C 语言程序设计
C 语 言 程 序 设 计,但愿她是你知识大厦的又一块基石。 但愿她是开启你智慧的又一把钥匙！,学习目的,学习掌握C语言的语法结构。 学习结构化程序设计的一般方法，提高分析能力和综合能力。 能够用C语言编程解决一定的实际问题。,语 法,语言基本元素、基本构词方法、 句法、结构等规则的集合。,算 法,解决特定问题的一般方法。,方 法,结构化程序设计的思想方法。,学习方法,第一章 C语言概论,1.0 高级语言的概念,机器语言,特点：二进制表示、面向机器、直接运行。,汇编语言,特点：符号化的机器语言、面向机器、翻译后运行。,高级语言,特点：类自然语言、面向问题、翻译后运行。,翻译系统,高级语言程序,二进制机器语言,2+3,010100100011,ADD 2,3,2+3,编译或解释程序。,1.1 C语言的特点,C语言是由Dennis M Ritchie和Brian W Kernighan于1972 年在B语言的基础上提出的，他们用C语言重写了在PDP 11小型 机上的Unix，并取得了成功。,C语言的特点： C语言具有完善的功能和非常高的效率。 C语言可以对硬件操作，是介于汇编语言和高级语言之间的一种语言。 C语言是结构化的程序设计语言。 C语言具有丰富的数据类型和运算类型。 C 语言具有良好的移植性。 C语言书写灵活，表达简洁。,1.2 C语言的基本程序结构,实例：输入两个数及其运算关系，输出运算结果。,#include void main(void) char ch; int a, b; int c; scanf(“%d%c%d”, ,int fun(int x,char op,int y) int z; switch(op) case +: z=x+y; break; case - : z=x-y; break; case *: z=x*y; break; case / : z=x/y; break; return z; ,主函数,子函数,程序是由函数组成的，函数是由语句组成的。其中主函数有且唯一，主函数名位main。子函数可有可无也可以有多个。,语言的系统构词必须用小写，用户构词可以大小写混用。,C语言的语句用；作为结束，因此一句可以用一行或几行书 写，但不能割裂构词。,各词之间用一个或几个space分隔。,1.3 C语言的词法, C语言的字符集,字母：A、a、B、b、Z、z 52个 数字符号：0、1、9 10个 特殊符号：+ - * / 20个,保留字,系统占用词（共32个） auto、break、case、char、const、continue、default、do、 double、else、enum、extern、float、for、goto、if、int、 long、register、return、short、signed、sizeof、static、 struct、switch、typedef、union、unsigned、void、volatile、 while 建议不要使用： define、undef、include、ifdef、ifndef、endif、line、error、 elif、pragma,标识符,作 用：用户为各种自定义数据命名。,组成规则：,字母和数字以及 下划线_ 组成。 以字母和 下划线_ 开头。 长度不超过31个字符。 不能使用保留字。,_iArea _fLoad iStatus faS,2Ab int ERROR！,注 意：系统区分大小写字母。,aBc Abc,1.4 计算机算法的概念,算法（Algorithm）的定义：,广义地讲：算法是解决问题的逻辑步骤，是对特定问题求解步骤的一种描述。 计算机算法：是用程序解决问题的逻辑步骤，是指令的有限序列。,只有通过算法能够描述出来的问题，才能够通过计算机求解。能够用算法描述的问题称为可以形式化的问题。,正确的算法有三个条件： 每个逻辑步骤有可以实现的语句来完成； 每个步骤间的关系是唯一的； 算法要能终止（防止死循环）。,算法举例,求数列n=1+2+m的值n,当n10000时结束。 步骤： n=0 m=0 m加1 n加m 判n是否大于10000 如果满足关系结束； 不满足关系继续执行。,欧几里德求m，n(mn)的最大公约数算法,m除以n的余数为k 如果k不为0，nm,kn 重复。 如果k为0，n为最大公约数。,算法与计算方法,计算方法（Computational Method）: 求数学近似解的方法，如SinX=X-X3/3!+X5/5!-X7/7!+ 算法(Algorithm)：逻辑步骤,过程。,算法的特征,有穷性：有限次完成；,确定性：各步骤之间的关系要确定；,有输入：有原始数据输入；,有输出：有结果输出；,可行性：可以编程实现；,高效性：执行速度快、占用资源少；,健壮性：对数据响应正确。,算法确定性举例,商店A,图书馆l,三岔路口b,如果走近路,如果路过医院,如果路过教室,医院h,教室s,死过程,ab if( d min)b l else if(to h)b h,h l else if (to s)b s,s l end,ab,if(to h)b h，h l,else if(to s）b s，s l,else if(d min)b l,end,算法的表示,自然语言 伪 代 码 流 程 图,1.5 程序流程图,概念：以特定的图形符号加上说明，表示算法的图 ，称为流程 图或框图。,规则：从上到下，从左到右。