《C语言程序设计》授课教案1.ppt

C C语言程序设计语言程序设计 课程性质：大学生公共必修课课程性质：大学生公共必修课 学习时间：学习时间：1 1学期学期 课堂教学课堂教学:36:36课时课时 机房实习机房实习:72:72课时课时 计分方式：平时成绩：计分方式：平时成绩：40%40%期终考试：期终考试：60%60%本书主要内容本书主要内容介绍介绍C C语言语言的的数据类型、运算符和表达式数据类型、运算符和表达式顺序结构和常用语句顺序结构和常用语句选择结构选择结构循环结构循环结构数组与结构数组与结构函数函数指针指针第一章第一章 C C语言程序设计入门语言程序设计入门一、计算机语言和指令一、计算机语言和指令 1.什么是计算机语言 2.什么是计算机指令二、二、C C语言的发展与特点语言的发展与特点 1.C语言的发展 2.C语言的特点三、简单的三、简单的C C语言程序介绍语言程序介绍 1.C语言的构成 2.函数的组成四、程序设计的基本概念四、程序设计的基本概念 1.程序设计 2.算法 3.结构化程序 4.结构化模块1 1.计算机语言和指令计算机语言和指令 能被计算机直接识别和执行的语言，称为能被计算机直接识别和执行的语言，称为计算机语计算机语言言。早期的计算机语言由二进制代码。早期的计算机语言由二进制代码0和和1组成，称为组成，称为机机器语言器语言。指令指令是指挥计算机进行某种操作的命令。指令的是指挥计算机进行某种操作的命令。指令的集合称为集合称为程序程序。机器语言难于读写修改，人们使用便于记忆的机器语言难于读写修改，人们使用便于记忆的符号代替符号代替0和和1组成的指令，于是产生了符号语言，组成的指令，于是产生了符号语言，即用一种助记符表示的面向机器的程序设计语言，即用一种助记符表示的面向机器的程序设计语言，称称汇编语言汇编语言。机器语言和汇编语言都是机器语言和汇编语言都是低级语言低级语言。低级语言的编写修改仍然复杂，并且效率不高，低级语言的编写修改仍然复杂，并且效率不高，因此出现了高级语言。因此出现了高级语言。高级语言高级语言是一种比较接近自是一种比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言。然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言。一般用高级语言编写的程序称为一般用高级语言编写的程序称为“源程序源程序”。BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等等都是高等等都是高级语言。级语言。2 2.C C语言的发展与特点语言的发展与特点 C C语言诞生于语言诞生于2020世纪世纪7070年代，最初是用于年代，最初是用于PDP-11PDP-11计算机上实现计算机上实现UNIXUNIX操作系统。操作系统。C C语言的发展语言的发展:19771977年出现了独立于机器的年出现了独立于机器的C C语言编译文本。语言编译文本。19781978年贝尔实验室正式发表了年贝尔实验室正式发表了C C语言。语言。19831983年年ANSIANSI为为C C语言制定了语言制定了ANSICANSIC标准，并于标准，并于19881988年完成。年完成。现今现今C C语言已成为世界上应用最广泛的计算机语言语言已成为世界上应用最广泛的计算机语言之一。之一。C C语言的特点语言的特点:C C语言是结构化程序设计语言语言是结构化程序设计语言C C语言具有丰富的数据类型语言具有丰富的数据类型C C语言语法简洁，运算符和库函数丰富语言语法简洁，运算符和库函数丰富C C语言具有低级语言的功能语言具有低级语言的功能C C语言程序移植性好语言程序移植性好3 3.简单简单的的C C语言程序介绍语言程序介绍例例1.11.1 在标准输出设备上显示在标准输出设备上显示 Hello World Hello World！/*program ex1_1.c /*program ex1_1.c 该程序的程序名为该程序的程序名为ex1_1.c*/ex1_1.c*/#include /*/*引用系统标准库函数，包含输入输出头文件引用系统标准库函数，包含输入输出头文件*/main()/*/*定义主函数定义主函数*/printf(Hello World！