1、第1章 概述,1.1 语言概述 1.2 简单的程序介绍 1.3 程序的上机步骤,1.1 语言概述,1.1.1 C语言简介 C语言是一种通用的、结构化的程序设计语言。无论是系统软件还是应用软件都可以很方便地使用C语言。 C语言是由美国贝尔实验室的D.M.Ritchie于1972年在B语言的基础上设计出来的。它既保持了B语言精练和接近硬件的特点，又克服了B语言过于简单和数据无类型等不足。不过最初的C语言只是为描述和实现UNIX操作系统而提供的一种工具语言，并主要在贝尔实验室内部使用。1977年出现了不依赖于具体机器的C语言编译文本可移植C语言编译程序。C语言因此具有的良好的可移植性，使UNIX操作
2、系统迅速在各种机器上运行，并与此相辅相成，也使C语言得到了迅速推广和广泛应用。1978年以后，C语言已完全独立于UNIX，先后移植到大、中、小和微型计算机上，成为计算机程序设计语言的主流语种。,下一页,返回,1.1 语言概述,1.1.2 C语言的特点 C语言已成为国内外广泛使用的一种计算机语言，它具有很多突出的优点。C语言的主要特点有以下几个方面。 1.C语言简洁、紧凑 C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写形式自由，主要用小写字母表示，压缩了一切不必要的成分。 2.C语言是一种结构化程序设计语言C语言的主要结构成分是函数，函数允许一个程序中的各任务分别定义和编码，使程序模块化。C
3、语言还提供了多种结构化的控制语句，如用于循环的for、while和do-while语句，用于判定的if-else、switch语句等，十分便于采用自顶向下、逐步细化的结构化程序设计技术。因此，用C语言编制的程序容易理解、便于维护。,上一页,下一页,返回,1.1 语言概述,3.具有丰富的数据类型 C语言具有现代语言的各种数据类型。C语言的基本数据类型有整型（int）、浮点型（float）和字符型（char）。在此基础上按层次可产生各种构造类型，如数组、指针、结构体和共用体等。同时还提供了用户自定义数据类型。用这些数据类型可以实现复杂的数据结构，如栈、链表和树等。 4.提供了丰富的运算符和运算能力
4、 在C语言中除了一般高级语言使用的算术运算及逻辑运算功能外，还具有独特的以二进制位（bit）为单位的位与、位或、位非以及移位操作等运算。并且C语言具有如a+、b-等单项运算和+=、-=等复合运算功能。,上一页,下一页,返回,1.1 语言概述,5.可以直接对硬件进行操作 C语言因为能进行位（bit）操作，所以能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。因此C语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来写系统软件。 6.移植性好 用C语言编写的程序可移植性好，基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统 C语言的优点很多，但也有一些不足。如语法限制不太严格、类型检验太
5、弱和不同类型数据转换比较随便，这就要求程序员对程序设计的方法和技巧更熟练，以保证程序的正确性。,上一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,用C语言编写的源程序，简称C程序。C程序是一种函数结构，一般由一个或若干个函数组成，其中必有一个名为main（）的主函数，程序的执行就是从这里开始的。 例1-1 编写一求任意两个整数的和的C程序。 #includestdio.h main() /*主函数首部*/ int integer1,integer2,sum; /*定义3个整型变量*/ scanf(%d,%d, /*输出所求的和*/ /*函数体结束*/,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,下面来分析本
6、程序的结构： #include是编译预处理命令。由双引号括起来的stdio.h称做为“头文件”，在“stdio.h”文件中定义了I/O库所用到的某些宏和变量，其作用是将由双引号（或尖括号）括起来的文件中的内容，读入到此命令的位置处。在使用C语言的输入/输出库函数时，一般需要使用#include命令将“stdio.h”包含到源文件中。 main()为主函数名，花括号 部分构成主函数的函数体。 语句int integer1，integer2，sum;是变量的定义部分，说明变量integer1,integer2,sum为3个整型变量，可以用来存放整型数据。,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序
