1C语言概述_图文.ppt

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3.2 C语言的基本数据类型及其表示
3.2.4 字符型数据及其表示 4．字符串常量 说明： C语言对字符串常量的长度不加限制，编译程序总是自动地在字符串的结 尾加上一个转意字符’\0’（即ASCII码是0，所对应的字符是空），作为 字符串常量的结束标志。对字符串操作时，这个结束标志是非常重要的。
3.2.1 常量与变量 2．符号常量 在C语言中，常量还可以用标识符来表示。 C语言中用宏定义命令对符号常量进行定义，其定义形式如下： #define <标识符> <常量>
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3.2 C语言的基本数据类型及其表示
3.2.1 常量与变量
3．变量 变量是在程序运行过程中可以改变的量。
C语言提供的基本变量类型有：
无值类型（空类型） void
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3.2 C语言的基本数据类型及其表示
3.2.1 常量与变量
1．常量 常量是指在程序运行时其值不能改变的量。C语言提供的常量有：
整型常量
数值常量Байду номын сангаас
常量
实型常量
字符常量
字符常量
字符串常量
例如，123，3.14，-3000等都是常量。
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3.2 C语言的基本数据类型及其表示
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2.2 C程序的基本结构
2.2.1 简单的C程序介绍 2.2.2 C程序的基本组成
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2.2.1 简单的C程序介绍
例1 （P24例2-1） /*文件名：A1.C*/ /*This is a hello C program.*/ main() { printf("*********************\n"); printf(" Happy New Year!\n"); printf("*********************\n"); } 说明：双引号内的字符串按原样输出，“\n”是换行符。

C语言的基本运算－关系运算
运算符 > < == >= <= !=
名称 大于 小于 等于 大于等于 小于等于 不等于
例子 a>b a<b a == b a >= b a <= b a != b
运算功能 a大于b a小于b a等于b
a大于等于b a小于等于b
a不等于b
C语言的基本运算－逻辑运算
运算符 && ‖ !
一个元素都属于同一个数据类型 结构体：struct 公用体：union 无符号数：unsigned(unsigned int；unsigned char)
C语言的基本运算－算术运算
运算符 名称
＋
加
－
减
*
乘
/
除
% 取余
++ 自增
-- 自减
-
取负
例子 a+b a-b a*b a/b a%b a ++
cmd
操作
返回按键的键值，该值是2个字节的整型数，若没有
0 键按下，则该函数一直等待，直到有键按下。当按
下时，若返回值的低8位为非零，则表示为普通键， 其值代表该键的ASCII码。若返回值的低8位表示为 扩展的ASCII码，表示按下的是特殊功能键。
1 此时，该函数则用来查询是否有键按下。若返回非0
值，则表示有键按下，若为0，表示没键按下。
00001110
1
方法1：先右移n位，再与“0x01”进行与运算
bit = (byte>>n)&0x01;
方法2：使用屏蔽字
unsigned char MASK[8] = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};

数据
关闭文件：使用fclose()函 数，关闭打开的文件
程序调试技巧和方法
单步调试：逐行执行代码， 观察变量值和程序状态
异常处理：使用try-catch 语句捕获和处理异常，避免
程序崩溃
代码审查：与他人共同审查 代码，发现潜在问题
断点调试：设置断点，逐 步执行代码，观察变量值
和程序状态
打印调试：在关键位置打 印变量值，观察程序状态
数组的定义：使用关键字 "int[]"、"char[]"等定义数
组
添加标题
数组的访问：通过数组下标 访问数组元素，下标从0开始
添加标题
数组的修改：可以通过数组 下标修改数组元素
数组的查找：可以使用查找 算法在数组中查找元素，如
二分查找、顺序查找等
字符串的处理和操作
字符串的定义：由字符组成 的序列，用双引号括起来
嵌套控制结构
概念：在一个控制 结构中嵌套另一个 控制结构
应用场景：循环嵌 套、条件嵌套等
语法：使用{}、() 等符号表示嵌套关 系
示例：for(int i=0;i<10;i++){if(i %2==0){...}}
函数和程序结构
函数的定义和调用
函数的定义：函数是完成特定任务的独立代码块，可以重复使用。 函数的调用：在程序中使用函数名和参数列表来调用函数。 函数的参数：函数可以接受参数，参数可以是变量、常量或表达式。 函数的返回值：函数可以返回一个值，返回值可以是任何类型的数据。
数据类型和运算 符
变量和常量
变量：在程序运行过程中可以改变的值
常量类型：整型、浮点型、字符型、布 尔型等
常量：在程序运行过程中不能改变的值

