《C程序设计初步》课件2.pptx

C程序设计初步 制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第第1 1章章 C C程序设计概述程序设计概述第第2 2章章 数据类型和变量数据类型和变量第第3 3章章 控制语句控制语句第第4 4章章 函数和数组函数和数组第第5 5章章 指针和引用指针和引用第第6 6章章 高级编程技巧高级编程技巧第第7 7章章 总结总结 0101第1章 C程序设计概述 C程序设计简介C语言自1972年由Dennis Ritchie在贝尔实验室开发以来，已经历了近50年的发展。因其高效、灵活和功能强大，被广泛应用于操作系统、嵌入式系统、硬件驱动等领域。C语言的特点和优势C语言生成的代码在执行效率上表现出色高效性C语言提供了丰富的操作符和内置函数灵活性C语言编写的程序易于在不同平台间移植可移植性C语言允许直接访问硬件资源底层访问C语言的应用领域C语言因其卓越的性能和底层访问能力，被广泛应用于系统软件开发、嵌入式开发、硬件驱动编写、人工智能等领域。0202第2章 数据类型和变量 C程序的基本结构一个典型的C程序包括预处理指令、源代码文件、编译器指令和链接器指令。其中，预处理指令用于处理源代码中的宏定义，编译器指令将源代码转换为汇编语言，链接器指令将多个目标文件合并为一个可执行文件。变量和常量的声明和使用指定变量的类型和名称变量的声明给变量分配内存并赋值变量的赋值在程序中不可更改的值常量的定义在程序中使用变量进行计算和存储变量的使用控制语句的作用和用法根据条件执行代码块if语句重复执行代码块指定次数for循环在条件为真的情况下重复执行代码块while循环至少执行一次代码块，然后判断条件是否满足do-while循环编译过程和运行机制C程序的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段。编译器将源代码转换为机器码，然后由计算机的CPU执行。程序的运行机制涉及内存管理、堆栈分配、函数调用等方面。C语言的基本语法C语言的语法包括变量和常量的声明、控制结构、函数定义等。掌握C语言的语法规则是编写正确程序的基础。用于表示整数整型0103用于表示单个字符字符型02用于表示小数和分数浮点型变量和常量变量是程序中用于存储数据的容器，而常量是在程序中不可改变的值。正确使用变量和常量对程序的稳定性和效率至关重要。类型转换C语言中，类型转换是自动进行的，也可以通过强制类型转换来显式指定。理解类型转换的规则对于避免程序错误至关重要。运算符和表达式C语言提供了丰富的运算符，用于执行基本的数学运算、比较和逻辑运算。正确使用运算符和表达式对于程序的准确性和效率至关重要。0303第3章 控制语句 条件语句的选择和应用条件语句根据不同的条件执行不同的代码路径。在C语言中，我们主要使用if语句和switch语句。if语句根据条件的真假来执行相应的代码块；而switch语句则根据变量的值选择执行不同的代码块。条件语句的选择和应用是编程中非常基础且重要的一部分。条件语句的类型基本的条件判断if语句多条件判断switch语句 循环语句的概念循环语句的概念与应用与应用循环语句允许我们重复执行代码块，直到满足某个条件为循环语句允许我们重复执行代码块，直到满足某个条件为止。止。C C语言中最常用的循环语句有语言中最常用的循环语句有whilewhile循环、循环、do-whiledo-while循环和循环和forfor循环。这些循环语句在功能上有所区别，应用循环。这些循环语句在功能上有所区别，应用时需要根据具体需求选择合适的循环语句。时需要根据具体需求选择合适的循环语句。C语言中的循环语句条件满足时执行循环while循环条件至少执行一次循环do-while循环初始化、条件和步进for循环 循环的跳出循环的跳出使用使用breakbreak语句语句在满足某个条件时提前结束循在满足某个条件时提前结束循环环循环的继续循环的继续使用使用continuecontinue语句语句跳过当前循环的剩余代码，直跳过当前循环的剩余代码，直接进入下一次循环接进入下一次循环循环的优化循环的优化减少不必要的循环次数减少不必要的循环次数提高程序的效率提高程序的效率循环语句的嵌套和应用外层循环控制次数外层循环控制次数内层循环可以进行更细致的控内层循环可以进行更细致的控制制常用于多维数组或复杂操作常用于多维数组或复杂操作跳转语句的使用和注意事项跳转语句包括goto、continue和break。这些语句可以改变程序的执行流程。使用跳转语句时需要注意不要编写过于复杂的代码，以免导致程序难以理解和维护。goto语句会直接跳转到指定标签，可能会导致程序运行混乱；continue语句会跳过当前循环的剩余代码，直接进入下一次循环；break语句会提前结束循环或switch语句。