C语言程序设计概述.ppt

1 C语言程序设计 2 C语言程序设计课程简介 C语言是当今使用最广泛的高级语言 是操作系统 编译系统等大型复杂系统的首选语言 实践证明 用该语言编写的程序 灵活 方便 简洁 高效 数据结构丰富 功能齐全 C语言自问世以来 很快就流行于全世界 并为各种规模的通用计算机所必备 同时 C语言以其灵活方便的特点 成为培养学生计算机语言思维 了解计算机编程思想的最佳语言 它已被当今国内外众多主要高校列为各理工科专业必修课程 3 教学要求 达到三个层面的教学 掌握C语言的基本结构 各种数据类型和控制流程的语法 语义和语用 学习运用计算机语言进行程序设计的思想和方法 初步受到程序设计方法 技巧 风格和素养的训练 熟悉并掌握一些常用基本算法和C语言程序设计技术 培养学生利用C语言解决一般问题的程序设计能力 4 课时安排 第1章 C语言程序设计概述2课时第2章 数据类型 运算符和表达式6课时第3章 C程序的基本控制结构8课时第4章 数组8课时第5章 指针8课时第6章 函数8课时第7章 自定义数据类型4课时第8章 文件自修第9 10章自修 5 第1章C语言程序设计概述 1 1程序设计概述1 2C语言简介1 3C语言编程环境 6 教学目的和基本要求 要求学生了解程序语言及算法的概念 C语言特点 C程序开发过程 简单C程序结构 教学重点 C程序开发过程 简单C程序结构 7 1 1 1程序与程序设计语言 1 什么是程序 程序就是为实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令 一般分为系统程序和应用程序两大类 程序就是为使电子计算机执行一个或多个操作 或执行某一任务 按序设计的计算机指令的集合 对程序的描述 经常有如下等式 程序 数据结构 算法通俗的讲 程序就是一个用计算机语言描述的 可以由计算机执行的某一问题的解决步骤 1 1程序设计概述 8 2 什么是程序设计语言 程序设计语言通常简称为编程语言 是一组用来定义计算机程序的语法规则 它是一种被标准化的交流技巧 用来向计算机发出指令 一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据 并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动 可以分为机器语言 汇编语言和高级语言三大类 1 1程序设计概述 9 1 机器语言一种用二进制数 0 和 1 表示计算机各种操作的程序设计语言 如 加法指令 10000000减法指令 10010000特点 计算机可以直接识别和执行 效率高 节省内存 但难以阅读和记忆 1 1程序设计概述 10 2 汇编语言一种用助记符来表示各种基本操作的程序设计语言 如 ADDA BSUBA B特点 计算机不能直接识别和执行用汇编语言编写的源程序 它必须经过一个叫汇编程序的系统软件翻译成机器语言程序 即目标程序 后才能执行 1 1程序设计概述 11 3 高级语言一种用接近自然语言和数学语言的语法 符号描述基本操作的程序设计语言 高级语言编写的程序不依赖于具体的机器 提高了编程效率 计算机不能直接执行使用高级语言编写的程序 需用专门的翻译程序将其转换成机器语言程序后才能执行 1 1程序设计概述 12 1 1 2程序设计的一般过程 程序设计就是分析问题 编写程序 调试程序的过程 程序设计步骤如下 1 分析要解决的问题 明确任务 2 分析问题 建立数学模型 并选择合适的解决方案 3 确定数据结构和算法 数据结构 算法 程序 4 编写程序 5 调试程序 6 整理资料 交付使用 1 1程序设计概述 13 1 结构化程序设计方法设计程序时只能使用顺序 选择 循环三种基本结构 结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化 提倡清晰的结构 结构化程序设计方法的基本思路是 把一个复杂问题的求解过程分阶段进行 每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内 1 自顶向下 2 逐步细化 3 模块化设计 4 结构化编码 1 1 3程序设计的方法 1 1程序设计概述 14 2 程序设计的基本原则正确性 它是判断程序质量的首要标准 可靠性 程序在多次反复使用过程中不失败的概率 简明性 简明性的目标是要求程序简明易读 有效性 有效性就是要在一定的软 