C语言-1基础.ppt

1、第1章 C语言概述,计算机科学：信息在计算机内使用数据来表示, 计算机科学研 究信息表示和信息处理。,数据：是用以描述客观事物的数值、字符，以及一切可以输入到 计算机中并由计算机程序加以处理的符号的集合。 数据的基本单位称为数据元素 数据的最小单位称为数据项,问题 数学模型 算法 程序 测试 计算,计算机解题过程, 程序设计语言,第一代：机器语言=是一种CPU机器语言。由数字0、1组合而成。 优点：机器可直接执行，速度快。 缺点：程序长，难记，难理解，不易查错。,第二代：汇编语言= =用助记符描述的指令系统。 如：Mov Ax，bp+4 push d1， 优点：比机器语言较易理解，执行速度快。

2、 缺点：难度大，非专业人士难以掌握。,第四代：非过程化的高级语言=是一种面向对象的设计 语言，如：C+，Java 等等。 优点：灵活、易于理解、维护、修改、扩充。 缺点：掌握难度较大。,第五代：可视化多媒体程序设计工具。具有面向对象的思想，如：Visual C+，Visual Basic，Delphe等等。,第三代：面向过程的高级语言= =或称算法语言。如： Fortran，Basic，Pascal，C 等等。 优点：灵活，易于理解，容易查错。 缺点：对大型程序而言维护性较差，对“拟定”好的 程序难以扩充，修改（所谓牵一而动百）。, 高级语言程序调试过程,语言的诞生与发展 （1）在C语言诞生以

3、前，系统软件主要是用汇编语言编写的。由于汇编语言程序依赖于计算机硬件，其可读性和可移植性都很差；但一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），于是人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。 （2）语言是贝尔实验室于70年代初研制出来的，后来又被多次改进，并出现了多种版本。80年代初，美国国家标准化协会（ANSI），根据语言问世以来各种版本对语言的发展和扩充，制定了ANSI C标准（1989年再次做了修订）。 本课以ANSI C 标准来介绍。,一、C语言发展过程, 1. 1960年出现了Algol60语言，但该语言主要面向问题，与硬件较远，故英国剑桥大学推出了

4、CPL(Combined Programming Language), 2. 1967年，Matin Richards对CPL进行改进、简化、推出了BCPL (Basic Combined Programming Language), 3. 1970年，美国贝尔实验室Ken Thomson 以BCPL为基础，再次简化推出了B语言，并写了第一个UNIX系统。, 4. 1972年美国贝尔实验室D.M. Ritchie 在B语言基础上设计出了C语言，并用其将UNIX系统全部改写并实现。, 5. 经进一步改进，至1977年出现了与具体机器无关的C编译文本，从而使C语言广泛应用，各种机器皆可使用。, 6

5、. 1978年，美国Brain W.Kernighan与 Dennis. M. Ritchie 联合出版一书The C Programming Language成为 ANSI C之基础。, 7. 1983年，美国标准化协会(ANSI) 制定了ANSI C。,C语言特点 1、语言简洁、紧凑，使用方便灵活 2、运算符丰富 3、数据结构丰富，具有现代化语言的各总数据结构 4、具有结构化的控制语句 5、语法限制不太严格，程序设计自由度大 6、C语言允许直接访问物理地址，能进行位操作 可实现汇编语言的大部分功能 7、生成目标代码的质量高，程序执行效率高 8、程序可以执行好,注：以ANSI C 为基础：

6、不同机器有不同版本，尤其是函数均应参考 相应的版本。,特别说明： C语言的编译环境有多种 如：Turbo C, Borland C, Microsoft C 等,1.2.1 语言程序的总体结构 一个完整的语言程序，是由一个main()函数（又称主函数）和若干个其它函数结合而成的，或仅由一个main()函数构成。 案例1.1 仅由main()函数构成的语言程序。 /*案例代码文件名：AL1_1.C*/ /*功能：仅由main()函数构成的语言程序示例*/ main() printf(“This is a C program.n”); 程序运行结果： This is a C program.,案例

7、1.2 由main()函数和1个其它函数max()构成的语言程序。 /*案例代码文件名：AL1_2.C*/ /*功能：由main()函数和1个其它函数max()构成的语言程序示例*/ int max(int x, int y) return( xy ? x : y ); main() int num1,num2; printf(“Input the first integer number: ”); scanf(“%d”, 程序运行情况： Input the first integer number:6 Input the second integer number:9 max=9,C语言程序

8、结构 C程序是由函数构成的。一个C源程序至少包含一个主函数（main或主程序）和若干个其它函数（子函数或子程序） 一个函数由两部分程序组成：说明部分和函数体 一个C程序总是从main函数开始执行，不论main函数放在程序中的什么位置。程序的流程是通过主函数main调用其它子函数，或子函数间的相互调用 C程序书写格式自由，一行内可以写多条语句，但每一语句必须用分号（“;”）结束 C语言本身没有输入/输出语句，而是用函数完成相应操作 可以用/* */在程序的任何部分做注释,算法（Algorithm） 是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令（规则）的 有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。,

