第1章 概述 本章要点： C语言程序结构和特点 C语言程序的基本符号与关键字 C语言程序的编辑及运行 学习方法建议： 第1章 概述 本章要点： C语言程序结构和特点 C语言程序的基本符号与关键字 C语言程序的编辑及运行 学习方法建议： 　 学习本章内容应该从简单C语言程序入手，重点掌握C语言程序的特点，C语言程序中的基本符号与关键字，以及编辑及运行C语言程序的简单方法。

1.1 引例 【例1.1】 在计算机屏幕上输出“Hello!”。 源程序 #include "stdio.h" /*编译预处理命令*/ 1.1 引例 【例1.1】 在计算机屏幕上输出“Hello!”。 源程序 #include "stdio.h" /*编译预处理命令*/ void main() { printf("Hello! \n"); /*输出Hello!*/ }

【例1.2】 用自定义函数求两个数中的最大值并输出。 max(int x,int y) /*对max函数的定义*/ { int z; if(x>y) z=x; else z=y; return(z); } #include "stdio.h" /*编译预处理命令*/ void main() { int a,b,c; a=2;b=6; c=max(a,b); /*调用自定义函数max*/ printf("max=%d\n",c); }

1.1.1 C语言程序的结构 （1）C语言程序是由函数构成的，一个源程序可以包含若干个函数，但必须有且只有一个函数为主函数main()，一个程序总是从主函数开始执行。 （2）函数可以自定义，也可以调用C语言已有的库函数。 （3）函数一般都有函数体。函数体用花括号“{ }”包含，从左花括号“{”开始，到右花括号“}”结束；函数体中有定义(或说明)和执行两大部分语句。 （4）每一语句以分号“;”结束。 （5）书写格式自由，可以在一行的任意位置书写；一行可以写一个语句，也可以写多个语句。 （6）注释用“/* */”表示，它们之间的内容为注释部分，编译时系统对注释部分。

1.1.2 C语言程序的发展史 　 在计算机的发展过程中，开发性能卓越的操作系统是技术人员不断追求的目标。在众多的操作系统中，UNIX是成功中的典范。为描述和实现UNIX操作系统的需要，美国贝尔实验室的Ken Thompson以BCPL语言为基础，于1970年开发了B语言，并用B语言编写了UNIX操作系统。1972年至1973年间，贝尔实验室的M.D.Ritchie在B语言基础上设计出C语言，1973年，他和K.Thompson合作用C语言将UNIX操作系统90％以上的源代码重新改写。UNIX操作系统的一些主要特点，如可读性强、易于修改、具有良好的可移植性等，在一定程度上得益于C语言，所以UNIX操作系统的成功与C语言是密不可分的。

1.1.3 C语言程序的特点 （1）语言表达能力强 （2）语言简洁 （3）数据类型丰富 （4）代码执行效率高 （5）程序的可移植性好

1.2 C语言的基本符号与关键字 1.2.1 字符集 　　字符集是构成C语言的基本元素。用C语言编写程序时，除字符型数据外，其他所有成份必须由字符集中的字符构成。C语言的字符集由下列字符构成： 　英文字母：A～Z，a～z。 　数字字符：0～9。 　特殊符号：空格 ! % * & ^ _(下划线) + = - ~ < > / \ ' " ; . , ( ) [ ] { }

1.2.2 关键字 default do double else enum extern 1.2.2 关键字 　auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef unsigned union void volatile while

1.2.3 用户标识符 　　用户标识符即用户根据需要自己定义的变量名、常量名、函数名、数组名等。C语言的用户标识符必须按以下规则命名： （1）必须以英文字母或下划线开始，并由字母、数字和下划线组成。例如：chABC，intX，a1等都是合法的标识符，而5Str，-chabc，+intJ等则是非法的标识符。 （2）每个标识符可以由多个字符组成，但只有前8个标识符为有效标识符。 （3）大写字母和小写字母代表不同的标识符，例如：abc和ABC是两个不同的标识符。 （4）不能使用C语言的关键字作为用户标识符。

1.2.4 ASCII字符集 　 在计算机中，所有的信息都用二进制代码表示。二进制编码的方式较多，应用最为广泛的是ASCII码。我们使用的字符在计算机中就是以ASCII码方式存储的。 　　ASCII码是美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange）。它已被国际标准化组织（ISO）认定为国际标准，详见附录1。

1.3 算法及其表示 1.3.1 算法概念和特征 　　算法是指为了解决某个特定问题而采用的确定且有效的步骤。计算机算法可分为两大类：数值运算和非数值运算。数值运算的目的是求数值解，例如求方程的根、求圆的面积、求n的阶乘等，都属于数值运算。非数值运算包括的面十分广泛，主要用于事务管理，例如人事管理、图书管理、学籍管理等。算法有以下五个特性： 有穷性：算法包含有限个操作步骤，在执行若干个操作之后，算法将结束。 确定性：算法中的每一条指令必须有确切的含义，不能有二义性，对于相同　 　　　　　的输入必须能得出相同的结果。 有效性：算法中的每一步都应当有效执行，并得到确定的结果。例如，若 　　　　　b=0，则执　行a/b，是不能有效执行的。 有零个或多个输入：计算机实现算法所需要的处理数据，有些程序在执行时 　　　　　　　　　　需要通过输入得到。而有些程序不需要输入数据。 有一个或多个输出：算法的目的是求解（结果），结果要通过输出得到。

