《c语言程序设计基础》第一章

1、程序设计基础Programming Fundamentals,授课教师： 联系电话： Email:,教学目标 掌握程序设计的基本知识 数值问题分析 初步的程序设计能力 学习方法 自主学习 公共邮箱：密码：123456 重视上机实践 上机工具 Visaul C+ 6.0（Windows平台） Turbo C+ 3.0（命令行状态）,程序设计基础,为什么选择C语言？,思维需要借助某种可视的工具进行表达 C是一种传统的程序设计工具，1970sNow! CC+VC+JAVA、C#等 C对于信息类专业后续课程学习十分重要 面向对象程序设计 数据结构 操作系统 通信协议 单片机、ARM编程,教材和参考书,

2、教材 何钦铭，颜晖. C语言程序设计. 高等教育出版社，2008 参考 谭浩强. C程序设计（第三版）. 清华大学出版社，2005 钱能. C+程序设计教程. 清华大学出版社，1999 百度贴吧：C语言吧 网络资源 C语言程序示例之黑客帝国数字雨,Ch1 引 言,1.1 一个C语言程序 1.2 程序与程序设计语言 1.3 C语言的发展历史与特点 1.4 实现问题求解的过程,本章要点,什么是程序？程序设计语言包含哪些功能？ 程序设计语言在语法上包含哪些内容？ 结构化程序设计有哪些基本的控制结构？ C语言有哪些特点？ C语言程序的基本框架如何？ 形成一个可运行的C语言程序需要经过哪些步骤？ 如何用

3、流程图描述简单的算法？,1.1 一个C语言程序,例1-1 求阶乘问题。输入一个正整数n，输出n!。 问题分析： 阶乘即给定一个数n，计算从1n的连乘的乘积 需要考虑： 如何通知计算机要计算阶乘的这个数是多少？ 计算的结果怎么反馈出来？ 计算机是如何进行计算的？,输入！ scanf( ),输出！ printf( ),编程！ 自定义函数,1.1 一个C语言程序,#include /* 编译预处理命令 */ int main(void) /* 主函数 */ int n; /* 变量定义 */ int factorial(int n); /* 函数声明 */ scanf(%d, ,结论： C程序由函数

4、组成； 有且只有一个主函数main 变量需先定义后使用，占用一定内存空间,几个需了解的概念： 变量、函数、控制结构，scanf()，printf()使用的基本方法,1.2 程序与程序设计语言,程序 Niklaus Wirth： Algorithm + Data Structures = Programs 算法+数据结构=程序 算法:处理问题的策略 数据结构:问题的数学模型 表现形式：采用某种程序设计语言所编写的一组代码 程序设计语言 提供一组编写程序的规范（语法） 提供了一种表达数据与处理数据的功能,1.2 程序与程序设计语言,程序与指令 指令：计算机处理数据的基本单元 完成一个数据处理的基本

5、功能，如实现一次加法运算或实现一次大小的判别 指令系统：计算机所能实现的指令的集合 程序：计算机指令的有序组合,计算机表示数据的基本单元： 8位二进制位组成的字节,约定某计算机指令系统定义有如下7条指令： 指令1：Input X 将当前输入数据存储到内存的X单元 指令2：Output X 将内存X单元的数据输出 指令3：Add X Y Z 将内存X单元的数据与Y单元的数据相加并将结果存储到Z单元 指令4：Sub X Y Z 将内存X单元的数据与Y单元的数据相减并将结果存储到Z单元 指令5：BranchEq X Y P 比较X与Y，若相等则程序跳转到P处执行，否则继续执行下一条指令 指令6：Ju

6、mp P 程序跳转到P处执行 指令7：Set X Y 将内存Y单元的值设为X,1.2 程序与程序设计语言,程序与指令,利用上述指令系统，输入3个数A, B和C，求A+B+C的结果 Input A; Input B; Input C; Add A B D; Add C D D; Output D;,1.2 程序与程序设计语言,程序与指令,输入第1个数据到存储单元A中 输入第2个数据到存储单元B中 输入第3个数据到存储单元C中,将A、B相加并将结果存在D中 将C、D相加并将结果存在D中,输出D的内容,输入2个数A和B，求A*B的结果 思考：指令系统中无乘法运算，怎么办？ 1Input A; 2In

