C语言的基本要素ppt课件

1、2020/7/21,1,本书内容,第1章 基础知识 第2章 C语言的基本要素 第3章 变量名、数据类型、运算符和表达式 第4章 C程序基本控制结构 第5章 函数 第6章 数组和指针 第7章 递归 第8章 结构、联合、位运算和枚举类型 第9章 预处理命令 第10章 文件 第11章 高级话题 第12章 C89 Vs C99 实验 （待安排）,2020/7/21,2,变量定义、算术表达式、 赋值语句和while语句,本章主要内容,ARM Vector Table,FIQ,IRQ,(Reserved),Data Abort,Prefetch Abort,Software Interrupt,Undef

2、ined Instruction,Reset,1,3,2,第一个C语言程序,C语言程序的开发过程,4,for循环语句 、常量,5,字符的输入和输出操作 、函数,6,字符、整型数组和外部变量,2020/7/21,3,本章的节本要求,本章主要介绍C语言的核心要素，通过本章的学习读者会对C语言有一个整体的基本概念，并能够编制基本的C程序。 本章将主要集中在以下基本内容上：变量、常量、运算符、表达式、控制流、函数、以及基本的输入输出库函数等。 让初学者快速建立对C语言程序设计的整体概念，并能够编制一些简单有趣的C程序。,最常使用的20元素,2020/7/21,4,学习或者教学C语言最重要的第一步是让学

3、习者能够动手。 动手能够增强学习者的信心，而信心对学好C语言来说是重要的。 在阅读过程中，作者希望初学者把主要精力放在基本要素上，感觉有难度的内容可以先放一放。,2020/7/21,5,2.1 C语言程序的开发过程,第一步：编辑得到源程序。 第二步：编译得到目标码。 第三步：连接得到可执行代码。 第四步：装载运行程序得到结果。,程序开发调试过程,2020/7/21,6,2.2 第一个C语言程序,开发工具：VC+工具，或者Dev-C+工具等 。 其次，学会该工具的基本使用方法。 下面以“Hello World”程序为例： 例题2.1 输出“Hello World！”,2020/7/21,7,#i

4、nclude int main (void) printf(Hello World!n); return 0; ,预处理命令,主函数,被调函数,函数参数,函数返回值,2020/7/21,8,main( )函数是特殊函数。 任何C程序必须有且只能有一个main( )函数。 main( )函数可以放在C程序的任意位置。 C程序的运行必须从main( )函数开始，而且也在main( )函数中结束。 通过main这个名字才能找到将要执行的程序入口。,main,2020/7/21,9,函数就是组成C语言程序的一个一个的功能模块，就像房子是由一块块砖头搭建起来的一样，C程序就是由一个个的函数组建而来的。

5、函数是C程序的基本单位，一般一个函数完成某一个相对独立的功能。 在C语言中，满足函数定义格式要求的就是一个函数。 函数包括函数头和函数体两部分 。,2020/7/21,10,图2.1 函数定义的基本形式及函数调用的传值过程,函数参数的对应关系,2020/7/21,11,例题2.2 比较两个整数的大小,int Max (int x, int y); c = Max (a, b); int Max (int x, int y) ; ,声明时有类型,调用时无类型,定义时有类型,2020/7/21,12,C 程序的基本结构,1. C语言程序的注释 /*和*/中间所包含的任何内容即为注释部分。 2. m

6、ain( )函数及其返回值 是主函数的函数名，main( )函数名是操作系统调用C程序的入口。 3. 函数参数和返回值 int Max (int x, int y)”则有两个参数，一个是x，一个是y。,2020/7/21,13,2020/7/21,14,4. 函数体包含在函数名后面的一对大括弧“ ”之间的部分就是函数体。 构成函数体的基本要素，一般分为两种：一种是变量定义、声明语句；一种是可执行语句。 变量定义语句： int a, b, c; int z;,函数体大括弧 之间的内容。,2020/7/21,15,C程序的运行过程,假设例题22的每一条语句所对应的机器指令都只占据一个字节 。 那么