跳转语句的类型无条件跳转goto语句跳过当前循环continue语句跳出循环或switchbreak语句 0404第4章 函数和数组 函数的定义和声明函数是组织好的，可重复使用的代码块，用于执行单一，或相关联的任务。在C语言中，函数通过声明和定义来实现。声明指定了函数的名称、返回类型和参数类型；定义实现了函数的具体功能。函数是编程中模块化的基础，使得代码更加简洁、易维护。函数的基本概念实现特定功能的代码块函数的定义指定函数的类型和参数函数的声明执行函数的功能函数的调用 数组的概念和作用数组是用于存储多个相同类型数据的容器。在C语言中，数组可以是一维的，也可以是多维的。一维数组用于存储同类型的多个数据；多维数组则用于存储矩阵或更高维度的数据。数组的概念和作用在编程中非常重要，它们使得数据管理更加方便和高效。数组的基本概念存储同类型数据的线性集合一维数组存储多维数据的集合多维数组 字符串和字符数组字符串是由零个或多个字符组成的序列。在C语言中，字符串通常以字符数组的形式存在。字符串的操作和处理在编程中非常常见，例如字符串的复制、连接、比较等。掌握字符串和字符数组的使用对于进行文本处理和数据传输等操作至关重要。字符串和字符数组的概念由字符组成的序列字符串存储字符串的数组字符数组 0505第5章 指针和引用 指针的基本概念指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。指针在C程序设计中非常重要，因为它们允许我们直接操作内存。指针的概念和作用包括：通过指针可以访问和修改内存中的数据，可以实现数组的随机访问，可以作为函数的参数传递，可以用来实现动态内存分配等功能。指针的声明和初始化指针变量声明的基本形式是：数据类型*指针变量名；例如：int*p；声明指针指针变量初始化时，可以赋予它一个地址值。例如：p&x；其中x是另一个变量的名称。初始化指针使用*操作符可以获取指针指向的地址值，使用&操作符可以获取指针本身的地址值。解引用和取地址操作 指针和数组在C语言中，指针和数组紧密相关。指针数组是一个数组，其元素为指针。指针数组的概念和作用包括：可以用来存储多个指针，方便对多个指针进行操作；可以用来实现多维数组，例如：int(*p)10；指针数组的声明和使用指针数组的声明形式是：数据类型(*数组名)数组长度；例如：int(*p)10；声明指针数组指针数组的元素是指向数据的指针，可以通过数组下标来访问这些指针，例如：p0=&x；使用指针数组例如，一个指向字符串的指针数组可以用来存储多个字符串，并方便地进行字符串操作。指针数组的应用示例 指针和函数在C语言中，指针可以作为函数参数和返回值。指针作为函数参数的用法：通过指针传递参数，可以实现对调用函数时传入的变量的直接修改。指针返回函数值的用法：通过指针返回多个值，或者返回一个复杂的数据结构，例如结构体。指针作为函数参数和返回值的用法例如：void modify(int*p);modify函数可以修改传入的指针所指向的值。指针作为函数参数例如：int*add(int a,int b);add函数返回两个整数之和的指针。指针返回函数值指针函数是一个指向函数的指针。通过指针函数，我们可以实现函数的动态调用，也可以实现多个函数的调用。指针函数的概念和作用 引用和指针引用是一个变量的别名，它和指针类似，但是引用必须指向一个已经存在的变量。引用的概念和作用包括：引用可以用来简化代码，可以实现函数的默认参数，可以用来实现指针的交换等。引用的声明和初始化引用的声明形式是：数据类型 引用名=变量名；例如：int&r=x；声明引用引用必须在声明时初始化，否则它将是一个未定义的值。初始化引用引用和指针都是用来表示变量的别名，但是引用必须指向一个已经存在的变量，而指针可以指向任意地址。另外，引用只能被赋值一次，而指针可以被重新赋值。引用和指针的区别和联系 结构体的基本概念结构体是一种复合数据类型，它允许我们将不同的数据类型组合成一个单一的实体。结构体的概念和作用包括：结构体可以用来表示现实世界中的对象，可以实现数据的封装和隐藏，可以方便地进行数据传输和通信。结构体的声明和定义结构体的声明形式是：struct 结构体名 成员列表；例如：struct Person int age;char*name;；声明结构体定义结构体时，需要为每个成员分配内存空间。例如：struct Person p；定义结构体结构体的成员可以通过点操作符来访问，例如：p.age=10；结构体的成员和访问 结构体数组和指针结构体数组是一个数组，其元素为结构体。结构体数组和指针的关系包括：结构体数组可以通过指针来访问，指针数组可以用来存储多个结构体指针。