《c语言程序设计基础》1程序设计基础.ppt
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1、第第1章章 程序程序设计基基础2第第1 1章章 C C语言程序设计基础语言程序设计基础 1.1 人的思维形式人的思维形式 1.2 程序设计基础程序设计基础 1.3 C语言的发展与特点语言的发展与特点 1.4 C程序开发及运行环境程序开发及运行环境本章内容本章内容31.1 1.1 人的思维形式人的思维形式v思维是人脑的功能,思维的进行必须借助语言。思维的结思维是人脑的功能,思维的进行必须借助语言。思维的结果也必须通过语言表现才能为人们所感受。通常所说的语果也必须通过语言表现才能为人们所感受。通常所说的语言为人类自然语言,广义的语言还包括人工语言,人工语言为人类自然语言,广义的语言还包括人工语言,
2、人工语言就是人工定义的一套符号系统。言就是人工定义的一套符号系统。v人们为了能使计算机接受人类的思想,制定了各种符号和人们为了能使计算机接受人类的思想,制定了各种符号和语法规则,这种语言称为计算机语言。语法规则,这种语言称为计算机语言。v当人们想通过计算机完成人的某些功能时,必须事先把人当人们想通过计算机完成人的某些功能时,必须事先把人完成该功能的思维过程用计算机语言表达出来,输入计算完成该功能的思维过程用计算机语言表达出来,输入计算机,当人们向计算机发出完成该功能的指令时,计算机就机,当人们向计算机发出完成该功能的指令时,计算机就会快速、高效的完成。会快速、高效的完成。v本学期学习的本学期学
3、习的C C语言就是计算机语言中的一种,它同样具语言就是计算机语言中的一种,它同样具有计算机语言的特征,有自己的基本符号、数据类型、运有计算机语言的特征,有自己的基本符号、数据类型、运算符和基本结构。算符和基本结构。41.2 1.2 程序设计基础程序设计基础 1.2.2 面向过程与面向对象面向过程与面向对象 1.2.3 数据结构概述数据结构概述 1.2.4 算法算法本节内容本节内容 1.2.1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念51.2.1 1.2.1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念v1.2.1.1 1.2.1.1 程序程序v程序程序 (Program)(Program)就是一系列操作步
4、骤就是一系列操作步骤v计算机程序计算机程序(Computer program)(Computer program)就是人们事先规就是人们事先规定的计算机完成某项工作的若干操作步骤的集合。定的计算机完成某项工作的若干操作步骤的集合。每一个步骤都是计算机能够理解的指令来描述。每一个步骤都是计算机能够理解的指令来描述。v指令指令(Instruction)(Instruction)是计算机能够理解的操作命令。是计算机能够理解的操作命令。指令告诉计算机指令告诉计算机“做什么做什么”和和“怎么做怎么做”。61.2.1 1.2.1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念v1.2.1.2 1.2.1.2 程序设
5、计程序设计v程序设计程序设计(ProgrammingProgramming)是给出解决特定问题程)是给出解决特定问题程序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分1.1.分析阶段分析阶段2.2.设计阶段设计阶段3.3.编码阶段编码阶段4.4.测试阶段测试阶段5.5.调试和运行阶段调试和运行阶段71.2.1 1.2.1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念v程序设计语言程序设计语言v程序设计语言程序设计语言(Programming LanguageProgramming Language)是一组)是一组用来定义计算机程序的语法规则用来定义计算机程序的语法规则8
6、1.2.1 1.2.1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念0 0 1 0 0 0 1 10 0 1 0 0 0 1 11 1 1 0 1 1 0 11 1 1 0 1 1 0 10 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 10 1 1 1 0 1 1 00 1 1 1 0 1 1 0 机器语言程序机器语言程序机器语言程序机器语言程序MOV AX,300HADD BX,AXMOV 2100H,BX HLT 汇编语言源程序汇编语言源程序汇编语言源程序汇编语言源程序main()int a=300,b=18,c;c=a+b;printf(a+b=%dn,c);高级语言高级语言高级语言高
7、级语言 C C C C语言源程序语言源程序语言源程序语言源程序源程序需要源程序需要翻译翻译翻译翻译91.2.2 1.2.2 面向过程与面向对象面向过程与面向对象 v“面向过程面向过程”是一种以事件为中心的编程思想;是一种以事件为中心的编程思想;v面向过程是分析出解决问题所需要的步骤,然后面向过程是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候依用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候依次调用这些函数。次调用这些函数。v“面向对象面向对象”(Object Oriented,(Object Oriented,简称简称OOP)OOP)是一种是一种以事物为中心的编程思想。以事
