C语言程序设计课件：认识C语言

C语言程序设计

认识C语言第一节C语言的发展及特点

第二节C语言程序初探第三节C语言集成开发环境第一节C语言的发展及特点一、C语言的产生和发展C语言是国际上广泛流行的一种高级语言，它既有高级语言的功能，又具有机器语言的一些特性。C语言的前身是BCPL语言，1967年英国剑桥大学的MartinRichard推出BCPL语言(BasicCombinedProgrammingLanguage)。1970年贝尔实验室的K.Thompson以BCPL语言为基础，开发了B语言，并用B语言编写了Unix操作系统，在PDP-7计算机上实现。1972年贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出C语言，C语言既保持了BCPL语言和B语言的精练、接近硬件的优点，又克服了它们过于简单的缺点。1973年，K.Thompson和D.M.Ritchie合作把Unix的90%以上用C语言改写，并加进了多道程序设计的功能，称为Unix第五版，开创了Unix系统发展的新局面。1975年Unix第六版颁布后，C语言得到计算机界的普遍认可，从此，C语言与Unix系统一起互相促进并获得迅速发展。设计C语言的最初目的只是为了描述和实现Unix操作系统。而目前，C语言已独立于Unix系统，先后被移植到大、中、小型计算机及微机上。1978年B.Kernighan和D.M.Ritchie合作编写了经典著作TheCProgrammingLanguage，它是目前所有C语言版本的基础。1983年美国国家标准化协会(ANSI)对C语言的发展和扩充，制定了新的标准草案，即83ANSIC。1987年，ANSI又公布了新标准--87ANSIC。1989年，ANSI又公布了一个新的C语言标准一一ANSIX3.159-1989(简称C89)。1990年，国际标准化组织(InternationalStandardOrganization，ISO)接受C89，作为国际标准ISO/IEC9899：1990，通常简称为C90。1995年，ISO对C90作了一些修订，称为C95。1999年，ISO又对C语言标准进行修订，在基本保留原来的C语言特征的基础上，增加了一些面向对象的特征，命名为ISO/IEC9899：1999，简称为C99。但目前各软件厂商提供的C语言编译系统都未实现C99建议的功能，大多数是以C89为基础进行开发的。本书的叙述基本上以C89为基础。C语言功能强大、使用灵活，既可用于编写应用软件，又能用于编写系统软件，因此C语言问世以后得到迅速推广。自20世纪90年代初C语言在我国开始推广以来，学习和使用C语言的人越来越多，熟练掌握C语言成为计算机开发人员的一项基本功。二、C语言的特点C语言之所以能存在和发展并具有强大的生命力，成为程序员的首选语言之一，是因为它具有如下特点：①C语言既有高级语言的通用性及易写易读的特点，又具有汇编语言的“位处理”、“地址操作”等能力。这使C语言不仅像PASCAL、BASIC等高级语言那样用于应用软件的设计，还能像汇编语言那样用于计算机系统软件和控制软件的开发。②C语言是一种结构化程序设计语言，具有在丰富的数据结构、众多的运算符，这使得程序员能轻松地实现各种复杂的数据结构和运算；C语言所具有的体现结构化程序设计的控制结构和具备抽象功能及体现信息隐藏思想的函数，可以实现程序的模块化设计。③C语言具有良好的移植性。C语言程序本身并不依赖于计算机的硬件系统，只要在不同种类的计算机上配置C语言编译系统，即可达到程序移植的目的。第二节C语言程序初探一、经历第一个C语言程序【案例1-1】在屏幕上输出一行文本信息“ThisismyfirstCprogram.”。程序代码：#include<stdio.h>/*编译预处理命令*/voidmain()/*主函数*/{printf("ThisismyfirstCprogram.\n");/*在屏幕上输出文本信息*/}运行结果：ThisismyfirstCprogram.