9、“好”的算法的标准 正确性，算法能满足具体问题的需求 可读性，首先方便阅读与交流，其次才是机器执行 健壮性，输入错误时，能作出反应，避免异常出错 效率与低存储量要求,算法的特征 有穷性、确定性、输入、输出、有效性,第2章 算法 Algorithm,对算法“正确性”的要求 不含语法错误； 对于几组输入数据能得到满足要求的结果； 对精心选择苛刻并带有刁难的数据能得到满足要求的结果； 对于一切合法的输入均得到满足要求的结果；,算法描述 自然语言；程序设计语言；类语言*； 流程图,N.Wirth： Programming = Algorithm + Data Structure 程序设计 = 算法 +

10、 数据结构,问题总是先于算法,程序设计的四个里程碑 子程序、高级语言、结构程序设计、面向对象(OOP),结构程序设计 限制使用GO TO语句（基于三种基本结构） 逐步求精的设计方法 自顶向下的设计、编码与调试 主程序员组的组织形式,开始 / 结束,输入 / 输出,条件,处理,流程线,连接点,注释,算法流程图描述符号,三种基本结构,顺序结构,选择结构,循环结构, N-S 流程图,顺序结构,选择结构,循环结构,【例1】求解一元二次方程 ax2+bx+c=0,流程图一,yes,no,流程图二,yes,no,流程图三,【例2】 输入一个年份，判断该年是否闰年。,常量,整型常量，实型常量，字符型常量，字

11、符串常量,符号常量,#define PRICE 30 #define MAX 1000 #define PI 3.14 #define dot . #define CHN “China”, Total = num*PRICE ; Area = PI*R*R ; Int xMAX ; ,第3章 数据类型、运算符与表达式,变量,变量名,变量的类型,原则：先定义，后使用,变量的定义,类型说明符 变量名1 ，变量名2，变量名n ,数据类型：变量的取值范围和所允许的操作,数据类型,注意：每种类型数据的取值范围 Int ：-2bits-1 (2bits-1-1) Unsigned ：0 (2bits-1)

12、 Float ：10-38 1038 Double ：10-308 10308,整型变量（int%d）,实型变量（float%f）,字符型变量（char%c）,转义字符 ,代码值,main( ) char c1,c2； c1=97;c2=98; printf(%c %c，c1,c2)； ,变量赋初值,程序中常需要对一些变量预先设置初值。 C规定，可以在定义变量时同时使变量初始化。如： int a=3； 指定a为整型变量，初值为3 float f=3.56； 指定f为实型变量，初值为356 char c=a； 指定c为字符变量，初值为a 也可以使被定义的变量的一部分赋初值。如： int a，b，

13、c=5 表示a、b、c为整型变量，只有c初始化，值为5。 如果对几个变量赋以同一个初值，不能写成： int abc=3; 而应写成： int a3，b3，c=3;,int a=3； 相当于： int a； *指定a为整型变量*/ a=3； /*赋值语句，将3赋予a* 又如 int a，b, c=5; 相当于： int a，b, c; *指定a、b、c为整型变量* c5; *将5赋给c */,各类数值型数据间的混合运算,int m , n ; float x , y ;,分析：,m = 1 / 2 ; n = 1.0 / 2 ; x = 1 / 2 ; y = 1.0 / 2 ;,设：,计算：1

14、0十ai*f-d/e 运算次序为： 进行10a的运算，先将a转换成整数97，运算结果为107。 进行i*f的运算。先将i与f都转成double型，运算结果为dOuble型。整数107与i*f的积相加。先将整数107转换成双精度数（小数点后 加若干个0，即10700000），结果为double型。 将变量e化成double型,d/e结果为double型。 将10十ai*f的结果与”d/e结果为double型。 上述的类型转换是由系统自动进行的。,运算符,1算术运算符 （+ - * / % + - += -= *= /= %=） 2关系运算符 （ = | i=（int）x; printf（“xf，

15、i=d”x，i）； 运行结果如下： x=3.600000,i=3 x类型仍为float型，值仍等于36。 有两种类型转换： 一种是在运算时不必用户指定，系统自动进行类型转换，如3+6.5。 第二种是强制类型转换，当自动类型转换不能实现目的时，可以用强制类型转换。,四、自增、自减运算符 作用是使变量的值增1或减1，如： i，-i （在使用i之前，先使i的值加（减）1） i，i- （在使用i之后，使i的值加（减）l） 粗略地看，i和i十十的作用相当于ii+1。但十十i和i十十不同之处在于十十i是先执行i=i+1后，再使用i的值；而i十十是先使用i的值后，再执行i=i+1。如果i的原值等于3，则：