C语言概述
为什么学习和使用C语言
C与C++（C加加，see-plus-plus）
贝尔实验室于二十世纪八十年代在C语言的基础上开发的。 C++是C语言的超集，包含了C语言的所有内容，同时增加 了面向对象编程方面的内容。
C与Java（爪哇）
Sun公司于1995年发布的面向对象编程语言。 Java也是基于C语言的。
汇编语言程序必须被翻译成机器语言程序才能被执行
汇编程序（Assembler）充当“翻译”
C语言概述
高级语言
高级语言（High-level language）使用数学符号和类似英语 的单词
例如，完成两个数相加的C语言程序
sum = n1 + n2;
从多方面提高了编程效率
不必考虑CPU的指令集 不必考虑CPU实现特定任务的精确步骤 采用接近人类思考问题的方式去书写程序
CPU有自己的工作区：包括若干个寄存器（Registers） CPU只能理解有限的指令（CPU的指令集）
指令能够完成的任务是具体的 例如，把一个数从内存移动到某一个寄存器
C语言概述
计算机程序和语言
存储在计算机中的一切内容都是二进制的数字形式
数据：数、字符、图片、声音、动画等等 指令
0110001100000110 0110010111001100 0000110000011011 0110001100000110 0110010111001100 0000110000011011
内存（Memory unit）
临时存储正在处理的数据和运行的程序 可以快速地访问 容量不大
C语言概述
计算机的组成
中央处理单元（Central processing

1.4.1 宏定义
用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”，标识符称为“宏名”。在 程序中 用宏名替代字符串称为“宏调用”。在编译预处理时，将对程序中所有出现的 “宏 名”，都用宏定义中的字符串代换，这个过程称为“宏展开”。
1.4.1.1 不带参数的宏定义
格式为：#define 标识符 字符串
1.4.1.2 带参数的宏定义
1-4
1.3 C程序上机步骤
C源程序编好后，要经过编辑、编译、连接， 生成可执行文件后，才可运行。
运行集成开发软件
编辑源程序
编译
有 有错? 无 连接
不正确
运行
结果正确? 正确
结束
1-5
1.4 编译预处理
编译预处理是指，在C编译程序对C源程序进行编译之前，由编译预处理程 序对源程序中的预处理命令进行处理的过程。
1.2.1 C语言程序举例
1.2.2 C语言程序的结构
1.2.2.1 函数是Ｃ语言程序的基本单位。
1.2.2.2 函数的一般结构
任何函数（包括main()函数）都是由函数首部和函数体两部分组成。
1. 函数首部： 函数首部即函数第一行，由函数类型、函数名和函数参数表三部分组成。
2. 函数体： 函数体为函数首部下面的花括号{……}内的部分。 函数体一般由声明部分和执行部分构成：声明部分定义所用到的变量，声明所调用的函数等； 执行部分有若干语句组成。
2.6.1 运算符及表达式简介 2.6.1.1 运算符
C语言中的运算符具有2个特点： ⑴ 运算符的优先级 C语言中，运算符的优先级共分为15级，1级最高，15级最低。 ⑵ 运算符的结合性 C语言中各运算符的结合性分为左结合性(从左到右)和右结合性(从右到左)。 2.6.1.2 表达式 表达式是由常量、变量、函数和运算符组成的式子。 表达式求值是按运算符的优先级和结合性规定的顺序进行的。

C语言有很多种，如：Microsoft C、Turbo C、
Quick C、Borland C++、Visual C等。本课程通
.
过Turbo C的环境来学习C语言。
C Programming Language
三、C程序格式和结构特点
例1.1 第一个程序 Hello,World!
/* example1.1 The first C Program*/
– 答疑时间：星期四 12：00～13：30 – 地点：鉴主-12楼-计算机技术研究所 – 第6周到第18周
考试
. C Programming Language
上机安排
地点：南湖计算中心机房
时间：待定 上机内容：随教学进度根据配套的实验书（ 上机调试每次课堂作业） 要求:
• 所有作业必须独立完成
• 作业必须经上机调试通过
. C Programming Language
开始
N=0
N<10吗?
Y
输入 X
X>=0吗? N N=N+1
N
结束
Y 输出 X
[例1.4] 输入10个数，求它们的平均值。
N=0, SUM=0 当N<10 输入X SUM=SUM+X N=N+1 AVER=SUM/10 输出AVER的值
. C Programming Language
定点法
数制转换
数值数据：二进制
浮点法
数据
西文：ASCII
非数值数据：编码 汉字：国标码
. C Programming Language
图形：……
有符定点整数
ds dn dn-1 dn-2 ……..