,符号及其意义：,端点框,流程线,连接点,处理框,判断框,I/O框,过程框,用框图描述函数 1 x 0 y = -1 x 0,start,输入x,A,x 0?,y=1,y=-1,yes,no,A,输出y,end,流程图描述算法举例,程序的开发过程,系统描述 需求分析 描述系统功能 结构分析 分析设计，算法描述 详细设计 编码 代码调试 单元测试 调试 系统测试 运行维护 Steve Mc Connell,上机过程,开始,编辑,编译,语法错？,yes,no,连接、运行,逻辑错？,yes,no,A,A,完成,1.6 程序设计的一般方法,1.7 预备知识,计算机中数值的表示方法,数值型数据的表示有三个要素： 数值的绝对值； 符号； 小数点。,计算机内部的量都是用二进制表示的。数学表示称为真值，计 算机内部的表示称为机器数。真值转换为机器数称为编码。,计算机的计数系统是有模系统。有模系统当计数值超过系统的 “模”时系统重新计数。,如：时钟从9点，调整到6点有两种方法：,9- 3=6,9+9=12+6 12位计数系统的模，3，9互为补数。,符号的表示：补码,计算机内部的量都是用二进制表示的。数学表示称为真值，计 算机内部的表示称为机器数。真值转换为机器数称为编码。,补码编码方式：2n+x。,8bit表示一个数：,+1010110,100000000 + 01010110,01010110,-1010110,100000000 - 01010110,10101010,最高位表示符号，其余位数表示数值。1代表-， 0代表+。,小数点的表示,定点纯小数,0.1010100,01010100,定点纯整数,-1010110,10101010,浮点表示,表示的量为： M2N,M称为尾数，用定点纯小数表示。 N称为阶码，用定点纯整数表示。,定点表示,字符的表示,计算机中字符数据，用ASCII码表示，如A表示成65。,约定的小数点位置。,约定的小数点位置。,用程序流程图描述算法 1 x 0 y = 0 x = 0 -1 x 0,思考题：,用框图描述，欧几里德求最大公约数算法。,从生活或学习中找出可以用算法描述的一件事，并加以抽象 的描述。,第二章 C语言基础,主 要 内 容,数据及其表示方法； 数据的基本运算； 基本输入输出。 以上三个问题是程序设计的最基本问题！,2. 0 预备知识,计算机中数值的表示方法,数值型数据的表示有三个要素： 数值的绝对值； 符号； 小数点。,计算机内部的量都是用二进制表示的。数学表示称为真值，计 算机内部的表示称为机器数。真值转换为机器数称为编码。,计算机的计数系统是有模系统。有模系统当计数值超过系统的 “模”时系统重新计数。,如：时钟从9点，调整到6点有两种方法：,9- 3=6,9+9=12+6 12位计数系统的模，3，9互为补数。,符号的表示：补码,计算机内部的量都是用二进制表示的。数学表示称为真值，计 算机内部的表示称为机器数。真值转换为机器数称为编码。,补码编码方式：2n+x。,8bit表示一个数：,+1010110,100000000 + 01010110,01010110,-1010110,100000000 - 01010110,10101010,最高位表示符号，其余位数表示数值。1代表-， 0代表+。,小数点的表示,定点纯小数,0.1010100,01010100,定点纯整数,-1010110,10101010,浮点表示,表示的量为： M2N,M称为尾数，用定点纯小数表示。 N称为阶码，用定点纯整数表示。,定点表示,字符的表示,计算机中字符数据，用ASCII码表示，如A表示成65。,约定的小数点位置。,约定的小数点位置。,2.1 基本数据类型,1/2 ？,数据是对客观事物特征的符号化表示，客观事物不同，表示的 方法也不同（人数以整数表示，圆面积用小数表示，灯的状态用开 关表示，信件要用文字表示），计算机的处理方法也不同，因此根 据程序处理的数据对象，应规定数据的类型。,计算机由于工程的限制，只能在有限精度和有限范围内在工程 上近似地描述操作的对象数据。,数据类型不同时：,数据的外部表示方式和内部存储方式不同； 表示的范围和精度不同； 对数据的处理方式不同。,C语言的数据类型,C语言的数据类型,基本类型,字符型 char,浮点型 float double,枚举型 enum,构造类型,数组、结构、联合。,指针类型,空类型 void,整 型 int,2.2 常量（Constant）及其类型,常量的概念,在程序中不能改变的量称为常量。常量的类型由数据的外部表 现形式确定。,常量的外部形式及其确定的类型,整型常量的表示,整型常量根据表示的范围可以有长整型和一般整型，还可以表 示为十进制、八进制、十六进制。其中八进制、十六进制不能有符 号。,一般整型的表示 进 制 表示举例 范 围 字节数 十 进 制 2304 -32768 +32767 2 八 进 制 04400 0 0177777 2 十六进制 0xaa00 0x0000 0xffff 2,长整型的表示 进 制 表示举例 范 围 字节数 十 进 制 -21234l -231 +231-1 4 八 进 制 04400l 0 01777777777 4 十六进制 0xaa00l 0x0000-0xffffffff 4,浮点型常量的表示（只有十进制表示）,浮点型常量有两种表示方式：小数表示方法，指数表示方法。 不区分单、双精度。,小数表示方式规则：一个小数点、符号和至少一位数字。,-2.0 1. 0.11113 -15.,