硬件条件下 反映出程序的综合效率 可维护性 程序的可维护可分为校正性维护 适应性维护和完善性维护 可移植性 程序主要与其所完成的任务有关 但也与它的运行环境有着一定的联系 软件的开发应尽可能远离机器的特征 以提高它的可移植程度 1 1程序设计概述 15 1 2 1C语言出现的历史背景 1978年由美国电话电报公司 AT T 贝尔实验室正式发表了C语言 早期的C语言主要是用于Unix系统 在C的基础上 1983年又由贝尔实验室的BjarneStrou strup推出了C C 进一步扩充和完善了C语言 成为一种面向对象的程序设计语言 C 目前流行的最新版本是BorlandC 4 5 SymantecC 6 1 和MicrosoftVisualC 2 0 C是C 的基础 C 语言和 语言在很多方面是兼容的 目前可在微机上运行的 语言版本主要有MicrosoftC C TurboC QuickC VisualC C 等版本 1 2C语言简介 16 1 2 2C语言的特点 1 C语言是中级语言将高级语言的基本结构和语句与汇编语言的控制和灵活性有机地结合 2 C语言是结构化语言代码及数据的分隔化 3 C语言功能齐全具有各种各样的数据类型 4 可移植性具有较高的移植性 1 2C语言简介 17 1 2 3C语言字符集 1 英文字母 大小写各26个 共计52个 2 十进制数 阿拉伯数字 0 9共10个数字 3 标点符号 逗号 分号 单引号 双引号 冒号 空格 左花括号 右花括号 回车 CR 等 半角西文符号 1 2C语言简介 18 4 空白符空格符 制表符 换行符等统称为空白符 特殊符号 通常指由1 2个符号组成的运算符 算术运算符 关系运算符 条件运算符 和赋值运算符 其他分隔符 1 2C语言简介 19 1 2 4C语言标志符与关键字 1 标识符用来标识变量名 符号常量名 函数名 类型名 文件名等的有效字符序列 类似于自然语言中各种事物的名字 C语言规定 标识符只能由字母 数字和下划线三种字符组成 且第一个字符必须为字母或下划线 1 2C语言简介 20 例如 以下标志符是合法的 22A lea 1 avg3 day ABCde43xyw8以下标志符是非法的 8Tea以数字开头 238出现非法字符 a b现非法字符 xy以 号开头 1 2C语言简介 21 2 关键字具有特定含义的的字符串 也称为保留字 用户定义的标志符不应与关键字相同 不能用来作自定义标识符 类似于自然语言中的有特定意义的单词 词汇 1 2C语言简介 22 由ANSI标准推荐的关键字有32个 常用的有 1 2C语言简介 与数据类型有关的 charintfloatdoublesignedunsignedshortlongvoidstructuniontypedefenumsizeof 与存储类别有关的 autoexternregisterstatic 与程序控制结构有关的 dowhileforifelseswitchcasedefaultgotocontinuebreakreturn 23 1 2 5C语言程序的基本结构 1 C源程序的基本结构例 C语言的经典例题 Hello world 具体程序代码如下 1 2C语言简介 includemain printf HelloWorld n 24 2 C语言程序的结构特点 一个C语言源程序可以由一个或多个源文件组成 一个完整的C程序由若干个函数组成 至少有且仅有一个main函数 每个函数包括 1 2C语言简介 25 语句必须以分号 作结束标志 但预处理命令 函数头和花括号 之后不能加分号 由 与 之间的内容构成C语言程序的注释部分 用预处理命令 include可以包含有关文件的信息 在C语言中区分大小写 如Main MAIN main maiN是不相同的 1 2C语言简介 26 3 书写程序时应遵循的规则一个说明或一个语句占一行 用 括起来的部分 通常表示程序的某一层次结构 一般与该结构语句的第一个字母对齐 并单独占一行 低一层次的语句或说明可比高一层次的语句或说明缩进若干格后书写 以便看起来更加清晰 增加程序的可读性 1 2C语言简介 27 1 3 1C语言程序的编译和执行 C程序的计算机执行过程 1 3C语言的编程环境 28 编辑编译运行 C程序的上机过程 1 3C语言的编程环境 29 1 3 2VisualC 6 0编程环境 1 VisualC 6 0VisualC 6 0不仅是一个C 