第02章 C语言程序设计基础

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第２章　Ｃ语言程序设计基础 制作人：王敬华　制作人： Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 第２章：Ｃ语言程序设计基础 学习的意义 从本章开始我们正式进入Ｃ语言程序设计的学习，　从本章开始我们正式进入Ｃ语言程序设计的学习，也许大　家会问：为什么我们要学习Ｃ语言呢？　家会问：为什么我们要学习Ｃ语言呢？　理由１　因为Ｃ语言流行．　理由１：因为Ｃ语言流行．　理由２　因为Ｃ语言考研时必考。

　理由２：因为Ｃ语言考研时必考。

　理由３：　因为Ｃ语言在各种程序考试中首当其中。

　理由３：　因为Ｃ语言在各种程序考试中首当其中。

　别急！　别急！让我想　理由４　因为它是必修课，是老师逼的，　理由４：因为它是必修课，是老师逼的，不学不能拿学分　想……　……　理由ｎ　理由ｎ：…… 这些理由都只是从表面上来回答，其实要真正来回答这一问题，　这些理由都只是从表面上来回答，其实要真正来回答这一问题，　我们有必要了解程序设计语言的发展历史及其特点，知道Ｃ　我们有必要了解程序设计语言的发展历史及其特点，知道Ｃ语言是属　于那种类型的语言；　语言是如何产生和发展的，　于那种类型的语言；Ｃ语言是如何产生和发展的，Ｃ语言的特点有哪　它应用在哪些方面等，这样我们就可以做到学习目的明确，　些，它应用在哪些方面等，这样我们就可以做到学习目的明确，才　能有意识地去学好Ｃ语言程序设计。

　能有意识地去学好Ｃ语言程序设计。

第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 学习的意义 另外，本章我们将带领大家来实际感受一下Ｃ语言程序是　另外，本章我们将带领大家来实际感受一下Ｃ　一个什么样子，它的结构特点是什么，这是我们进行Ｃ　结构特点是什么　一个什么样子，它的结构特点是什么，这是我们进行Ｃ语言程　序设计必须遵循的规范。

　序设计必须遵循的规范。

　编写和调试一个Ｃ　最后，我们应该掌握的是如何来编写和调试一个　最后，我们应该掌握的是如何来编写和调试一个Ｃ语言程　序，这是我们每一个Ｃ语言程序员所必须具备的基本功。

　这是我们每一个Ｃ语言程序员所必须具备的基本功。

学习目标 了解程序设计语言的发展及其特点；　了解程序设计语言的发展及其特点；　掌握机器语言、汇编语言和高级语言的差异；　掌握机器语言、汇编语言和高级语言的差异；　了解Ｃ语言的发展历史及特点和应用；　了解Ｃ语言的发展历史及特点和应用；　掌握Ｃ语言程序的基本结构；　掌握Ｃ语言程序的基本结构；　掌握编写Ｃ程序的基本步骤和调试过程。

