C语言C语言初步.pptx

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1、1参考书目张书云 C语言程序设计习题解答与实验指导谭浩强 C程序设计第1页/共56页2第一章C语言概述计算机系统的组成硬件（CPU，内存，输入/出等）软件系统软件（提供我们操作硬件的接口）应用软件（为我们提供一定功能的服务）软件是控制硬件来为我们提供服务的指令集合；这些指令就是用计算机能够识别的语言设计好的程序。第2页/共56页3计算机语言的发展机器语言汇编语言高级语言面向过程面向对象CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成如：10000000 加 10010000 减用助记符号描述的指令系统如 ADD A,B面向机器的语言程序设计是数据被加工的过程客观世界可以分类，对象是类的实例对象是数

2、据和方法的封装对象间通过发送和接受消息发生联系第3页/共56页4自然语言同计算机语言的异同都是用来进行交流的自然语言同人进行有情感的沟通计算机语言是人下达给计算机的命令有一定的词汇，和语法规则自然语言句法多变，仍然可以进行沟通计算机语言固定，不能有变化启示:计算机语言同人类的自然语言一样具有基本词汇和语法规则，但是必须遵守这些规则才可以同计算机进行正常的沟通第4页/共56页5C语言发展过程产生过程时间:19721973地点:美国贝尔实验室目的:UNIX操作系统设计人:Ken.Thompson和Dennis.M.RitchieC标准（为了解决不同版本的问题）标准C:K&R合著The C Prog

3、ramming LanguageANSI C:1983年87 ANSI C:1987年1994年国际标准的ANSI C第5页/共56页6如何评价一种计算机语言执行效率高效很重要对硬件的操作性能是否有很大的控制权程序代码书写简单写程序不要太复杂支持数据类型的能力可以方便地进行程序设计第6页/共56页7C语言的优缺点是一种高级语言是目前最高效的计算机语言是目前唯一通用地可以操作硬件的语言支持多种的数据类型，是适合设计系统软件和应用软件的一种语言。缺点：过于灵活，而不好掌握在应用软件设计中，不够简洁。第7页/共56页8为什么需要学习C语言从专业的角度来看本专业的很多课程都是建立在其基础上的是本专业讨

4、论计算机问题的交流工具是信息相关专业的基本功。从语言的角度看功能强大灵活，执行效率高结构化语言，非常简洁C语言应用广泛，存在大量的工作成果。第8页/共56页9C程序示例/*example1.1 The first C Program*/#include#define OUT“Hello,World!”void main()printf(OUT);注释包含文件函数语句输出：Hello,World!预定义常量第9页/共56页10例1.2/*example1.1 calculate the sum of a and b*/#include/*This is the main program */ma

5、in()int a,b,sum;a=10;b=24;sum=add(a,b);printf(”sum=%dn,sum);/*This function calculates the sum of x and y */int add(int x,int y)int z;z=x+y;return(z);运行结果：sum=34函数语句包含命令注释第10页/共56页11C语言程序的主要组成一个C程序有一个或多个函数组成主函数（main），可以放在任何位置，并从其开始执行。函数包含文件变量及常量程序语句注释行第11页/共56页12C语言程序设计书写格式特点习惯用小写字母，大小写敏感适当的注释一行仅写一句

6、代码可使用空行和空格采用缩进的书写格式统一的命名规范。例子：P.11第12页/共56页13程序的开发过程明确目标确定方法，并实现创建程序编辑编译连接运行第13页/共56页14小结：C语言程序设计结构特点函数与主函数程序由一个或多个函数组成必须有且只能有一个主函数main()程序执行从main开始，在main中结束，其它函数通过嵌套调用得以执行。程序语句C程序由语句组成用“;”作为语句终止符注释/*/为注释例：/*This is the main /*of example1.1 */非法第14页/共56页15第二章数据类型、常量与变量本章详细讨论各种数据的基本类型及其操作第15页/共56页162

7、.1 2.1 C C语言的数据类型数据是程序加工、处理的对象，同时也是程序加工的结果。数据的呈现方式包括常量变量数据在计算机中根据不同的类型进行不同的保存方式。第16页/共56页17数据类型总表数据类型基本类型构造类型指针类型空类型void自定义类型typedef字符型char枚举类型enum整 型实型单精度型float双精度型double数组结构体struct共用体union短整型short长整型long整型int数据类型决定：1.数据占内存字节数2.数据取值范围3.其上可进行的操作第17页/共56页18基本数据类型类型符号关键字数的表示范围所占位数整型字符型实型有无(signed)int1

8、6-3276832767(signed)short16-3276832767(signed)long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned longunsigned short16065535有float323.4e-383.4e38有double641.7e-3081.7e308有char8-128127无unsigned char80255说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例:第18页/共56页19n字节和位o内存以字节为单元组成o每个字节有一个地址o一个字节一般由8

