关关雎鸠南邮C语言课件第3章

关关雎鸠南邮c语言课件第3章C语言基础概念数据类型与运算符控制结构函数与模块化设计数组与字符串处理指针与内存管理contents目录01C语言基础概念

C语言历史与发展C语言的起源C语言最初是由丹尼斯·里奇（DennisRitchie）在1972年为开发UNIX操作系统而设计的一种高级编程语言。C语言的发展随着计算机科学的进步，C语言不断得到完善和发展，逐渐成为一种功能强大、表达力强、应用广泛的编程语言。C语言的标准化1983年，美国国家标准协会（ANSI）制定了C语言的标准，称为ANSIC。1990年，国际标准化组织（ISO）接受了该标准，并在1999年发布了新的C语言标准ISO/IEC9899:1999，也称为C99。简洁紧凑表达方式灵活运行效率高可移植性强数据类型丰富运算符丰富C语言只有32个关键字和9种控制语句，程序书写形式自由。C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符。C语言的数据类型有整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据类型的运算，并引入了指针概念，使程序效率更高。C语言提供多种运算符和表达式值的方法，对问题的表达可通过多种途径获得，其程序设计更主动、灵活。它语法限制不太严格、程序设计自由度大。C语言描述问题比汇编语言迅速、工作量小、可读性好、易于调试、修改和移植，而代码质量与汇编语言相当。C语言在不同机器上的C编译程序，80%以上的C编译程序可用。C语言特点与优势C语言应用领域系统开发C语言具有高效、灵活和可移植性等特点，因此被广泛用于系统级软件开发，如操作系统、编译器和嵌入式系统等。游戏开发C语言在游戏开发领域也有广泛应用，因为它能够直接操作硬件和图形库，实现高性能的游戏引擎和图形渲染。网络编程C语言在网络编程方面也有广泛应用，如实现网络协议栈、网络服务器和客户端等。嵌入式系统由于C语言具有高效、可移植和可控制硬件等特点，因此被广泛用于嵌入式系统的开发，如智能家居、工业自动化和医疗设备等。02数据类型与运算符基本数据类型整型（int）用于存储整数，包括正数、负数和零。浮点型（float、double）用于存储带有小数点的数值，其中double类型精度更高。字符型（char）用于存储单个字符，如字母、数字或特殊符号。布尔型（bool）用于存储逻辑值，即真（true）或假（false）。用于存储同一类型数据的集合，可通过索引访问每个元素。数组（array）用于存储不同类型数据的组合，可自定义结构体类型。结构体（struct）用于存储不同类型数据，但同一时间只能使用其中一种类型。联合体（union）用于定义一组命名的整型常量。枚举（enum）复合数据类型包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）和取余（%）等，用于进行基本的数学运算。算术运算符包括等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）和小于等于（<=）等，用于比较两个值的大小关系。关系运算符包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!）等，用于进行逻辑运算。逻辑运算符运算符与表达式包括按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）等，用于对二进制位进行操作。位运算符包括等于号（=）及其组合赋值运算符如加等于（+=）、减等于（-=）等，用于将右侧表达式的值赋给左侧变量。赋值运算符即三目运算符（?:），根据条件表达式的真假选择不同的操作。条件运算符用于将多个表达式连接起来，从左到右依次执行并返回最后一个表达式的值。逗号运算符运算符与表达式03控制结构按照代码的书写顺序，从上到下依次执行。顺序结构的概念顺序结构的实现顺序结构的特点通过赋值语句、输入输出函数等实现数据的处理和交互。程序执行流程清晰，易于理解和维护。030201顺序结构根据条件判断的结果，选择不同的代码块执行。选择结构的概念通过if语句、switch语句等实现条件判断和分支选择。选择结构的实现能够根据不同条件执行不同操作，实现程序的灵活控制。选择结构的特点选择结构循环结构的实现通过for循环、while循环、do-while循环等实现重复执行。循环结构的概念在特定条件下，重复执行某段代码，直到条件不满足为止。循环结构的特点能够简化重复的代码，提高程序执行效率。同时需要注意循环条件的设置，避免出现死循环等问题。循环结构04函数与模块化设计03函数原型声明在使用函数之前，需要进行函数原型声明，告诉编译器函数的名称、返回类型及参数列表。01函数定义在C语言中，函数是一段可以重复使用的代码块，用于执行特定的任务。函数定义包括函数名、参数列表和函数体。02函数调用通过函数名及所需参数来调用已定义的函数，实现相应功能。函数定义与调用123C语言支持多种参数传递方式，如值传递、指针传递和数组传递等。通过参数传递，函数可以接收外部数据并处理。参数传递函数执行完毕后，可以通过return语句返回一个值给调用者。返回值的类型应与函数定义时的返回类型一致。返回值在函数中定义的变量为局部变量，只在函数内部有效；在函数外部定义的变量为全局变量，可以在整个程序中访问。局部变量与全局变量参数传递与返回值将程序划分为若干个独立的功能模块，每个模块实现特定的功能。通过模块化设计，可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性。模块化设计将常用的函数封装成函数库，方便其他程序调用。通过函数库，可以实现代码的共享和复用，提高开发效率。函数库在模块化设计中，需要定义清晰的接口，明确模块的输入和输出。通过接口设计，可以降低模块之间的耦合度，提高系统的可扩展性和可维护性。接口设计模块化设计思想05数组与字符串处理一维数组定义01typearrayName[size];，其中type为数据类型，arrayName为数组名，size为数组大小。一维数组初始化02可以在定义时直接初始化，如`intarr[5]={1,2,3,4,5};`。一维数组操作03包括数组的赋值、访问、遍历等，如`arr[i]=i+1;`表示将数组第`i`个元素赋值为`i+1`。一维数组定义与操作typearrayName[rowSize][colSize];，其中rowSize为行数，colSize为列数。二维数组定义可以在定义时直接初始化，如`intmat[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};`。二维数组初始化包括数组的赋值、访问、遍历等，如`mat[i][j]=i+j;`表示将数组第`i`行第`j`列的元素赋值为`i+j`。二维数组操作二维数组定义与操作字符串比较使用`strcmp()`函数比较两个字符串的大小关系，返回值为正数、零或负数，分别表示第一个字符串大于、等于或小于第二个字符串。字符串输入/输出使用`scanf()`和`printf()`函数进行字符串的输入和输出，如`scanf("%s",str);`和`printf("%sn",str);`。字符串长度计算使用`strlen()`函数计算字符串长度，返回值为字符串中字符的个数（不包括结束符`0`）。字符串连接使用`strcat()`函数连接两个字符串，将第二个字符串连接到第一个字符串的末尾。字符串处理函数06指针与内存管理指针定义指针是一种特殊类型的变量，它存储的是另一个变量的内存地址。指针类型C语言中提供了多种类型的指针，如整型指针、浮点型指针、字符型指针等。指针操作通过指针可以间接访问和操作内存中的数据，包括取值、赋值、比较等操作。指针概念及操作在程序运行时，根据需要动态地分配和释放内存空间。动态内存分配概念C语言中提供了malloc()、calloc()、realloc()和free()等函数用于动态内存分配和释放。动态内存分配函数动态内存分配不当可能导致内存泄