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C语言程序设计基础 刘新国
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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
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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*/
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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*/
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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 表示整数100 表示一个实数12.56
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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
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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
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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）
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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
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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。
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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。
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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; }
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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）
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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
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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
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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
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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
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sum = 0 x = 1 x <= 100 sum = sum + x X = x+1 输出sum 真 假
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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;
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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
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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。
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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
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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？
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