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C语言程序设计实用教程C语言程序设计实用教程第1页第1章程序设计基础

本章关键点1.1程序设计与C语言1.2进入C世界1.3让程序正确运行起来习题1C语言程序设计实用教程第2页1.1程序设计与C语言

1.1.1程序设计基本概念从硬件本质上来说，计算机只是一台电子设备，它本身所做工作与其它电子设备没有什么太大区分，那么是什么让它能够含有众多本事——从办公处理、数学计算、机械制造、科学研究、气象预测到卫星发射、基因工程，包括人们生活各个方面呢？这是因为计算机含有使用软件能力，是各种各样软件让计算机含有了“聪明”与“智慧”，让它能够完成各种不一样工作。比如，安装了文字处理软件，计算机就能够完成打字排版、绘制表格工作；安装了网络软件人们就能够在网上查询资料、娱乐聊天；安装了辅助设计软件，计算机就可完成机械制造、建筑设计等各方面工作。假如把计算机比作一个能干工人，那么计算机硬件就是它躯体，而软件就是它大脑，由大脑指挥躯体来完成各种不一样工作。软件由程序和程序相关文档（如说明书、源代码等）组成，程序就是软件中最主要部分，计算机工作都是在程序控制下完成。程序由一系列指令所组成，存放在计算机中。当执行程序时，计算机将自动按一定次序调用一条条指令来完成工作。计算机是电子设备，它不知道人类语言，它只能了解由0和1组成二进制代码指令，而这么指令对人了解来说则是相当困难。为了便于学习和操作，人们使用靠近自然语言程序语言来完成程序设计，这种语言称为“高级语言”，而二进制语言则称之为“机器语言”。

C语言程序设计实用教程第3页1.1程序设计与C语言

1.1.2C语言介绍当前，用于程序设计高级语言数以百计，其中，Ｃ语言以其强大功效被称为是真正程序员编程语言。C语言即使是高级语言，但它也能够完成许多只有低级语言才能完成、面向机器底层工作，所以也被称为“中间语言”。正是因为C语言这些特征，决定了它成为一个主要程序设计语言，在人们所使用程序中，大多是由C语言编写而成，比如，使用最多计算机操作系统Windows98/中，就有相当多部分是由C语言编写。Ｃ语言是众多后继课程基础，尤其是与Windows编程相关课程。所以，与计算机相关专业都把Ｃ语言程序设计列为基础课程之一。

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1.2.1程序开发流程使用高级语言编写程序称为程序“源代码”，因为计算机只能识别二进制代码指令，源代码不能直接被计算机所识别和执行。为了使其能够被计算机所执行，必须对源代码进行编译，将其转换为二进制指令。从源文件到可执行文件经过流程如图1-1所表示。

图1-1程序编译流程C语言程序设计实用教程第5页

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编写C语言程序过程称为代码编辑。C程序源代码编辑能够由专门代码编辑器来完成，也可用普通纯文本处理器来进行，比如Windows中记事本。图1-1程序编译流程将高级C语言源代码转化为二进制指令过程称为编译，C语言编译需要有专门编译器来执行。编译完成二进制代码文件称为目标文件（.obj）。目标文件也不能直接在计算机中执行，还需要经过连接（Link）程序将它与C语言库文件进行连接，最终生成可执行（.exe）文件。现在，通常把负责代码编辑编辑器、编译目标代码编译器与连接库文件生成目标文件连接器以及在程序设计中对程序进行调试程序综合起来，组成一个软件，称为集成开发环境（IDE）。要学习C语言程序设计，必须先学会使用C语言编程工具。能够用于C语言程序设计工具很多，其中最有名，使用最多就是Borland企业TurboC系列集成开发环境。

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1.2.2TurboC2.0集成开发环境TurboC以其编译速度快、代码执行效率高而著称，程序员广泛使用是TurboC2.0或TurboC3.0。下面将介绍怎样使用TurboC2.0进行C语言程序设计。1．开启TurboC2.0集成开发环境TurboC2.0（以下简称TC2.0）是在DOS下运行程序，TC2.0安装极为简单，只要插入安装盘，在DOS提醒符下输入Install，再按回车键，接下来按提醒信息进行操作就能够完成。TC2.0安装完成后，在DOS提醒符下输入TC，按回车键就能够开启了。开启后程序界面如图1-2所表示。此时，连续按两下Esc键，能够看到屏幕中有黄色光标在闪烁，这时就能够进行程序编辑了。在屏幕窗口中，最上方是程序下拉菜单，菜单中是进行程序编辑、编译、调试以及环境各种命令。关于TC2.0集成环境菜单命令使用，请查阅本书附录4“TurboC2.0菜单命令”。

