C语言_清华课件 (1)

,第一章,C语言概述,本章要点,C语言的特点C程序的结构在计算机上运行C程序的方法,主要内容,1.1 语言出现的历史背景 1.2 程序的特点 1.3 简单的C语言程序介绍 1.4 运行程序的步骤和方法,1.1 语言出现的历史背景,C语言是国际上广泛流行的高级语言。 C语言是在B语言的基础上发展起来的。 B （BCPL）语言是1970年由美国贝尔实验室设计的, 并用于编写了第一个UNIX操作系统,在PDP 7上实现。优点：精练,接近硬件，缺点：过于简单,数据无类型。 1973年贝尔实验室的D.M.Ritchie 在B语言的基础上设计出了C语言，对B取长补短，并用之改写了原来用汇编编写的UNIX，(即UNIX第5版），但仅在贝尔实验室使用。,1.1语言出现的历史背景,1975年UNIX第6版发布,C优点突出引起关注。 1977年出现了可移植C语言编译程序 ，推动了UNIX在各种机器上实现 ，C语言也得到推广，其发展相辅相成。 1978年影响深远的名著The C Programming Language由 Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie 合著,被称为标准C。 之后，C语言先后移植到大、中、小、微型计算机上,已独立于UNIX和PDP，风靡世界,成为最广泛的几种计算机语言之一。,1.1语言出现的历史背景,1983年,美国国家标准化协会(ANSI)根据C语言各种版本对C的发展和扩充,制定了新的标准ANSI C ，比标准C有了很大的发展。 1988年K & R按照 ANSI C修改了他们的The C Programming Language。 1987年,ANSI公布了新标准87 ANSI C。 1990年，国际标准化组织接受了87 ANSI C为ISO C 的标准(ISO98991990)。 1994年，ISO又修订了C语言标准。 目前流行的C语言编译系统大多是以ANSI C为基础进行开发的。,1.1语言出现的历史背景,说明：不同版本的C编译系统所实现的语言功能和语法规则又略有差别，因此读者应了解所用的C语言编译系统的特点(可以参阅有关手册)。本书的叙述基本上以ANSI C 为基础。,1.2 语言的特点,（1）语言简洁、紧凑,使用方便、灵活。 32个关键字、9种控制语句,程序形式自由。 （2）运算符丰富。34种运算符 。 （3）数据类型丰富,具有现代语言的各种数据结构。 （4）具有结构化的控制语句 ，是完全模块化和结构化的语言。 （5）语法限制不太严格,程序设计自由度大。,1.2 语言的特点,（6）允许直接访问物理地址,能进行位操作,能实现汇编语言的大部分功能,可直接对硬件进行操作。兼有高级和低级语言的特点 。 （7）目标代码质量高,程序执行效率高。只比汇编程序生成的目标代码效率低10-20%。 （8）程序可移植性好(与汇编语言比)。基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。,1.2 语言的特点,解释1：C+是由于开发大型应用软件的需要而产生的，并不是所有的人都要去编写大型软件。 解释2：面向对象的基础是面向过程。C+是面向对象的语言，C是面向过程的，学起来比C语言困难得多，所以不太适合程序设计的初学者。,问题：既然有了面向对象的C+语言，为什么还要学习C语言？,1.3 简单的C语言程序介绍,#include void main( ) printf (“This is a C program.n“); ,/*文件包含*/ /*主函数 */ /*函数体开始*/ /*输出语句*/ /*函数体结束*/,说明： main-主函数名， void-函数类型 每个C程序必须有一个主函数main 是函数开始和结束的标志,不可省 每个C语句以分号结束 使用标准库函数时应在程序开头一行写：#include ,说明： 本程序的作用是输出一行信息: This is a C program.,例1.2 求两数之和 #include void main( ) /*求两数之和*/ int a,b,sum; /*声明，定义变量为整型*/ /*以下3行为C语句 */ a=123; b=456; sum=a+b; printf(sum is %dn,sum); ,说明： /*/表示注释。注释只是给人看的,对编译和运行不起作用。所以可以用汉字或英文字符表示，可以出现在一行中的最右侧，也可以单独成为一行。,说明： 输出一行信息:sum is 579,例1.3 求3个数中较大者。 #include void main( ) /* 主函数*/ int max(int x,int y); / 对被调用函数max的声明 */ int a, b, c; /*定义变量a、b、c */ scanf(d,d, /*输出c的值*/ ,程序运行情况如下： 8,5 (输入8和5赋给a和b) max=8 (输出c的值),int max(int x, int y) int z;if (x>y) z=x; else z=y;return (z);,max(int x,int y);,max(a,b);,说明：本程序包括main和被调用函数max两个函数。max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z。return语句将z的值返回给主调函数main。,1.3 简单的C语言程序介绍,C程序： (1) C程序是由函数构成的。 这使得程序容易实现模块化。 (2) 一个函数由两部分组成:函数的首部：例1.3中的max函数首部int max(int x,int y ) 函数体：花括号内的部分。若一个函数有多个花括号,则最外层的一对花括号为函数体的范围。 