7、介绍,scanf功能是调用系统提供的标准库函数读入变量integer1和integer2的值。 printf功能是调用系统提供的标准库函数输出计算结果sum的值。 例1-2 阅读并分析下面的程序。 main( ) /*主函数*/ int a,b,c； /*声明部分，定义变量*/ scanf(%d,%d, /*输出c的值*/ ,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,int max(int x,int y) /*定义max函数，函数值为整型，形式参数x,y为整型*/ int z; /*max函数中的声明部分，定义本函数中用到的变量z为整型*/ if(xy)z=x; else z=y; r
8、eturn(z)； /*将z的值返回，通过max带回调用处*/ ,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,下面来分析一下本程序的程序结构： 本程序包括两个函数：主函数main和被调用的函数max。max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z。return语句将z的值返回给主调函数main。返回值是通过函数名max带回到main函数的调用处。main函数中的scanf是“输入函数”的名字（scanf和printf都是C系统提供的标准输入输出函数）。程序中scanf函数的作用是输入a和b的值。&a和&b中的“&”的含义是“取地址”，此scanf函数的作用是将两个数值分别输入到变量a和b
9、的地址所标志的单元中，也就是输入给变量a和b。这种形式是与其他语言不同的。它相当于BASIC语言中的INPUT a，b或PASCAL语言中的Read(a,b)。&a和&b前面的“%d,%d”的含义与前相同，只是现在用于“输入”。它指定输入的两个数据按十进制整数形式输入。,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,main函数中第4行为调用max函数，在调用时将实际参数a和b的值分别传送给max函数中的形式参数x和y。经过执行max函数得到一个返回值（即max函数中变量z的值），把这个值赋给变量c，然后输出c的值。printf函数中双引号内的“max=%d”，在输出时，其中“%d”将由c的
10、值取代之，“max=”原样输出。程序运行情况如下： 8,5 （输入8和5给a和b） max=8（输出c的值）,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,通过以上两个例子，可以看到C程序结构具有以下特点： 1.C程序是由函数构成的 一个C源程序至少包含一个main函数，也可以包含一个main函数和若干个其他函数。因此，函数是C程序的基本单位。被调用的函数可以是系统提供的库函数（例如printf和scanf函数），也可以是用户根据需要自己编制设计的函数（例如，例1-2中的max函数）。C的函数相当于其他语言中的子程序，用函数来实现特定的功能。程序中的全部工作都是由各个函数分别完成的。编写C程
11、序就是编写一个个函数。C的函数库十分丰富，ANSI C建议的标准库函数中包括100多个函数，Turbo C和MS C 4.0提供300多个库函数（参见附录2）。 C的这种特点使得实现程序的模块化很容易。,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,2.一个函数由两部分组成 （1）函数的首部 函数的首部，即函数的第1行。包括函数名、函数类型、函数属性、函数参数（形参）名和参数类型。 例如，例1-2中的max函数的首部为 一个函数名后面必须跟一对圆括弧，函数参数可以没有，如main( )。 （2）函数体 函数体，即函数首部下面的大括弧内的部分。若一个函数内有多个大括弧，则最外层的一对 为函数体
12、的范围。注意： 必须配对使用。 函数体一般包含变量定义和执行语句两部分。,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,3.main()函数 C程序必须有main（）函数，习惯上称其为主函数。C语言程序运行时，总是从main()函数开始，并且在main()函数中结束。main()函数可以放在整个程序的任意位置，通常我们总是把main()函数放在程序中其他函数的前面。 4.C程序书写格式自由 C程序没有行号，书写格式自由，一行内可写多条语句，且语句中的空格和回车符均可忽略不计。一个语句也可以写在多行上，用“”作续行符。,上一页,下一页,返回,1.2 简单的C程序介绍,5.C程序中的每个语句后必
13、须有一个分号 分号“；”是C语句的一部分。例如：sum=a+b;分号必不可少，即便是程序的最后一个语句也应包含分号。 6.C语言本身没有输入输出语句 输入和输出的操作是由库函数scanf（）和printf()等函数来完成的。C语言对输入输出实行“函数化”。 7.可以在C程序的任何部分加注释，以提高程序的可读性 注释使程序变得清晰，能帮助我们阅读和理解程序。给程序加注释是一个良好的编程习惯。C语言注释部分由“/*”开始，至“*/”结束。注释应括在/*/之间，/和*之间不允许留有空格。注释部分允许出现在程序中的任何位置上。注释可为若干行，但不允许嵌套。,上一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,前面