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图1-2TurboC2.0开启界面C语言程序设计实用教程第8页

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菜单下是程序编辑区域，也称为编辑窗口，在编辑窗口上方，是所编辑程序文件相关信息，如Line表示正在编辑行号，Col表示正在编辑列号，Insert表示现在是处于插入状态下编辑，“I：NONAME.C”表示正在编辑程序文件名。在编辑窗口下方是Message（信息）窗口，在程序编译时，该窗口显示相关编译信息。窗口最下方是编辑时最惯用快捷键，比如，单击F1键显示帮助信息，单击F9键进入编译程序，单击F10键激活菜单等。TC2.0下拉菜单和Windows下菜单一样，不过因为TC2.0是DOS下程序，基本上操作都是用键盘来完成，这里先学习怎样使用键盘来操作菜单。用以下两种方法能够进行菜单操作。屏幕窗口上方下拉菜单中，都有一个字母是红色，如File中F、Edit中E、Run中R，这些字母称为菜单热键。要选择菜单命令时，能够按住Alt键和热键来打开菜单，再经过方向键上下或左右移动高亮亮条来选择菜单项，再按下回车键来执行菜单命令。如图1-3所表示。

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图1-3使用菜单热键进行菜单操作C语言程序设计实用教程第10页

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按F10键激活菜单，此时能够看到File菜单为高亮状态，再经过方向键移动高亮亮条来选择菜单项。在图1-3所表示屏幕中，能够看到部分菜单项右侧有按键名称或按键组合，如图中Load右侧F3，Quit右侧Alt-X，这些就是程序快捷键。在程序中，按下该键（或组合键）就能够执行其对应菜单命令，比如，按下Alt-X将执行Quit菜单命令，退出程序。TurboC中也能够输入汉字，前提是先要打开一个汉字DOS系统平台，假如是在纯DOS环境下可运行UCDOS等汉字系统，假如是在Windows98DOS环境中，则输入命令PDOS98再按回车键，就能够开启Windows98中所附带汉字环境。开启汉字系统后再开启TurboC，就能够在其中输入汉字了。在Windows98汉字版下，开启TC2.0而且要求能够显示汉字操作步骤以下：从Windows“开始”菜单，进入MS-DOS命令提醒符环境；键入PDOS98并按回车键，以下所表示。C:\Windows>PDOS98↙执行命令后，屏幕右下角显示“Windows98汉字DOS方式”，表示已进入汉字显示状态；最终，使用CD命令转到TC2.0安装目录，键入TC并按回车键，装载TC2.0集成开发环境。

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2．代码编辑与保留开启TC2.0后，按Alt+F快捷键激活File菜单，使用方向键移动亮条到New菜单命令，按回车键创建新文件，此时，就能够在编辑窗口中编辑程序代码了。在编辑窗口中键入以下代码。/*TC1-1.c*//*第一个C程序*/#include"stdio.h"voidmain(){printf("WelcometoCWorld!\n");/*显示信息*/}代码前三行为文件头，对程序作相关说明。“/*……*/”符号表示这一部分为注释性文字，不作为程序代码运行，在程序编译时会被忽略。“/*”与“*/”必须成对出现，二者之间全部字符（能够是多行）均为注释文字。下面一行以#include开始，这是程序预处理命令（在以后章节将对它作详细解释），引用了C语言标准库“stdio.h”，使下面printf()语句得以顺利执行。

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C语言源程序基本单位是函数，main()是C语言程序主函数，每个C程序有且仅有一个主函数，全部C程序都是从这里开始执行。main()函数前面“void”表示主函数没有返回值。下一行左花括号“{”与最终一行右花括号“}”之间是函数主体，它们必须成对出现。函数体中使用了C语言输出函数printf()来输出字符串“WelcometoCWorld!\n”，在C语言中字符串都必须用双引号（"）括起来。其中“\n”是转义字符，表示换行。这一行语句最终是分号（;），全部C语句都必须以分号结束。这一行最终用汉字注释该函数功效。接下来对程序进行保留，按F10键激活菜单，选择执行File菜单下Save命令，或者按F2键，此时将弹出窗口提醒输入文件名称，默认文件名为TurboC系统目录下NONAME.C，如图1-4所表示。输入文件名TC1-1.C后按回车键，程序保留完成。此时编辑窗口右上角文件名由NONAME.C改变为TC1-1.C。需要注意是，在进行程序编译执行前最好先保留程序，以免因为错误引发程序瓦解而丢失文件。