程序说明：①C程序由一系列函数组成，这些函数中必须有且只能有一个名为main的函数，这个函数称为主函数，整个程序从主函数开始执行。在本程序中，只有一个主函数而无其他函数。②程序第1行中的#include是编译预处理命令，放在源程序的最前面，用来提供输入输出函数的声明。“stdio.h”是C编译系统提供的一个文件名，stdio是“standardinput&output”的缩写，即有关“标准输入输出”的信息。③程序第2行中的main是主函数的函数名，main后面的一对小括号是函数定义的标志，不能省略。main前面的void表示此主函数是“空类型”，void是“空”的意思，即执行此函数后不产生一个函数值。④程序第4行的printf是C语言的格式输出函数。在本程序中，printf函数的作用是输出括号内双引号之间的字符串，其中“\n”代表换行符。第3行末尾的分号，则是C语句结束的标志。⑤程序第3行和第5行是一对大括弧，在这里表示函数体的开始和结束。一个函数中要执行的语句都写在函数体中。⑥位于/*…*/之间的内容是注释语句，用来帮助读者阅读程序，在程序编译运行时是不起作用的，注释语句可写在程序中的任何位置。二、认识C语言程序结构【案例1-2】计算两个整数之和。程序代码：#include<stdio.h>/*编译预处理命令*/voidmain()/*主函数*/{inta,b,sum;/*这是声明部分，定义a、b、sum为整型变量*/a=123;b=456;/*分别给a、b赋初始值*/sum=a+b;/*将a和b相加得到的和送到变量sum中保存*/printf("sumis%d\n",sum);/*输出sum的值*/}运行结果：sumis579程序说明：①程序第4行是声明部分，用来定义变量a，b和sum为整型变量，int代表“整型”(int是integer的简写)。②程序第5行是两个赋值语句，使a和b的值分别为123和456。③程序第6行执行a+b的运算，然后把a+b的结果赋予变量sum，现在sum的值为579。④程序第7行是输出语句，双引号中的“%d”是输入输出的“格式字符串”，表示输入输出时用“十进制整数”形式表示。printf函数中括号内逗号右面的sum是要输出的变量，在输出结果时它应代替“%d”，出现在“%d”原来的位置上。“\n”是换行符，实现回车换行。综合上述案例，总结C语言程序的一般形式如下：预处理命令部分voidmain(){声明语句部分执行语句部分}其中：预处理命令部分：书写程序相关的预处理文件。声明语句部分：用来定义程序中所用到的变量。执行语句部分：由若干语句组成，完成对数据的运算及各种处理。另外，C语言程序的书写要求区分大小写字符，C语言程序书写格式自由，一行内可以写多个语句，一个语句也可以分写在多行上。第三节C语言集成开发环境为了编译、连接和运行C程序，必须要有相应的C语言编译系统，常用的有TurboC2.0，VisualC++6.0、C-Free等。其中，TurboC2.0是用于DOS环境的，只能通过键盘选择菜单，使用不方便。近年来，不少人改用C++的编译系统（如C-Free、VisualC++6.0）对C程序进行编译。因为C++是从C语言发展而来的，对C程序兼容，一个C程序完全可以在C++集成环境中进行调试和运行。本书中的程序都是在C-Free环境下调试和运行的。一、C-Free集成开发环境介绍C-Free是在Windows环境中工作的，是一款专业化C/C++集成开发环境（IDE），利用它可以轻松地编辑、编译、连接、运行、调试C/C++程序。C-Free有英文版和中文版，二者使用方法相同，读者可到网站上下载。图1.1C-Free主窗口界面双击桌面上C-Free图标，进入集成环境，屏幕上出现C-Free的主窗口，如图1.1所示。主窗口从上至下依次是窗口标题栏、菜单栏、工具栏、标签栏、窗口工作区和状态栏。其中，窗口工作区又分为三部分，左上角的代码编辑器区，用于编辑C语言源程序。右上角是文件列表窗口区，列出了所有你已经打开的文件以及工程文件。下面是消息窗口区，用于显示调试程序的信息。【说明】

