《C语言程序设计》 课件 刘畅 第1章 C语言概述（加动画16：9）

第1章C语言概述1.3C语言程序案例1.4算法1.5C语言编程环境本章小结学生自我完善练习目录1.1程序设计的基本概念1.2C语言简介1.1程序设计的基本概念1．程序用计算机语言描述的算法称为计算机程序，或简称程序。2．程序设计语言程序设计语言可以分为机器语言、汇编语言、高级语言。1.1.1程序的概念1.1程序设计的基本概念计算机硬件能直接执行的是机器语言程序，机器语言都是二进制代码。汇编语言也称符号语言，用汇编语言编写的程序称汇编语言程序。而高级语言因为代码与人类语言相近，容易理解，成为现在主流编程语言。汇编语言和高级语言都必须编译成机器语言才能执行。高级语言程序设计经过多年的发展，分成两类：面向过程的程序设计和面向对象的程序设计。面向过程语言如Pascal和C等命令式语言；面向对象的程序设计语言如C++、Java、VisualC++、VisualBasic、VisualC#.net等。1.1程序设计的基本概念1.1.2程序设计的一般过程1．问题分析与描述。2．确定算法。3．编写程序代码。4．编译运行与调试。5．整理文档资料。1.1.2程序设计的一般过程1.1程序设计的基本概念

程序设计方法主要包括面向过程的程序设计和面向对象的程序设计方法。

面向过程程序设计是指把代码的编写看成是对数据加工的过程。采用的方法主要内容有：自顶向下，逐步求精。程序按功能划分为若干模块，这些模块形成调用的层次树状结构；模块间的关联尽可能的简单，模块的功能相对独立；每个模块均由顺序、选择和循环三种基本结构组成。Pascal语言、C语言属于面向过程语言的代表。1.1.3程序设计的方法1.1程序设计的基本概念

面向对象程序设计是在吸取结构化程序设计的一切优点的基础上发展起来的一种新的程序设计方法。它的本质是把数据和处理数据的过程当成一个整体——对象。其不同于面向过程的主要特点在于“代码重用”问题的解决方案。用“对象”描述事物，用“属性”和“方法”描述对象的特征和行为，用“类”抽象化“对象”。所以更容易理解和应用。Java、VisualC#.net属于面向对象语言的代表。1.1.3程序设计的方法1.2C语言简介C语言是贝尔实验室于20世纪70年代初期研制出来的，并随着UNIX操作系统的日益广泛使用，迅速得到推广。后来，C语言又被多次改进，并出现了多种版本。20世纪80年代初（1983年），美国国家标准化协会（ANSI）根据C语言问世以来的各种版本对C语言进行了发展和扩充，制订了ANSIC标准（1989年再次做了修订）。本书以ANSIC标准来介绍。

本书以TurboC2.0和VisualC++6.0为学习的平台，分别简称为TC和VC。这两个平台在C/C++学习与实验系统中能直接调用并运行，方便了在图形化操作系统下调试C语言的过程。因为部分程序在这两个平台运行结果不同，其不同之处在后面章节中都进行了说明。1.2.1C语言的发展1.2C语言简介（1）简洁紧凑、灵活方便。（2）运算符丰富。（3）数据结构丰富。（4）C是结构式语言。（5）C语法限制不太严格、程序设计自由度大。（6）C语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作。（7）C语言程序生成代码质量高，程序执行效率高。（8）C语言适用范围大，可移植性好。1.2.2C语言的特点1.2C语言简介1．一个说明或一个语句占一行。2．用花括号{}括起来的部分，通常表示了程序的某一层次结构。{}一般与该结构语句的第一个字母对齐，并单独占一行。3．低一层次的语句或说明可以比高一层次的语句或说明缩进若干字符后书写（一般缩进2个英文字符），以便看起来更加清晰，增加程序的可读性。1.2.3C语言的书写规则1.2C语言简介1．源程序C语言源程序的扩展名为“.c”。2．目标程序源程序经过编译程序翻译所得到的二进制代码称为目标程序，目标程序的扩展名为“.obj”。1.2.4C程序的几种类型文件1.2C语言简介3．可执行程序

目标程序与库函数连接，形成完整的可在操作系统下独立执行的程序称为可执行程序。可执行程序的扩展名为“.exe”（在DOS/Windows环境下）。

用户在编辑完C语言源程序文件（*.c）后，可以通过编译将源程序生成二进制的目标文件（*.obj）文件，然后再将目标文件连接生成可执行文件（*.exe）。1.2.4C程序的几种类型文件1.2C语言简介如表1-1所示是源程序、目标程序和可执行程序三者之间的对照关系表。如图1-1所示为C程序编辑、编译、连接和运行的全过程。1.3C语言程序案例【案例1-1】在计算机屏幕上输出“WelcometoCProgram!”。打开源程序程序运行结果1.3.1第一个C语言程序1.3C语言程序案例【案例1-2】从键盘输入一个圆的半径r，求该圆的面积和周长。打开源程序程序运行结果1.3.2定义符号常量C语言程序1.3C语言程序案例