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图1-4保留编辑好程序C语言程序设计实用教程第14页

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假如程序有错误，此时将弹出提醒编译犯错信息窗口，并在屏幕下方Message窗口中显示相关错误信息。4．运行程序与查看结果要执行编辑完成程序，执行Run菜单下Run菜单命令，或按快捷键Ctrl+F9，能够看到屏幕闪了一下，此时程序已执行完成。图1-6程序运行结果选择执行Run菜单下UserScreen菜单命令，或按Alt+F5快捷键能够将屏幕切换到用户屏幕。这时，能够看到如图1-6所表示内容，这就是程序运行结果。这时候按任意键能够回到编辑窗口。需要说明是，F9键用于将源代码编译、连接为可执行程序，Ctrl+F9快捷键则用于调用并执行可执行程序，假如当前源代码并没有生成可执行程序，则按下Ctrl+F9快捷键后将先生成可执行程序后再执行。现在，第一个C语言程序设计完成了，接下来看看在代码编辑和编译与连接过程中生成了哪些文件。执行File菜单下Quit菜单命令，或按Alt-X快捷键，退出TC2.0集成开发环境。

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图1-6程序运行结果图1-7代码编辑和编译与连接过程中生成文件C语言程序设计实用教程第16页

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图1-7代码编辑和编译与连接过程中生成文件在DOS提醒符下，输入DIRTC1-1.*命令，并回车执行它，能够看到如图1-7所表示文件列表。能够看到有3个名为TC1-1文件，这3个文件都是在编程中所创建。其中，TC1-1.C为C语言程序源文件，也就是前面输入程序代码。TC1-1.OBJ为目标文件，它包含是编译器所生成二进制机器指令代码。TC1-1.EXE是TurboC所生成可执行文件，它包含了TC1-1.OBJ中代码以及在程序连接时从相关运行库所得到必须支持过程。现在，得到了一个可执行程序TC1-1.EXE，这个程序能够直接在DOS下执行，在DOS提醒符后输入TC1-1，再按回车键就能够执行了。

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1.2.3VisualC++6.0集成开发环境因为这些年C++语言程序普及，VisualC++6.0集成开发环境作为一个功效强大程序编译器也被相当多程序员所使用，使用VisualC++也能够完成C语言编译。因为VisualC++集成开发环境运行于Windows下，对于习惯于图形界面用户来说是比较易学，所以，在这里也简明介绍一下怎样用VisualC++来完成C语言程序设计。VisualC++也有各种版本，本书中使用比较普及VisualC++6.0集成开发环境。图1-8开启VisualC++6.0方法VisualC++汉字版集成开发环境安装比较简单，在输入SETUP执行后，能够按照提醒信息完成程序安装，在这里不再详述。1．开启VisualC++6.0集成开发环境如图1-8所表示，单击“开始”→“程序”→MicrosoftVisualStudio6.0→MicrosoftVisualC++6.0，就能够开启VisualC++6.0集成开发环境。

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图1-8开启VisualC++6.0方法C语言程序设计实用教程第19页

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开启后VisualC++6.0集成开发环境如图1-9所表示。

图1-9VisualC++6.0汉字版集成开发环境C语言程序设计实用教程第20页

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2．创建文件单击主菜单中File→New菜单命令，弹出New对话框，在New对话框中选择File选项卡。在左边列出选项中，选择“C++SourceFile”；在右边对应对话框中，输入文件名称“tc1-2.c”及保留位置，如图1-10所表示。单击“OK”按钮。

图1-10创建源文件C语言程序设计实用教程第21页

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进入VisualC++6.0集成环境代码编辑窗口，如图1-11所表示。3．代码编辑在VisualC++6.0代码编辑窗口中，输入以下所表示源代码，完成后如图1-11中所表示。程序代码：/*TC1-2.c*//*VisualC++下程序*/#include"stdio.h"voidmain(){printf("WelcometoCWorld!\n");/*显示信息函数*/}图1-11VisualC++6.0代码编辑窗口为了便于两种编程工具比较，除了注释部分外，这段代码程序部分与前面在TurboC2.0中编写代码完全相同。

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图1-11VisualC++6.0代码编辑窗口C语言程序设计实用教程第23页

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图1-12在VisualC++6.0下编译源程序C语言程序设计实用教程第24页

