C程序设计课件.ppt

1、C程序设计课件,谭浩强 著 清华大学出版社,第一章 C语言概述,教学内容： C语言出现的历史背景 C语言的特点 简单的C程序介绍 C程序的上机步骤,第一章 语言概述,1.1语言出现的历史背景 语言是国际上广泛流行的、很有发展前途的计算机高级语言。它适合于作为系统描述语言，既用来写系统软件，也可用来写应用软件。 语言是第三代语言（面向过程的高级语言，第一代：机器语言；第二代：汇编语言） 以前的操作系统等系统软件主要是由汇编语言编写的（包括操作系统在内）。由于汇编语言依赖于计算机硬件，程序的可读性和可移植性都比较差。为了提高可读性和可移植性，最好改用高级语言，但一般高级语言难以实现汇编语言的某些功

2、能（汇编语言可以直接对硬件进行操作，例如，对内存地址的操作、位操作等）。人们设想能否找到一种既具有一般高级语言特性，又具有低级语言特性的语言，集它们的优点于一身。于是，语言就在这种情况下应运而生了。,l 1970年美国贝尔实验室的Ken Thompson以BCPL语言为基础,又作了进一步简化,设计出了很简单的而且很接近硬件的B语言(取BCPL的第一个字母),并用B语言写了第一个UNIX操作系统,在PDP-7上实现.1971年在PDP-11/20上实现了B语言,井写了Unix操作系统。但B语言过于简单,功能有限。1972年至1973年间,贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出了

3、语言（取BCPL的第二个字母）。语言既保持了BCPL和B语言的优点（精练，接近硬件），又克服了它们的缺点（过于简单，数据无类型等。最初的语言只是为描述和实现Unix操作系统提供一种工作语言而设计的，1973年,K.Thompson和D.M.Ritchie两人合作把UNIX的90%以上用C改写(即UNIX第5版,原来的Unix操作系统是1969年由美国的贝尔实验室的K. Thompson和D.M.Ritchie开发成功的,是用汇编语言写的)。,1.2C语言的特点 一种语言之所以能存在和发展,并具有生命力,总是有其不同于(或优于)其它语言的特点。C语言的主要特点如下。 语言简洁、紧凑,使用方便、灵

4、活。 C语言一共只有32个关键字(见附录II),9种控制语句,程序书写形式自由,主要用小写字母表示,压缩了一切不必要的成分: C语言 Pascal语言 含 义 BEGINEND 复合语句 if (e) S; IF (e) THFN S 条件语句 int i, VAR i : INTEGER 定义i为整型变量 int a10; VAR a : ARRAY1.。10 of INTEGER 定义a为整型一维数组 int( ); FUNCTION f( ) : INTEGER 定义f为返回整型值的函数 int *p; VAR P:INTEGER 定义P为指向整型变量的指针变量 =2; i=i+2 赋值

5、语句，使i i+，+i i=i+1 i自增值，i+1i 比较PASCAL可以看到:C程序比Pascal简练,源程序短,输入程序时工作量少。,运算符丰富 的运算符包含的范围很广泛，共有种运算符（见附录III）。把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使的运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。 数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构 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。能用来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，使用起来比Pascal更为灵活、多样。 具

6、有结构化的控制语句（如if.else语句、whi1e语句、dowhi1e语句、for语句）。 用函数作为程序模块以实现程序的模块化。是结构化的理想语言，符合现代编程风格要求。,.语法限制不大严格，程序设计自由度大. 例如，对数组下标越界不作检查，由程序编写者自己保证程序的正确。对变量的类型使用比较灵活，例如，整型量与字符型数据以及逻辑型数据可以通用，一般的高级语言语法检查比较严，能检查出几乎所有的语法错误。而语言允许程序编写者有较大的自由度，因此放宽了语法检查。程序员应当仔细检查程序，保证其正确，而不要过分依赖编译程序去查错。“限制”与“灵活”是一对矛盾。限制严格，就失去灵活性；而强调灵活，就

