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1、C语言程序设计语言程序设计n教学要求教学要求掌握程序设计语言的基本知识掌握程序设计语言的基本知识常用算法常用算法初步的程序设计能力初步的程序设计能力n学习方法学习方法自主学习自主学习重视上机实践重视上机实践如何尽快学会用如何尽快学会用C语言进行程序设计语言进行程序设计n了解程序设计语言了解程序设计语言(C语言语言)n模仿、改写、编写模仿、改写、编写n通过不断的编程实践，逐步领会和掌握程通过不断的编程实践，逐步领会和掌握程序设计的基本思想和方法。序设计的基本思想和方法。教材和参考书教材和参考书nC语言程序设计，何钦铭、颜晖主编，高等教育出语言程序设计，何钦铭、颜晖主编，高等教育出版社，版社，20
2、08nC语言编程（第语言编程（第3版），版），美美Stephen,G.Kochan，张小潘译，电子工业出版社，张小潘译，电子工业出版社，2006nC语言教程（第语言教程（第4版），版），美美AlKelley,IraPohl，徐波译，机械工业出版社，徐波译，机械工业出版社，2007n标准标准C语言基础教程（第语言基础教程（第4版），版），美美GaryJ.Bronson，单先余等译，电子工业出版社，单先余等译，电子工业出版社，2006nC程序设计语言，程序设计语言，美美BrianW.Kernighan,DennisM.Ritchie，徐宝文等译，机械工业出版，徐宝文等译，机械工业出版社，社，200
3、6第一章第一章引引言言n一个一个C语言程序语言程序n程序与程序设计语言程序与程序设计语言nC语言的发展历史与特点语言的发展历史与特点n实现问题求解的过程实现问题求解的过程本章要点本章要点n什么是程序？程序设计语言包含哪些功能？什么是程序？程序设计语言包含哪些功能？n程序设计语言在语法上包含哪些内容？程序设计语言在语法上包含哪些内容？n结构化程序设计有哪些基本的控制结构？结构化程序设计有哪些基本的控制结构？nC语言有哪些特点？语言有哪些特点？nC语言程序的基本框架如何？语言程序的基本框架如何？n形成一个可运行的形成一个可运行的C语言程序需要经过哪些语言程序需要经过哪些步骤？步骤？n如何用流程图描
4、述简单的算法？如何用流程图描述简单的算法？1.1一个一个C语言程序语言程序例例1-1求阶乘问题。输入一个正整数求阶乘问题。输入一个正整数n，输出输出n!。#include/*编译预处理命令编译预处理命令*/intmain(void)/*主函数主函数*/intn;/*变量定义变量定义*/intfactorial(intn);/*函数声明函数声明*/scanf(%d,&n);/*输入一个整数输入一个整数*/printf(%dn,factorial(n);/*调用函数计算阶乘调用函数计算阶乘*/return0;intfactorial(intn)/*定义计算定义计算n!的函数的函数*/inti,fa
5、ct=1;for(i=1;i=n;i+)/*循环循环*/fact=fact*i;returnfact;输入输入 4输出输出 24C程序由函数组成程序由函数组成有且只有一个主函数有且只有一个主函数main sC程序概貌程序概貌用用C C语言所编写的程序称为语言所编写的程序称为C C语言语言源程源程序序，简称，简称C C程序。程序。C C程序一般由一个或多个函数组成，程序一般由一个或多个函数组成，这些函数既可以集中放在一个文件中，也这些函数既可以集中放在一个文件中，也可以分散放在几个文件中，每个可以分散放在几个文件中，每个C C语言源语言源程序文件以程序文件以.CPP.CPP作为作为文件的文件的扩
