《C程序的结构》课件

C程序的结构什么是C程序指令集合C程序本质上是一组由计算机可以理解的指令，这些指令告诉计算机执行特定的操作。数据处理程序使用数据来执行这些指令，并通过处理这些数据来解决特定问题或完成特定任务。逻辑结构C程序遵循特定的语法规则和逻辑结构，使计算机能够理解和执行指令。程序的基本组成部分代码C程序代码是构成程序的核心，包含了指令和数据结构。数据数据是程序操作的对象，包括变量、常量和数据结构。程序的执行过程1执行CPU逐条读取指令并执行2编译将源代码转换为机器码3链接将多个目标文件组合成可执行文件程序文件的构成1源代码文件包含程序员编写的C语言代码，以.c为扩展名。2头文件包含函数声明、宏定义、数据类型定义等，以.h为扩展名。3目标文件由编译器将源代码文件编译生成的机器代码，以.obj或.o为扩展名。4可执行文件由链接器将目标文件和库文件链接生成的最终可执行程序，以.exe为扩展名。编译和链接1编译将C源代码转换为目标代码2链接将目标代码与库函数连接成可执行程序头文件的作用定义和声明包含函数和变量的定义和声明，供程序调用。头文件中的定义和声明可以被多个源文件使用。预处理指令头文件可以包含预处理指令，例如#define，#include，#ifdef等。预处理指令可以根据编译环境来改变代码行为。类型定义头文件可以定义一些常用的数据类型，例如typedef，struct等。这些类型定义可以简化代码的编写，提高代码的可读性。变量的声明和定义声明告知编译器变量的类型和名称。定义为变量分配内存空间并初始化。变量的命名规则字母开头变量名必须以字母或下划线开头。字母数字组合变量名可以包含字母、数字和下划线。区分大小写C语言区分大小写，例如变量名“age”和“Age”是不同的。常量的定义1定义方式在C语言中，使用`const`关键字来定义常量。2优点使用常量提高代码的可读性和可维护性，同时增强代码的安全性。3示例例如，定义一个圆周率常量：`constdoublePI=3.1415926;`表达式和运算符表达式由运算符和操作数组成的代码片段，用于计算结果。运算符用于执行特定操作的符号，例如加号（+）、减号（-）、乘号（*）、除号（/）。赋值语句基本语法变量=表达式;赋值操作将表达式计算结果的值赋给左侧的变量。示例inta=10;//将10赋给变量a选择语句if语句当满足某个条件时执行特定代码块。else语句当if语句条件不满足时执行特定代码块。elseif语句在if语句之后添加多个条件判断，当if语句和前面的elseif语句条件都不满足时执行。switch语句当某个变量等于多个值中的某一个时执行特定代码块，可以简化多个if-else语句。循环语句1for循环在循环中，语句会重复执行多次，直到满足条件才停止。2while循环循环结构让代码更简洁，执行更有效率。3do-while循环循环语句可以控制代码的执行顺序，并重复执行某些操作。函数的定义和声明定义函数定义包含函数名、参数列表和函数体。声明函数声明告知编译器函数的存在，包括函数名、参数类型和返回值类型。函数的参数传递参数传递是指在函数调用时，将实参的值传递给形参的过程.C语言中采用值传递的方式，即在函数调用时，将实参的值复制一份传递给形参，形参的改变不会影响实参的值.通过指针可以实现按地址传递，将实参的地址传递给形参，形参的改变会影响实参的值.函数的返回值返回值的概念函数可以将计算结果返回给调用函数，这个结果称为返回值。返回值类型返回值的类型必须与函数定义中声明的类型一致，例如int、float、char等。return语句使用return语句将值返回给调用函数。数组的声明和初始化声明使用数据类型、数组名和方括号中指定的大小来声明数组。初始化在声明时使用花括号和逗号分隔的值来初始化数组。元素访问使用索引访问数组中的元素，索引从0开始。一维数组的应用存储数据一维数组可以用于存储相同类型的数据，例如学生成绩、商品价格等。排序和查找一维数组可以方便地进行排序和查找操作，例如冒泡排序、二分查找等。统计分析一维数组可以用于统计数据，例如计算平均值、最大值、最小值等。二维数组的应用1矩阵运算例如，矩阵的加减乘除运算可以使用二维数组来表示矩阵并进行相应的运算。2图像处理二维数组可以用来存储图像的像素数据，方便进行图像的缩放、旋转等操作。3游戏开发二维数组可以用来存储游戏地图的信息，例如地形、障碍物等。字符串的处理字符串定义在C语言中，字符串是以空字符('\0')结尾的字符数组，用来表示一系列字符。字符串处理函数C语言提供了一系列字符串处理函数，例如strcpy()、strcat()、strlen()等，用于复制、连接、获取字符串长度等操作。指针的基本概念内存地址每个变量在内存中都有一个唯一的地址，指针就是存储这个地址的变量。指向变量指针可以指向任何类型的变量，例如整型、字符型、数组或结构体。访问数据通过指针可以间接访问变量的值，从而改变其内容。指针的运算1加减运算指针加减一个整数，相当于移动指针指向的内存地址。2比较运算可以比较两个指针的大小，判断它们指向的内存地址。3取值运算使用*运算符可以获取指针指向的内存单元的值。动态内存分配1malloc在堆中分配内存2calloc分配内存并初始化为03realloc调整已分配内存的大小4free释放已分配的内存结构体的定义和使用结构体是一种用户自定义的数据类型，可以将不同类型的数据组合在一起。结构体变量可以包含多个成员，每个成员都有自己的数据类型和名称。可以通过成员访问运算符(.)访问结构体成员。共用体的定义和使用定义共用体是一种特殊的数据类型，它允许多个成员共享同一个内存空间。成员之间只能使用其中一个，在任何时刻，内存中只存储一个成员的值。用途共用体常用于节省内存空间，特别是当多个成员需要存储不同类型的数据时。例如，存储一个整数或一个浮点数，或者一个字符或一个字符串。枚举类型的声明1定义枚举类型使用enum关键字定义枚举类型，并指定枚举常量的名称。2分配值可以显式地为枚举常量分配整数值，如果没有指定，则从0开始自动分配。3使用枚举常量在程序中使用枚举常量来表示特定值，提高代码的可读性和可维护性。程序的输入和输出输入程序通过标准输入流(stdin)获取用户输入的数据，例如键盘输入。输出程序通过标准输出流(stdout)向用户展示结果，例如显示在屏幕上。格式化输出使用printf函数可以控制输出数据的格式，例如数字的精度和字符的对齐方式。预处理指令的使用包含文件使用#include指令将其他头文件包含到当前源文件中。宏定义使用#define指令定义常量或宏，方便代码的维护和修改。条件编译使用#ifd