C语言程序设计-第一章C语言概述

1、第第1章章 C语言概述语言概述第第1章章 C语言概述语言概述第第3章章 结构化程序设计结构化程序设计第第5章章 函数函数第第6章章 指针指针第第7章章 复合结构类型复合结构类型第第8章章 编译预处理编译预处理第第4章章 数组及字符串数组及字符串课程概述课程概述 附录附录1.1 C语言的发展及主要特点语言的发展及主要特点1.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.3 C程序的开发过程程序的开发过程1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用 第第9章章 位运算位运算第第10章章 文件文件C语言概述语言概述第第1章章教学目标教学目标 熟悉熟悉C程序的基本结构和书写风格程序的基本结构和书写风

2、格 掌握掌握C语言关键字和标识符的命名方法语言关键字和标识符的命名方法 了解了解C编译系统提供的标题文件的功能编译系统提供的标题文件的功能 学会用输入学会用输入/输出函数编制简单的输出函数编制简单的C程序程序 掌握掌握Turbo C集成开发环境的使用集成开发环境的使用1.1.1 C语言的发展史语言的发展史C语言的祖先语言的祖先 C语言是一种面向过程的程序设计语言。其前语言是一种面向过程的程序设计语言。其前身是身是ALGOL60，1963年，英国的剑桥大学和年，英国的剑桥大学和伦敦大学首先将伦敦大学首先将ALGOL60发展成发展成CPL，1967年英国剑桥大学的年英国剑桥大学的Martin Ri

3、chards 将将CPL改写改写成成BCPL；1970年美国贝尔实验室的年美国贝尔实验室的Ken Thompson将将BCPL修改成修改成B语言。语言。1972年年Ken Thompson与在开发与在开发UNIX系统时的系统时的合作者合作者 Dennis Ritchie一起将一起将B语言改成了语言改成了C语语言。言。1983年美国国家标准局（年美国国家标准局（ANSI）制定了）制定了C语言语言标准，这个标准不断完善，并从标准，这个标准不断完善，并从1987年开始实年开始实施施ANSI的标准的标准C。C语言的发展语言的发展 1.1 C语言的发展及主要特点语言的发展及主要特点C语言一共只有语言一共

4、只有32个关键字，个关键字，9种控制语句，而且程序种控制语句，而且程序书写形式自由，主要用小写字母表示，压缩了一些不书写形式自由，主要用小写字母表示，压缩了一些不必要的成分。必要的成分。C语言支持各种高级语言普遍使用的基本数据类型，语言支持各种高级语言普遍使用的基本数据类型，并允许用基本数据类型构造复杂的数据类型。同时，并允许用基本数据类型构造复杂的数据类型。同时，引入了指针概念，可使程序效率更高。引入了指针概念，可使程序效率更高。1.1.2 C语言的主要特点语言的主要特点C 语言具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动语言具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器；而且计算功能、逻辑判断功能

5、也比较强大，可以器；而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的。实现决策目的。C语言生成目标代码质量高，程序执行效率高。语言生成目标代码质量高，程序执行效率高。1.1.2 C语言的主要特点语言的主要特点1.2.1 C程序实例程序实例1.2 C程序的基本结构程序的基本结构对程序的说对程序的说明明函数体由花括号函数体由花括号括起来。括起来。printf函数的功能是把要输函数的功能是把要输出的内容送到显示器上去显示。双引号用来显示一个字符出的内容送到显示器上去显示。双引号用来显示一个字符串，双引号内的字符串将按原样输出；串，双引号内的字符串将按原样输出；“n”是换行符，是换行符，即在输出

6、即在输出“Hello,Human！”后回车换行。后回车换行。1.2.1 C程序实例程序实例例例1.2一个复杂的一个复杂的C程序。程序。#include/*include为文件包含命令为文件包含命令 */#includemain() /*主函数主函数*/ double x,y; /*定义变量定义变量 */ printf(input number:); /*输出字符串输出字符串“ input number:”*/ scanf(%lf,&x); /*输入变量输入变量x的值的值 */ y=cos(x); /* 求求x的余弦，并把它赋给变量的余弦，并把它赋给变量y*/ printf(cosine