　掌握编写Ｃ程序的基本步骤和调试过程。

第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 学习内容 程序设计语言的发展及其特点　Ｃ语言的发展及其特点和应用　Ｃ语言程序的基本结构　编制Ｃ　编制Ｃ语言程序的基本步骤 第　二　章　程　序　设　计　基　础 了解历史……　了解历史　抓住现在……　抓住现在　展望未来……　展望未来 Ｃ　语　言　程　序　设　计　程 ２．１　程序设计语言的发展及其特点 程序设计　机　器　语　言　汇　编　语　言　高　级　语　言　程　的　程 冯．诺依曼结构：　诺依曼结构：　运算器　ＣＰＵ　０　１序　的　主机：　主机　１０００００００　的语言　：的控制器　程序设计　１００１００００ＡＤＤ　Ａ，　Ｂ　存储器　计算机　发　中央处理器ＣＰＵ　中央处理器ＣＰＵ　的　的　发 程　序　设　计 Ｉ／Ｏ设备：键盘、显示器等　Ｉ／Ｏ设备　键盘、　设备： Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 ２．２　Ｃ语言的发展及其特点、应用　语言的发展及其特点、 ５２　５４　５６　５８　６０　６２　６４　６６　６８　７０　７２　７４　７６　７８　８０　８２　８４　８６　８８　９０　９２　９４　９６　Ａｄａ　Ｍｏｄｕｌａ－２　Ｐａｓｃａｌ　ＡＬＧＯＬ６０　ＡＬＧＯＬ６８　ＣＰＬ　ＢＣＰＬ　Ｂ Ｃ Ｓｍａｌｌｔａｌｋ　８０　Ｃ＋＋　Ｊａｖａ Ｓｉｍｕｌａ　６７ 第　二　章　程　序　设　计　基　础 ＢＡＳＩＣ　ＦＯＲＴＲＡＮ　ＰＬ／１　ＣＯＢＯＬ　ＬＩＳＰ ＡＮＳＩ－ＢＡＳＩＣ　ＱＢＡＳＩＣ　ＶＢ　ＦＯＲＴＲＡＮ９０　ＦＯＲＴＲＡＮ７７ ＰＲＯＬＯＧ Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 Ｃ语言发展史 ＡＬＧＯＬ　６０语言　６０语言 ＣＰＬ语　将ＣＰＬ语　煮干，　言煮干，　提炼出它　的精华 ＣＰＬ语言　ＣＰＬ语言　ＢＣＰＬ语言　ＢＣＰＬ语言　Ｂ语言 １９６３年　１９６３年，剑桥大学　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　１９６７年　剑桥大学的Ｍａｔｉｎ　１９６７年，剑桥大学的Ｍａｔｉｎ　Ｒｉｃｈａｒｄｓ对ＣＰＬ语言进行了简化　Ｒｉｃｈａｒｄｓ对ＣＰＬ语言进行了简化　１９７０年　美国贝尔实验室的Ｋｅｎ　１９７０年，美国贝尔实验室的Ｋｅｎ　Ｔｈｏｍｐｓｏｎ将ＢＣＰＬ进行了修改　Ｔｈｏｍｐｓｏｎ将ＢＣＰＬ进行了修改　１９７３年　１９７３年，Ｂ语言也给人“煮”　语言也给人“　了一下，　了一下，美国贝尔实验室的　Ｄ．Ｍ．ＲＩＴＣＨＩＥ在　Ｄ．Ｍ．ＲＩＴＣＨＩＥ在Ｂ语言的基础　上最终设计出了一种新的语言 第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ语言 ＢＣＰＬ的第二个　ＰＬ的第二个　字母作为这种　语言的名字，　语言的名字，　这就是Ｃ　这就是Ｃ语言 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 Ｃ语言发展史 产生背景　产生过程　时间：　１９７２～　时间：　１９７２～１９７３　地点：　地点：　美国贝尔实验室　目的：　ＵＮＩＸ操作系统　目的：　ＵＮＩＸ操作系统　设计人：　Ｋｅｎ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ和　设计人：　Ｋｅｎ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ和Ｄｅｎｎｉｓ．Ｍ．Ｒｉｔｃｈｉｅ　Ｃ标准　标准Ｃ：　Ｋ＆Ｒ合著　合著《　Ｌａｎｇｕａｇｅ》　标准Ｃ：　Ｋ＆Ｒ合著《Ｔｈｅ　Ｃ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｌａｎｇｕａｇｅ》　１９８３年　ＡＮＳＩ　Ｃ：　１９８３年　１９８７年　８７　ＡＮＳＩ　Ｃ：　１９８７年　１９９０年国际标准的　年国际标准的ＡＮＳＩ　１９９０年国际标准的ＡＮＳＩ　Ｃ 第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 Ｃ语言版本 Ｃ语言有不同的版本，常用的编译软件有Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　语言有不同的版本，常用的编译软件有Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋、Ｂｏｒｌａｎｄ　Ｃ＋＋、Ｂｏｒｌａｎｄ　Ｃ＋＋　Ｂｕｉｌｄｅｒ、Ｗａｔｃｏｍ　Ｃ＋＋、　Ｃ＋＋、　Ｂｕｉｌｄｅｒ、　Ｃ＋＋、　Ｃ＋＋、ＧＮＵ　ＤＪＧＰＰ　Ｃ＋＋、Ｌｃｃｗｉｎ３２　Ｃ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｃ、　Ｃ＋＋、　Ｃ、　Ｃ、　Ｔｕｒｂｏ　Ｃ、Ｈｉｇｈ　Ｃ等等。