6、展名扩展名，以便，以便于在于在vcvc环境中进行编译。环境中进行编译。s程序的结构程序的结构 C C程序由函数构成。程序由函数构成。一个函数由两个部分组成：一个函数由两个部分组成：说明部分说明部分 函数名、类型、参数及类型说明函数名、类型、参数及类型说明 函数体函数体 变量的定义及执行部分变量的定义及执行部分书写格式自由：一般用小写字母，语句以分号结书写格式自由：一般用小写字母，语句以分号结束，分号是语句的必要组成部分，一行上可以写束，分号是语句的必要组成部分，一行上可以写几条语句，一条语句也可以写在几行上。几条语句，一条语句也可以写在几行上。在VC+中,大、小写字母是有区别的,相同字母的大小
7、写代表不同的变量。s程序的结构程序的结构 C C程序总是从程序总是从mainmain函数开始执行。函数开始执行。每个程序必须每个程序必须有一个而且只能有一个称作主函数的有一个而且只能有一个称作主函数的main()main()函数函数;C C语言本身不带输入输出语句，必须通过调用库语言本身不带输入输出语句，必须通过调用库函数来实现输入输出。函数来实现输入输出。以以/*/*/*/之间的内容是注释，不影响程序之间的内容是注释，不影响程序的执行，可增加程序的可读性。的执行，可增加程序的可读性。象其它一些语言一样象其它一些语言一样,变量在使用之前必须先变量在使用之前必须先定义其数据类型定义其数据类型,未
8、经定义的变量不能使用，定未经定义的变量不能使用，定义变量类型应在可执行语句前面。义变量类型应在可执行语句前面。1.2程序与程序设计语言程序与程序设计语言n程序程序人们为解决某种问题用计算机可以识别的代码人们为解决某种问题用计算机可以识别的代码编排的一系列加工步骤。编排的一系列加工步骤。程序的执行过程实际上是对程序所表达的数据程序的执行过程实际上是对程序所表达的数据进行处理的过程。进行处理的过程。n程序设计语言程序设计语言提供了一种表达数据与处理数据的功能提供了一种表达数据与处理数据的功能要求程序员按照语言的规范编程要求程序员按照语言的规范编程程序设计语言程序设计语言机器语言机器语言汇编语言汇编
9、语言高级语言高级语言非过程语言非过程语言面向过程面向过程 pascal、Basic、C面向对象面向对象 VC、VB、Java计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语言计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语言将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符屏蔽了机器的细节，提高了语言的屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽象层次。解决问题的过程数学问题抽象层次。解决问题的过程数学问题1.2程序与程序设计语言程序与程序设计语言n程序与指令程序与指令n程序设计语言的功能程序设计语言的功能n程序设计语言的语法程序设计语言的语法n程序的编译与编程环境程序的编译与编程环境程
10、序与指令程序与指令n指令：计算机最基本的处理数据的单元。指令：计算机最基本的处理数据的单元。单独的计算机指令本身只能完成计算机的一单独的计算机指令本身只能完成计算机的一个最基本的功能，如实现一次加法运算或实现一个最基本的功能，如实现一次加法运算或实现一次大小的判别。次大小的判别。n计算机的指令系统：计算机所能实现的指令计算机的指令系统：计算机所能实现的指令的集合的集合。n程序：一系列计算机程序：一系列计算机指令的有序组合。指令的有序组合。程序与指令程序与指令例例1-2编写程序，分别求和与乘积编写程序，分别求和与乘积n虚拟的计算机指令系统（虚拟的计算机指令系统（7条指令条指令）指令指令1：Inp
11、utX将当前输入数据存储到内存的将当前输入数据存储到内存的X单元单元指令指令2：OutputX将内存将内存X单元的数据输出。单元的数据输出。指令指令3：AddXYZ将内存将内存X单元的数据与单元的数据与Y单元的数据单元的数据相加并将结果存储到相加并将结果存储到Z单元。单元。指令指令4：SubXYZ将内存将内存X单元的数据与单元的数据与Y单元的数据单元的数据相减并将结果存储到相减并将结果存储到Z单元。单元。指令指令5：BranchEqXYP比较比较X与与Y，若相等则程序跳，若相等则程序跳转到转到P处执行，否则继续执行下一条指令。处执行，否则继续执行下一条指令。指令指令6：JumpP程序跳转到程序