n);/*/*在屏幕上输出在屏幕上输出Hello world!Hello world!，光标移到下一行光标移到下一行*/3.1 3.1 C C程序的基本结构程序的基本结构v 一个一个C C程序是由若干源程序文件组成。一个程序是由若干源程序文件组成。一个C C的源程序文件的源程序文件是由若干个函数组成，函数是是由若干个函数组成，函数是C C程序的基本组成单位。程序的基本组成单位。一个一个C C程序无论包含多少个函数，都有且只有一个程序无论包含多少个函数，都有且只有一个主函数主函数main()。它是程序执行的入口，可以置于程序的任何位置。它是程序执行的入口，可以置于程序的任何位置。v 预处理命令、函数原型声明等均放在源程序的开始部位。预处理命令、函数原型声明等均放在源程序的开始部位。如上例中的如上例中的#include 声明语句放在程序的头部。声明语句放在程序的头部。v 分号分号是是C语句结束的标志，每个语句和数据定义后必须语句结束的标志，每个语句和数据定义后必须有一个分号。有一个分号。C程序书写格式自由，一行内可写一个或多个程序书写格式自由，一行内可写一个或多个语句；一个语句可以写一行或多行。语句；一个语句可以写一行或多行。v C程序严格区分大小写。程序严格区分大小写。标识符、保留字之间必须至少加一个空格以示分隔。标识符、保留字之间必须至少加一个空格以示分隔。v C程序总是从程序总是从main（）（）函数开始执行并结束的，与其位函数开始执行并结束的，与其位置无关。在函数内部按语句输入的先后顺序执行。置无关。在函数内部按语句输入的先后顺序执行。v /*/*/为注释。注释以为注释。注释以“/*”/*”开头，以开头，以“*“*/”/”结束，结束，中间为注释的内容。中间为注释的内容。如例如例1.11.1中：中：/*/*在屏幕上输出在屏幕上输出Hello world!Hello world!，光标移到下一行光标移到下一行*/是对语句是对语句printf(“Hello World！n”);的的注释注释3.2 3.2 函数的组成函数的组成 C C程序由函数构成，使用函数可以简化了主函数以及实现程序由函数构成，使用函数可以简化了主函数以及实现模块化程序设计，模块化程序设计，C C语言的函数可以分为三类：语言的函数可以分为三类：（1 1）主函数，名为）主函数，名为main()main()。每个程序中只能有一个、也必每个程序中只能有一个、也必须有一个主函数。无论主函数在什么位置，须有一个主函数。无论主函数在什么位置，C C程序总是从主函程序总是从主函数开始执行。数开始执行。（2 2）用户自定义函数，可有可无，数目不限。）用户自定义函数，可有可无，数目不限。例例1.31.3中的中的max(int x,int y)即为用户定义的函数。即为用户定义的函数。（3 3）C C语言提供的库函数，例如输出函数语言提供的库函数，例如输出函数printf()和输入函和输入函数数scanf()例如：例如：main()是最小的合法的是最小的合法的C C程序，但是它没有执行任何操作。程序，但是它没有执行任何操作。一个一个C C函数由函数由函数首部函数首部和和函数体函数体两部分组成。两部分组成。函函数数首首部部即即函函数数第第一一行行，包包括括函函数数名名、函函数数类类型型、函函数属性、函数形参名及形参类型。数属性、函数形参名及形参类型。例如函数定义语句：例如函数定义语句：int max(int x,int y)该该函函数数的的函函数数名名为为maxmax，函函数数类类型型为为整整型型(intint)，函函数数属属性性是是用用户户自自定定义义函函数数，函函数数的的形形参参名名为为x,x,y y，形形参参类类型型为为整整型型(intint)。函数体是由一对花括弧函数体是由一对花括弧“括起，包括对函数内的括起，包括对函数内的所用变量及函数进行的声明部分和由若干个语句组成的执行所用变量及函数进行的声明部分和由若干个语句组成的执行部分。部分。例例 求方程求方程axax2 2+bx+c=0+bx+c=0的根的根(设设b b2 2-4ac0)-4ac0)。1.1.提出问题提出问题：求方程求方程axax2 2+bx+c=0+bx+c=0的解。