函数体包括两部分 ： 声明部分：int a,b,c; 可缺省 执行部分：由若干个语句组成。可缺省,1.3 简单的C语言程序介绍,注意： 函数的声明部分和执行部分都可缺省，例如： void dump ( ) 这是一个空函数,什么也不做,但是合法的函数。,1.3 简单的C语言程序介绍,小结： (3) C程序总是从main函数开始执行的,与main函数的位置无关。 (4) C程序书写格式自由,一行内可以写几个语句, 一个语句可以分写在多行上，C程序没有行号。 (5) 每个语句和数据声明的最后必须有一个分号。 (6) C语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成的。C对输入输出实行“函数化”。,1.4 运行程序的步骤和方法,1.4.1 运行程序的步骤 上机输入与编辑源程序 对源程序进行编译 与库函数连接 运行目标程序,1.4 运行程序的步骤和方法,1.4.2上机运行程序的方法 目前使用的大多数C编译系统都是集成环境(IDE)的。可以用不同的编译系统对C程序进行操作。 常用的有Turbo C 2.0、Turbo C+ 3.0、Visual C+等。 Turbo C+ 3.0：是一个集成环境，它具有方便、直观和易用的界面，虽然它也是DOS环境下的集成环境，但是可以把启动Turbo C+ 3.0 集成环境的DOS执行文件tc.exe生成快捷方式，也可以用鼠标操作。 Visual C+：也可以用Visual C+对C程序进行编译。,例：Turbo C+ 3.0的使用 将Turbo C+ 3.0编译程序装入磁盘某一目录下 例如： 放在C盘根目录下一级TC3.0子目录下。 进入Turbo C+ 3.0集成环境 在DOS环境下C:TC3.0>tc , 在Windows环境下找到可执行文件tc.exe，执行该文件。,主菜单：11个菜单项:File Edit Search Run Compile Debug Project Options Window Help,(2) 编辑源文件 新建：单击“File”菜单下 的“New”,修改：选择“File”“Open”(即单击“File” 的下拉菜单中的“Open”项，修改已有的源程序。,在编辑(EDIT) 状态下光标表示当前进行编辑的位置，在此位置可以进行插入、删除或修改，直到自已满意为止。,保存：在编辑(EDIT) 状态下光标表示当前进行编辑的位置，在此位置可以进行插入、删除或修改，直到自已满意为止。,(3) 对源程序进行编译 选择“Compile”(或“Alt+F9”)对源程序进行编译。,c1.cpp源程序，出现1个错误(error) ，0个警告(warming)。,(4) 将目标程序进行连接,选择菜单“Compile” “Link” ，如果不出现错误，会得到一个后缀为.exe的可执行文件。,(5) 执行程序选菜单“Run” “Run”( 或按“Ctrl+F9” 键)。 (6) 退出Turbo C+ 3.0环境选择“File”“Quit” 。,第二章,程序的灵魂-算法,本章要点,算法的概念 算法的表示 结构化程序设计方法,主要内容,2.1 算法的概念 2.2 简单算法举例 2.3 算法的特性 2.4 怎样表示一个算法 2.5 化程序设计方法,一个程序应包括两个方面的内容:,对数据的描述：数据结构(data structure) 对操作的描述：算法(algorithm),著名计算机科学家沃思提出一个公式: 数据结构 + 算法 = 程序,数据结构算法程序设计方法语言工具,完整的程序设计应该是:,2.1 算法的概念,广义地说，为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”。,方法1：1+2，+3，+4，一直加到100 加99次 方法2：100+(1+99)+(2+98)+(49 +51)+50 = 100 + 49×100 +50 加51次,对同一个问题，可有不同的解题方法和步骤,例： 求,2.1 算法的概念,为了有效地进行解题，不仅需要保证算法正确，还要考虑算法的质量，选择合适的算法。希望方法简单，运算步骤少。,计算机算法可分为两大类别： 数值运算算法：求数值解，例如求方程的根、求函数的定积分等。 非数值运算：包括的面十分广泛，最常见的是用于事务管理领域，例如图书检索、人事管理、行车调度管理等。,2.2 简单算法举例,例2.1: 求1×2×3×4×5,步骤1：先求1×2，得到结果2 步骤2：将步骤1得到的乘积2再乘以3，得到结果6 步骤3：将6再乘以4，得24 步骤4：将24再乘以5，得120,太繁琐,如果要求1×2××1000，则要写999个步骤,S1：使p=1。S2：使i=2。S3：使p×i，乘积仍放在变量p中，可表示为：p×ipS4：使i的值加1，即i+1i。S5：如果i不大于5，返回重新执行步骤S3以及其后的步骤S4和S5；否则，算法结束。最后得到p的值就是5!的值。,可以设两个变量：一个变量代表被乘数，一个变量代表乘数。不另设变量存放乘积结果，而直接将每一步骤的乘积放在被乘数变量中。设p为被乘数，i为乘数。用循环算法来求结果, 算法可改写：,S1：1p S2：3 i S3：p×i p S4：i+2 p S5：若i11，返回S3。否则，结束。,如果题目改为：求1×3×5××1000算法只需作很少的改动：,算法简练,用这种方法表示的算法具有通用性、灵活性。S3到S5组成一个循环，在实现算法时 要反复多次执行S3，S4，S5等步骤，直到某一时刻，执行S5步骤时经过判断，乘数i已超过规定的数值而不返回S3步骤为止。此时算法结束，变量p的值就是所求结果。,例2.2 有50个学生，要求将他们之中成绩在80分以上者打印出来。设n表示学号， n1代表第一个学生学号， 代表第i个学生学号。用G代表学生成绩 ， gi代表第i个学生成绩，算法表示如下:,