16、ji； j的值为4 j=i十十； j的值为3，然后i变为4 又如： i=3; printf （”d”，十十i）; 输出“4”。若改为 printf（”d”，i十十）； 则输出“3”。,注意： （1）自增运算符（），自减运算符（-），只能用于变量，而不能用于常量或表达式，如5或（ab）都是不合法的。 （2）十十和-的结合方向是“自右至左”。算术运算符的结合方向为“自左而右”。 如果有-i，i的左面是负号运算符，右面是自加运算符。如果i的原值等于3，若按左结合性，相当于（-i）十十，而（-i）是不合法的。对表达式不能进行自加自减运算。负号运算符和“”运算符同优先级，而结合方向为“自右至左”（右结合

17、性），即它相当于-（i），如果有printf（”d”，-i），则先取出i的值使用，输出-i的值-3，然后使i增值为4。注意（i）是先用i的原值进行运算以后，再对i加1，不要认为先加完1后再加负号，输出-4，这是不对的。,五、有关表达式使用中的问题说明 C运算符和表达式使用灵活，利用这一点可以巧妙地处理许多在其它语言中难以处理的问题。但另一方面，有时会出现一些令人容易搞混的问题，因此务必要小心谨慎。 1在表达式中包含自加或自减运算时，很容易出错。 i或i一一什么时候进行自加或自减呢？如果有以下赋值语句，若i原值等于3， ki； 显然先将i的原值赋给以k(k的值等于3），然后i进行自加，执行完此语

18、句后，i的值等于4。如果有以下表达式： k =（i十十）十（i十十）十（i十十） 表达式的值是多少呢？,k（十十i）十（十十i）十（十十i） ? 2C语言中有的运算符为一个字符，有的运算符由两个字符组成，在表达式中如何组合呢？ 如ij，是理解为（i）j呢？还是i+(+j) ? C编译在处理时尽可能多地（自左而右）将若干个字符组成一个运算符（在处理标识符、关键字时也按同一原则处理），如ij，将解释为（i）j，而不是i+（j）。,3C语言中类似上述这样的问题还有一些。例如，在调用函数时，实参数的求值顺序，C标准并无统一规定。如i的初值为3如果有下面的函数调用： printf （“d,d”,i,i）

19、 在有的系统中，从左至右求值，输出“3，3”。在多数系统中对函数参数的求值顺序是自右而左，上面printf函数中要输出两个表达式的值（i和i分别是两个表达式），先计算出i的值再计算i的值，输出i十十，是先输出i的值3然后使i加1变为4，这个4就成了printf函数中第一个参数i的值，因此上面printf函数输出的是“4，3”。,赋值运算符和赋值表达式 一、赋值符号“”就是赋值运算符，它的作用是将一个数据赋给一个变量。如“a3”的作用是执行一次赋值操作（或称赋值运算）。把常量3赋给变量a,也可以将一个表达式的值赋给一个变量。 二、如果赋值运算符两侧的类型不一致，但都是数值型或字符型时，在赋值时要

20、进行类型转换。 1将实型数据（包括单、双精度）赋给整型变量时，舍弃实数的小数部分。如i为整型变量，执行“i=356”的结果是使i的值为3。 2将整型数据赋给单、双精度变量时，数值下变，但以浮点数形式存储到变量中，如将23赋给float变量f,即f=23，先将23转换成2300000，再存储在f中。如将23赋给double型变量d, 即d23，则将23补足有效位数字为2300000000000000，然后以双精度浮点数形式存储到d中。,三、复合的赋值运算符 在赋值符“=”之前加上其它运算符，可以构成复合的运算符。如果在“=”前加一个“十”运算符就成了复合运算符“十 =”。例如，可以有： a+=3

21、 等价于 a=a3 x*y+8 等价于 x=x*（y+8） x=3 等价于 x=x3 以“a+=3”为例来说明，它相当于使a进行一次自加（3）的操作。即先使a加3，再赋给a。同样，“x*y8”的作用是使x乘以 （y8），再赋给x。 为便于记忆，可以这样理解： a十b （其中a为变量，b为表达式） a十 =b （将有下划线的“a十”移到“=”右侧） a=a+b （在“=”左侧补上变量名）,注意，a=a+b 如果b是包含若干项的表达式，则相当于它有括号。如： x=y3 x=（y3） x=x%（y3） （不要写成x=xy3） 凡是二元（二目）运算符，都可以与赋值符一起组合成复合赋值符。C语言规定可以