7、 of %lf is %lfn,x,y); /*显示程序运算结果显示程序运算结果*/ 程序的运行情况为：程序的运行情况为：input number：1.2 cosine of 1.200000 is 0.362358本书用本书用 代表回车代表回车 对对上上述述程程序序的的说说明明 /*/表示注释部分，为便于理解，通常用汉字表示注释，表示注释部分，为便于理解，通常用汉字表示注释，也可以用英语或汉语拼音作注释。注释只是给人看的，对编也可以用英语或汉语拼音作注释。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的任何位置。译和运行不起作用。注释可以加在程序中的任何位置。1.2.1 C程序实

8、例程序实例 在在main()之前的两行语句称为预处理命令之前的两行语句称为预处理命令。include 称为称为文件包含命令，其意义是把尖括号文件包含命令，其意义是把尖括号或引号或引号内指定的文件内指定的文件包含到本程序来。被包含的文件通常是由系统提供的，其扩包含到本程序来。被包含的文件通常是由系统提供的，其扩展名为展名为.h，因此也称为头文件。，因此也称为头文件。 函数函数cos是数学函数，其头文件为是数学函数，其头文件为math.h文件。文件。scanf和和printf函数是标准输入输出函数，其头文件为函数是标准输入输出函数，其头文件为stdio.h。语言。语言的头文件中包含了各个标准库函数

9、的函数原型。凡是在程序的头文件中包含了各个标准库函数的函数原型。凡是在程序中调用一个库函数时，都必须包含该函数原型所在的头文件。中调用一个库函数时，都必须包含该函数原型所在的头文件。在例题在例题中的主中的主函数体函数体又分为又分为两部分：两部分：说明部说明部分和执分和执行部分行部分。 说明部分完成变量的类型说明。说明部分完成变量的类型说明。语言规定，源程序语言规定，源程序中所有用到的变量都必须先说明后使用，否则将会出错。中所有用到的变量都必须先说明后使用，否则将会出错。本例中使用了两个变量本例中使用了两个变量x、y，用来表示输入的自变量和，用来表示输入的自变量和cos函数值。由于函数值。由于c

10、os函数要求这两个量必须是双精度浮点函数要求这两个量必须是双精度浮点型，故用类型说明符型，故用类型说明符double来说明这两个变量。说明部分来说明这两个变量。说明部分后的四行为执行部分或称为执行语句部分，用以完成程后的四行为执行部分或称为执行语句部分，用以完成程序的功能。序的功能。1.2.1 C程序实例程序实例 执行部分的第一行是输出语句，调用执行部分的第一行是输出语句，调用printf函数在显函数在显示器上输出提示字符串，提示用户输入自变量示器上输出提示字符串，提示用户输入自变量x的值。第的值。第二行为输入语句，调用二行为输入语句，调用scanf函数，接受键盘上输入的数函数，接受键盘上输入

11、的数并存入变量并存入变量x中。第三行是调用中。第三行是调用cos函数并把函数值送到变函数并把函数值送到变量量y中。第四行是用中。第四行是用printf函数输出变量函数输出变量y的值，即的值，即x的余的余弦值。到此程序全部结束。弦值。到此程序全部结束。1.2.2 输入输入/输出函数的简单介绍输出函数的简单介绍1.2 C程序的基本结构程序的基本结构格式输入函数格式输入函数printf功能是按指定的格式输出数据，其一般的调用格式为：功能是按指定的格式输出数据，其一般的调用格式为： printf(格式控制字符串格式控制字符串,参数表参数表);其中，其中，printf是函数名，其后面括号中的内容为该函数

