C语言入门经典(第四版)1-C语言编程69134

第01章 C语言编程,C语言是一种功能强大、简洁的计算机语言，通过它可以编写程序，指挥计算机完成指定的任务。我们可以利用C语言创建程序(即一组指令)，并让计算机依指令行事。 用C语言编程并不难，本书将用浅显易懂的方法介绍C语言的基础知识，读完本章，读者就可以编写第一个C语言程序了，其实C语言很简单。 。,1.1 创建C程序,C程序的创建过程有4个基本步骤或过程：编辑，编译，链接，执行。这些过程很容易完成(就像翻转手臂一样简单，而且可以随时翻转)，首先介绍每个过程，以及它们对创建C程序的作用 。 编辑 编译 链接 执行,1.1.1 编辑,编辑过程就是创建和修改C程序的源代码我们编写的程序指令称为源代码。有些C编译器带一个编辑器，可帮助管理程序。通常，编辑器是提供了编写、管理、开发与测试程序的环境，有时也称为集成开发环境(缩写为IDE)。,1.1.2 编译,编译器可以将源代码转换成机器语言，在编译的过程中，会找出并报告错误。这个阶段的输入是在编辑期间产生的文件，常称为源文件。 编译器能找出程序中很多无效或无法识别的错误，以及结构错误，例如程序的某部分永远不会执行。编译器的输出结果称为对象代码(object code)，存放它们的文件称为对象文件(object file)，这些文件的扩展名在Windows环境中通常是.obj，在Linux/UNIX环境中通常是.o。编译器可以在转换过程中找出几种不同类型的错误，它们大都会阻止对象文件的创建,1.1.3 链接,链接器(linker)将源代码文件中由编译器产生的各种模块组合起来，再从C语言提供的程序库中添加必要的代码模块，将它们组合成一个可执行的文件。链接器也可以检测和报告错误，例如，遗漏了程序的某个部分，或者引用了一个根本不存在的库组件。,1.1.4 执行,执行阶段就是当成功完成了前述3个过程后，运行程序。但是，这个阶段可能会出现各种错误，包括输出错误及什么也不做，甚至使计算机崩溃。不管出现哪种情况，都必须返回编辑阶段，检查并修改源代码。,1.2 创建第一个程序,本节先浏览一下创建C语言程序的流程，从输入代码到执行程序的所有4个步骤。在这个阶段，若不了解所键入的代码信息，别担心，笔者会解释每一个步骤。,1.3 编辑第一个程序,我们可以修改程序，在屏幕上输出其他信息，例如可以将程序改成： /*Program 1.2 Your Second C Program */ #include int main(void) printf("If at first you don't succeed， try， try， try again! ")； return 0; ,1.4 处理错误,犯错乃人之常情，没什么难为情的。幸好计算机一般不会出错，而且非常擅长于找出我们犯的错误。编译器会列出在源代码中找到的一组错误信息(甚至比我们想象的多)，通常会指出有错误的语句。此时，我们必须返回编辑阶段，找出有错误的代码并更正。 有时一个错误会使后面本来正确的语句也出现错误。这多半是程序的其他部分引用了错误语句定义的内容所造成的。当然，定义语句有错，但被定义的内容不一定有错 。,1.5 剖析一个简单的程序,编写并编译了第一个程序后，下面是另一个非常类似的例子，了解各行代码的作用： /* Program 1.3 Another Simple C Program - Displaying a Quotation */ #include int main(void) printf("Beware the Ides Of March!")； return 0; 。 注释 预处理命令 定义main（）函数 关键字,函数体 输出信息 参数 控制符,1.5.1 注释,上述示例的第一行代码如下：/* Program 1.3 Another Simple C Program - Displaying a Quotation */这不是程序代码，因为它没有告诉电脑执行操作，它只是一个注释，告诉阅读代码的人，这个程序要做什么。位于/*和*/之间的任意文本都是注释。只要编译器在源文件中找到/*，就忽略它后面的内容，一直到表示注释结束的*/为止。/*可以和*/放在同一行代码上，也可以放在不同的代码行上。,1.5.2 与处理命令,下面的代码行： #include /* This is a preprocessor directive */ 严格说来，它不是可执行程序的一部分，但它很重要，事实上程序没有它是不执行的。符号#表示这是一个预处理指令(preprocessing directive)，告诉编译器在编译源代码之前，要先执行一些操作。编译器在编译过程开始之前的预处理阶段处理这些指令。预处理指令相当多，大多放于程序源文件的开头,1.5.3 定义main（）函数,函数是两个括号之间执行某组操作的一段代码。每个C程序都由一个或多个函数组成，每个C程序都必须有一个main()函数因为每个程序总是从这个函数开始执行。因此假定创建、编译、链接了一个名为progname.exe的文件。