结构体数组的声明和使用结构体数组的声明形式是：struct 结构体名 数组名数组长度；例如：struct Person p10；声明结构体数组结构体数组的元素是结构体，可以通过数组下标来访问这些结构体，例如：p0.age=10；使用结构体数组结构体数组可以通过指针来访问，指针数组可以用来存储多个结构体指针。结构体数组和指针的关系 文件的基本概念文件是存储在磁盘上的数据集合。文件的概念和作用包括：文件可以用来存储程序的源代码，可以用来存储程序的执行结果，可以用来存储程序的配置信息等。文件的打开和关闭可以使用fopen函数打开文件，其原型为：FILE*fopen(const char*path,const char*mode);打开文件可以使用fclose函数关闭文件，其原型为：int fclose(FILE*stream);关闭文件 文件的读写操作文件的读写操作包括读取文件内容和向文件写入内容。文件的读操作可以使用fread函数，写操作可以使用fwrite函数。文件的定位操作可以使用fseek函数对文件进行定位，其原型为：int fseek(FILE*stream,long offset,int whence);文件定位可以使用ftell函数获取当前文件位置，其原型为：long ftell(FILE*stream);文件位置的获取可以使用fflush函数刷新文件指针，其原型为：int fflush(FILE*stream);文件指针的刷新 第六章 结构体和文件操作结构体和文件操作是C程序设计中的重要内容。结构体可以用来表示复杂的数据类型，文件操作可以用来读写磁盘上的数据。本章将介绍结构体和文件操作的基本概念和用法。结构体和文件操作的用法结构体可以用来表示现实世界中的对象，可以实现数据的封装和隐藏，可以方便地进行数据传输和通信。结构体的使用文件操作可以实现对磁盘上数据的读写，可以实现程序的配置信息的存储和读取，可以实现程序的执行结果的存储和读取。文件操作的实现结构体和文件操作可以结合使用，实现对结构体数据的读写，例如：struct Person p；fprintf(fp,%d%s,p.age,p.name)；结构体和文件操作的结合 0606第7章 高级编程技巧 动态内存分配的动态内存分配的概念与作用概念与作用动态内存分配允许我们在程序运行时申请和释放内存。这动态内存分配允许我们在程序运行时申请和释放内存。这对于处理不确定大小的数据集或需要动态创建数据结构的对于处理不确定大小的数据集或需要动态创建数据结构的应用程序至关重要。应用程序至关重要。malloc函数的用法void*malloc(size_t size);语法动态分配指定大小的内存空间用途int*ptr (int*)malloc(10*sizeof(int);示例如果分配失败，malloc会返回NULL注意free函数的用法void free(void*ptr);语法释放之前分配的内存用途free(ptr);示例释放内存后，指针ptr应设置为NULL注意 0707第8章 总结 C C程序设计的基程序设计的基本概念与语法本概念与语法C C程序设计的基本概念包括变量、数据类型、控制结构等。程序设计的基本概念包括变量、数据类型、控制结构等。语法规则定义了如何将这些概念组合成有效的程序。掌握语法规则定义了如何将这些概念组合成有效的程序。掌握这些是编写正确这些是编写正确C C程序的基石。程序的基石。数据类型和变量的使用int,float,double,char基本类型数组、结构体、联合体、枚举构造类型用于存放内存地址的变量指针类型bool,在C99标准之前通常使用整型代替布尔类型控制语句的作用和用法条件判断执行代码块if语句基于计数器的循环结构for循环只要条件为真，就不断执行代码块while循环至少执行一次代码块，然后判断条件do-while循环函数的声明和定义返回类型 函数名(参数类型 参数名,.);声明返回类型 函数名(参数类型 参数名,.)/函数体 定义int add(int a,int b)return a+b;示例函数定义中的函数名和参数列表决定了函数的唯一性注意数组的概念和作用一组相同类型的元素的集合概念存储同类型的多个数据，便于访问和处理作用数据类型 数组名数组长度;声明int arr10;示例指针和引用的使用变量，存储另一个变量的地址指针别名，指向变量的一个别名引用int a=5,*ptr=&a;int&ref=a;示例通过指针或引用修改的变量会影响原始变量注意高级编程技巧和文件操作自定义的数据类型，用于组合不同类型的数据结构体通过指针链接的一组元素，用于动态数据结构链表读写文件，持久化数据文件操作struct Node int data;struct Node*next;示例 再会！