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4．程序编译、连接与运行接下来，将C语言源代码编译成计算机能执行目标代码。单击主菜单下Build→Compiletc1-2.c（或者是工具栏上按钮或按快捷键Ctrl+F7），此时将弹出一个对话框，问询是否创建一个项目工作区，选择“是（Y）”。VisualC++6.0集成开发环境会自动在TC1-2.C文件所在文件夹中建立对应项目文件。编译时，在下方输出框中将显示出对应编译说明，如图1-12所表示。图1-12在VisualC++6.0下编译源程序假如代码编译无误，最终将显示：tc1-2.obj-0error(s),0warning(s)这说明编译没有错误（error）和警告（warning），生成目标文件tc1-2.obj，程序编译顺利完成。目标文件不能被计算机直接执行，接下来将目标文件（.obj）和相关库函数或目标程序连接成为可执行程序（.exe）。单击主菜单下“BatchBuild”命令，将弹出如图1-13所表示对话框。确保选中“tc-1-2-Win32Release”复选框，这么生成可执行文件才是发行版程序，不然生成是调试（Debug）版程序。

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单击“Build”按钮，生成可执行文件tc1-2.exe。假如在“BatchBuild”对话框中选中了两个复选框，能够看到程序中生成了两个tc1-2.exe可执行文件，一个文件为调试版本，存放在与tc1-2.c同一文件夹下Debug文件夹中；另一个是发行版本，保留在与tc1-2.c同一文件夹下Release文件夹中。上面这一步只是为了生成发行版程序文件与TurboC2.0生成程序文件进行比较，只有在程序准备发行时才需要执行这种编译。在通常情况下，能够单击主菜单下Build→Buildtc1-2.exe（或工具栏

按钮或按快捷键F7），直接生成调试版本程序就能够了。编译、连接完成后，tc1-2.exe已经是一个独立可执行程序，能够在Windows资源管理器中直接执行，也能够在VisualC++6.0集成开发环境中运行。单击主菜单下Build→Executetc1-2.exe（或工具栏

按钮或按快捷键Ctrl+F5），此时弹出一个控制台程序窗口，程序正确运行，如图1-14所表示。按任意键后返回VisualC++6.0集成开发环境。

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图1-13BatchBuild对话框 图1-14VisualC++6.0下程序运结果C语言程序设计实用教程第27页

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5．关闭工作区工作完成后，应该将工作保留下来，并关闭工作区，方便以后工作。单击主菜单下File→Saveall菜单命令保留全部文件，然后再单击File→CloseWorkspace菜单命令，关闭工作区。1.2.4两种编程工具比较（1）VisualC++6.0因为是在Windows98//XP下运行，含有图形窗口界面，所以比DOS下TurboC更易于操作。（2）因为VisualC++6.0集成太多功效，所以占用资源较多，不像TurboC2.0那样简练。（3）VisualC++6.0在对程序进行编译时所耗时间太长，远大于TurboC所耗编译时间。

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（4）使用VisualC++6.0编译程序会生成多个中间文件，最终得到可执行文件tc1-2.exe大小为153KB（调试版）及28KB（发行版）；而使用TurboC2.0编译程序生成中间文件较少，最终得到可执行文件tc1-1.exe大小仅为8KB，远小于VisualC++6.0生成文件。总而言之，对于C语言程序开发，TurboC2.0含有更大优势，所以提议使用TurboC2.0来进行C语言程序设计开发。不过对于习惯于在Windows下进行操作初学者，DOS下操作可能不太方便，所以，也能够在VisualC++6.0下进行C语言学习。本书中没有作尤其说明例子都可在TurboC和VisualC++6.0下正常运行，但为了便于初学者学习，在讲解时都以TurboC2.0为主，输出图形采取VisualC++环境下结果。最终有一点需要注意，在TurboC下数据/变量所占存放空间大小与VisualC++有所不一样，如int型变量在TurboC下编译时占2个字节，而在VisualC++6.0下编译时占4个字节。所以，在进行内存地址引用时会有所不一样。

C语言程序设计实用教程第29页1.3让程序正确运行起来

1.3.1程序中错误在编程时，不论程序规模大小，错误总是难免，这就需要对程序进行调试。实际上，调试和测试程序往往比编写程序花费更多时间。TurboC2.0和VisualC++6.0集成开发环境都提供了强大程序调试功效，在程序进行编译、连接时，会对程序中错误进行诊疗。程序设计极少有能够一次完成、没有错误，在编程过程中因为种种原因，总会出现这么或那样错误，这些程序错误也就是常说“Bug”，而检测并修正这些错误方法就是“Debug”（调试）。程序错误可分为三类：语法错误、运行错误和逻辑错误。（1）语法错误：语法错误是因为编程中输入程序不符合语法规则而产生，如表示式不完整、缺乏必要标点符号、关键字输入错误、数据类型不匹配、循环语句或选择语句关键字不配对以及对象属性错误使用等。语法错误通常在程序编译过程中出现提醒。（2）运行错误：运行错误是指程序在运行过程中出现错误，如进行除法运算时除数为零、数组下标越界、文件不能打开以及磁盘空间不够。这类错误在编译程序时普通是无法发觉。