1.3.2 算法的组成要素 算法含有以下两大要素。 （1）操作：每个操作的确定不仅取决于问题的需求，还取决于它们取自哪个操作集，它与使用的工具系统有关。计算机算法要由计算机实现，组成它的操作集是计算机所能进行的操作。在高级语言中所描述的操作主要包括各种运算，如算术运算、关系运算、逻辑运算、函数运算、位运算和I/O操作等。计算机算法是由这些操作组成的。 （2）控制结构：每一个算法都是由一系列的操作组成的。同一操作序列，不同的执行顺序，就会得出不同的结果。控制结构即如何控制组成算法的各操作执行的顺序。在结构化程序设计中，一个程序只能由三种基本控制结构组成。这三种基本控制结构可以组成任何结构的算法，解决任何问题。

三种基本控制结构： 顺序结构：顺序结构中的语句是按书写的顺序执行的，即语句执行顺序与书写顺序一致。 选择结构：最基本的选择结构是当程序执行到某一语句时，要进行一下判断，从两种路径中选择一条。计算机的判断能力就是通过选择结构实现的。 循环结构：这种结构是将一条或多条语句重复地执行若干次。这种结构充分利用了计算机速度快的优势，将复杂问题用循环结构来实现。

1.3.3 算法的表示 传统流程图由以下几种基本框图组成，如图1-1所示。 图1-1 传统流程图的基本符号

【例1.3】 求5！的算法用传统流程图表示。 图1-2

N-S流程图表示三种基本结构：

【例1.3】求5！的算法（要求用N-S表示）。

【例1.4】求Fibonacci数列的前20个数。这个数列有如下特点，第1、2项均为1，从第3项开始，每一项是前两项之和，即：f1=1 　　（n=1） fn=fn-1+fn-2　（n≥3） 分析：已知f1=1，f2=1。其算法是：通过f1和f2求出下一对数，即新的f1和f2（迭代）。 计算公式是：f1=f1+f２;f２=f２+f1。 　　对已给出第1对数，直接输出， 只需再求出其余9对即可。

1.4 C语言程序的开发与运行 1.4.1 C语言程序的开发过程 1. 编辑源程序 设计好的源程序要利用程序编辑器输入到计算机中，输入的程序一般以文本文件的形式存放在磁盘上，文件的扩展名为.c。所用的编辑器可以是任何一种文本编辑软件，比如像Turbo C 和VC++这样的专用编辑系统，或者是Windows系统提供的写字板或字处理软件等都可以用来编辑源程序。

2. 编译源程序 源程序是无法直接被计算机执行的，因为计算机只能执行二进制的机器指令，这就需要把源程序先翻译成机器指令，然后计算机才能执行翻译好的程序，这个过程是由C语言的编译系统完成的。源程序编译之后生成的机器指令程序叫目标程序，其扩展名为.obj。

3. 连接程序 在源程序中，输入输出等标准函数不是用户自己编写的，而是直接调用系统函数库中的库函数。因此，必须把目标程序与库函数进行连接，才能生成扩展名为.exe的可执行文件。 4. 运行程序 执行.exe文件，得到最终结果。

1.4.2 Microsoft Visual C++的集成开发环境 C语言的标准已被大多数C和C++的开发环境所兼容，我们可以使用很多工具开发自己的C语言程序。下面以Microsoft Visual C++ 6.0 为上机平台，介绍C程序的实现过程。 VC++集成环境不仅支持C++程序的编译和运行，而且也支持C语言程序的编译和运行。通常C++集成环境约定：当源程序文件的扩展名为.c时，则为C程序，而当源程序文件的扩展名为.cpp时，则为C++程序。

上机实验

一、 实验目的 1．熟悉Microsoft Visual C++ 6.0运行环境； 2．掌握C程序的基本结构和书写格式；

二、实验内容 1．输入并运行例1.2程序代码。 1）运行Microsoft Visual C++ 6.0应用程序，进入Microsoft Visual C++ 6.0编辑窗口。 2）单击“关闭”按钮，选择“文件”菜单的“新建”菜单项，打开“新建”窗口。单击“文件”标签，选中“C++ Source File”，同时在右边文件输入框中输入自己的文件名，如“g01.c”，在目录框中选择或输入文件路径，然后按“确定”按钮。 3）在编辑窗口输入程序代码。

1）输入以下源程序，参照实验1运行并改正错误，注意观察出错信息。 ／＊＊＊＊＊＊＊exl.c＊＊＊＊＊＊＊＊／ 2．错误检查与修改 1）输入以下源程序，参照实验1运行并改正错误，注意观察出错信息。 ／＊＊＊＊＊＊＊exl.c＊＊＊＊＊＊＊＊／ #include (stdio.h); main() int c； a=23，b=2； c=a*b printf（"the result is %d",c）； }

2）若将上述程序修改如下，观察运行结果。 ／＊＊＊＊＊＊＊exl.c＊＊＊＊＊＊＊＊／ #include "stdio.h"; main() { int a,b,c; a=23,b=2; c=a*b; printf("the result is %d",c); }

3）改正下面程序中的错误。 ／＊＊＊＊＊＊＊＊ex2.c＊＊＊＊＊＊／ #include stdio.h; define PI 3.14159; main ; float r,v; r=5.0; s=4/3*pi*r*r*r; printf("%f\n",v)