7、程序编译、连接、装载以后所对应的程序内存空间将抽象为如图2.2所示的结构。 同时，假定： 1. 假定计算机有两个读写头，一个是程序读写头；另一个是数据读写头。 2. 假定变量定义语句也会在程序中产生可执行代码,对应PC,对应SP,2020/7/21,16,PC,SP,2020/7/21,17,变量定义、算术表达式、赋值语句和while语句,完成一段数据转换任务： 它按照公式m = (1+3n+3n2+n3)，计算m的值。 当正整数n从0变化到99时，要求在终端上显示表格2.1的内容：,2020/7/21,18,表2.1 例题2.3的数值转换表,2020/7/21,19,例题2.3 数值转换程序

8、(第一版)：,在程序中，设计了两个函数： 一个是必不可少的main( )函数， 另一个是数据转换函数Convert( )，它完成公式m = (1+3n+3n2+n3)的计算。,注意结果的取值范围。,2020/7/21,20,将int改为long有什么好处？,int Convert (int x); int main (void) while ( n=bottom ) m = Convert (n); int Convert (int x) int z; z = 1 + 3*x + 3*x*x + x*x*x; return (z); ,2020/7/21,21,变量定义语句 :变量类型和变量名

9、列表 int top; int bottom; int step; int a, b, c;,变量类型,变量名列表,2020/7/21,22,表2.2 几种不同的数据类型,2020/7/21,23,赋值语句 ： top = 0; bottom = 99; step = 1; n = top;,将0赋值给top变量，并非代数运算的等于符号。,2020/7/21,24,算术表达式 ： z = 1 + 3*x + 3*x*x + x*x*x; /* 算术表达式 */,注意3x需要写为3*x。 C语言中3x时错误的。,2020/7/21,25,当时,while循环语句 ： while ( n=bott

10、om ) m = Convert (n); printf (%dt%dn, n, m); n = n+step; ,当型循环结构。,2020/7/21,26,while循环操作步骤： 1. 测试while后的条件表达式，如果条件不成立则退出while循环语句； 2. 如果条件表达式成立，则执行while后面的循环体部分（也就是while后大括弧之间的内容，如果循环体只有一个语句，也可以去掉大括弧，此时循环体就是while后的第一条语句）。 3. 转入1(进行下一次while循环)。,2020/7/21,27,表2.3 while循环时内存的变换过程,2020/7/21,28,显示输出函数pri

11、ntf( ) printf( )是一个通用的格式输出函数。它有两个输出参数，第一个参数是格式输出控制字符串，第二个参数是输出项，第二个参数可以缺省，也可以有多个输出项。 在第一个参数中的是格式控制字符，它控制后面参数中对应的输出项以后面字符对应的格式输出。,2020/7/21,29,d,n,t表示跳8个空格,2020/7/21,30,表2.4常用的输出格式控制字符,数字表示输出的域宽,字母表示输出数据类型,2020/7/21,31,2.4 for循环语句,用for( )循环实现while。如下： for ( n=top; n=bottom; n = n+step ) m = Convert (

12、n); printf (%dt%dn, n, m); ,For型循环,2020/7/21,32,基本语法格式如下： for ( 循环初值条件; 循环终止条件; 循环步进表达式 ) . ,两个“；”号分隔三个表达式。,2020/7/21,33,例题2.4 用for循环计算1到100的和。,sum = 0; for (i = 1; i=100; i=i+1) sum = sum+i; ,注意循环边界,2020/7/21,34,for循环的执行步骤一共四步，如下： 1. 首先执行循环初值表达式（只在进入for循环时执行一次，以后的每一次循环不再执行循环初值表达式）， 2. 其次判断循环终止条件表达式