9、个二进制位组成o每个二进位的值是0或101234567012345678910.7643251第19页/共56页202.2标识符、常量与变量o标识符n定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列n组成：o只能由字母、数字(09)、下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线o大小写敏感o不能使用关键字，和一些特殊标示符n长度：最长32个字符（不同的编译系统不同）例:判断下列标识符号合法性sum Sum M.D.John day Date 3days student_name#33 lotus_1_2_3 char ab _above$123M.D.John3days#33char$123ab第20

10、页/共56页21关键字是C语言中已经被预先定义并使用的标识符，它们在程序中起着特殊的作用。标准的C语言定义了32个关键字（附录B），但是根据不同的系统（MS C，Turbo C），还会有一些标示符被系统使用，成为关键字。C99标准增加了新关键字：restrict,inline,_Complex,_Imaginary,_Bool。第21页/共56页22关键字（续，选讲）数据类型关键字void：声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针，显式丢弃运算结果char：字符型类型数据，属于整型数据的一种int：整型数据，通常为编译器指定的机器字长float：单精度浮点型数据，属于浮点数据的一种double

11、：双精度浮点型数据，属于浮点数据的一种B 类型修饰关键字（4个）short：修饰int，短整型数据，可省略被修饰的int。long：修饰int，长整形数据，可省略被修饰的int。signed：修饰整型数据，有符号数据类型unsigned：修饰整型数据，无符号数据类型C 复杂类型关键字（5个）struct：结构体声明union：共用体声明enum：枚举声明typedef：声明类型别名sizeof：得到特定类型或特定类型变量的大小第22页/共56页23关键字（续，选讲）存储级别关键字（6个）auto：指定为自动变量，由编译器自动分配及释放。通常在栈上分配static：指定为静态变量，分配在静态变量

12、区，修饰函数时，指定函数作用域为文件内部register：指定为寄存器变量，建议编译器将变量存储到寄存器中使用，也可以修饰函数形参，建议编译器通过寄存器而不是堆栈传递参数extern：指定对应变量为外部变量，即标示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。const：与volatile合称“cv特性”，指定变量不可被当前线程/进程改变（但有可能被系统或其他线程/进程改变）volatile：与const合称“cv特性”，指定变量的值有可能会被系统或其他进程/线程改变，强制编译器每次从内存中取得该变量的值第23页/共56页24关键字（续，选讲）流程控制A

13、跳转结构（4个）return：用在函数体中，返回特定值（或者是void值，即不返回值）continue：结束当前循环，开始下一轮循环break：跳出当前循环或switch结构goto：无条件跳转语句B 分支结构（5个）if：条件语句else：条件语句否定分支（与if连用）switch：开关语句（多重分支语句）case：开关语句中的分支标记default：开关语句中的“其他”分治，可选。C 循环结构（3个）for：for循环结构 do：do循环结构 while：while循环结构 第24页/共56页25特殊的标识符特定标识符：虽没列入关键字，却也有特定的含义。如：define include u

14、ndef ifdef ifndef endif 等，它们是一些预处理命令（P.99）好的用户标识符命名原则:见名知意例如：name,old,colorstudent_num可以改成stud_num(文件名的长度)不宜混淆 如l与I,o与0第25页/共56页26常量程序运行时其值不能改变的量（即常数）分类：直接常量:从其字面上就可以看出整型常量 实型常量 字符常量 字符串常量符号常量:用标识符代表常量定义格式：#define 符号常量 常量如#define PRICE 30例 符号常量举例#define PRICE 30main()int num,total;num=10;total=num*P

15、RICE;printf(total=%d,total);运行结果：total=300第26页/共56页27整型常量整常量进制问题:对进位方式的一种规定整数常量的进制：十进制，八进制（0），十进制，和十六进制（x,X）。问题：0123 =()100 x123=()100Xff =()10问题：0123 =()100 x123=()100Xff =()10832912553126912457810119-5=49+7=16=(14)12第27页/共56页28整型常量整型常量的三种表示方法：十进制整型常量：由数字09组成，前面可有“+”、“-”。八进制常量：以零（0）开头的整数，如026,0123,

16、-011等。而089,078则不合法（？）。十六进制常量:以0 x或0X开头的整数.十六进制数符：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A/a B/b C/c D/d E/e F/f 如：0 x12 0 x1a=0 x1A第28页/共56页29如何确定整型常量的类型通过常数的数值大小和标志来确定例如：按数值的大小：-3276832767之间的数据是short整型或者int整型2147483647 2147483647之间的数据是long整型例如：按标志123L，是long整型,在数据的后面增加L，l标志第29页/共56页30浮点型常量（实数）表示方式：十进制数形式：（必须有小数点）如0.12

