C与C++程序设计案例教程教案电子版(1)_教学首页和内容页.doc

四川师范大学成都学院 课时授课计划（教案）授课班次与时间：班 次12通信112通信2时 间2013-09-092013-09-10课题名称：C程序概念基础教学重点、难点和教学方法设计：重点：程序、程序设计基本概念,C程序的上机步骤。难点：C语言的特点。教学方法设计：采用多媒体教学方法授课为主，结合面授辅导、面授答疑。说明：一、 教案还应包含教具、幻灯、电化教学（若使用）使用手段的说明；新课内容小结；作业布置；后记二、 课时授课计划（教案）以一次课（2学时）为单元编写，每一单元有一首页三、 教学内容、小结、作业布置、后记等书写在竖直线左边，其他内容书写右边青年教师需提供板书设计（最后）教学主要内容：一、 前言计算机自诞生后，对于人类的发展起到了极其重要的作用。随着计算机终端设备的普及，融入到了我们的生活、工作、学习当中，成为必不可少的辅助工具，丰富了我们的生活体验，推动了我们工作效率的提升。我们可以通过计算机即时通信，游戏，浏览新闻咨询，看视频，处理文档，等等。那么这些与计算机相关的操作是通过什么来控制的呢？就是我们的计算机程序。即我们想让计算机去做任何的事情，都要按照一定的“程序”去做。也就是事先编好程序，然后输入计算机中，计算机按照程序的要求去完成。离开了程序，计算机将一无事成。因此，我们要驾驭计算机，就一定要掌握计算机程序设计（编程）的本领。计算机语言是程序设计的构成要素。计算机语言的种类也很多，主要分为三类：及其语言、低级语言、高级语言。低级语言如汇编语言，高级语言如C语言、C+语言、Java语言、C#等。C语言由于其自身独有的特点，成为国际上最为广泛流行的计算机语言。C语言是帮助人们进入程序设计殿堂的敲门砖，掌握C语言的课程知识会为今后其他相关课程的学习打下坚实的基础，也更有助于其他程序设计语言的学习。很多游戏软件、杀毒软件、工具软件、控制软件以及操作系统都用到了C语言编写。可见，C语言在程序设计中扮演了多么重要的角色。引入问题：大家知道的操作系统有哪些？这些操作系统都使用了哪些语言来编写的？二、 计算机程序计算机的处理，离不开程序。那么什么是计算机程序呢？计算机程序：计算机能够识别和处理的指示计算机动作的指令集合。这里有一个关键词“指令”。什么是指令呢？引入问题：计算机是基于什么工作的？计算机是基于二进制工作的。所谓二进制也就是0，1。为什么是二进制，不是十进制。由于0、1可以表示电子器件的两个稳定工作状态，如电压的高低、电容的充电与放电、脉冲的有无、晶体管的导通与截止。所以计算机的信息是以二进制存在和处理的。因此，指令就是一组计算机能够识别和处理的二进制序列。程序通常用某种程序设计语言编写，运行于某种目标体系结构上。打个比方，一个程序就像一个用汉语（程序设计语言）写下的菜谱（程序），用于指导懂汉语和烹饪手法的人（体系结构）来做这个菜。三、 计算机语言人与人之间的交流是需要通过语言的。那么人与计算机之间要交流也需要一个纽带，一个桥梁。这个纽带，我们称之谓计算机语言。人类的语言具备两个要素：用途（交流）和特性（能被交流双方所理解）。计算机语言也具备这两个要素。因此，我们可以得到计算机语言的概念。计算机语言：用于人与计算机交流的，计算机能够识别和处理的语言媒介。计算机语言的诞生，使我们能够更容易、便捷地控制通过设计程序来控制计算机工作。四、 计算机语言的发展计算语言诞生后，得到了不断的发展。从发展阶段上可以分为三个阶段：机器语言、汇编语言（符号语言）、高级语言。机器语言：唯一能被计算机直接执行的指令代码，由0、1组成，如00000100 00001111等。优点：可以被计算机直接执行，无需转换。缺点：难记忆、难编写、易出错。汇编语言：也称为符号语言。通过字符和数字来表示指令。比如加法指令使用ADD（addition的缩写）表示，减法指令SUB。优点：相对与机器语言，易记忆，易编写。缺点：语句功能不强，对硬件依赖大。汇编语言不能被计算机识别，需要转译成机器语言。高级语言：为了解决低级语言存在的问题，便于记忆和编写，发明了高级语言。所谓高级语言，就是接近于人类使用的自然语言和数学语言。如C语言、FORTRAN、C+、Java。特点：功能性很强，解除了对硬件的依赖，一条语句对应多条指令。引入问题：高级语言能否直接被计算机识别和处理？高级语言不能被计算机直接识别，需要转译成机器指令的程序。高级语言又分为面向过程的语言和面向对象的语言。面向过程的语言：只需要关注程序实现功能的各个步骤，不需要关注内部器件的处理。执行程序时，按照功能程序的步骤，依次执行。C支持面向过程的程序设计。其中面向过程的语言又分为非结构化语言和结构化两种。非结构化的语言：编程风格随意，没有严格的规范要求，程序执行没有特定的顺序，跳转随意。结构化的语言：程序必须有良好的基本结构组成（顺序结构、分支结构、循环结构等）；程序总是由上而下顺序执行各个结构。结构清晰，易编写、阅读、维护。面向对象的语言：程序设计时，面对的不是过程的细节，而是根据功能特性，把其抽象为一个个对象，每个对象由数据和对数据操作的方法组成。处理较大规模问题时，都使用到了面向对象的程序设计。C+、Java等都支持面向对象的程序设计。