如果C程序中不只一个函数，则必须有一个函数为主函数，执行时主函数会调用子函数，我们通过下面例程来了解有多个函数的C程序的结构。【案例1-3】从键盘输入两个整数，求这两个整数的和。打开源程序程序运行结果如下：1.3.3有多个函数的C语言程序1.4算法

计算机解决问题所依据的步骤称为计算机算法，或简称算法。正确的算法应具备以下四个基本特征。1．确定性。2．有效性。3．有穷性。4．输入输出。1.4.1算法概述1.4算法1．用流程图表示算法

流程图是用一组框图符号表示各种操作，也称框图。如图1-2所示。1.4.2算法的图形表示1.4算法

结构化程序设计有三种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构，循环结构又分为当型循环和直到型循环两种。三种结构化的流程图如图1-3所示。1.4.2算法的图形表示1.4算法2．用N-S图表示算法在N-S图中完全去掉了流程线，全部算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包含其他的从属于它的框，即由一些基本框组成一个大框。N-S图用图1-4所示的符号表示三种基本结构。1.4.2算法的图形表示1.5C语言编程环境1．安装不用安装，直接拷贝到某磁盘上就可以直接使用。2．编程环境屏幕上显示如图1-5所示。其中最上面一行为TurboC2.0主菜单，中间窗口为编辑区，再下面是信息窗口，最下面一行为参考行。1.5.1turboC2.0编程环境1.5C语言编程环境C语言中功能键F1～F10都是热键，其功能如表1-2所示。热键功能热键功能F1激活帮助窗口，显示与当前光标所在位置有关的操作提示信息F6切换活动窗口F2将当前文件以指定的文件名存盘F7调试程序，执行单步操作，可进入被调用函数热键功能热键功能F3装入指定文件F8调试程序，执行单步操作，不进入被调用函数F4将程序执行到光标所在的行暂停F9编译、连接源程序，生成可执行文件F5缩放当前窗口F10激活主菜单1.5.1turboC2.0编程环境1.5C语言编程环境还有几个常用的快捷键：

Ctrl+F9——运行程序

Alt+F5——用户界面，查看运行结果

Alt+F9（等价于Compile）——编译

Alt+X——退出TC

Ctrl+Y——删除光标所在的一行

Alt+F3——选择一个最近打开的一个文件提示：TC安装路径不同影响程序运行如果开始安装时没将TC系统安装在C盘根目录下，例如安装在D盘根目录下，这时就需要将“Directories”中的所有的路径都改为D:\TC\才能正常运行调试程序。1.5.1turboC2.0编程环境1.5C语言编程环境3．如何在TC中调试程序（1）设置断点（Ctrl+F8快捷键，菜单“Break/watch”→“Addwatch”）。断点就是要求程序暂停的一行，把光标移到这行，按Ctrl+F8快捷键，出现红色横条的行就是断点所在行，一个程序中可以设置多个断点。当再次按Ctrl+F8时，该断点被取消。按Ctrl+F9运行程序时，在断点处暂停，以便观察。如果在循环中设置断点，循环一次暂停一次。（2）单步运行（F7快捷键，菜单“Run”→“Traceinto”）。按一次F7，程序执行一步，然后暂停。一般先运行到设置断点处，再从断点处开始单步运行。1.5.1turboC2.0编程环境1.5C语言编程环境（3）即时计算表达式的值（Ctrl+F4快捷键，菜单“Debug”→“Evaluate”）。在程序暂停运行时，可以在对话框中输入感兴趣的表达式，看得到的值与预期的是否一致。（4）全程监视表达式的值（Ctrl+F7快捷键，菜单“Break/watch”→“Addwatch”）。先按F5快捷键打开监视（Watch）窗口，再按Ctrl+F7快捷键，输入要一直监视的表达式，可以在程序单步运行的过程中对每一步的结果进行监视。如果要清除监视的表达式，选择“Break/watch”→“Clearallbreakpoints”命令即可。1.5.1turboC2.0编程环境1.5C语言编程环境1．启动VisualC++6.0的集成开发环境选择“开始”→“程序”→“MicrosoftVisualStudio6.0”→“MicrosoftVisualC++6.0”命令，运行VisualC++6.0，进入VisualC++6.0集成开发环境窗口。2．创建一个空的控制台应用项目（1）选择菜单中的“文件”（File）→“新建”（New）命令，显示“新建”对话框，如图1-6所示。1.5.2VisualC++6.0编程环境1.5C语言编程环境（2）单击“工程”（Project）标签，在“工程”选项卡中选择“Win32ConsoleApplication”（Win32控制台应用程序）项。在“工程”（ProjectName）文本框中输入一个项目名字，如x1_1。单击“位置”文本框后的