7、必然放松限制。一个不熟练的人员，编一个正确的程序可能会比编一个其它高级语言程序难一些。也就是说，对用语言的人，要求对程序设计更熟练一些。 语言允许直接访问物理地址 能进行位（）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，因此既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来写系统软件。语言的这种双重性，使它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言。有人把称为“高级语言中的低级语言”，也有人称它为“中级语言”意为兼有高级和低级语言的特点。,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。 用语言写的程序可移植性好（与汇编语言比）。 基本上不作修

8、改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。 上面我们只介绍了语言的最容易理解的一般特点，至于语言内部的其它特点将结合以后各章的内容作介绍。由于语言的这些优点，使语言应用面很广。许多大的软件都用编写，这主要是由于的可移植性好和硬件控制能力高，表达和运算能力强。许多以前只能用汇编语言处理的问题现在可以改用语言来处理了。,1.3 简单的程序介绍 下面先介绍几个简单的程序，然后从中分析程序的特性。 例1.1 /* Example 1.1 */ main () printf (This is a C program n); ,本程序的作用是输出以下一行 This is a C program 其中mai

9、n表示“主函数”，每一个程序都必须有一个main函数。函数体由大括弧括起来。 printf是语言中的输出函数；“n”是换行符。,例1.2 /* Example 1.2 */ main ( ) int a, b, sum; a=123;b=456; sum=a+b; printf(Sum is %dn,sum); 本程序的作用是求两个整数和b之和sum 本程序输出结果：Sum is 579 * *表示注释部分，为便于理解，用汉字表示注释，也可以用英语或汉字拼音作注释。注释只是给人看的，对编译和运行不起作用，注释可以加在程序中任何位置。,例1.3 /* Example 1.3 */ main()

10、* 主函数 * int a,b,c; *定义变量* printf(Input a,b:); scanf(%d,%d, /* 将z的值返回，通过max带回调用处 * ,由3个程序示例可以总结以下7点结论： 程序是由函数构成的。 一个源程序至少包含一个函数（main函数），也可以包含 一个main和若干其他函数。C的函数相当于其它语言中的子程序。用函数来实现特定的功能。可以说是函数式的语言。程序全部工作都是由函数来完成的。的函数库十分丰富，的这种特点使得容易实现程序的模块化。 一个函数由两部分组成： (1)函数的说明部分。包括函数名、函数类型、函数属性、函数参数（形参）名、形式参数类型。 例如例1

11、.3中的max函数的说明部分为。 int max （ x，） 函数类型 函数名 函数参数 int ，y; 形参类型 形参 函数名后面必须跟一对圆括弧，函数参数可以没有，如main( ）。,(2)函数体,即函数说明部分下面的大括弧内的部分。如果一个函数内有多个大括弧，则最外层的一对 为函数体的范围。 函数体一般包括： 变量定义。如例中main函数中的“int a,b,c”。 执行部分。由若干个语句组成。 当然，在某些情况下也可以没有变量定义部分（例如例）。甚至可以既无变量定义也无执行部分。如： （） 它是一个空函数，什么也下干，但这是合法的。 一个程序总是从main函数开始执行的，而不论main

12、函数在整个程序中的位置如何（main函数可以放在程序最前头，也可以放在程序最后，或在一些函数之前在另一些函数之后）。,程序书写格式自由，一行内可以写几个语句，一个语句可以分写在多行上人程序没有行号，也不象O或那样严格规定书写格式（语句必须从某一列开始书写）。 每个语句和数据定义的最后必须有一个分号。分号是语句的必要组成部分。例如： 十； 分号不可少。即使是程序中最后一个语句也应包含分号（这是和语言不同的）。 语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成C对输入输出实行函数化 可以用*对程序中的任何部分作注释，一个好的，有使用价值的源程序都应当加上必要的注释，以增加程序的可读性,1.4 程序的上机步骤 用