《C程序的结构》课件

《C程序的结构》PPT课件contents目录C程序的基本结构C程序的流程控制C程序的复杂数据结构C程序的编译和运行C程序的调试和优化01C程序的基本结构程序入口010203程序执行从main()函数开始main()函数的返回值表示程序的执行状态程序入口：main()函数03变量值存储在变量中的实际数据01变量定义使用数据类型关键字声明变量，如int、char、float等02变量名标识符，用于标识变量变量定义函数定义使用函数名、参数列表和函数体来定义函数函数名标识符，用于标识函数参数列表传递给函数的输入参数，用于在函数内部使用函数体包含在花括号中的代码块，用于实现函数的功能函数定义02C程序的流程控制按照代码的先后顺序执行，是最基本的程序流程结构。顺序结构特点示例程序从上到下，按顺序执行。简单的算术运算、赋值语句等。030201顺序结构选择结构根据条件判断来决定执行哪一段代码。特点通过if、elseif、else等条件语句来实现。示例判断一个数是否为正数、负数或零。选择结构030201

循环结构循环结构重复执行某一段代码，直到满足特定条件为止。特点通过while、do-while、for等循环语句来实现。示例计算1到10的累加和、输出10次“HelloWorld”。03C程序的复杂数据结构数组是C语言中用于存储同一种数据类型的多个元素的集合。数组的索引从0开始，可以通过索引访问和修改数组中的元素。数组数组的大小在声明时确定，并且在整个程序运行期间保持不变。数组可以是一维或多维的，多维数组可以看作是嵌套的一维数组。02030401结构体结构体是C语言中用于组合不同数据类型的复合数据类型。结构体可以包含多个成员，每个成员可以是不同的数据类型。结构体的成员可以通过点运算符访问和修改。结构体可以包含其他结构体作为其成员，形成嵌套结构体。ABCD联合体在同一时刻，联合体只能存储其一个成员的值。联合体是C语言中用于在同一块内存位置存储不同数据类型的复合数据类型。联合体通常用于实现数据的压缩和数据的共享。通过使用联合体，可以在同一块内存位置存储不同的数据类型，以节省内存空间。04C程序的编译和运行词法分析将源代码分解为一系列的记号（tokens），例如关键字、标识符、操作符等。语法分析将这些记号组合成抽象语法树（AbstractSyntaxTree,AST）。语义分析检查源代码的语义是否正确，例如类型检查、函数和变量的声明等。中间代码生成将AST转换为中间代码，通常是三地址码。代码优化对中间代码进行优化，以提高生成代码的效率。目标代码生成将中间代码转换为机器代码或汇编代码。编译过程静态链接在编译时，将所有的目标文件链接成一个可执行文件或库文件。动态链接在运行时，将程序和它需要的库进行链接。链接的作用解决符号解析问题，合并各个目标文件的内容，形成完整的可执行文件。链接过程运行过程初始化寄存器执行过程设置程序计数器、堆栈指针等寄存器。CPU按照程序计数器的指示，逐条指令执行程序。加载程序开始执行返回操作系统将可执行文件加载到内存中。跳转到程序的入口点开始执行。程序执行完毕或遇到返回语句时，返回到操作系统。05C程序的调试和优化GDB调试器GDB是一个功能强大的Unix下的调试工具，可以用来调试C程序。使用GDB，可以设置断点、单步执行、查看变量值等，帮助定位和解决程序中的问题。Valgrind工具Valgrind是一个内存检测工具，可以帮助检测C程序中的内存泄漏、内存越界等问题。使用Valgrind，可以发现程序中的内存问题，提高程序的稳定性和可靠性。调试工具的使用减少函数调用过多的函数调用会增加程序的开销，可以通过减少函数调用次数来提高程序的执行效率。使用循环代替递归递归虽然简洁，但在处理大数据量时可能会造成栈溢出或效率低下的问题。使用循环代替递归可以提高程序的执行效率。避免重复计算重复计算会浪费计算资源和时间，可以通过将计算结果保存到变量中，避免重复计算。代码优化技巧缓存技术可以减少对数据库等外部存储的访问次数，提高程序的执行效率。使用缓存技术数据库查询是程序中耗时较多的操作之一，可以通