编译器 而且是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境 integrateddevelopmentenvironment IDE VisualC 6 0由许多组件组成 包括编辑器 调试器以及程序向导AppWizard 类向导ClassWizard等开发工具 这些组件通过一个名为DeveloperStudio的组件集成为和谐的开发环境 点击进入VisualC 6 0主菜单画面 1 3C语言的编程环境 30 VisualC 大概可以分成三个主要的部分 1 DeveloperStudio这是一个集成开发环境 我们日常工作的99 都是在它上面完成的 2 MFCMFC也不是专用于VisualC BorlandC C Builder和SymantecC 同样可以处理MFC 3 PlatformSDK这才是VisualC 和整个VisualStudio的精华和灵魂 1 3C语言的编程环境 31 2 VisualC 6 0编程环境的使用 1 启动VisaulC 6 0 开始 程序 MicrosoftVisualStudio6 0 MicrosoftVisualC 6 0 1 3C语言的编程环境 32 2 新建 打开C程序文件 选择 文件 菜单的 新建 菜单项 单击 文件 标签 在左侧列表框中选中 C SourceFile 在右侧文本框中输入源程序的文件名和源程序文件保存的目录 路径 然后 按 确定 1 3C语言的编程环境 33 3 程序保存 在打开的VisualC 6 0界面上 可直接在编辑窗口输入程序 当输入结束后 保存文件 系统将按C 扩展名 CPP 保存 1 3C语言的编程环境 34 4 程序的运行 首先要对源程序进行编译 使用VisualC 编译 build 菜单 在下拉菜单中进一步选择编译 Compile 功能 也可使用快捷键Ctrl F7 1 3C语言的编程环境 35 保存文件时必须填入文件名 如 abc C 假如不指定扩展名 C VisualC 会把扩展名定义为 CPP 如果程序没有错误 窗口中不会显示出错信息 有时出现几个警告性信息 不影响程序执行 假如有致命性错误 双击某行出错信息 程序窗口中会指示对应出错位置 根据信息窗口的提示分别予以纠正 然后再进行编译 重复编辑 修改 编译的过程 直到错误消除为止 然后进行连接过程 使用VisualC 编译 菜单 在下拉菜单中进一步选择 组建 功能 1 3C语言的编程环境 36 最后 使用VisualC 编译 菜单 在下拉菜单中进一步选择运行功能 执行程序 当运行C程序后 将自动弹出数据输入输出窗口 按任意键将关闭该窗口 1 3C语言的编程环境 37 5 工作区管理当一个程序编译连接后 VisualC 6 0系统自动产生相应的工作区 以完成程序的运行和调试 若想执行第二个程序时 必须关闭前一个程序的工作区 然后通过新的编译连接 产生第二个程序的工作区 否则 运行的将一直是前一个程序 文件 菜单提供关闭程序工作区功能 执行 关闭工作区 菜单 1 3C语言的编程环境 38 1 3 3TurboC2 0编程环境 TurboC是美国Borland公司的产品 Borland公司是一家专门从事软件开发 研制的公司 由于TurboC2 0 简称TC2 0 是基于MS DOS的 存在诸如不支持鼠标操作 字体大小不能调整 文本复制步骤烦琐 必须另外启动UCDOS等中文环境才能支持中文输入输出等缺点 而这些缺陷或多或少影响了教学活动开展的效果 1 3C语言的编程环境 39 一般在教学过程中使用了一个基于TC2 0编译内核开发出来的编译环境 Win TC 实际上是对TC2 0的一个封装 对C语言的教学 使用该软件的主要优点有以下几点 1 由于Win TC是Windows程序 所以在其中进行鼠标操作 程序段的复制 中文输入输出等功能变得非常方便 2 支持字体大小的调整和C程序中各种关键字符的变色显示 这样教师在课程上演示程序的时候可以适当将程序的字体放大 方便坐在后排的学生的观看 1 3C语言的编程环境 40 3 Win TC消除了初学者设置工作目录的烦恼 自动设置好工作目录 程序编写好之后就可以直接编译运行 4 中文界面 提示出错信息也是中文的 消除了学生由于对英文的恐惧而造成的无法正确修改程序中的错误 5 支持在运行结果中显示中文 这样在程序中就可以输出中文的提示语句了 1 3C语言的编程环境 41 本章结束