8、物为中心的编程思想。v面向对象是把构成问题事务分解成各个对象,建面向对象是把构成问题事务分解成各个对象,建立对象的目的不是为了完成一个步骤,而是为了立对象的目的不是为了完成一个步骤,而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。101.2.2 1.2.2 面向过程与面向对象面向过程与面向对象v在进行面向过程的程序开发时,需要程序的编写在进行面向过程的程序开发时,需要程序的编写者要十分清楚这个程序有那些功能,或者说有哪者要十分清楚这个程序有那些功能,或者说有哪些函数,函数之间是怎样进行调用的,每一步的些函数,函数之间是怎样进行调用的,每一步的函数返回
9、值是什么,需要程序开发者严格控制每函数返回值是什么,需要程序开发者严格控制每一个步骤,对每个步骤做到心中有数。一个步骤,对每个步骤做到心中有数。v而面向对象程序设计方法以数据为中心来描述系而面向对象程序设计方法以数据为中心来描述系统,数据相对于功能而言具有较强的稳定性,因统,数据相对于功能而言具有较强的稳定性,因此更易于维护。此更易于维护。11 1.2.3 1.2.3 数据结构概述数据结构概述v程序包含两方面的内容程序包含两方面的内容:v对数据的描述对数据的描述-数据结构数据结构在程序中指定数据的类型和组织形式(略)在程序中指定数据的类型和组织形式(略)v对操作的描述对操作的描述-算法算法程序
10、是在数据的特定的组织方式的基础上,对抽象算法程序是在数据的特定的组织方式的基础上,对抽象算法的具体描述的具体描述121.2.4 1.2.4 算法算法v算法算法是为解决某一特定问题而采取的具体的有限是为解决某一特定问题而采取的具体的有限的方法和操作步骤的方法和操作步骤v计算机算法分为两类:计算机算法分为两类:数值运算算法数值运算算法非数值运算算法非数值运算算法131.2.4 1.2.4 算法算法v1.2.4.1 1.2.4.1 算法的特征算法的特征v有穷性:有穷性:在有限的操作步骤内完成在有限的操作步骤内完成v确定性:确定性:每个步骤确定,步骤的结果确定每个步骤确定,步骤的结果确定v输输 入:入
11、:算法有零个或多个输入算法有零个或多个输入v输输 出:出:算法执行完毕,必须有一个或若干个输算法执行完毕,必须有一个或若干个输出结果出结果v可行性:可行性:算法的每一步都是能够实现的,即是可算法的每一步都是能够实现的,即是可操作的操作的141.2.4 1.2.4 算法算法v1.4.1.2 1.4.1.2 算法的组成要素:算法的组成要素:v算法中对数据的运算和操作算法中对数据的运算和操作算法都是按照要求从环境能够运行的所有操作中选择合算法都是按照要求从环境能够运行的所有操作中选择合适的操作所组成的一组适的操作所组成的一组指令序列指令序列 v算法的控制结构算法的控制结构算法中各操作之间的算法中各操
12、作之间的执行顺序执行顺序包括包括顺序顺序、选择选择、循环循环三种结构三种结构151.2.4 1.2.4 算法算法v1.2.4.3 1.2.4.3 算法的描述方法算法的描述方法v顺序结构顺序结构v先执行先执行A A,再执行,再执行B B,两者是顺序执行关系,两者是顺序执行关系B BA A (a)(a)A AB B (b)(b)NSNS流程图流程图161.2.4 1.2.4 算法算法v选择结构选择结构v当当P P条件为真时,执行条件为真时,执行A A,否则执行,否则执行B BA AP PB B真真假假(a)(a)P P真真假假A AB B(b(b)171.2.4 1.2.4 算法算法v当型循环结构
13、当型循环结构v当当P P条件成立时,反复执行条件成立时,反复执行A A,直到,直到P P为假为假P PA A假假真真(a)(a)(b)(b)A A当当P P为真为真181.2.4 1.2.4 算法算法v直到型循环结构直到型循环结构v先执行先执行A A,再判断,再判断P P,若,若P P为真,再执行为真,再执行A A,直到,直到P P为为假为止假为止(a)(a)A A为真循环,为真循环,直到直到P P为假为假(b)(b)A AP P真真假假191.2.4 1.2.4 算法算法v已已经经证证明明,任任何何复复杂杂的的问问题题都都可可以以三三种种基基本本算算法法结结构构来来描描述述:顺顺序序、选选择
14、择、循循环环。因因此此用用计计算算机机语句描述的程序也包含三种基本结构语句描述的程序也包含三种基本结构v程序的三种基本结构程序的三种基本结构顺序结构程序:顺序结构程序:按照书写顺序依次执行语句按照书写顺序依次执行语句选择结构程序:选择结构程序:按照条件判断选择执行语句按照条件判断选择执行语句循环结构程序:循环结构程序:通过条件控制循环执行语句通过条件控制循环执行语句20 1.3 C1.3 C语言的发展与特点语言的发展与特点 1.1 人的思维形式人的思维形式 1.3.2 C语言的特点语言的特点 1.3.3 简单程序示例简单程序示例 1.3.4 C程序的书写格式程序的书写格式本节内容本节内容 1.
