C语言第1章C语言概述.ppt

第一章C语言概述,兰州理工大学,第一章C语言概述,1.1C语言的起源1.2C语言是中级语言1.3C语言是结构化语言1.4C语言是面向程序员的语言1.5编译和解释1.6C语言程序结构1.7术语1.8几种集成编译环境,1.1C语言的起源,1.1C语言的起源,C语言的发展过程,CDennisRitchie(1973),BKenThompson美国贝尔实验室（1970）,BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage)MartinRichards英国剑桥大学（1967年）,BCPL和B语言不支持数据类型,C语言支持数据类型,1.1C语言的起源,C语言的发展过程ALGOL60-CPL-BCPC-B-C-标准C-ANSIC-ISOCALGOL60：一种面向问题的高级语言。离硬件较远，不适合编写系统程序。1963年，剑桥大学将ALGOL60发展成CPL（CombinedProgrammingLanguage)：CPL规模大，实现困难。1967年，剑桥大学的MatinRichards对CPL语言进行了简化，产生了BCPL语言。1970年，美国贝尔实验室的KenThompson对BCPL进一步简化成一种很简单接近硬件的语言-B语言。并用B语言写了第一个UNIX操作系统。B语言精练、接近硬件，但太简单，数据无类型。,1.1C语言的起源,C语言的发展过程ALGOL60-CPL-BCPC-B-C-标准C-ANSIC-ISOC1973年，贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出一种新的语言-C语言。C语言诞生后，很快用C语言改写Unix，并移植到其它计算机系统。1977年DennisM.Ritchie发表了不依赖具体机器系统的C语言编译文本可移植的C语言编译程序。1978年贝尔实验室正式发表了语言。同时由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的“THECPROGRAMMINGLANGUAGE”一书K/*printf(世界,你好n);*/getch();,1.6C语言程序结构,例2：/*exsampe2*/#includestdio.hmain()inta=5,b=6;intc=a+b;printf(%d,c);getch();,1.6C语言程序结构,C语言程序有以下特点：C程序都由一个或多个函数组成（C是函数型语言，函数是C语言程序的基本单元）；有且仅有一个main（）函数，称为主函数。它在程序开始运行时首先被调入执行。C程序是由一个个语句组成，语句均由分号“；”结尾；一行可以写多个语句；一个语句可以写在多行上；C程序用大括号“”表示程序的范围和层次关系。每个函数、复合语句都用一对大括号括起来；C程序的关键字（和变量）习惯上使用小写英文字母。而宏定义的“宏名”通常用大写字母；C程序通常会有#号开头的一些编译预处理代码行，如：包含头文件（*.h），宏定义等。程序可以有注释，用“/*/”或“/”标注。,1.6.1库和链接,C语言编译器的实现者已编写了大部分常见的通用函数，即标准函数库，以完成最常见的任务。标准函数库作为构成程序的基本构件。标准函数库中的库函数可以反复使用（调用）。链接器（Linker）把编写的程序同标准函数库中找到的目标码结合起来，称为链接（Link）。链接生成可执行程序。某些C编译程序带有自己的链接程序，有些则使用操作系统提供的标准链接程序。程序员也可以编写自己的函数，这些函数也可以放在一个库（可能是标准函数库，也可能是自己的函数库）中，反复使用（编译程序通常会提供一个库管理应用程序）。,1.6.1库和链接,函数库中的函数是可重定位（Relocaltable）的，意味着其中机器码指令的内存地址并未绝对确定，只有偏移量是确定的。把程序与标准函数库中的函数相链接时，内存偏移量被用来产生实际地址。,1.6.2分别编译,多数短程序都可以完全放进一个源文件；随着程序长度的增加，编译时间也大幅度增加（常使人无法忍耐）；因此，C语言允许将一个程序分块写在多个文件中，每一个文件可单独编译。分别编译的优点是，当程序代码改变后，只需重新编译改变了的文件，而不必重新编译全部程序。这可以节省大量时间。,1.6.3编译C语言程序,编译C语言程序包括以下三步：（1）程序设计（编辑源程序，或称源代码）；（2）程序编译（生成目标码）；（3）目标码与库函数链接，生成可执行代码。编译、链接与运行过程中通常会有错误，查错与改正错误的过程通常称为调试。