结构化程序设计包括3种基本结构：顺序结构、选 择结构和循环结构。
9
① 顺序结构：顺序结构中的语句按书写的顺序执行。 即程序的流程沿一个方向进行。
② 选择结构：程序执行到某一个语句时，要进行判断， 从两中路径中选择一条。即程序流程发生了分支，根 据一定的条件选择其中之一执行，称为二分支选择结 构。由二分支选择结构可派生出多分支选择结构。
12
（ 4）输入：一个算法应具有一个或多个输入。 （5）输出：一个算法应具有一个或多个输出。
求解一个问题会有多种算法可供选择，选择的主 要标准：首先是算法的正确性和可靠性、简单性和易 理解性；其次是算法所需要的存储空间少和执行更快 等。
13四、算法举例1 Nhomakorabea0例1：累和问题。求 n 即(1+2+3+...+100)。 n 1 对此问题有不同的求和方法(算法)。
1）：1+100，2+99，3+98，..... 49+52， 50+51（50×101=5050）
2）：1+2=3，3+3=6，6+4=10，10+5=15，....，a+100=？。 S1：设置一个累和变量sum和一个计数变量n；并设它们的 初值都为0； S2：判断n<=100，若成立转S3，否则转S5； S3：sum+n->sum，n+1->n； S4：转S2； S5：输出sum。
3
1.1 计算机语言
一、计算机语言 第一代语言又称“机器语言”。 第二代语言是“汇编语言”。 第三代语言即“高级语言、算法语言、面向过程的
程序设计语言”。 第四代语言称为“非过程化语言”，又称为“面向

汇编语言的应用场景
汇编语言主要用于系统软件、嵌入式系统等领域 。
C语言与汇编语言的混合编程方式
01
直接调用汇编代码
在C语言中直接使用内联汇编， 通过关键字__asm__将汇编代码 嵌入到C代码中。
02
通过函数调用汇编 代码
将汇编代码封装成函数，在C语 言中调用。
03
使用编译器特定的 语法
一些编译器支持特定的语法来混 合C语言和汇编语言，如GCC中 的asm()函数。
广度优先搜索
从根节点开始，逐层访问相邻的节点 ，直到所有的节点都被访问过。
05 C语言与汇编语言 的混合编程
汇编语言的概述
1 2
汇编语言定义
汇编语言是一种面向机器的语言，使用特定的符 号表示机器指令，如MOV, ADD, SUB等。
汇编语言的特点
汇编语言执行速度快，代码可读性较差，不易维 护。
3
嵌入式系统的概述
嵌入式系统的定义
01
嵌入式系统是一种专为特定任务设计的计算机系统，
通常具有体积小、功耗低、可靠性高等特点。
嵌入式系统的应用范围
02 嵌入式系统广泛应用于工业控制、智能家居、汽车电
子等领域。
嵌入式系统的硬件和软件
03
嵌入式系统的硬件通常包括微控制器、传感器、执行
器等，软件则包括嵌入式操作系统、应用程序等。
THANKS
感谢观看
搜索算法
顺序搜索
逐个比较待搜索元素与表中的每个元素，直到找到目标元素或搜索完整个表。
二分搜索
在有序表中，取中间位置元素，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜索过程结束；如果待查元素 大于中间元素，则在右半部分继续查找；若待查元素小于中间元素，则在左半部分继续查找。

▪
（1）C程序是由函数构成的，函数是C程序的基本单位。任何
一个C源程序都至少包含main主函数，也可以包含一个main主函数
和若干个其他函数。
▪ （2）一个函数由两部分组成：函数头和函数体。
▪ 函数头即函数的第1行，如例1-1中的int main()。函数体即函数头下 面的花括号{}内的部分。若一个函数内有多个大括号，则最外层的一 对{}为函数体的范围（关于函数的组成部分参见第6章函数）。
程
项
序
目
编
工
辑
作
窗
区
口
窗
口
2021/4/8
13
新建一个C源程序
▪ 在Visual C++主窗口的主菜单栏中选择“文件（File）”， 然后在其下拉菜单中单击“新建（New）”，如图1-6所示。
2021/1-7）中，选择此对话框 的左上角的“文件”选项卡，选择其中的“C++ Source File”选项，其功能是建立新的C++源程序文件。
✓具有低级语言功能的高级语言
✓模块化和结构化语言
✓可移植性好
✓执行效率高
2021/4/8
3
C程序结构
▪ C程序结构由头文件、主函数、系统的库函 数和自定义函数组成，因程序功能要求不 同，C程序的组成也有所不同。其中main 主函数是每个C语言程序都必须包含的部分。
2021/4/8
4
C程序的基本结构
2021/4/8
22
▪ 在得到可执行文件后，就可以直接执行 “例1-1.exe”了。选择“组建（B）”—“执 行[例1-1.exe]”，如图1-15所示。
2021/4/8
23

