第一章 C语言概述

第一章C语言概述§1.1程序、程序设计和算法§1.2C程序的构成§1.3C程序的上机步骤§1.1程序、程序设计和算法一、什么是程序1.程序的定义可以连续执行的一条条指令的集合。程序就是人与机器进行对话的语言，即程序设计语言。2.程序设计语言(1)机器语言：由0和1二进制代码构成指令和数据，可以被计算机直接识别和处理，这种语言编制的程序面向机器，执行速度，但编程困难，周期长，程序员记忆困难。(2)汇编语言：用助记符来代替二进制代码，编程较机器语言简单，程序需经过汇编才能被机器执行，它实质上也是面向机器的语言，直接处理所有硬件，是各种语言中最快又最有效的语言;容易理解、记忆。(3)高级语言：用接近人们习惯的自然语言和数学语言作为语言的表达形式，独立于机器，编程容易但源程序需经过翻译，变成机器代码才可被机器执行，因此执行速度较前两种要慢。FORTRANFORTRAN77FORTRAN90BASICANSI-BASICQBASICVISUAL-BASICDELPHIPASCALALGOLALGOL68SIMULA67SMALLTALKC++JAVAC#BCPLBC二、C程序C程序的实现是通过软件开发工具进行的，目前可以用VisualC++6.0或TurboC。所有语言源程序的实现都必须经历下面四个步骤：

1.编辑

3.连接4.运行2.翻译1.编辑是根据计算机语言的语法规则将算法与相应的数据输入到计算机中形成含原始代码的文本文件的过程。该文件称为源程序文件，扩展名为.c。通常C源程序的文件为两部分：接口文件也称为头文件）和实现文件(或源文件)，头文件的标准扩展名为.h，实现文件的标准扩展名为.c，系统最终将头文件插入到实现文件中即源文件.c中。文本是指由字母、数字、符号等组成的明白可读的字符信息，文本编译器可以用来建立、输入或修改文本。2.翻译高级语言的翻译程序有两种方式：一种是编译型的程序，另一种是解释型的程序。低级的汇编语言翻译程序对应一个汇编程序，汇编程序直接将汇编语言转换成机器语言，然后加工处理成目标代码，转换的中间环节最少。编译型的翻译方式为先把高级语言翻译汇编语言然后再将汇编语言翻译成机器语言。如FORTRAN、C和C++是编译型的程序。解释型的翻译方式是直接把高级语言在机器上运行，一边解释一边执行，如BASIC和JAVA是解释型的程序。编译型方式的优点是运行效率快、执行时间短;解释型的长处是占用内存少。3.连接连接过程是由连接程序进行的。连接程序用来把编译阶段分别编译产生的目标文件、系统原先提供的库文件或其它中间列表信息文件或二进制资源文件等连接在一起，形成一个整体运行的扩展名为.exe的执行程序。

连接过程可以进一步发现在编译阶段未能捕获的错误，如某个函数模块的遗漏，标识符的重复定义等。4.加载运行加载运行就是将执行程序从外存如硬盘或光盘中的机器指令转送到内存，以便机器执行,程序在执行之前必须先装入内存。三、算法数据结构+算法=程序1.算法的概念为解决一个问题而采取的方法和步骤。2.算法的分类(1)数值运算算法：求数值解，用于科学计算(2)非数值运算算法：用于事务管理领域3.算法的特性(1)确定性算法的每一步运算都必须有确切的定义，即每种运算所执行的操作都必须是确定的、无二义性的。(2)有穷性一个算法必须在执行了有穷的步骤之后结束。(3)有效性算法中的每一个步骤都应当能有效地执行，并得到确定的结果。(4)有零个或多个输入一个算法可以有0个或0个以上的输入，可提供算法操作的数据。(5)有一个或多个输出一个算法总能产生一个或多个输出，即算法的计算结果；没有输出的算法是没有意义的。4.算法的描述(1)自然语言描述法讨论：求三个数的最大值问题通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义性”。这种表示法往往不太严格，要根据上下文才能判断正确含义。(2)用伪代码表示伪代码是介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号，用其描述算法时，每行表示一个基本操作，不用图形符号，书写方便，格式紧凑，比较好懂。ifa>bthen把a交给maxelse把b交给maxifmax>cthen输出最大值maxelse输出最大值c(3)用流程图表示直观形象，易于理解，有传统流程图和N-S流程图两种形式。N-S流程图：在一个矩形框内完成算法的流程