14、介绍了两例用C语言编写的程序。所谓程序，就是一组计算机能识别和执行的指令。每一条指令使计算机执行特定的操作。程序可以用高级语言（例如QBASIC、FORTRAN、PASCAL和C等）编写。用高级语言编写的程序称为“源程序”。从根本上说，计算机只能识别和执行由0和1组成的二进制的指令，而不能识别和执行用高级语言写的指令。为了使计算机能执行高级语言源程序，必须先用一种称为“编译程序”的软件，把源程序翻译成二进制形式的“目标程序”，再将该目标程序与系统的函数库和其他目标程序连接起来，形成可执行的目标程序。,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,在编好一个C源程序后，该怎样上机运行呢？在纸上写好一个
15、程序后，要经过以下几个步骤： 上机输入与编辑源程序。 对源程序进行编译。 与库函数连接。 运行目标程序。 以上过程如图1-1所示。其中实线表示操作流程，虚线表示文件的输入输出。例如，编辑后得到一个源程序文件f.c，然后在进行编译时再将源程序文件f.c输入，经过编译得到目标程序文件f.obj，再将目标程序文件f.obj输入内存，与系统提供的库函数等连接，得到可执行的目标程序文件f.exe，最后把f.exe调入内存并使其运行。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,在了解了C语言的初步知识后，大家最好上机运行一个C程序，以建立对C程序的初步认识。 下面就Turbo C环境下如何运行一个C
16、的源程序作具体介绍。 1.3.1 Turbo C(TC)集成开发环境 Turbo C由美国 Borland公司推出，是在微机上广泛使用的编译程序。它集源程序编辑、编译、调试和运行于一体，具有使用简单、方便、运行速度快、效率高和功能强等特点。 在Windows 操作系统下启动Turbo C软件后，屏幕上出现的是一个对话框，如图1-2所示。利用Enter键空格键可以将Turbo C全屏显示，屏幕上分别是主菜单、状态行、编辑窗口和功能键提示行，如图1-3所示。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,1.Turbo C主菜单的介绍 Turbo C的主菜单共有8个菜单项： (1)File(文件
17、) 主要用于对文件的操作。 (2)Edit(编辑) 建立、编辑源文件。 进入Turbo C全屏编辑状态。在程序中按F10键或按Alt键+主菜单项的首字母可返回主菜单；在主菜单中按Esc键或E键，即可返回编辑状态。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,(3)Run(运行) 控制运行程序。 (4)Compile(编译) 编译、生成目标及可执行文件。 (5)Project( 项目) 可选择编辑器任选项及定义宏，也可以记录Include及Library文件目录，保存编译任选项和从配置文件加载任选。 (6)Options(选择项) 该菜单含有控制集成工作环境的设置。,上一页,下一页,返回,1
18、.3 C程序的上机步骤,(7)Debug（调试） 检查、改变变量的值，查找函数，程序运行时查看调用栈。(8)Break/Watch（控制断点和监视表达式） 增加、删除、编辑监视表达式及设置、清除、执行至断点。 2.编辑窗口的介绍 为了进入编辑窗口，用F10键激活主菜单，然后将光标移到Edit菜单，再回车；或在主菜单里的任意位置直接按E键即可。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,（1）状态行 编辑窗口的顶端为状态行，其中： Line n：光标在文件的第n行。 Col n：光标在文件的第n列。 Insert：表示编辑状态处于“插入”状态。用键盘上的Insert键可以实现“插入”与“改
19、写”状态的转换。 C：NOMAME.C：显示当前正在编辑的源程序名。对于源程序没作保存的都显示为“NONAME.C”，若用F2键或用File/Save命令则可以将源程序保存命名。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,（2）功能键提示行 Turbo C屏幕底端所显示的为功能键提示行，其中： F1：打开一个帮助窗口，给出有关Turbo C编辑命令的信息。 F5：扩大编辑窗口到整个屏幕。再按一次F5键又回到原状态。 F6：从一个活动窗口切换到另一活动窗口。 F7：在调试模式下一次执行程序的一行，跟踪进函数内部。 F8：在调试模式下一次执行程序的一行，不跟踪进函数内部。 F9：编译连接成.