12、跳转到P处执行。处执行。指令指令7：SetXY将内存将内存Y单元的值设为单元的值设为X。程序与指令程序与指令n输入输入输入输入3个数个数A,B和和C，求，求A+B+C的结果的结果InputA;输入第输入第1个数据到存储单元个数据到存储单元A中中InputB;输入第输入第2个数据到存储单元个数据到存储单元B中中InputC;输入第输入第3个数据到存储单元个数据到存储单元C中中AddABD;将将A、B相加并将结果存在相加并将结果存在D中中AddCDD;将将C、D相加并将结果存在相加并将结果存在D中中OutputD;输出输出D的内容的内容程序与指令程序与指令n输入输入2个数个数A和和B，求，求A*B
13、的结果的结果1InputA;输入第输入第1个数据到存储单元个数据到存储单元A中中2InputB;输入第输入第2个数据到存储单元个数据到存储单元B中中3Set0X;将将X设为设为0，此处，此处X用以统计用以统计A累加的次数累加的次数4Set0Z;将将Z设为设为0，此处，此处Z用以存放用以存放A*B的结果的结果5BranchEqXB9;判别判别X与与B是否相等；若相等说明是否相等；若相等说明A已累加了已累加了B次，程序跳转到第次，程序跳转到第9条指令，输出结果条指令，输出结果6AddZAZ;Z=Z+A7Add1XX;X=X+18Jump5;程序跳转到第程序跳转到第5条指令，继续循环执行第条指令，继
14、续循环执行第6条、条、7条指令条指令9OutputZ;输出输出Z的值，该值等于的值，该值等于A*B程序设计语言的功能程序设计语言的功能n数据表达：表达所要处理的数据数据表达：表达所要处理的数据n流程控制：表达数据处理的流程流程控制：表达数据处理的流程数据表达数据表达n数据表达数据表达：一般将数据抽象为若干类型一般将数据抽象为若干类型n数据类型数据类型:对某些具有共同特点的数据集合对某些具有共同特点的数据集合的总称的总称代表的数据（数据类型的定义域）代表的数据（数据类型的定义域）在这些数据上做些什么（即操作或称运算）在这些数据上做些什么（即操作或称运算）例如：整数类型例如：整数类型n包含的数据：
15、包含的数据：，-2，-1，0，1，2，n作用在整数上的运算：作用在整数上的运算：+、-、*、/等等数据表达数据表达nC语言提供的数据类型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好，供基本数据类型：程序设计语言事先定义好，供程序员直接使用，如整型、实型（浮点型）、程序员直接使用，如整型、实型（浮点型）、字符型等。字符型等。构造类型：由程序员构造，如数组、结构、文构造类型：由程序员构造，如数组、结构、文件、指针等。件、指针等。n各种数据类型的常量与变量形式各种数据类型的常量与变量形式常量（常数常量（常数）与变量与变量流程控制流程控制n结构化程序设计方法结构化程序设计方法将复杂程序划分为
16、若干个相互独立的模块将复杂程序划分为若干个相互独立的模块模块：一条语句（模块：一条语句（Statement）、）、一段程序或一段程序或一个函数（子程序）等一个函数（子程序）等单入口、单出口单入口、单出口流程控制流程控制n任何程序都可以将模块通过任何程序都可以将模块通过3种基本的控制种基本的控制结构进行组合来实现结构进行组合来实现顺序结构顺序结构循环结构循环结构分支结构分支结构程序的编译与编程环境程序的编译与编程环境n操作系统、编辑程序、编译程序、连接程序操作系统、编辑程序、编译程序、连接程序编辑编辑编译编译连接连接运行运行.c.exe.obj有错有错编辑程序编辑程序编译程序编译程序连接程序连接