17、3,.123,123.0,0.0,123.指数形式：（e或E之前必须有数字；指数必须为整数）如12.3e3,123E2,1.23e4,而e-5,1.2E-3.5，4.5e,.e3 ,2e3.1均为不合法的实数。注意：其输出形式只能是规范化的结果。实型常量的类型默认double型在实型常量后加字母f f或F F，认为它是float 型第30页/共56页31&字符常量o定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符.o字符常量的值：该字符的ASCII码值转义字符及其含义：转义字符含义nvradddtbf“xhh转义字符含义换行垂直制表回车响铃单引号3位8进制数代表的字符水平制表退格换页反斜线双引号2

18、位16进制数代表的字符如 101 -A 012 -n 376 -x61 -a 60 -0 483 -()例:A-101-x41-65如 A65，a97，048,n10如 a A?n 101o转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示例 转义字符举例 main()printf(101 x42 Cn);printf(I say:How are you?n);printf(C Programn);printf(Turbo C);运行结果：(屏幕显示)A B CIsay:”How are you?”C ProgramTurbo C例 main()printf(“Yb=n”);运行结果：屏幕显示：=

19、打印机输出：第31页/共56页32o字符常量与字符串常量不同&字符串常量o定义：用双引号(“”)括起来的字符序列o存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志h e l l o 0例 字符串“hello”在内存中a a 0例 a“a”例 空串 “”0例:char ch;ch=“A”;例:char ch;ch=A;第32页/共56页33o概念：程序运行中，其值可以改变的量o变量名与变量值o变量定义的一般格式：数据类型 变量1，变量2，变量n;例:int a,b,c;float data;决定分配字节数和数的表示范围合法标识符2.4变量第33页/共56页342.4.22.4.2整型变量值为

20、整数,取值范围应在具体计算机能表示的整数范围内。整型变量根据有无符号共分成6种，来表示不同大小的数字：基本型int短整型 short长整型 long 无符号整型 unsigned int 无符号短整型 unsigned short 无符号长整型 unsigned long第34页/共56页35整型变量的溢出问题整型变量的表达范围有限（表2-2）当数据超出了最大范围会发生什么情况？例如：int a=32767;a+1?想想数据在内存中的存储仪表盘的示例第35页/共56页36浮点型变量分类：单精度，float：占4字节，双精度，double：占8字节，表达数据的范围误差由于浮点型变量是由有限的存储

21、单元组成，因此有效数字总是有限的。超过有效位的其它数字将会被舍去（表2-3）float：提供7位有效数字double：提供1516位有效数字例 float a;a=111111.111;/*a=111111.1*/double b;b=111111.111;/*b=111111.111*/第36页/共56页37字符型变量字符变量仅仅能存放一个字符。定义方式：char c1;如何存放字符串呢？字符数组字符变量中存放的是ASCII码值(0255)（附录A）可以参与数据的计算例如：char c1=A;int b;b=c1+2;第37页/共56页38编译程序根据变量定义为其分配指定字节的内存单元.地址

22、int a=1,b=-3,c;abc2字节2字节2字节地址地址.内存1-3随机数o变量初始化:定义时赋初值 o变量的赋值：定义完成以后，再对值进行修改 例:int a=2,b,c=4;float data=3.67;char ch=A;int x=1,y=1,z=1;int x=y=z=1;o变量的使用：先定义，后使用例1 int student;stadent=19;/Undefined symbol statent in function main 例2 float a,b,c;c=a%b;/Illegal use of floating point in function main o变

23、量定义位置：一般放在函数开头main()int a,b=2;float data;a=1;data=(a+b)*1.2;printf(“data=%fn”,data);变量定义可执行语句2.4.5变量初始化与赋值第38页/共56页39没有字符串变量，用字符数组存放字符串和字符的区别内存存储上的不同第39页/共56页40例子：#include#define PHI 3.14159int main(void)int a=0123;float f1=3.12;double d1;d1=PHI+f1+a+0 x23+1e5+A return 0;第40页/共56页41运算符和表达式C运算符算术运算符：

24、（+-*/%+-）关系运算符：（=!=）逻辑运算符：（！&|）位运算符 ：（|&）赋值运算符：（=及其扩展）条件运算符：（?:）逗号运算符：（,）指针运算符：（*&）求字节数 ：（sizeof）强制类型转换：（类型）分量运算符：（.-）下标运算符：（）其它 ：（()-）第41页/共56页42算术运算符和表达式基本算术运算符：+-*/%注意：符号优先级符号结合性()的优先级例 5/2 =2 -5/2.0=-2.5例 5%2 =1 -5%2 =-1 1%10 =1 5%1 =0 5.5%2 ()例 3+4 5*6/7第42页/共56页43自增、自减运算符符号+-使变量值加1使变量值减1种类前置+i