13、。如果条件不满足则退出for循环语句。 3. 如果条件满足则执行循环体（for后大括弧之间的内容，当只有一个语句时，可以不加大括弧，此时循环体就是for后第一条语句）。 4. 执行循环步进表达式，转入2（进行下一次循环条件判断）。,2020/7/21,35,2.5 常量,程序中恒定不变的量，就是常量。 但是，直接在程序中使用数字表示常量，会给编程带来更大的麻烦： 第一，数目字的意义不明确，不便阅读； 第二，一旦这些常量有变化时，需要找到每一个数目字并进行修改，这不但麻烦而且容易出错。,有什么办法表示数目字常量吗？,2020/7/21,36,用#define定义宏,宏的定义格式如下： #defi

14、ne NAME 替换字符串 程序在编译预处理时，自动用“替换字符串”取代NAME。 例题2.5 数值转换( 第2版)： #define TOP 0 #define BOTTOM 99 #define STEP 1,符号表示常量,2020/7/21,37,for(n=TOP; n=BOTTOM; n=n+STEP ) m = Convert (n); printf (%dt%dn, n, m); /* n = n+STEP; */ ,在步进表达式中步进。,2020/7/21,38,用const定义常量,const int SINT_MAX = 65535; 就定义了一个常量，它与用宏定义的宏名是

15、有区别的：#define定义的宏名在编译前的编译预处理阶段用字符串替换宏名得到常量，这个常量在编译以后将位于只读程序存储区； 而const定义的常量将有对应的名字，它位于数据存储区。,const定义的常量有名字，位于数据区。,2020/7/21,39,2.6 字符的输入和输出操作,getchar( )和putchar( )函数 文本的输入/输出是按照字符流的方式来处理的。字符流实际就是字符序列它被分成若干行，每一行有零个或者多个字符，一行紧接一行，直到整个流结束。 int getchar(void); int putchar(int ch);,获取一个字符,输出一个字符,ch为int。,202

16、0/7/21,40,while(ch=getchar( ) != EOF) putchar(ch); ,ch为什么必须是int？可以是char吗？,2020/7/21,41,scanf( )和printf( )函数,scanf( )可用于输入字符、数值或者字符串等。 它有两个参数： 第一个参数是输入格式控制字符串， 第二个参数是输入项 。,scanf( )还有什么不可以输入的吗？,2020/7/21,42,char ch; int i; scanf(%c, ,函数参数个数可变,2020/7/21,43,基本的格式控制字符如下： %c代表字符型； %d代表整型； %u代表无符号整型； %ld代表

17、长整型； %f代表浮点型； %s代表字符串。,2020/7/21,44,gets( )和puts( )函数,char *gets(char *str); int puts(const char *str); 函数gets( )获取一个字符串直到回车返回 。 函数puts( )则将其参数str所代表的字符串写到显示屏上，并回车换行 。 函数原型中的const表示不可在该函数中修改该字符串的内容 。,puts自动回车,2020/7/21,45,2.6.2 文件拷贝,例题2.6 将从键盘输入的字符显示到终端上（第1版）。 ch = getchar( ); while (ch != EOF) putc

18、har(ch); ch = getchar( ); ,为何需要该语句？,2020/7/21,46,例题2.7 将从键盘输入的字符显示到终端上（第二版）。,/* ch = getchar( );*/ while (ch=getchar( ) != EOF) putchar(ch); /* ch = getchar( ); */ ,为何可去掉两处的getchar( )?,2020/7/21,47,(ch=getchar( ) != EOF的意义？ int getchar( ) int getch(void); int getche(void);,依据运算符的优先级解读语句的意义。,2020/7/2

19、1,48,2.6.3 字符计数,例题2.8 统计键盘输入的字符个数（第一版） lCount = 0; while ( getchar( ) != EOF ) + lCount; ,+运算符的意义？,2020/7/21,49,l1 = + lCount; l2 = lCount +; 例题2.9 统计键盘输入的字符个数（第二版）。 double dCount; for ( dCount=0; getchar( )!=EOF; +dCount) ; ,for循环实现,2020/7/21,50,2.6.4 行计数,例题2.10 统计从键盘输入的文本的行数 while (ch = getchar( )