执行它时，操作系统会调用这个程序的main()函数。,1.5.4 关键字,在C语言中，关键字是有特殊意义的字，所以在程序中不能将关键字用于其他目的。关键字也称为保留字。在前面的例子里，int就是一个关键字，void和return也是关键字。C语言有许多关键字，我们在学习C语言的过程中，将逐渐熟悉这些关键字。附录C列出了完整的C语言关键字表。,1.5.5 函数体,1.5.6 输出信息,例子中的main()函数体包含了个调用printf()函数的语句： printf("Beware the Ides of March!"); /* This line displays a quotation */ printf()是个标准的库函数，它将引号内的信息输出到屏幕上，在这个例子里，调用这个函数会显示引号内的一段警示语：双引号内的字符串称为字符串字面量。注意这行代码用分号作为结尾。,1.5.7 参数,包含在函数名(如上面语句中的printf()函数)后的圆括号内的项称为参数，它指定要传送给函数的数据。当传送给函数的参数多于一个时，要用逗号分开。在上面的例子中，函数的参数是双引号内的文本字符串。如果不喜欢例子中引号内的文本，可以改用自己想输出的句子。例如，使用马克白(Macbeth)的一句话： printf("Out，damned Spot! Out I say!"); 修改源代码后，必须再次编译及链接程序，才可执行。,1.5.8 控制符,反斜杠()在字符串里有特殊的意义，它表示转义序列的开始。转义序列可以在字符串中插入无法指定的字符，例如制表符及换行，或编译器在某些情况下会混淆的字符，例如双引号一般用于界定字符串。反斜杠后面的字符表示是哪种转义序列。在这个例子里，n表示换行。还有其他许多转义序列。显然，反斜杠是有特殊意义的，所以需要一种方式在字符串中指定反斜杠。为此，应使用两个反斜杠()。同样，如果要输出双引号，就用",1.6 用C语言开发程序,如果读者从未写过程序，对C语言开发程序的过程就不会很清楚，但它和我们日常生活的许多事务是相同的，万事开头难。一般首先大致确定要实现的目标，接着把该目标转变成比较准确的规范。有了这个规范后，就可以制订达到最终目标的一系列步骤了。就好比光知道要盖房子是不够的，还得知道需要盖什么样的房子，它有多大，用什么材料，要盖在哪里。这种详细规划也需要运用到编写程序上 。 了解问题 详细设计 实施 测试,1.6.1 了解问题,第一步是弄清楚要做什么。在不清楚应提供什么设施：多少间卧房、多少间浴室、各房间多大等等之前就开始建造房子，会有不知所措之感。所有这些都会影响建造房子所需的材料和工作量，从而影响整个房子的成本。一般来说，在满足需求和完成项目的有限资金、人力及时间之间总会达成某种一致。,1.6.2 详细设计,要建造房子，必须有详细的计划。这些计划能让建筑工人按图施工，并详细描述房子如何建造具体的尺寸、要使用的材料等。还需要确定何时完成什么工作。例如，在砌墙之前须先挖地基，所以这个计划必须把工作分为可管理的单元，以便执行起来井然有序。,1.6.3 实施,有了房子的详细设计，就可以开始工作了。每组建筑工人必须按照进度完成他们的工作。在下一阶段开始前，必须先检查每个阶段是否正确完成。省略了这些检查，将可能导致整栋房子倒塌。 当然，假使程序很大，可以一次编写部分。一个部分完成后，再写下部分。每个部分都要基于详细的设计规范，在进行下一个部分之前，应尽可能详细地检查每个部分的功能。这样，程序就会逐步完成预期的任务,1.6.4 测试,房子完成了，还要进行许多测试：排水设备、水电设施、暖气等。任何部分都有可能出问题，这些问题必须解决。这有时是一个反复的过程，一个地方的问题可能会造成其他地方出问题。,1.7 函数及模块化编程,到目前为止，“函数”这个词已出现过好几次了，如main()、printf()、函数体等。下面将深入研究函数是什么，为什么它们那么重要。 大多数编程语言(包含C语言)都提供了一种方法，将程序切割成多个段，各段都可以独立编写。在C语言中，这些段称为函数。一个函数的程序代码与其他函数是相互隔绝的。函数与外界有一个特殊的接口，可将信息传进来，也可将函数产生的结果传出去。这个接口在函数的第一行即在函数名的地方指定。,1.8 常见错误,错误是生活中的一部分。用C语言编写计算机程序时，必须用编译器将源代码转换成机器码，所以必须用非常严格的规则控制使用C语言的方式。漏掉一个该有的逗点，或添加不该有的分号，编译器都不会将程序转换成机器码。 即使实践了多年，程序中也很容易出现输入错误。这些错误可能在编译或链接程序时找出。但有些错误可能使程序执行时，表面上看起来正常，却不定时地出错，这就需要花很多时间来跟踪错误了 。,1.9 要点,1.10 小结,本章编写了几个C程序。我们学习了许多基础知识，本章的重点是介绍一些基本概念，而不是详细探讨C程序语言。现在读者应该对编写、编译及链接程序很有信心了。也许读者目前对如何构建C程序只有模糊的概念。以后学了更多的C语言知识，编写了一些程序后，就会清楚明白了 。,