25、，-i(先执行i+1或i-1，再使用i值）后置i+，i-(先使用i值,再执行i+1或i-1）计算结合方式从右向左例 j=3;k=+j;j=3;k=j+;a=3;b=5;c=(+a)*b;a=3;b=5;c=(a+)*b;/k=4,j=4/k=3,j=4/c=20,a=4/c=15,a=4第43页/共56页44自增、自减运算符说明+，-只能用于变量，不能用于常量和表达式。注意清晰地书写易混淆的地方“”和“”的使用例 i+j 是 i+j 还是i+j例-i+i=3;i+?-i+-(i+)-3？-45+(a+b)+第44页/共56页45赋值运算符和表达式符号 ；将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量复

26、合赋值运算符种类：+=-=*=/=%=等 含义：exp1 op=exp2 exp1=exp1 op exp2例 a=3;d=func();c=d+2;a+=3a=a+3x*=y+8x=x*(y+8)x%=3x=x%3第45页/共56页46复合赋值运算符的一些说明正确理解复合赋值运算符的含义例如：X*=Y+3;X=X*Y+3;复合赋值运算符的优点程序简洁（正在变得不明显）看起来更专业（初学不重要）第46页/共56页47赋值表达式用一个变量和一个表达式连接起来的式子。其计算过程是先计算赋值运算符右面的数值再将结果赋给左边的变量注意：常量不能成为左值一些表达式不能成为左值赋值号，从右向左结合例 c=

27、d+2;a=3;第47页/共56页48赋值表达式例子A=(a=5);A=b=c=5;A=5+(c=6);A=(b=4)+(c=6);A=(b=10)/(c=2);(a=3*5)=4*3;A=3*5=4*3;A+=a-=a*a;第48页/共56页49赋值表达式中的类型转换当赋值符号左右不相同的时候，出现类型转换的问题。不允许对字符串进行转换。不会出现数据变异的情况：少字节数向多字节数转换，如:char-short-long-float-double（精度）可能会出现数据变异的情况多字节数向少字节数转换，如:double-float-long-short-char,错误1：超范围，截断。提示：通常

28、情况下程序不要进行类型的转换，需要转换的时候要特别的注意。第49页/共56页50逗号运算符和表达式符号，作用是将两个表达式连接起来形式：表达式1,表达式2,表达式n计算：逗号表达式的值等于表达式n的值主要目的：简化书写更多是为了得到每一个表达式的值#include main()int x,y=7;float z=4;x=(y=y+6,y/z);printf(x=%dn,x);例 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5例 x=(a=3,6*3)x=a=3,6*a例 a=1;b=2;c=3;printf(“%d,%d,%d”,a,b,c);printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c)

29、,b,c);/a=15,表达式值60/a=15,表达式值20/赋值表达式，表达式值18，x=18/逗号表达式,表达式值18,x=3/1,2,3/3,2,3第50页/共56页51条件运算符与表达式一般形式：expr1?expr2 :expr3执行过程：expr1如果成立表达式的值是expr2否则expr3o条件运算符可嵌套 如 x0?1:(xb?a:cd?c:d ab?a:(cd?c:d)例 (a=b)?Y:N (x%2=1)?1:0 (x=0)?x:-x (c=a&c=z)?c-a+A:c第51页/共56页52不同类型数据间的转换隐式转换什么情况下发生运算转换-不同类型数据混合运算时赋值转换-

30、把一个值赋给与其类型不同的变量时输出转换-输出时转换成指定的输出格式函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型第52页/共56页53doublefloatlongunsignedintchar,short低高说明:必定的转换运算对象类型不同时转换例 char ch;int i;float f;double d;ch/i +f*d -(f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubledoubleintintdoubledoubledoubledoubledoubledouble10+a +i*f -d/l例 int

31、 i;float f;double d;long l;第53页/共56页54n显式转换（强制转换）o一般形式：（类型名）（表达式）例 (int)(x+y)(int)x+y (double)(3/2)(int)3.6 o说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变 例 main()float x;int i;x=3.6;i=(int)x;printf(“x=%f,i=%d”,x,i);结果：x=3.600000,i=3精度损失问题较高类型向较低类型转换时可能发生第54页/共56页55练习Int x=10,y=9;Int a,b,c;a=(-x=y+)?x:+y;b=x+;c=y;问 a,b,c为多少？如果int a=12,问a+=a-=a*a为多少？第55页/共56页56感谢您的欣赏！第56页/共56页