12、的参数：是函数名，其后面括号中的内容为该函数的参数：格式控制字符串用双引号括起来，用来规定输出格式，如格式控制字符串用双引号括起来，用来规定输出格式，如%f用来输出实数，用来输出实数，%c用来输出字符；参数表中包含零个或多个用来输出字符；参数表中包含零个或多个输出项，这些输出项可以是实数、变量或表达式，多个输出项输出项，这些输出项可以是实数、变量或表达式，多个输出项之间用逗号隔开。之间用逗号隔开。例如语句例如语句printf(%d,%d,a,b);用来按十进制整数形式输出变用来按十进制整数形式输出变量量a和和b。1.2.2 输入输入/输出函数的简单介绍输出函数的简单介绍1.2 C程序的基本结构

13、程序的基本结构格式输出函数格式输出函数scanf功能是按指定的格式输入数据，其一般的调用格式为：功能是按指定的格式输入数据，其一般的调用格式为： scanf(格式控制字符串格式控制字符串,参数表参数表);其中，其中，scanf是函数名，其后面括号中的内容为该函数的参数：是函数名，其后面括号中的内容为该函数的参数：格式控制字符串用双引号括起来，用来规定输入格式，其用法格式控制字符串用双引号括起来，用来规定输入格式，其用法和和printf()函数中规定的相同；参数表中至少包含一个输入项，函数中规定的相同；参数表中至少包含一个输入项，且必须是变量的地址，多个输入项之间用逗号隔开。且必须是变量的地址，

14、多个输入项之间用逗号隔开。 例如：语句例如：语句scanf(%d%d,&a,&b);用来接收从键盘输入的两用来接收从键盘输入的两个十进制整数，并分别存放在变量个十进制整数，并分别存放在变量a和和b中。中。1.2.3 C程序的基本结构程序的基本结构1.2 C程序的基本结构程序的基本结构函数是函数是C程序的基本结构，一个程序的基本结构，一个C程序由程序由一个或多个函数组成，一个一个或多个函数组成，一个C函数由若干函数由若干条条C语句构成，一条语句构成，一条C语句由若干基本单语句由若干基本单词组成。词组成。C函数是完成某个整体功能的最小单位，函数是完成某个整体功能的最小单位，是相对独

15、立的模块。是相对独立的模块。简单的简单的C程序可能只有一个主函数，而复程序可能只有一个主函数，而复杂的杂的C程序则可能包含一个主函数和任意程序则可能包含一个主函数和任意多个其他函数。多个其他函数。所有所有C函数的结构都包括三部分：函数名、函数的结构都包括三部分：函数名、形式参数和函数体。形式参数和函数体。图图1-1为为C程序的一般格式。程序的一般格式。包含文件包含文件子函数类型说明子函数类型说明全局变量定义全局变量定义main()main() 局部变量定义局部变量定义 语句序列语句序列sub1(sub1(形式参数表形式参数表) 局部变量定义局部变量定义 语句序列语句序列 . . . . . .

16、 . . . . . .subn(subn(形式参数表形式参数表) 局部变量定义局部变量定义 语句序列语句序列 1345621.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇标示符标示符C语言规定，标识符是字母（语言规定，标识符是字母（AZ，az）、数字（）、数字（09）、下划线（）、下划线（_）组成）组成的字符串，并且第一个字符必须是字母的字符串，并且第一个字符必须是字母或下划线。例如：标识符或下划线。例如：标识符a、BOOK_1，sum5是合法的。以下标识符是非法的：是合法的。以下标识符是非法的： （1）3s， 以数字开头。以数字开头。 （2）s*T ，出现非法字符，

17、出现非法字符*。 （3）!3x ，以非法字符，以非法字符!开头。开头。 （4）bowy-1， 出现非法字符出现非法字符-（减号）。（减号）。2345611.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇关键字关键字语言的关键字分为以下几类：语言的关键字分为以下几类：（1）类型说明符。用于定义和说明变）类型说明符。用于定义和说明变量、函数或其他数据结构的类型。量、函数或其他数据结构的类型。（2）语句定义符。用于表示一个语句）语句定义符。用于表示一个语句的功能。的功能。（3）预处理命令字。用于表示一个预）预处理命令字。用于表示一个预处理命令。处理命令。ANSI C标准规定的关