C语言程序设计实用教程第30页1.3让程序正确运行起来（3）逻辑错误：程序运行后，没有得到预期结果，这说明程序存在逻辑错误。这类错误从语法上来说是有效，只是程序逻辑上存在缺点。比如，使用了不正确变量类型、指令次序错误、循环中起终值不正确以及不正确程序设计等，逻辑错误也会连带产生运行错误。通常，逻辑错误不会产生错误提醒信息，故错误较难排除，需要程序员仔细地分析程序，并借助VB提供调试工具，才能够找到犯错原因和排除错误。编译错误处理，则能够由集成开发环境所提供调试功效来完成，在程序进行编译时，编译工具会对程序中错误进行诊疗。编译诊疗错误分为三类：致命错误、错误和警告。致命错误：大多数是编译程序内部发生错误，发生这类错误时，编译中止，只能重新开启VisualC++集成开发环境。幸运是，这类错误极少发生，不过为了安全，编译前最好先保留工程。错误：通常是在编译时，由语法不妥所引发，比如缺乏括号、变量未申明等。产生错误时，编译程序会出现报错提醒，程序员依据提醒对源程序进行修改即可。这类错误是最轻易出现。警告：是指对被编译程序怀疑有错，但不确定，有时可强行编译经过。当出现编译错误时，应该仔细阅读错误提醒，并从中分析错误原因。

C语言程序设计实用教程第31页1.3让程序正确运行起来

1.3.2程序调试下面以TurboC为例，介绍怎样对有简单错误程序进行调试，使程序正确运行。1．代码编辑按前面所学方法，开启TurboC2.0环境，在编辑窗口中，输入以下程序代码。/***************tc1-3.c程序调试***************/#include"stdio.h" /*包含标准库文件stdio.h*/voidmain() /*程序入口，程序从这里开始执行*/{printf("Hollow,WelcometoTurboC); /*输出文字*/}这段代码很简单，所以程序代码内容在此不再解释，能够参见每行语句后注释。

C语言程序设计实用教程第32页1.3让程序正确运行起来2．程序调试程序代码输入完成后，按F9键，编译程序，结果如图1-15所表示。

图1-15编译错误C语言程序设计实用教程第33页1.3让程序正确运行起来在弹出编译提醒窗口中显示了相关信息，能够看到编译出现两处错误，即“Errors:2”，警告为零，即“Warnings:0”。按回车键，此时程序消息窗口被激活，在出现第一个错误（或警告）提醒语句行将以白色亮条高亮显示，同时，编辑窗口也会出现对应亮条，它标志了编译器给出错误（或警告）源代码所在位置。如图1-16所表示。在编译时，假如错误太多，为方便查看，能够按F5键放大消息窗口进行查看。

图1-16提醒错误（警告）所在位置C语言程序设计实用教程第34页1.3让程序正确运行起来这时能够用方向键上下移动消息窗口中亮条，同时能够看到编辑窗口中亮条也随之移动，以随时跟踪错误所在位置。在图1-16中能够看到，第一条错误提醒语句太长，不能在窗口中完全显示出来，此时可将方向键向右移动，以看到后面信息。将亮条移动到第一条错误语句上，按F6键，可切换到编辑窗口出现错误语句行。仔细查看，原来是“printf("Hollow,WelcometoTurboC);”语句中少输入了一个双引号（注：双引号和括号必须成对输入）。输入双引号，然后，按F9键再次进行编译（在这里，先不着急修正下一处错误，下面将知道为何要这么做），能够看到，此时弹出了编译成功（Success）消息，如图1-17所表示。

C语言程序设计实用教程第35页1.3让程序正确运行起来

图1-17编译成功C语言程序设计实用教程第36页1.3让程序正确运行起来从这个结果能够知道，程序中只有一处错误，编译器提醒两条错误消息，是由一个错误而引发。图1-18VisualC++中编译错误在程序中出现多条错误时，假如不能显著地看犯错误所在位置，当更正一条错误后，就应该先编译一下，以避开因为编译器缺点而产生错误提醒。当查找错误时，能够使用F6键在编辑窗口和消息窗口间往返切换，方便于查找错误。假如使用是VisualC++进行程序