22、使用10种复合赋值运算符。即： +=，-=，*=，/=，%=，=，=，=,|=,四、由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子称为“赋值表达式”。 它的一般形式为 (变量）（赋值运算符）(表达式） 例： a=（b5）,a=b=c=5 （赋值表达式值为5，a b c值均为5） a=5（c=6） （表达式值为11，a值为11，c的值为6） a=（b=4）（c=6）表达式值为10, a值为10，b等于4，c等于6） a=（b10）/(c=2）（表达式值为5,a等于5，b等于10，c等于2） 赋值表达式也可以包含复合的赋值运算符。如 a+=a-=a*a 也是一个赋值表达式。如果a的初值为12，此

23、赋值表达式的求解步骤如下： 先进行“a-=a*a”的运算，它相当于a=a一a*a=12一144=一132。 再进行“a十一132”的运算，相当于a=a十（一132）=一132一132一264。 。,算术运算符和算术表达式-小结,1、算术运算符：+ - * / %,2、算术表达式和运算符的优先级与结合性 优先级：高低 结合性（结合方向）：“自左至右”,尽可能多的字符组合,3、强制类型转换 （类型名）（表达式）,4、自增、自减运算符 i+, i- +i, -i,赋值运算符和赋值表达式-小结,1、赋值运算符：= 赋值号,2、类型转换,3、复合的赋值运算符 +=，-= ，*=，/=，%=,4、赋值表达

24、式 基本形式： 表达式的值为的值 赋值语句： 赋值表达式 ；,例如： a += a -= a * a a=(b=4)+(c=6) printf(“%d”, a=b ） a=(b=10)/(c=2),讨论： a=b=4+c=6 ?,分析：, x=(a=3, 6*3 ) x=a=3,6*a,?, printf ( “%d,%d,%d”, (a,b,c),b,c),a+=a a-=2 a*=2+3 a/=a+a a%=(n%=2) a+=a-=a*=a,设：int a=12, n=5, 下列表达式运算后a的值是多少？,逗号运算符和逗号表达式 C语言提供一种特殊的运算符逗号运算符。用它将两个表达式连接

25、起来。如 3十5，6十8 称为逗号表达式。逗号表达式的一般形式为 表达式1，表达式2 逗号表达式的求解过程是：先求解表达式1，再求解表达式2。整个逗号表达式的值是表达式2的值。例如，上面的逗号表达式“35，68”的值为14。又如，逗号表达式 a=3*5，a*4 先求解a=3*5，得a的值为15，然后求解a*4得60，整个逗号表达式的值为60。 一个逗号表达式又可以与另一个表达式组成一个新的逗号表达式，如 （a3*5,a*4）, a5 先使a的值等于15，再进行a*4（但a值未变），再进行a5得20，即整个表达式的值为20。,逗号表达式的一般形式可以扩展为 表达式1，表达式2，表达式3，表达式n

26、 它的值为表达式n的值。 从附录可知，逗号运算符是所有运算符中级别最低的。因此，下面两个表达式的作用是不同的： x（a3，6*3） x=a=3，6*a 第个是一个赋值表达式，将一个逗号表达式的值赋给x,x的值等于18。 第个是逗号表达式，它包括一个赋值表达式和一个算术表达式，x的值为3。 其实，逗号表达式无非是把若干个表达式“串联”起来。在许多情况下，使用逗号表达式的目的只是想分别得到各个表达式的值，而井非一定需要得到和使用整个逗号表达式的值，逗号表达式最常用于循环语句（for语句）中，详见第五章。 逗号运算符又称为“顺序求值运算符”。,请注意并不是任何地方出现的逗号都是作为逗号运算符。例如函

27、数参数也是用逗号来间隔的。如 printf（“d，d,d，”a，b,c）； 上一行中的“a，b,c,”并不是一个逗号表达式，它是printf函数的三个参数，参数间用逗号间隔。有关函数的详细叙述请见第七章。如果改写为 printf （”d,d,d,”，（a，b，c），b，c）； 则“（a，b,c,）”是一个逗号表达式，它的值等于c的值。括弧内作为一个表达式，括弧内的逗号不是参数间的分隔符而是逗号运算符。 C语言表达能力强，其中一个重要方面就在于它的表达式类型丰富，运算符功能强，因而C使用灵活，适应性强。在后面几章中将会看到这一点。,逗号表达式的特点,逗号表达式可以嵌套。 逗号表达式可以作为赋值运

28、算中的表达式。 逗号运算符的结合方向是从左到右。 逗号运算符是所有运算符中级别最低的。,逗号运算符和逗号表达式-小结,逗号运算符：，,逗号表达式： 表达式1，表达式2，表达式n,逗号表达式的值为表达式n的值,第4章 最简单的C程序设计顺序程序设计,C语句,1、控制语句 if() else for() while() dowhile() continue break switch goto return,2、函数调用,3、表达式语句,4、空语句,5、复合语句,赋值语句,输入 / 输出（I/O）,Printf(“Format”,表达式1，表达式2，),Scanf(“Format”， putchar( chr