7、put B; 3Set 0 X; 4Set 0 Z; 5BranchEq X B 9; 6Add Z A Z; 7Add 1 X X; 8Jump 5; 9Output Z;,1.2 程序与程序设计语言,程序与指令,输入2个数分别保存到存储单元A和B中,将X设为0，X统计A累加的次数 将Z设为0，Z存放A*B的结果,XB？相等则表明A已累加B次，程序跳到9，输出结果,Z = Z + A X = X + 1,程序跳回5，循环执行第6、7条指令,输出Z的值，该值等于A*B,数据表达 如何将数据表示成计算机可以理解的形式 数据包括数值数据和非数值数据 流程控制 如何控制数据的处理,1.2 程序与程序

8、设计语言,程序设计语言的功能,数据表达 根据数据的特点将数据归类为若干类型 数据类型 具有共同特点的数据集合的总称 包含两个方面的含义： 定义域：表示数据的范围 运算：针对该类型的数据可以执行哪些操作 例如：整数类型 包含的数据：，-2，-1，0，1，2， 作用在整数上的运算：+ 、 - 、 * 、 /等,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的功能数据表达,C语言提供的数据类型 基本数据类型 程序设计语言事先定义的，直接使用的，如整型(int)、实型(float)、字符型(char)等 构造类型 自定义的：数组、结构、文件、指针等 常量与变量 常量(Constant)：数值常量(3.14)

9、、符号常量(PI) 变量 (Variable)：int i; float A; char ch;,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的功能数据表达,流程控制 数据处理的过程控制，是对逻辑思维（思路）的一种表达 结构化程序设计方法 将复杂程序划分为若干个相互独立的模块 模块：一条语句（Statement）、一段程序或一个函数（子程序）等 单入口、单出口,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的功能流程控制,基本控制结构 顺序结构 分支结构 循环结构,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的功能流程控制,程序设计语言(Programming Language) 人与计算机之间进行交流的一

10、种工具，讲什么？怎么讲？必须有一套严格的语法规则，规定可以使用哪些词，词怎么组成一条语句，多条语句怎么组成一段程序。通常包含： 数据：如何描述交流的内容？（数据类型） 运算：对这些数据可以进行哪些处理？（数据操作） 控制：这些处理是怎么完成的？（控制结构） 传输：人与计算机之间如何进行数据的传递？（输入输出） 发展历程：机器语言汇编语言高级语言,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的语法,C语言基本词元 标识符 由字母、数字以及下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线 保留字(关键字) C语言规定的有特定含义和专门用途的标识符 自定义标识符 用户根据需要在程序中定义的变量名、数据类型名、

11、函数名以及符号常量名。有意义的英文单词 常量 12312.34A“abcde” 运算符 执行数据操作的符号，由系统预先定义。如，+（加）、（减）、*（乘）、/（除）、%（求余）、（大于）,1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的语法C语言,C语言的主要语法单位 表达式: 2 +a * 4a=b+3i+ 变量定义 int ichar ch1, ch2float f 语句: 表达式语句：a=b+3;i+; 控制语句：if () elsefor ( ; ; ) 复合语句：x=x+1; x+ 函数: 系统函数：printf(), scanf(), abs(), sqrt() 自定义函数：factor

12、ial(),1.2 程序与程序设计语言,程序设计语言的语法C语言,编译(Compile) 将源程序(Source Codes)转换为计算机指令的过程 编译器(Compiler) 对源程序进行编译的软件，按高级语言所规定的语法对源程序进行词法分析、语法和语义分析，生成二进制表示的目标程序，可检查出源程序的语法错误 编程环境 提供程序的编程(Edit)、编译、调试(Debug)、执行(Run)等 学习方法 熟悉编程环境，按照语法完成数据的表达和处理，实现程序的控制,1.2 程序与程序设计语言,程序的编译与编程环境,C 语言上机过程,1.2 程序与程序设计语言,程序的编译与编程环境,1.3 C语言的

13、发展历史与特点,历史 1972年：贝尔实验室的Dennis Ritchie在B语言的基础上设计并实现了C语言 1978年：B.W.Kernighan和D.Ritchie（简称K 重复累加，用循环语句实现，在循环过程中： (1) 判别 i 是不是偶数：用分支控制语句来实现。 (2) 对循环次数进行控制：通过 i 值的变化,思路 确定算法 算法：一组明确的解决问题的步骤，它产生结果并可在有限的时间内终止 算法的描述： 自然语言 伪代码 流程图：算法的图形表示法,1.4 实现问题求解的过程,问题分析与算法设计,算法描述流程图,1.4 实现问题求解的过程,#include int main(void) int i, sum = 0; for(i = 1; i = 100; i+) if (i%2 = 0) su