18、键字有标准规定的关键字有32个，如表个，如表1-1所示。所示。autovolatileswitchsignedshortsizeofdefaultbreakwhiletypedefunionunsignedfloatdocasecharconstcontinueregisterfordoubleelseenum externstructreturngotoifintlongstaticvoid 表表1-1 ANSI C标准规定的关键字标准规定的关键字 3245611.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇运算符运算符语言中的运算符由一个或多个字语言中的运算符由一个

19、或多个字符组成。符组成。运算符与变量、函数一起组成表达运算符与变量、函数一起组成表达式，表示各种运算功能。式，表示各种运算功能。4235611.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇分隔符分隔符分隔符用来分隔相邻的标识符、关分隔符用来分隔相邻的标识符、关键字和变量等。键字和变量等。语言中的常用的分隔符有逗号、语言中的常用的分隔符有逗号、空格和制表符等。空格和制表符等。5234611.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇常量常量C语言中使用的常量可分为语言中使用的常量可分为数值常量、字符常量、字数值常量、字符常量、字符串常量、符号常量

20、和转符串常量、符号常量和转义常量等多种。义常量等多种。5234611.2 C程序的基本结构程序的基本结构1.2.4 C语言的词汇语言的词汇注释符注释符以以“/*”开头并以开头并以“*/”结尾的结尾的字符串为字符串为C 语言的注释符。语言的注释符。注释可出现在程序中的任注释可出现在程序中的任何位置，用来提示用户或何位置，用来提示用户或解释程序。解释程序。程序编译时，不对注释作程序编译时，不对注释作任何处理。任何处理。2. 编译编译3. 连接连接4. 运行运行一般来说，编辑是指一般来说，编辑是指C语言源程序的输入语言源程序的输入和修改。使用文本编辑器来创建源代码和修改。使用文本编辑器来创建源代码的

21、文件，最后以文本文件的形式存放在的文件，最后以文本文件的形式存放在磁盘上，文件名由用户自行定义，扩展磁盘上，文件名由用户自行定义，扩展名一般为名一般为.c，例如，例如hello.c，b.c等。等。许多文本编辑器都可以用来编辑源程序，许多文本编辑器都可以用来编辑源程序，例如例如Windows记事本、记事本、DOS的的EDIT等。等。1.3 C程序的开发过程程序的开发过程1. 编辑编辑2. 编译编译3. 连接连接4. 运行运行编译是编译器把编译是编译器把C语言源程序翻译成二语言源程序翻译成二进制目标程序。进制目标程序。目标程序文件的主文件名与源程序的目标程序文件的主文件名与源程序的主文件名相同，扩

22、展名为主文件名相同，扩展名为.obj。如果在编译的过程中出现错误，系统如果在编译的过程中出现错误，系统会给出会给出“出错信息出错信息”，此时用户需要，此时用户需要回到编辑阶段进行修改，直到编译通回到编辑阶段进行修改，直到编译通过为止。过为止。1.3 C程序的开发过程程序的开发过程1. 编辑编辑2. 编译编译3. 连接连接4. 运行运行编译成功后的目标程序仍然不能运行，编译成功后的目标程序仍然不能运行，需要用连接程序将编译过的目标程序需要用连接程序将编译过的目标程序和程序中用到的库函数连接装配在一和程序中用到的库函数连接装配在一起，形成可执行的目标程序。起，形成可执行的目标程序。可执行文件的主文

23、件名与源程序的主可执行文件的主文件名与源程序的主文件名相同，其扩展名为文件名相同，其扩展名为.exe。1.3 C程序的开发过程程序的开发过程1. 编辑编辑2. 编译编译3. 连接连接4. 运行运行连接后生成的可执行文件装入内存后即连接后生成的可执行文件装入内存后即可以运行，并输出运行结果。在很多公可以运行，并输出运行结果。在很多公用环境，如用环境，如MS-DOS、UNIX和和Linux操操作平台中，只要键入相应的可执行文件作平台中，只要键入相应的可执行文件名即可运行一个程序。在其他环境下，名即可运行一个程序。在其他环境下，例如例如Windows环境下可以通过选择菜单环境下可以通过选择菜单中的选