的解。2.2.定义数据结构：确定已知量（输入）、未知定义数据结构：确定已知量（输入）、未知 量（中间运算结构、输出），对这些参数进量（中间运算结构、输出），对这些参数进行描述，定义类型和数据的组织形式。行描述，定义类型和数据的组织形式。3.3.确定解决问题的算法。确定解决问题的算法。4.4.确定程序设计方法：结构化程序设计方法。确定程序设计方法：结构化程序设计方法。5.5.确定采用的程序设计语言和程序开发环境：确定采用的程序设计语言和程序开发环境：C C语言，语言，Borland CBorland C，简称简称BCBC。4.14.1 程序设计的步骤程序设计的步骤：4 4.程序设计的基本概念程序设计的基本概念4.24.2 算法算法算算法法:为为解解决决某某个个特特定定的的问问题题而而采采用用的的确确定定且且有有限的步骤。限的步骤。特点特点 ：有限性有限性确定性确定性可行性可行性有零个或多个输入有零个或多个输入有一个或多个输出有一个或多个输出有效性有效性算法的表示工具：算法的表示工具：流程图流程图流流程程图图:一一种种描描述述算算法法的的工工具具，是是用用一一些些图图框框表示的各种操作。表示的各种操作。特点：直观形象，易于理解。特点：直观形象，易于理解。常用流程图符号及含义如下：常用流程图符号及含义如下：流程线流程线连接点连接点判断框判断框处理框处理框输入输出框输入输出框起始框起始框例例 求解方程求解方程axax2 2+bx+c=0+bx+c=0的流程图。的流程图。p=-b/（2*a）disc=b*b-4*a*c输入输入a，b，c1x1=p+q，x2=p-qq=sqrt（disc）/（2*a）输出输出x1，x214.34.3 结构化程序设计结构化程序设计 任何复杂的算法，都可由三种基本结构组成。任何复杂的算法，都可由三种基本结构组成。即：即：顺序结构顺序结构、选择（分支）结构选择（分支）结构、循环结构循环结构 程序设计中规定：程序设计中规定：三种基本结构为基本单元，三种基本结构三种基本结构为基本单元，三种基本结构可以并列和互相包含，但不允许交叉，不允许可以并列和互相包含，但不允许交叉，不允许从一个结构直接转到另一个结构的内部，这种从一个结构直接转到另一个结构的内部，这种方法就是方法就是结构化方法结构化方法。结构化程序设计的特点结构化程序设计的特点：结构良好结构良好，逻辑清楚，逻辑清楚，易读易懂。易于，易读易懂。易于验证和纠错。验证和纠错。结构化程序只有一个入口，一个出口。结构化程序只有一个入口，一个出口。根据结构化方法方法进行的程序设计，就是根据结构化方法方法进行的程序设计，就是结构化程序设计结构化程序设计。结构化程序的三种基本结构结构化程序的三种基本结构 顺顺序序结结构构是是简简单单的的线线性性结结构构。程程序序执执行行时时按按语句的先后顺序执行。语句的先后顺序执行。其流程图为：其流程图为：语句语句1语句语句2顺序结构顺序结构语句语句1 1语句语句2 2 选选择择结结构构是是根根据据条条件件的的真真或或假假选选择择执执行行不不同同的操作内容。的操作内容。当条件为真时执行语句当条件为真时执行语句1 1；为假时执行语句；为假时执行语句2 2。其流程图为其流程图为：YN语句语句1语句语句2表达式表达式分支结构分支结构假假真真表达式表达式语句语句2语句语句1循环结构分当型循环和直到型循环两种形式。循环结构分当型循环和直到型循环两种形式。当当型型循循环环先先计计算算表表达达式式的的值值，为为真真时时执执行行语语句句1 1；再再返返回回计计算算，为为真真时时依依旧旧执执行行语语句句1 1，重重复复循循环环，直直到到表表达达式式的的值值为为假假时时退退出出循循环环。其其流流程程图如图图如图。循环结构循环结构A A（当型）当型）NY语句语句表达式表达式当表达式为真当表达式为真循环体循环体循环结构循环结构B（直到型）直到型）语句语句YN表达式表达式 直到型循环直到型循环先执行语句先执行语句1 1，再计算表达式的值；，再计算表达式的值；为真时依旧返回执行语句为真时依旧返回执行语句1 1，重复循环，直到表达，重复循环，直到表达式的值为假时退出循环。其流程图如图式的值为假时退出循环。其流程图如图。当表达式为真当表达式为真循环体循环体