　Ｃ、　Ｃ等等。

　等等　本课程的内容将基于ＡＮＳＩ　Ｃ进行展开　本课程的内容将基于ＡＮＳＩ　Ｃ进行展开，主要是针对　进行展开，　Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋　６．０，同时也兼顾Ｂｏｒｌａｎｄ　Ｃ＋＋　３．１和Ｔｕｒｂｏ　Ｃ　２．０。

　６．０，同时也兼顾Ｂｏｒｌａｎｄ　３．１和　２．０。

第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 Ｃ语言的特点 简洁紧凑、　简洁紧凑、灵活方便　运算符丰富　Ｃ语言一共只有　多个关键字，９　语言一共只有３０　数据结构丰富　３０多个关键字，９种控制语句，程序书写　Ｃ的运算符包含的范围很广泛，共有种３４个运算符。

Ｃ　的运算符包含的范围很广泛，共有种３４个运算符。

Ｃ　自由，主要用小写字母表示。

它把高级语言的基本结构　Ｃ是结构式语言　语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。

　和语句与低级语言的实用性结合起来。

Ｃ　和语句与低级语言的实用性结合起来。

Ｃ语言可以象汇　Ｃ的数据类型有：整型、实型、字符型、数组类型、　语法限制不太严格、　Ｃ语法限制不太严格、程序设计自由度大　结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程　从而使Ｃ　从而使Ｃ的运算类型极其丰富表达式类型多样化，灵活　编语言一样对位、字节和地址进行操作，而这三者是计　指针类型、结构体类型、联合体类型等。

能用来实现各　语言允许直接访问物理地址，　Ｃ语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作　序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。

这种结　使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的　一般的高级语言语法检查比较严，能够检查出几乎所　算机最基本的工作单元。

　种复杂的数据类型的运算。

并引入了指针概念，使程序　语言程序生成代码质量高，　Ｃ语言程序生成代码质量高，程序执行效率高　Ｃ语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许　构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。

　运算（具体见后面的章节）。

　有的语法错误。

而Ｃ　有的语法错误。

而Ｃ语言允许程序编写者有较大的自由　效率更高。

另外Ｃ　效率更高。

另外Ｃ语言具有强大的图形功能，支持多种　Ｃ语言适用范围大，可移植性好　多功能，能够象汇编语言一样对位、字节和地址进行操　Ｃ语言适用范围大，　语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的　度。

　显示器和驱动器。

且计算功能、逻辑判断功能强大。

　具有预处理功能　作，而这三者是计算机最基本的工作单元，可以用来写　调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而　一般只比汇编程序生成的目标代码效率低１０～２０％。

　一般只比汇编程序生成的目标代码效率低１０～２０％。

　Ｃ语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统，　具有递归功能　系统软件。

　使程序完全结构化。

　。

也适用于多种机型，在一种计　如ＤＯＳ、ＷＩＮＤＯＷＳ、ＵＮＩＸ　ＤＯＳ、ＷＩＮＤＯＷＳ、ＵＮＩＸ。

也适用于多种机型，在一种计　算机上编写的程序，无须修改或经过很少的修改，就可　Ｃ语言提供了预处理器，程序可以利用宏指令提高可　以在其它类型的计算机上运行。

　读性和可移植性。

　Ｃ语言允许递归调用，在解决递归问题上具有独特优　势。

第　二　章　程　序　设　计　基　础 Ｃ　语　言　程　序　设　计　教　程　王　敬　华 Ｃ语言的应用 Ｃ语言的应用非常广，也非常多，在此仅列出其中的一　语言的应用非常广，也非常多，　些应用：　些应用：　语言可以用来开发许多系统软件和大型应用软件。

　ＵＮＩＸ，　Ｃ语言可以用来开发许多系统软件和大型应用软件。

如ＵＮＩＸ，　ＬＩＮＵＸ等操作系统　等操作系统。

　ＬＩＮＵＸ等操作系统。

　在软件需要对硬件进行操作的场合，　在软件需要对硬件进行操作的场合，用Ｃ语言明显优于其它　高级语言。

例如，各种硬件设备的驱动程序（　高级语言。

例如，各种硬件设备的驱动程序（象显卡驱动程　打印机驱动程序等）一般都是用Ｃ语言编写的。