24、项或按下特殊键来编辑并执行中的选项或按下特殊键来编辑并执行C程程序。所产生的程序还可以通过双击文件序。所产生的程序还可以通过双击文件名或图标直接从操作系统运行。名或图标直接从操作系统运行。1.3 C程序的开发过程程序的开发过程1. 编辑编辑1.3 C程序的开发过程程序的开发过程如果在运行程如果在运行程序的过程中得序的过程中得不到预期的结不到预期的结果，就要重复果，就要重复进行编辑、编进行编辑、编译、连接和运译、连接和运行四个步骤。行四个步骤。C程序的开发程序的开发过程如图所示。过程如图所示。1.4.1 Turbo C 2.0的启动的启动1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12

25、在在Windows XP窗口左下角选择【开始】窗口左下角选择【开始】|【所有程序】【所有程序】|【附件】【附件】|【命令提示符】命【命令提示符】命令，打开【命令提示符】窗口。令，打开【命令提示符】窗口。31.4.1 Turbo C 2.0的启动的启动1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12在提示光标处输入：在提示光标处输入：cd ，回车后将回到，回车后将回到C盘的根目录，如图所示。盘的根目录，如图所示。31.4.1 Turbo C 2.0的启动的启动1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12（3）在窗口中输入：）在窗口中输入：C:cd tc C:TCtc 打开

26、打开C程序的开发环境程序的开发环境Turbo C 2.0，如图所示。，如图所示。32. 编辑编辑(Edit)菜单菜单3. 运行运行(Run)菜单菜单4. 编译编译(Compile)菜单菜单1. 文件文件(File)菜单菜单1.4.2 Turbo C 的集成开发环境的集成开发环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用5. 可选项可选项(Options)菜单菜单文件菜单含有文件菜单含有9个下拉子菜单，分别如个下拉子菜单，分别如下：下：Load：装入文件：装入文件Pick：显示最近装入过的最后：显示最近装入过的最后9个文个文件的列表件的列表New：编辑新文件，文件名为：编辑新文件，文

27、件名为NONAME.CSave：将正在编辑的文件存盘：将正在编辑的文件存盘Write to：将正在编辑的文件改名存：将正在编辑的文件改名存盘盘Directory：显示当前工作目录的内：显示当前工作目录的内容容Change dir：显示当前工作目录的：显示当前工作目录的路径名，允许把它改为另一个名字路径名，允许把它改为另一个名字OS shell：暂时退回到：暂时退回到DOS环境，键环境，键入入EXIT命令返回命令返回Turbo CQuit：退出：退出Turbo C，返回，返回DOS系统系统2. 编辑编辑(Edit)菜单菜单3. 运行运行(Run)菜单菜单4. 编译编译(Compile)菜单菜单1

28、. 文件文件(File)菜单菜单1.4.2 Turbo C 的集成开发环境的集成开发环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用5. 可选项可选项(Options)菜单菜单 编辑菜单提供输入和编辑程编辑菜单提供输入和编辑程序的功能，不含下拉子菜单。序的功能，不含下拉子菜单。2. 编辑编辑(Edit)菜单菜单3. 运行运行(Run)菜单菜单4. 编译编译(Compile)菜单菜单1. 文件文件(File)菜单菜单1.4.2 Turbo C 的集成开发环境的集成开发环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用5. 可选项可选项(Options)菜单菜单运行菜单提供运行和

29、调试程序运行菜单提供运行和调试程序的的功能，含有功能，含有6个下拉子菜单，常个下拉子菜单，常用的有：用的有：Run：编译、连接和运行正：编译、连接和运行正在编辑的源程序在编辑的源程序User screen：查看程序运行：查看程序运行时所产生的输出屏幕时所产生的输出屏幕2. 编辑编辑(Edit)菜单菜单3. 运行运行(Run)菜单菜单4. 编译编译(Compile)菜单菜单1. 文件文件(File)菜单菜单1.4.2 Turbo C 的集成开发环境的集成开发环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用5. 可选项可选项(Options)菜单菜单编译菜单提供编译和连接目标程编译菜单提

