的大学教师根据C/C++初学者的特点，量身定制的一个简单易用的C/C++程序设计学习与实验软件。在学习资源树上可以很方便的打开学习资源，有集成的《C语言入门教程》，对应的每章都指出了初学者易错点和每章都配有习题和答案分析，有历年的计算机等级二级C语言的试卷和答案，有58个经典源程序等。程序出错时，除了有英文提示，还有中文提示，便于学生查找问题。C/C++启动步骤如下：1)双击，打开后C/C++集成环境如图1-2-16所示：图1-2-16C/C++集成环境2）填写程序，并单击作上角“保存”，出现保存路径如图1-2-17所示：图1-2-17保存界面3）选择保存路径，并输入文件名one,产生的界面如图1-2-18所示。图1-2-18保存为one的程序界面单击运行可以直接执行编辑、连接、运行，执行截图如1-2-19所示：图1-2-19运行截图任务1.3创建第一个C语言程序——欢迎来到车辆监控系统1.3.1任务目标创建一个C语言程序，显示“欢迎来到车辆监控系统”。运行截图如图1-3-1所示：图1-3-1欢迎来到车辆监控系统运行截图1.3.2知识储备要实现一个具体的C语言程序，就必须先从了解C语言最基本的结构，各种规则。1.C程序的主要结构#include<stdio.h>头文件，因为函数中使用printf函数，否则编译时不能执行voidmain()主函数{数据定义;数据赋值;数据计算;数据输出}2.C语言的程序注意点=1\*GB3①C语言由函数构成。函数是C程序的基本单位,C程序由一个或多个函数组成,必须有一个main()主函数；C程序从main()主函数开始执行,主函数的位置无关紧要；C程序中的函数可以由库函数和用户自定义的函数构成；函数可以不带参数，函数名后面必须有一对圆括号,是函数标志；函数体必须由一对大括号括起来；程序至少有一个输出函数，0个及以上的输出函数。=2\*GB3②一个函数由若干行组成。一行一个语句或几个语句,也可一个语句写在多行,用“\”作续行符；“;”是语句结束标志。=3\*GB3③C程序书写习惯是小写英文字母。=4\*GB3④头文件的作用--赋予了调用某些库函数的权限。当程序中有输入输出函数时必须要有头文件--#include"stdio.h"当程序中有数学函数时必须要有头文件--#include"math.h"当程序中有字符串函数时必须要有头文件--#include"string.h"3.printf函数printf函数的作用时向终端（输出设备）输出多个数据。其一般格式为：printf(格式控制,输出项表);格式控制：双引号括起来的字符串，一般由字符串和和格式说明（%和格式字符）组成。输出表项：需要输出数据，可以是表达式，变量，常量等。一些常用的printf输出格式如表1-3-1所示：表1-3-1printf输出格式输出类型举例运行截图输出普通字符printf("一串字符");输出字符带换行printf(“一串字符\n”);printf(“二串字符”);输出数值inta=10,b=15;printf(“%d+%d=%d”,a,b,a+b);输出字符charch='a';printf("字符为%c",ch);4.格式控制程序中的数据根据不同的类型需要不同的格式控制，比如十进制整数存放的是整数类型，一个字符只能存放一个字母或者特殊字符，其中一个汉字就要占用2个字符那么就要采用字符串格式控制。单精度和双精度主要存放带有小数的数据，对于初学者可以先学习一些基本的格式控制，最基础的格式类型如表1-3-2所示：表1-3-2格式类型数据类型格式控制十进制整数%d一个字符%c字符串%s单精度%f双精度%lf5.注释格式注释的作用是增强程序的可读性和用于对程序进行调试。注释格式如表1-3-3所示。表1-3-3注释格式注释类型格式举例单行注释////主函数多行注释以/*开始，以*/结束/*这个题目的主要目的为完成计算器功能*/1.3.3典型实例典型案例1.已知2015年江苏省的车辆上牌数量如图1-3-2所示，显示苏州的车辆上牌信息：图1-3-2江苏省车辆上牌数量程序代码：#include"stdio.h"//头文件voidmain()//主函数{printf("2015年江苏省的新车上牌量排名%d,城市%s,上牌量%f",1,"苏州",32.8);//显示数据}运行截图如图1-3-3所示：图1-3-3典型案例1运行截图典型案例2．显示一辆新能源车辆的基本数据。驾驶员的驾照类型为A,车牌号码为苏E88888，车辆速度为80公里/小时，累计里程15347.5公里，充放点次数100次，目前处在的档位为4档。程序代码：#include"stdio.h"//头文件voidmain()//主函数{printf("一辆新能源车辆的基本数据为\n");//车辆数据显示printf("教师员的驾照类型为%c\n",'A');printf("车牌号码为%s\n","苏E88888");printf("车辆速度为%d公里/小时\n",80);printf("累计里程%lf公里\n",15347.5);printf("充放点次数%d次\n",100);printf("目前处在的档位为%d档\n",4);}运行截图如图1-3-4所示：图1-3-4典型案例2运行截图1.3.4任务分析与实践程序代码：#include"stdio.h"voidmain(){printf("####################\n");printf("欢迎来到车辆监控系统\n");printf("####################\n");}1.3.5巩固练习1.编写程序，实现在屏幕上显示如下语句。安全情系生命，文明创造和谐，建设平安校园，你我共同责任。2.编写程序，显示一名驾驶人员的信息，其中驾驶员，18，1990，C用格式符表示。我是一名驾驶员；我的安全驾驶年限为18.5年；我从1990开始开车；我的驾照类型为C型号3.一个汽车4S店有一个150*100空地，有一间18*12*3.7的房间。用程序计算出空地的面积和房间的空间大小。==========Welcome==