拖动窗格之间的分隔线，可以改变窗格的大小。

程序编辑区显示的程序模板方便用户编辑程序，程序语句前面的行号也是为了便于用户编辑程序，C语言并不需要这些行号。操作软件的窗口、菜单、工具、标签栏的方法与Windows应用程序中的一般操作方法相似，这里不再赘述。二、C-Free集成开发环境的使用（一）启动和退出1.软件的安装登陆C-Free的官方网站下载安装程序，运行其中的Setup.exe程序，按照屏幕提示信息操作，即可方便地完成软件的安装。2.软件的启动在Windows环境下，选择“开始”→“程序”→“C-Free”→“C-Free”命令，即可启动程序，进入软件的主窗口。如图1.1所示是在WindowsXP环境下启动软件的主窗口界面。3.软件的退出退出软件的方法与退出其它Windows应用程序的方法相似。只要用鼠标单击主窗口的“关闭”按钮，或选择“文件”→“退出”命令，即可方便地退出软件。（二）创建C程序C-Free提供了一个良好的创建C程序的集成环境，用户只要完成下列操作，即可创建自己的C程序。①新建C语言源程序。②保存源程序。③编译源程序，得到二进制代码的目标文件。④将目标文件与C语言的标准库函数连接，得到可执行文件。其中，编译程序和连接程序的功能通常由C语言编译系统提供。用户要做的工作就是正确编写C语言源程序，再使用C语言编译系统生成可执行程序。C语言源程序的默认扩展名是.C，C语言编译系统生成的目标文件的扩展名是.OBJ，生成的可执行文件的扩展名是.EXE。可执行文件可以脱离C语言编译系统直接运行，目标文件则不能直接运行。1.新建并保存C程序操作步骤如下：①在主窗口中，单击工具栏上的“新建”按钮，或选择“文件”→“新建”命令，进入主窗口界面。②在代码编辑器区输入案例1-1中的程序，如图1.2所示。图1.2输入程序语句③单击工具栏上的“保存”按钮，或选择“文件”→“保存”命令，保存正在编辑的C程序。软件将打开“另存为”对话框，在其中的“保存在”下拉列表框选择保存文件的文件夹“C源程序”，在“文件名”组合框输入主文件名“案例1-1.cpp”，“保存类型”下拉列表框的默认设置不变。最后结果如图1.3所示。图1.3保存程序④单击对话框中的“保存”按钮，保存源程序。【说明】因为C语言的源程序文件是文本文件，所以用户也可以使用文字处理软件创建文本文件的一般方法新建C语言源程序。注意：一个源程序文件只能存放一个程序。图1.4运行程序的结果运行C程序操作步骤如下：①单击工具栏上的“构建并运行”按钮，或选择“构建”→“运行”命令，或直接按快捷键F5，运行当前编辑的程序。运行程序时，将打开一个新窗口，如图1.4所示。②观察程序运行结果后，按任一键，返回主窗口。【说明】程序运行成功后，系统自动在程序所在目录中生成了相应的EXE文件。【试一试】运行文件夹“C源程序”中“案例1-1.exe”文件，观察程序运行结果，能看到如图1.4所示的结果吗？3.退出软件单击主窗口的“关闭”按钮，或选择“文件”→“退出”命令，关闭主窗口，退出软件，结束本次操作。完成以上操作后，检查“C源程序”文件夹中的文件，您会看到本例创建的三个文件：案例1-1.cpp、案例1-1.o、案例1-1.exe。其中，案例1-1.cpp是源文件，案例1-1.o是系统编译源文件生成的二进制代码目标文件，案例1-1.exe是系统连接目标文件和库函数生成的可执行文件。（二）修改C程序创建C程序时可能出现各种各样的错误，随着时间的推移也可能需要改变某个C程序的功能，这些都需要修改C程序。修改C程序的主要工作包括打开源程序文件，编辑源程序，保存编辑的结果，生成可执行文件等。1.打开源程序修改程序之前需要先打开程序。打开源程序文件通常使用如下方法：方法1：在文件列表窗口中双击对应的C程序文件名，可以打开选定的源文件。这种方法常用于打开最近编辑过的源文件。方法2