按钮，将项目文件定位到“E:\C\x1_1”，如图1-6所示。（3）单击“确定”（OK）按钮，在弹出的“Win32ConsoleApplication-Step1of1”对话框中选择“Anemptyproject”选项，如图1-7所示。1.5.2VisualC++6.0编程环境1.5C语言编程环境3．建立C源程序文件在建立完项目之后，项目中没有任何文件，还需要在项目中添加新的源程序文件，步骤如下。（1）单击“文件”（File）→“新建”（New），弹出“新建”对话框，如图1-8所示。（2）在新建对话框的“文件”选项卡中选择“C++SourceFile”（C++源程序），并在右侧“文件”下面的文本框中填入文件名“x1_1.c”，单击“确定”（OK）按钮，完成新建的C源程序文件。此时会弹出一个空白的名为“x1_1.c”文本编辑窗口，允许用户输入程序代码。1.5.2VisualC++6.0编程环境1.5C语言编程环境4．编辑C源程序文件VisualC++6.0集成开发环境，被划分成四个主要区域：菜单和工具栏、项目工作区窗口、代码编辑窗口和输出窗口。1.5.2VisualC++6.0编程环境1.5C语言编程环境5．建立并运行可执行程序文件（1）单击编译工具条

上的生成工具按钮，可编译并运行程序。首先，单击工具栏中的

“Cmplile”按钮（或按组合键Ctrl+F7）进行编译，同时在编译窗口中显示编译的有关信息，再单击

“Build”（或直接按快捷键F7）按钮建立该应用程序，当出现：表示程序x1_1.exe可执行文件已经正确无误地生成了。（2）单击编译工具条

上的

“BuildExecute”按钮（或直接按组合键Ctrl+F5）即可运行刚才生成的x1_1.exe文件了，并显示运行结果。1.5.2VisualC++6.0编程环境1.5C语言编程环境1．安装C/C++程序设计学习与实验系统双击安装压缩文件tkc20125.zip（以2012版为例），打开tkc20125文件夹，双击里面的setup.exe安装文件，单击“下一步”按钮系统默认安装路径为“C:\JMSOFT\CYuYan\”，单击“下一步”按钮，快捷方式为“C与C++程序设计学习与实验系统”，单击“下一步”按钮，附加快捷方式，默认为选中“创建桌面快捷方式”，单击“下一步”按钮，开始安装。安装完毕单击“完成”按钮。此时在桌面上会建立一个“C与C++程序设计学习与实验系统”快捷方式

，软件安装完成。1.5.3C/C++程序设计学习与实验系统编程环境1.5C语言编程环境2．C/C++程序设计学习与实验系统编程环境在桌面上双击图标

“C与C++程序设计学习与实验系统”，打开实验系统界面。实验系统界面如图1-10所示。1.5.3C/C++程序设计学习与实验系统编程环境1.5C语言编程环境3．调试运行C程序打开实验系统，在代码编辑窗口中输入程序，单击工具栏中的“保存”按钮，弹出“保存”对话框，选择位置，输入源程序文件名，如x1_2.c，单击“保存”按钮，完成保存。在工具栏上单击“运行”

按钮，则弹出“运行”窗口，允许用户输入数据并运行。如果程序有错误，则在“提示窗口”中显示错误信息，并自动将光标停在错误行，让用户改正。1.5.3C/C++程序设计学习与实验系统编程环境1.5C语言编程环境4．设置编译器选项点击菜单中“工具”下面的“选项”，弹出“选项”对话框，如图1-12所示。在编译器中单击“TurboC2.0”，即可以使用TC编译程序，若将该选项下面的复选框“TC支持WIN7绘图”选中，则可以运行TC中的图形库文件应用程序；如果单击“VisualC++6.0”，则编译器会选择VC6。如图1-13所示。这两种编译器对绝大部分C语言程序运行结果是相同的，但有些地方不一样，我们在后面会进行分析讲解。1.5.3C/C++程序设计学习与实验系统编程环境本章小结

本章主要介绍了C语言的基础知识，主要包括程序设计的概念、算法的特点、程序设计算法的图形表示法（包括流程图表示法和N-S图表示法两种）、C语言的特点、TurboC2.0、VisualC++6.0、C/C++程序设计学习与实验系统三个集成开发环境、上机步骤和常用热键等，读者应熟练掌握