30、供编译和连接目标程序的功能，含有序的功能，含有6个下拉子菜单，个下拉子菜单，常用的有：常用的有：Make EXE file：直接将源程：直接将源程序编译和连接成可执行文件序编译和连接成可执行文件Link EXE file：连接当前的：连接当前的OBJ文件和库文件文件和库文件Primary C file：指定待编译：指定待编译的主文件，而不是当前编辑的主文件，而不是当前编辑的文件的文件Get info：显示当前对话框的：显示当前对话框的信息信息2. 编辑编辑(Edit)菜单菜单3. 运行运行(Run)菜单菜单4. 编译编译(Compile)菜单菜单1. 文件文件(File)菜单菜单1.4.2 T

31、urbo C 的集成开发环境的集成开发环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用5. 可选项可选项(Options)菜单菜单可选项菜单提供设定集成环境操可选项菜单提供设定集成环境操作方式的功能，包含作方式的功能，包含7个下拉子菜个下拉子菜单，常用的有：单，常用的有：Compiler：选择编译程序的：选择编译程序的存储模式存储模式Environment：更改集成环境：更改集成环境的存储模式的存储模式Directories：设定标题文件、：设定标题文件、库文件和可执行文件所在的库文件和可执行文件所在的目录目录1.4.3 确定确定Turbo C 工作环境工作环境1.4 C语言集成开发

32、环境的使用语言集成开发环境的使用12打开打开Turbo C的主界面后，按键盘上的快捷键的主界面后，按键盘上的快捷键Alt+O，在出现的【在出现的【Options】下拉菜单中，用】下拉菜单中，用和和键选择键选择【Directories】项，如图所示。】项，如图所示。341.4.3 确定确定Turbo C 工作环境工作环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12按回车后弹出如图所示的窗口。其中：按回车后弹出如图所示的窗口。其中： Include directories:CTCINCLUDE Install建立的建立的“包含文包含文件件”默认目录。默认目录。 Library dir

33、ectories:CTCLIB Install建立的库文件默认目录。建立的库文件默认目录。 Output directory: 存放存放*.exe和和*.obj文件的目录。文件的目录。 Turbo C directory:CTC Install建立的默认目录。建立的默认目录。341.4.3 确定确定Turbo C 工作环境工作环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12从上图可以看出并未指定某一具体的目录，需要用户来指定。从上图可以看出并未指定某一具体的目录，需要用户来指定。如果不指定，系统就会将它保存在当前工作目录中。此时选中如果不指定，系统就会将它保存在当前工作目录中。此

34、时选中第第3行【行【Output directory:】后，按回车键，将弹出一个】后，按回车键，将弹出一个“输出输出文件目录文件目录”对话框，在此框内输入对话框，在此框内输入“C:TCC_OUT”，如图所，如图所示，它表示要将示，它表示要将.obj文件和文件和.exe文件保存在文件保存在“C:TCC_OUT”子子目录中。目录中。341.4.3 确定确定Turbo C 工作环境工作环境1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12进行了以上设置后，需要将这些信息保存起来。具体操作为：进行了以上设置后，需要将这些信息保存起来。具体操作为：在上述设置完毕后按在上述设置完毕后按Esc键返回【键返回【Options】菜单，然后选择】菜单，然后选择【Save Options】菜单项，并按回车键，在弹出的如图所示的】菜单项，并按回车键，在弹出的如图所示的“配置文件配置文件”对话框内输入对话框内输入“C:TCTCCONFIG.TC”，按回，按回车键后建立配置文件完成。车键后建立配置文件完成。341.4.4 调试调试C程序的步骤程序的步骤1.4 C语言集成开发环境的使用语言集成开发环境的使用12编辑源文件。进入编辑源文件。进入Turbo C 2.0集成开发环境后，在集成开发环境后