15、3.1 C语言的发展状况语言的发展状况1.3.5 main函数函数 211.3.1 C1.3.1 C语言的发展状况语言的发展状况v语言是语言是19711971年由美国贝尔实验室的用了一年的年由美国贝尔实验室的用了一年的时间设计发明的,时间设计发明的,19721972年投入使用。年投入使用。v19731973年年K.ThompsonK.Thompson和用语言重写和用语言重写UNIXUNIX操作系统操作系统获得巨大成功。获得巨大成功。v 1983 1983年美国国家标准化协会年美国国家标准化协会(ANSI)(ANSI)为语言制定为语言制定了一套了一套ANSIANSI标准,标准,19871987年
16、年ANSIANSI公布了公布了87 ANSI87 ANSI标准标准成为现行的语言标准。成为现行的语言标准。v语言已成为程序员使用最多的编程语言之一。语言已成为程序员使用最多的编程语言之一。无论是面向硬件编程,还是面向大型数据库编程;无论是面向硬件编程,还是面向大型数据库编程;无论编写应用软件,还是编写操作系统;语言无论编写应用软件,还是编写操作系统;语言都是首选编程语言。都是首选编程语言。221.3.1 C1.3.1 C语言的发展状况语言的发展状况231.3.1 C1.3.1 C语言的发展状况语言的发展状况图形处理图形处理影音编辑影音编辑操作系统操作系统办公软件办公软件网络软件网络软件游戏软件
17、游戏软件科学计算科学计算自动控制自动控制24 1.3.2 C1.3.2 C语言的特点语言的特点v1.1.语言简洁紧凑,使用灵活语言简洁紧凑,使用灵活v2.2.运算功能丰富运算功能丰富v3.3.数据类型丰富,具有现代语言的各种数据结构数据类型丰富,具有现代语言的各种数据结构v4.4.具有结构化的控制语句,以函数作为程序模块具有结构化的控制语句,以函数作为程序模块v5.5.允许直接访问物理地址及位操作允许直接访问物理地址及位操作v6.6.语法限制不太严格、程序设计自由度大语法限制不太严格、程序设计自由度大v7.7.生成目标代码质量高,执行效率高生成目标代码质量高,执行效率高v8.8.程序的可移植性
18、好程序的可移植性好25 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例v输出输出 This is a c program!This is a c program!输完后换行输完后换行#include void main()printf(“This is a c program!n”);26 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例v该程序只有一个名为该程序只有一个名为mainmain的主函数,函数体(花的主函数,函数体(花括号内的内容)只有一个语句:括号内的内容)只有一个语句:printfprintf输出语句输出语句vC C程序的特点程序的特点C C程序由函数组成,每个程序都必须有一
19、个名为程序由函数组成,每个程序都必须有一个名为mainmain的的主函数,且主函数只能有一个主函数,且主函数只能有一个27 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例v求两个整数之和求两个整数之和#include void main()int a,b,sum;/*这是定义变量这是定义变量*/a=123;b=456;sum=a+b;printf(“Sum is%d n”,sum);28 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例v例例1.31.3:从键盘输入两个整数,将最大值显示出来:从键盘输入两个整数,将最大值显示出来#include int max(int x,int y)/*求
20、最大值函数*/int z;if(xy)z=x;else z=y;return(z);29 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例v例例1.31.3:从键盘输入两个整数,将最大值显示出来:从键盘输入两个整数,将最大值显示出来main()int a,b,c;/*声明部分,定义变量*/printf(“Please input two integers:n”);scanf(“%d,%d”,&a,&b);c=max(a,b);printf(“max=%d n”,c);30 1.3.3 1.3.3 简单程序示例简单程序示例vC C程序特点程序特点v函数由函数首部和函数体构成,函数体由变量声函数由
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