小结：程序 语言 分类及特点五、 C语言的发展历程C语言是国际上最为广泛使用的语言。它易记、易写、易读，功能性很强，解除了对硬件的依赖，可以在不同型号的计算机设备上运行。很多高级语言都是在C语言的基础上演绎发展而来的。所以选择了C语言来进行学习。C语言是如何诞生的呢？1. BCPL语言： 1967年 剑桥大学 推出。没有类型的语言2. B语言：1970年 贝尔实验室 发明。没有数据类型，简单，接近于硬件3. C语言：1972年 贝尔实验室 发明。多种数据类型，降低了对硬件的依赖。引入问题：C语言和其他两种相比，最大的特点是什么？C语言发明的目的：描述和实现UNIX操作系统。六、 C语言的标准化随着C语言的广泛应用，出现了不同的C语言版本。由于没有统一的标准，C语言之间出现了不一致的地方。为了改变这种状况，1983年美国国家标准委员会，根据各种版本对C语言进行了发展和扩充，制定了新的标准。后来又推出了一个标准C89。ISO推出了标准C99，与C89相比增加了C+的一些功能。七、 C语言的特点C语言用途广泛，功能强大，应用灵活。既可以用来编写应用软件，又可以编写系统软件。为什么C语言有这么强的生命力呢？这是因为与其他语言相比，它有着如下的特点：1. 结构化语言。2. 模块化语言。3. 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。4. 可移植性好。5. 数据结构丰富。6. 运算符丰富，代码效率高。引入问题：结合C语言的特点，说明为什么说C语言是结构化的语言？八、 简单程序举例例1: 要求在屏幕上输出以下一行信息。 This is a C program. 思路：在主函数中用printf函数原样输出以上文字.#include -编译预处理指令int main( ) -int为函数的类型 主函数名 main函数 -函数体开始 printf (”This is a C program.n”); -打印函数 return 0; -函数返回 -函数体结束例2：求两个整数之和。思路：u 设置3个变量 u a和b用来存放两个整数 u sum用来存放和数 u 用赋值运算符“=”把结果传送给sum #include int main( ) int a,b,sum; -变量的声明a = 123; -变量赋值 b = 456; sum = a + b; -a+b运算，把和放入变量sum printf(”sum is %dn”,sum); -输出运算结果 return 0; 例3：求两个整数中的较大者思路：u 用一个函数实现求两个整数中的较大者 u 在主函数中调用此函数并输出结果#include int main( ) int max(int x,int y); -调用函数的声明 int a,b,c; -变量的声明 scanf(”%d,%d”,&a,&b); -输入函数及输入语句 c = max(a,b); -调用功能函数判断大小并返回最大的数 printf(max=%dn,c); return 0; int max(int x,int y) -函数体，判断大小 int z; if (x y) z = x; -判断大小的算法 else z = y; return(z); -返回得到的结果九、 C程序的结构引入问题：比较上面的源程序，这些源程序有什么共同的特点？通过上面的源程序，我们不难看出C语言程序的构成。1. 由函数组成。至少包含一个切只有一个main函数。2. 每个语句由分号结束。C语言的语句大概分为：注释语句、说明语句、执行语句和空语句。注释语句：/ 或/* */括起来的字符串。是非执行语句。说明语句：一般放在程序体的前面，如，int x。说明函数或变量的类型。执行语句：表示能够执行的特定的操作。有表达式语句，函数调用语句，控制语句，复合语句，复制语句和空语句。十、 书写程序应遵循的原则1. 每个语句和函数声明后必须有分号。2. 关键字、标识符必须有一个空格来分割。3. 建议一行只写一个语句。4. 注意采用缩进方式，使层次分明。5. 多写注释，增强程序可读性。十一、 数据的存储形式和表示方法内部存储器是计算机工作的存储区域。一切要执行的程序和数据都要先装入该存储器内，然后进行相应的操作。内部存储器是由微小电子线路单元组成，每一个单元称为一个位。0、1标记电子器件的两个稳定工作状态。所以计算机内存中的信息是以二进制形式存在的。字节：8个位作为一个字节（Byte）。即一个字节可以存放8为二进制数，如00110011.数据在内存中的存储是以字节为单位的。内存中每个字节都有一个地址，只有通过地址可以找到某个存储单元，并从中存储数据或地址。计算机的基本存储单元是以字节为单位，所以内存容量是以字节为单位计算的。常用的计量单位是B、KB、MB、GB、TB等。各单位换算关系如下：1B=8b（二进制位） 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB数的正负也用二进制表示，0表示正数的符号，1表示负数的符号。常用的有三种表示方法，反码、补码。各种数值举例：单字节十进制数原码反码补码10000010100000101000001010-101000101011110101111101