说明。传统流程图：用一些不同的图例来表示算法

的流程。

(4)用计算机语言表示计算机执行的算法，必须遵循所用语言的语法规则。四、程序设计1.程序设计的步骤(1)确定数据结构：存放数据的数据结构(2)确定算法：针对数据结构来确定解决问题的步骤(3)编码：写出程序代码(4)调试程序：反复调试，得出正确结果。(5)整理资料2.程序设计方法(1)结构化程序设计方法也称为面向过程的程序设计POP(procedure-orientedprogramming)，其特点是基于功能分析，以算法为中心。

结构化程序设计的基本方法是：在设计程序时，本着从上到下、逐步求精的原则，将一个大的原始问题分解为多个可独立进行编程的小问题(即小模块)，如果某个模块还未精细到能直接进行编程的程度，则继续对它进行分解，直至能直接编程为止。每个模块只有一个入口和一个出口，这样不管编多大的程序，不管有多少人参加编写，都可以把他们的模块很自然地连接起来。有三种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构是指语句的执行顺序和它在程序中出现的次序是一致的，即一条语句执行完后紧接着执行它下面的那条语句。选择结构是根据一定的条件，把语句分成不同的分支，程序只执行其中一个分支，而不执行其他分支。循环结构是根据一定的条件，对某些语句重复执行。被重复执行的语句称为循环体。重复执行的次数可以预指定，也可以不指定，而由循环体中的变化所决定。顺序结构选择结构循环结构(2)面向对象程序设计方法基于结构分析，以数据为中心。§1.2C程序的构成一、简单例子1.打印一行文本＃include<stdio.h>main(){printf(″WelcometoC!\n″);return0;}2.求两个整数的和＃include<stdio.h>main(){intint1,int2,sum;printf(″Inputaninteger\n″);scanf(“%d″,&int1);printf(″Inputanotherinteger\n″);scanf(“%d″,&int2);

sum=int1+int2;printf(″sum=%d\n″,sum);}二、C程序的特点1.C程序是由函数构成的函数是C程序的基本单位，一个C源程序至少包含一个函数main，也可以包含一个主函数和若干个其它函数。函数可以是系统函数也可以是用户自己编制的函数。2.一个函数由两部分组成(1)函数的说明部分（函数首部）：包含函数名、函数类型、函数参数名、参数类型。(2)函数体 一对{}中的内容，包含定义部分（定义所用到的变量）和执行部分（由若干语句组成）。执行部分必须放在定义部分之后。3.一个C程序总是从main()函数开始执行，不论main函数在整个程序中的位置如何。4.C程序书写格式自由，一行内可以写几个语句，一个语句也可以写在多行上。5.每个定义语句和执行语句的最后必须有一个分号，分号是C语句的必要组成部分。

6.在程序中可以用/*……*/进行注释，对程序加以说明。7.程序中的最前面，以“#”开头的行，称为编译预处理命令行。所谓编译预处理就是在C编译程序对C源程序进行编译前，由编译预处理程序对这些编译预处理命令行进行处理的过程。§1.3C程序的上机步骤一、启动TURBOC只需执行TC.EXE文件,即可启动TURBOC进入TURBOC的操作界面。二、窗口组成TURBOC主操作界面由主菜单区、编辑窗口、信息窗口、热键区四部分组成。

1.菜单TURBOC的操作采用菜单驱动,主菜单包括File（文件操作）、Edit（编辑操作）、Run（运行操作）、Compile（编译操作）、Project（工程文件）、Options（编译选择）及Debug（跟踪排错）各项。2.热键热键区提供常用操作的快速功能键方式,如F1（帮助）、F2（保存文件）、F3（装入文件）、F5（缩放窗口）、F6（切换窗口）、ALT+F5（用户屏幕）、ALT+X（退出TURBOC）等。

3.主窗口当前操作窗口为主窗口（工作窗口）,主窗口为双线框表示,按F6可切换主窗口,按F5可缩放主窗口。4菜单选择方式一:按F10进入主菜单区,通过菜单项的大写字母选择相应菜单项,或通过光标控制键（→、←、↑、↓）移动高亮度光棒至相应菜单项,按回车选择相应菜单项。方式二:用热键ALT加相应菜单项的大写字母,选择相应菜单项。对子菜单项的选择,操作方法类似。三、编辑编辑在编辑窗口中进行,有多种方式进入编辑环境:方式一:选择Edit项。方式二:选择File项的子项New,用于编辑新程序。方式三:选择File项的子项Load,装入要修改的程序,用于修改程序。方式四:启动时采用快速启动方式。

四、编译TURBOC将编译、连接一道完成。按热键F9或选择Compile项进入编译。编译时发生错误,返回编辑步骤，修改程序后,再编译程序。五、运行按