程序调试和优化
01
02
03
调试技巧
断点、单步执行、变量监 视等。
优化方法
代码优化、算法优化、数 据结构优化等。
性能分析
时间复杂度、空间复杂度 等。
C语言在实际项目中的应用
系统编程
游戏开发
网络编程
嵌入式系统
操作系统内核、驱动程 序等。
游戏引擎、游戏逻辑等 。
网络协议、服务器端编 程等。
智能硬件、物联网等。
05
C语言常见问题和陷阱
内存泄漏和野指针
内存泄漏
当动态分配的内存未被释放时，会导 致内存泄漏。长时间运行程序会导致 可用内存逐渐减少，影响程序性能。
野指针
指针被释放后仍然被使用，或者未初 始化的指针被使用，导致程序行为不 可预测。
数组越界和段错误
数组越界
访问数组时超出其界限，可能导致读取或写入其他内存区域 ，造成数据损坏或程序崩溃。
系统软件
C语言也广泛应用于系统软件 开发，如编译器、数据库管理
系统和网络协议栈等。
02
C语言基础语法
数据类型
数据类型
定义变量时，必须指定其数据类 型，以便编译器了解如何存储和 操作该变量。C语言中的数据类 型包括整型、浮点型、字符型等
。
整型
用于存储整数，包括short、int 、long等类型。
THANKS
指针可以进行加减运算，指向数组元 素的指针可以进行算术运算，以访问 数组中的其他元素。
地址
每个变量在内存中都有一个唯一的地 址，通过地址可以访问变量的值。在 C语言中，地址可以通过取地址符&获 取。
结构体和联合体
01
结构体
结构体是一种自定义数据类型，可以包含多个不同类型的数据成员。通

2020/6/7
11
计算机是人类发明的一种自动机器， 它能完成的工作就是计算。计算机的最
基本功能是可以执行一组基本操作，每 个操作完成一件很简单的计算工作，例 如整数的加减乘除运算等等。为使计算 机能按人的指挥工作，每种计算机都提 供了一套指令，其中的每一种指令对应 着计算机能执行的一个基本动作。
32个关键字，9种控制语句，程序书写形式自由。
3．C语言程序易于移植
C语言将与硬件有关的因素从语言主体中分离出来， 通过库函数或其他实用程序实现它们。
4．C语言有强大的处理能力 5．生成的目标代码质量高，运行效率高
2020/6/7
35
C语言的特点
6．数据类型检查不严格，表达式出现二义性 ，不具备数据越界自动检查功能，运算符 的优先级与结合性对初学者难于掌握。
– 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
2020/6/7
38
1.3 程序与程序设计语言
• 程序与指令 • 程序设计语言的功能 • 程序设计语言的语法 • 程序的编译与编程环境
/*变量定义 */ /*函数声明 */ /*输入一个整数 */ /*调用函数计算阶乘 */ /*输出计算结果 */
return 0;
} int factorial(int n)
/*定义计算 n! 的函数 */
{
int i, fact = 1; for(i = 1; i <= n; i++)
/*循环*/
• C程序设计语言，[美]Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie，徐宝文等译，机械工业出版社，2019
2020/6/7
7

test.exe - 1 error(s), 0 warning(s)
错误
警告
41
常见编程错误：
字符串“ ”不完整 （）不匹配 缺少； 函数名写错 ……
42
逻辑错误
逻辑错误则是程序设计上或逻辑上的错误—— 指程序已生成可执行文件，但运行出错或不能 得到正确的结果，这可能是由于算法中问题说 明不足，解法不完整或不正确所造成的。
c目标文件，例：hello.obj
二进制文件 后缀名：obj
18
连接Link
连接的任务
将预先开发好的程序模块（例如系统函数或其 他程序员开发的共同模块）连接到当前程序代 码中去
生成可执行文件：exe，例：hello.exe
连接器
完成连接的软件
19
执行（EXECUTE）
C语言生成的可执行文件（exe文件）是一 个DOS程序——控制台程序；
return 0;
}
}
其他函数…...
26
任务二 解读第一个C程序－－程序语法
（1）C程序必须由一个main函数构成，系统自 动执行main函数。
（2）程序的执行从main函数的左{括号开始， 顺序执行每一条语句，直到main函数的右}括 号结束。{函数体}
（3）printf是标准输出函数，输出的字符串在 一对半角双引号之间，例如"Hello C World\n"。
程序等于指令吗？
程序 编译器 指令
9
程序设计语言
程序：程序是计算机能够接受的、指示计算机完成 特定功能的一组指令的有序集合。
编程(programming)：设计一组控制计算机的指令 集的过程
程序设计语言：用于描述程序中操作过程的命令、 规则的符号集合，是进行程序设计的工具