C语言程序设计基础 刘新国

第一章 引 言 一个C语言程序 程序与程序设计语言 C语言的发展历史与特点 实现问题求解的过程

1.1 一个C语言程序 课本第2页【例1-1】 #include <stdio.h> /* 编译预处理命令 */ int main(void) /* 主函数 */ { /* 函数体开始*/ int n; /* 定义变量*/ int factorial(int n); /* 声明函数*/   scanf("%d", &n); /* 输入一个整数 */ printf("%d\n", factorial(n)); /* 计算，并输出*/ return 0; /* 返回语句 */ } /* 函数体结束*/

1.1 一个C语言程序 /* 计算 n! 的函数 */ int factorial( int n ) /* 函数头 */ { /* 函数体开始*/ int i; /* 定义变量 i */ int fact = 1; /* 定义变量 fact */   for(i = 1; i <= n; i++) /* 循环 */ fact = fact * i; /* 乘法 */ return fact; /* 返回结果 */ } /* 函数体结束*/

程序构成 有一些函数 有一些变量 流程控制 main, scanf, printf, factorial 从主函数main开始执行，依次执行 可以输入、输出过程 有一些变量 i, fact 流程控制 for

1.2 程序与程序设计语言 程序：一系列加工步骤 程序设计语言 由计算机可以识别的代码编排而成 指示计算机对数据进行处理 解决实际问题 提供了一种表达数据与处理数据的功能 要求程序员按照语言的规范编程

程序与指令 可执行程序 指令 指令系统 一系列计算机指令的有序组合 执行一个最基本的功能 计算机所能实现的指令集合 算术运算：加减乘除，比较大小等等 输入输出，控制指令等等 指令系统 计算机所能实现的指令集合 不同的计算机有不同指令系统

利用指令编写程序 繁琐、效率低下 可读性差、不宜维护 指令系统相关、难以移植 需要 -- 高级程序设计语言

程序设计语言的功能 数据表达：表达所要处理的数据 流程控制：表达数据处理的流程 其他的辅助功能： 优化代码、重用代码，等等

数据表达 数据表达：一般将数据抽象为若干类型 数据类型：对某些具有共同特点的数据集合的称呼 数据本身的定义 数据可进行的操作和运算 例如：整数类型 定义：{…，-2，-1，0，1，2，…} 运算：+ 、 - 、 * 、 /、%等

数据表达 C语言提供的数据类型 各种数据类型的常量与变量形式 基本数据类型：整型、浮点型、字符型等。 构造类型：用户定义的，如数组、结构等等。 各种数据类型的常量与变量形式 常量（常数）与变量

C语言基本的数据类型 int（整型)、float(浮点型)、double(双精度)、char（字符型） 变量 int k; 定义了一个整数变量k float x; 定义了一个浮点数变量x double y; 定义了一个双精度浮点数变量y char c; 定义了一个字符型变量c 常量 'c' 表示一个字符c 100 表示整数100 12.56 表示一个实数12.56

流程控制 结构化程序设计方法 将复杂程序划分为若干个相互独立的模块 模块：若干语句构成的一段程序或一个函数（子程序）等 单入口、单出口

流程控制 3种基本流程控制结构 顺序结构、分支结构、循环结构 顺序结构 分支结构 循环结构

程序设计语言的语法 程序必须符合语言的语法规则 程序代码由一系列“单词”，按照语法规则组合而成 不同的程序设计语言具有不同的语法 C语言的语法要素 单词：标识符、常量、运算符、分隔符 语法单位：表达式、变量定义、语句、函数定义、函数调用、（输入输出）

C语言的单词 标识符：由字母、数字以及下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线 自定义标识符：程序中定义的变量名、数据类型名、函数名以及符号常量名 常量：常量是有数据类型的，如，整数常量123，浮点数常量12.34 运算符：代表对各种数据类型实际数据对象的运算。如，+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（求余）、>（大于）、<（小于）等等

C语言的语法单位 表达式: 运算符与运算对象组合就形成了表达式。如：2 + 3 * 4 表达式: 运算符与运算对象组合就形成了表达式。如：2 + 3 * 4 变量定义: 变量也有数据类型，所以在定义变量时要说明相应变量的类型。如: int i; 语句: 语句是程序最基本的执行单位，程序功能通过执行一系列语句实现。

C语言的语句 表达式语句：表达式加分号“;” 分支语句：实现分支控制过程 if (a > b) x = a; else x = b; 循环语句：实现循环控制的过程 while (i <= 100) { sum = sum + i; i = i + 1; } 复合语句：用一对“{” 和“}”，将若干语句顺序组合在一起就形成了一个复合语句。

C语言的语法单位 函数定义: 完成特定任务的独立模块 函数调用 m = max(k, 3); int max( int a, int b ) { int x; if( a>b) x = a; else x = b; return x; }

程序的编译与编程环境 编译 编程环境 程序  编译器  可执行代码 可执行代码：计算机能直接理解的指令序列 编译器：对源程序进行词法分析、语法分析、生成可执行的代码、返回编译结果和错误信息 编程环境 编辑（Edit） 编译（Compile） 调试（Debug）

C语言的特点 一种结构化语言 语句简洁、紧凑，使用方便、灵活 易于移植：不包含与硬件有关的因素 有强大的处理能力 目标代码运行效率高 数据类型检查不严格 区分大小写

1.4 编写程序求解问题示例 求1～100之间所有偶数的和 问题分析： 求和 范围 从1到100之间 偶数

1.4 编写程序求解问题示例 算法设计 求1～100之间所有偶数的和 设置一个变量(sum)存储结果 1.4 编写程序求解问题示例 求1～100之间所有偶数的和 算法设计 设置一个变量(sum)存储结果 设置一个变量x，x从1开始直到100：如果它是偶数，那么把它累加到sum中 用循环语句实现x从1开始直到100 用if分支语句判断x是否为偶数 被2整除的数为偶数

问题分析与算法设计 算法的描述： 自然语言 伪代码 流程图 算法的图形表示法

sum = 0 x = 1 x <= 100 sum = sum + x X = x+1 输出sum 真 假

编辑源程序 #include <stdio.h> int main(void) { int sum = 0, x=1; while ( x<=100 ) if ( x % 2 == 0 ) sum = sum + x; x = x + 1; } printf("%d", sum); return 0;

编译和调试程序 编辑程序后，用相应的编译器对程序进行编译，生成二进制代码表示的目标程序(.obj)，与编程环境提供的库函数进行连接形成可执行的程序(.exe)。 编译程序指出语法错误 调试程序找出逻辑错误

调试程序 如果程序运行所产生的结果不是你想要的结果，这是程序的逻辑错误（语义错误 ） 调试：运行程序，查找并修改错误的过程 调试的方法 设置断点 跟踪执行 调试需要耐心和经验，是程序设计中最基本和最重要的技能。

C语言程序的调试、运行步骤 开始 结果 语法 错误 源程序 .c / .cpp 目标程序 .obj 可执行程序 .exe 编辑 编译 连接

本章要点 什么是程序？程序设计语言包含哪些功能？ 程序设计语言在语法上包含哪些内容？ 结构化程序设计有哪些基本的控制结构？ C语言有哪些特点？ C语言程序的基本框架如何？ 形成一个可运行的C语言程序主要步骤？ 如何用流程图描述简单的算法？