20、 != EOF) if (ch = n) +dCountRow; ,while循环实现,注意”=”并非”=”,2020/7/21,51,if语句,单分支if语句，它控制if后面大括弧之间的语句是否执行。它分两步执行： 1. 首先求if后的条件表达式的“ch = n”的值。 2. 如果值为真，即条件表达式满足，则执行if后一对大括弧间的语句体“+ dCountRow”，如果值为假，即条件表达式不满足，则不予执行。,2020/7/21,52,2.6.5 单词计数,例题2.11 统计从键盘输入的字符个数、单词数和行数。,关键是如何判断一个单词。,2020/7/21,53,2.7 函数,函数可以将函数

21、的内部实现细节封装在函数内部。 例题2.12 定义函数Factorial ( unsigned n)用于计算n!。,函数具有一定的封装和隐藏性。,2020/7/21,54,抽象成更一般的形式如下： 函数名(, .) 变量定义部分; 可执行语句部分; ,一个带括弧的名字就是函数,2020/7/21,55,函数返回语句return的语法格式如下： return (返回值); /* 括弧可省*/ 当函数不需要返回值时，可以省掉return语句。 在新标准C99中，return语句必须带一个确定的返回值。,void以外的函数必带return语句。,2020/7/21,56,2.8 函数参数复制传值,参

22、数的传递都通过复制传值。在调用函数时，将实参复制一份传递给对应的形式参数 。 形参和实参各自占据不同的内存空间，对形参的任何改变都不会反作用于实参，也就是说对形参的任何改变都不会影响实参。,实参并非形参。,2020/7/21,57,我们来研究研究Pow( )函数，该函数计算xy，它有两种实现方式 。 int Pow(int x, int y) int i, p; p = 1; for (i = 1; i = y; +i) p = p * x; return p; ,注意y和i的作用。,2020/7/21,58,为了减少一个内存单元的使用，我们可以采用例题2.13中的设计，该设计就利用了函数的形

23、式参数不会影响实际参数这一特性，使形参y不但用于传值还用于函数内部计数。 例题2.13 设计Pow( )函数计算xy。,2020/7/21,59,int Pow(int x, int y) int p; for (p = 1; y 0; -y) p = p * x; return p; ,注意y的作用，取消了i,2020/7/21,60,图2.3 函数调用时的复制传值过程。,2020/7/21,61,2.9 字符数组和字符指针,数组是连续排放的数据类型相同的多个“对象”的集合。 while (有另外一行文本输入吗？) if (该行比以前找到的最长行还长吗？) (保存该行) (并保存该行的长度)

24、 打印最长的行,2020/7/21,62,例题2.14 获取输入的最长行，并打印该行。,在例题2.14中，主要有以下新的知识点： char lineMAXLINE; char longestMAXLINE; while (length = GetLine(line, MAXLINE) 0) if (length maxLen) StrCpy (longest, line); maxLen = length; ,数组的定义形式,2020/7/21,63,图2.4 字符数组和指针,指针指向数组的首地址,2020/7/21,64,图2.5字符数组存放字符串常量Goodn,注意0的存在，它有用吗？,2

25、020/7/21,65,2.9.2 字符指针,所谓指针，实际上就是内存单元的地址。由于内存单元存放的数据类型不同，因而指针的类型也有所不同。 字符指针（也就是char型指针）就是一个指向字符的指针，它实际上就是字符变量在内存单元的地址。 指针变量则是这样一个变量它专门用来存放变量的地址。某种类型的指针变量只能用于存放该种类型的指针。,2020/7/21,66,定义指针变量的方法如下： char ch； /* 定义了两个指针变量，其名字分别为p1、p2，它们可以指向char型变量 */ char *p1, *p2; p1 = ,指针就是地址,2020/7/21,67,p1和p2都指向了ch,2020/7/21,68,StrCpy: 将指针pSrc所指向的字符复制到指针pDest所指向的位置,void StrCpy(char *pDest, char *pSrc) int i; i = 0; while (*pDest+ = *pSrc+) != 0) ; ,该语句的语义实什么？,2020/7/21,69,