大多编译程序提供一个集成开发环境(IntegratedDevelopmentEnvironmentIDE)，程序的编辑、编译、链接、调试与运行是一体化的。也有的编译程序没有集成开发环境，程序员必须用独立的编辑程序编程。某些字处理软件产生的文件含控制码和非打印字符（包括汉字及全角符号），编译程序会拒绝接受。,1.6.3编译C语言程序,右图是编译C语言程序的全过程。,1.6.4C语言的内存映象,一个已完成编译的C语言程序取得并使用四块在逻辑上不同、且用于不同目的的内存区域。第一块区域含有程序代码，相邻的一块内存区域存放全局变量；其它两块分别是：栈（Stack）：用来处理程序运行的许多事务，保存函数调用时的返回地址、函数的变元、局部变量以及CPU的当前状态。堆（Heap)：是一个自由内存区域，程序可利用C语言的动态分配函数，由此取得用于链表和树等数据结构所需要的内存。,1.6.4C语言的内存映象,图：,1.7术语,源代码（SourceCode）：用户可编辑、阅读的程序文本，源代码是C语言编译程序的输入。目标码（ObjectCode)：由源代码经编译器编译而产生的机器码。目标码是链接程序的输入。链接程序（链接器）（Linker）：可把分别编译产生的目标码与标准库函数链接为完整的可执行程序（.exe）的软件程序。函数库（Library）：存放可被用户程序引用的标准函数。包括所有I/O操作及其它有用的子程序。编译时（CompileTime）：编译时出现的事件。在编译期间出现的错误通常是语法错误。运行时（RunTime）：运行时出现的事件。,1.8几种集成编译环境,1.8几种集成编译环境,全国计算机等级考试-二级C语言程序设计（08版）,1.8.1VisualC+6.0运行环境,例子：,1.8.1VisualC+6.0运行环境,利用VisualC+6.0集成环境开发C程序的过程如下：1.启动VisualC+6.0环境2.编辑源程序文件3.编译和连接4.执行,1.8.1VisualC+6.0运行环境,1.启动VisualC+6.0环境,方法：单击“开始”-“程序”-“MicrosoftVisualstudio6.0”-“MicrosoftVisualC+6.0”命令，启动VisualC+，VC+6.0主窗口如下：,菜单栏,项目工作区,标题栏,输出区,工具栏,状态栏,文件编辑区,1.8.1VisualC+6.0运行环境,2.编辑源程序文件（1）建立新工程项目单击“文件”-“新建”，弹出“新建”对话框。单击“工程”选项卡；单击“Win32ConsoleApplication”选项；“工程”文件框中输入项目名，如“gc1”和“位置”框输入或选择新项目所在位置，单击“确定”按钮。弹出“Win32ConsoleApplicationStep1of1”对话框。单击“Anemptyproject”按钮和“完成”按钮。系统显示“新建工程信息”对话框。单击“确定”按钮。,1.8.1VisualC+6.0运行环境,2.编辑源程序文件,1.8.1VisualC+6.0运行环境,2.编辑源程序文件（2）建立新项目中的文件单击“文件”-“新建”，弹出“新建”对话框。选择“文件”选项卡。单击“C+SourceFile”选项，在“文件”文件框中输入文件名，单击“确定”按钮。系统自动返回VC6主窗口。显示文件编辑区窗口，在文件编辑区窗口输入源程序文件。,1.8.1VisualC+6.0运行环境,2.编辑源程序文件,1.8.1VisualC+6.0运行环境,3.编译和连接方法一：选择主窗口菜单栏中“编译”菜单项；系统弹出下拉菜单，选择“构件”菜单命令。方法二：单击主窗口编译工具栏上的“Build”按钮进行编译和连接。,1.8.1VisualC+6.0运行环境,4.执行方法一：单击“编译”菜单中“执行”命令。方法二：单击主窗口编译工具栏上的“BuildExecute”按钮来执行编译连接后的程序。,1.8.2TurboC2.0运行环境,TurboC2.0界面如下：,1.8.3WIN-TC运行环境,1.8.3WIN-TC运行环境,由于TurboC2.0(简称TC2.0)是基于DOS的，不支持鼠标操作、字体大小不能调整、文本复制步骤繁琐、不支持中文输入输出，故在教学过程中可以使用一个基于TC2.0编译内核的编译环境WIN-TC。WIN-TC实际上是对TC2.0的一个封装。主要优点有：由于WIN-TC是Windows程序，支持鼠标操作、程序段的复制、中文输入输出，非常方便。支持字体大小的调整、语法加亮。WIN-TC自动设置工作目录。中文界面，提示出错信息也是中文的。,1.8.4C与C+程序设计学习与实验系统,作业题,Page83,4。,