17、程序源程序源程序目标程序目标程序可执行程序可执行程序结果结果C语言上机过程语言上机过程源程序源程序test.cpptest.obj可执行代码可执行代码test.exe编译编译连接连接 运行运行1.3C语言的发展历史与特点语言的发展历史与特点n历史历史1972年：贝尔实验室的年：贝尔实验室的DennisRitchie在在B语语言的基础上设计并实现了言的基础上设计并实现了C语言。语言。1978年：年：B.W.Kernighan和和D.Ritchie（简称简称K&R）合著的合著的TheCProgrammingLanguage是各种是各种C语言版本的基础，称之为语言版本的基础，称之为旧标准旧标准C语言
18、。语言。1983年：美国国家标准化协会（年：美国国家标准化协会（ANSI）制定了制定了新的新的C语言标准，称语言标准，称ANSIC。1.4实现问题求解的过程实现问题求解的过程问题：求问题：求1100间所有偶数的和。间所有偶数的和。1问题分析与算法设计问题分析与算法设计求在一定范围内（求在一定范围内（1100）、满足一定条件）、满足一定条件(偶数偶数)的若干的若干整数的和，求整数的和，求累加和累加和。思路思路：设置一个变量：设置一个变量(sum)，其初值为其初值为0，然后在，然后在1100的的数中数中(i)寻找偶数寻找偶数，将它们一个一个累加到将它们一个一个累加到sum中。中。n一步累加：一步累
19、加：sum=sum+i;n重复累加，用循环语句实现，在循环过程中：重复累加，用循环语句实现，在循环过程中：(1)判别判别i是不是偶数：用分支控制语句来实现。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：通过对循环次数进行控制：通过i值的变化值的变化问题分析与算法设计问题分析与算法设计思路思路确定算法确定算法算法算法：一组明确的解决问题的步骤，它产生结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。果并可在有限的时间内终止。算法的描述：算法的描述：n自然语言自然语言n伪代码伪代码n流程图：算法的图形表示法流程图：算法的图形表示法sum=0i=1i=100i是偶数？是偶数
20、？sum=sum+ii=i+1输出输出sum真真真真假假假假实现问题求解的过程实现问题求解的过程2编辑程序编辑程序生成程序的源文件，生成程序的源文件，C语言源文件的后缀为语言源文件的后缀为.c/.cpp#includeintmain(void)inti,sum=0;for(i=1;i=100;i+)if(i%2=0)sum=sum+i;printf(%d,sum);return0;实现问题求解的过程实现问题求解的过程3程序编译连接程序编译连接编辑程序后，用该语言的编译程序对其进行编译，编辑程序后，用该语言的编译程序对其进行编译，以生成二进制代码表示的目标程序以生成二进制代码表示的目标程序(.o
21、bj)，与与编程环境提供的库函数进行连接（编程环境提供的库函数进行连接（Link）形成形成可执行的程序可执行的程序(.exe)。编译程序指出编译程序指出语法错误语法错误语法错误语法错误VS逻辑错误逻辑错误实现问题求解的过程实现问题求解的过程4运行与调试运行与调试经过编辑、编译、连接，生成执行文件后，就可以经过编辑、编译、连接，生成执行文件后，就可以在编程环境或操作系统环境中运行该程序。在编程环境或操作系统环境中运行该程序。如果程序运行所产生的结果不是你想要的结果，这如果程序运行所产生的结果不是你想要的结果，这是程序的是程序的语义错误（逻辑错误）语义错误（逻辑错误）。调试：在程序中查找错误并修改错误的过程。调试：在程序中查找错误并修改错误的过程。调试的方法调试的方法n设置断点设置断点n单步跟踪单步跟踪调试是一个需要耐心和经验的工作，也是程序设计调试是一个需要耐心和经验的工作，也是程序设计最基本的技能之一。最基本的技能之一。