20、exe文件。 F10：从编辑窗口激活主菜单，或从任何菜单激活编辑窗口。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,1.3.2 C语言程序的上机步骤 其具体步骤如下： 1.建立C源程序 激活主菜单，选择并执行File/New命令，如图1-4所示。 激活主菜单，选择并执行File/Save命令或直接键入F2键，如图1-5所示。将“NONAME.C”修改为用户所建的源程序文件名。 2.保存C源程序 激活主菜单，选择并执行Compile/Make EXE File命令或直接键入F9键,则Turbo C将自动完成对当前正在编辑的源程序进行编译、连接并生成可执行文件(.EXE)。,上一页,下一页,返
21、回,1.3 C程序的上机步骤,3.编译、连接源程序 激活主菜单，选择并执行Compile/Make EXE File命令或直接键入F9键,则Turbo C将自动完成对当前正在编辑的源程序进行编译、连接并生成可执行文件(.EXE)。 如果源程序有语法错误，此时按任意键激活屏幕下端的消息窗口(Message)，显示出错信息，亮块显示在第1条消息上。这时编辑窗口也有一条亮块，表明错误在此位置或就在邻近位置。按回车键后，即可修改相应的错误。但有时即使源程序没有一处语法错误，可编译、连接却不能通过，而是出现“Unable to open the file COS.OBJ”的错误提示。这主要是因为包含文件
22、目录“Include directories”和库文件目录“Library directories”的设置有错引起的。其解决办法是按实际安装Turbo C的路径，重新设置。具体操作如下：,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,在Turbo C环境下按F10键，激活主菜单，选取Options/Directories命令，按回车键，打开相应的窗口，如图1-6所示。 将黑块移到“Include directories：”选项上，按回车键，系统弹出包含当前文件路径的编辑窗口，重新输入包含文件的实际所在的盘符和路径，然后按回车键即可。 将黑块移到“Library directories：”选项
23、上，按回车键，系统弹出当前库文件所在目录的编辑窗口。用修改“Include directories：”项相同的方法，将其改为正确的盘符和路径。 将黑块移到“Output directories：”选项上，按回车键，将其改正。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,再移动黑块到“Turbo C directories：”选项上,将Turbo C文件所在的目录和路径修改正确。 按Esc键返回Options菜单，再执行Save options命令，将所设置的内容保存。 返回子菜单，再按Esc键，则返回原编辑窗口。 4.执行程序 利用快捷键Ctrl+F9或选择Run/Run命令，按回车键，即
24、可运行程序。若程序没有输入函数语句，则立即返回编辑窗口；若程序有输入函数语句，则输入相关数据按回车键返回。,上一页,下一页,返回,1.3 C程序的上机步骤,5.查看结果 利用快捷键Alt+F5或选择Run/User screen命令，即可显示程序的结果。查看结果后，可按任意键返回编辑窗口。 若发现有逻辑错误，则需要重新编辑修改；然后重新按上述步骤执行，直至运行结果无误。 以上步骤是运行一个完整C语言源程序的过程，当需要重新编辑下一个源程序时，只需选择File/New命令即可。,上一页,返回,图1-1 上机运行的步骤,返回,图1-2 Turbo C对话框,返回,图1-3 Turbo C窗口,返回,图1-4 建立C源程序,返回,图 1-5 保存C源程序,返回,图1-6 “Options/Directories”命令,返回,
