C语言程序设计第7章函数进阶和结构化编程

2018版C语言程序设计目录1. 引言2. 基本语法2.1 数据类型与变量2.2 运算符与表达式2.3 控制语句2.4 循环语句2.5 函数3. 数组与指针3.1 数组的概念与用法3.2 指针的概念与用法3.3 字符串处理4. 结构体与联合体4.1 结构体的定义与使用4.2 结构体数组4.3 结构体指针4.4 联合体的概念与用法5. 文件操作5.1 打开和关闭文件5.2 读取和写入文件5.3 文件指针的操作6. 动态内存管理6.1 内存分配与释放6.2 动态数组6.3 动态结构体7. 预处理指令与宏定义7.1 预处理指令的作用与用法7.2 宏定义的概念与用法8. 多文件编程8.1 模块化编程的概念与好处 8.2 头文件与源文件的分离8.3 静态链接与动态链接9. C语言标准库9.1 输入输出库函数9.2 字符串处理函数9.3 内存操作函数9.4 数学函数10. C语言程序的编译与调试10.1 编译过程的概念与步骤10.2 静态调试与动态调试的方法11. 综合实例分析11.1 实例一：学生成绩管理系统11.2 实例二：图书管理系统11.3 实例三：简易计算器12. 结语引言：C语言是一种通用的、面向过程的编程语言，具有高效、灵活和可移植等优势，在计算机科学领域得到广泛应用。

本目录将详细介绍2018版C语言程序设计的相关内容，帮助读者全面理解和掌握C语言的基础知识和进阶技巧。

1. 引言本章对C语言的概念和历史做简单介绍，以及C语言在计算机编程领域的应用和重要性。

2. 基本语法基础语法是掌握任何编程语言的重要基石，本章节将介绍C语言的数据类型与变量、运算符与表达式、控制语句、循环语句以及函数等基本语法。

2.1 数据类型与变量详细介绍C语言中的基本数据类型和变量声明及使用的规则。

2.2 运算符与表达式介绍C语言中的常见运算符和表达式的使用方法，帮助读者完成基本的数学运算和逻辑运算。

2.3 控制语句讲解C语言中的条件语句（如if-else）和选择语句（如switch-case），使读者能够实现程序的流程控制。

深入理解C语言中的结构化程序设计C语言是一门被广泛应用的编程语言，在软件开发领域具有重要的地位。

而结构化程序设计作为一种程序设计方法，是C语言中更高效、更可靠的编程思想。

本文将从概念、特点以及实践应用等方面，深入探讨C语言中的结构化程序设计。

一、概述结构化程序设计是一种以清晰的控制结构、模块化和顺序流程控制为特点的程序设计方法。

它强调将程序分解为单一功能单元的模块，通过顺序、选择和循环等控制结构来组织程序逻辑，使得程序更易于理解、调试和维护。

二、特点1. 模块化：结构化程序设计提倡将程序划分为独立的、相互关联的模块，每个模块承担特定的功能。

模块化的设计使得程序更加可读，也方便代码的复用和维护。

2. 顺序流程控制：结构化程序设计采用顺序结构来组织代码，保证程序按照预定的顺序执行。

这种线性的编程风格使得程序的结构更清晰，能够更容易理解和排查错误。

3. 选择结构：通过if-else语句或switch语句，结构化程序设计允许根据条件判断选择不同的执行路径。

这种选择结构增加了程序的灵活性和逻辑判断能力。

4. 循环结构：使用循环语句（如for循环、while循环）可以重复执行一段代码块，从而实现对复杂任务的迭代处理。

循环结构使得程序可以更高效地处理大量重复操作。

三、实践应用1. 模块设计：在C语言中，可以通过函数来实现模块化设计。

每个函数承担特定的功能，使得程序更易于理解和维护。

同时，合理地命名函数以及使用注释，能够提升程序的可读性。

2. 逻辑分支控制：C语言提供了if-else和switch语句来实现条件判断和选择。

在结构化程序设计中，合理地使用逻辑分支控制结构，能够让程序按照不同的逻辑路径执行，从而满足不同的业务需求。

3. 循环结构应用：通过for循环、while循环等结构，可以更方便地处理重复性任务。

例如，在处理数组时，可以使用循环结构遍历数组元素，进行计算、查找或修改操作。

4. 错误处理与异常处理：结构化程序设计注重错误处理与异常处理。

C语言中的结构化编程和函数模块化在软件开发过程中，结构化编程和函数模块化是两个非常重要的概念。

它们能够帮助程序员更好地组织代码、提高代码的可读性和模块化程度，从而提高软件的开发效率和维护性。

本文将介绍C语言中的结构化编程和函数模块化，并探讨如何应用这些概念来写出高效、可维护的C语言程序。

一、结构化编程结构化编程是一种编程范式，它的核心思想是将程序分解为多个小而独立的模块，每个模块有一个特定的功能，并通过顺序、选择和循环等结构将这些模块连接起来。

结构化编程强调代码的结构化和逻辑的清晰性，以及消除程序中的混乱和难以理解的部分。

在C语言中，结构化编程的实现主要依赖于函数和控制结构。

1. 函数函数是C语言中实现结构化编程的基本组织单位。

通过将代码划分为多个函数，每个函数具有特定的功能，可以让程序更易于理解、修改和测试。

在编写函数时，需要遵循一些规范和最佳实践：- 函数应该具有良好的命名，能够准确地描述函数的功能。

- 每个函数应该只负责一个具体的任务，遵循“单一职责原则”。

- 函数的参数应该被合理地设计，避免参数过多或过少。

- 函数应该尽可能地短小，每个函数的代码行数应该控制在一个可读性良好的范围内。

- 函数应该遵循“高内聚、低耦合”的原则，减少代码之间的依赖关系。

2. 控制结构控制结构用于控制程序的执行流程，常见的控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构。

在编写结构化程序时，需要合理地运用这些控制结构来实现代码逻辑的清晰化。

- 顺序结构：代码按照从上到下的顺序依次执行。

- 选择结构：根据条件判断选择执行不同的代码块，例如if语句和switch语句。

- 循环结构：根据条件重复执行代码块，例如while循环和for循环。

二、函数模块化函数模块化是将程序分解为多个模块或功能块，并通过调用这些模块来实现程序的功能。

函数模块化能够提高代码的可重用性和可维护性，减少了代码的重复编写和修改。

在C语言中，实现函数模块化通常包括以下几个步骤：1. 功能划分将程序的功能划分为多个小而独立的模块。

C语言算法表示及结构化程序设计基本结构为了表示一个算法，可以用不同的方法。

常用的方法有：自然语言、传统流程图、结构化流程图和伪代码等。

1用自然语言表示算法自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语、英语或其他语言。

用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现歧义，往往要根据上下文才能判断正确含义。

用自然语言来描述包含分支选择和循环算法不方便，花开两朵，各表一枝，同时只表达一个意思，这是自然语言表示的不足。

2用流程图表示算法流程图就是用一些图框来表示算法，直观形象，易于理解。

如：菱形框的作用是对一个给定的条件进行判断，根据给定的条件是否成立来判定如何执行其后的操作。

它有一个入口，两个或多个出口。

优于自然语言表示。

连接点小圆圈用于将画在不同地方的流程线连接起来，实际上表示一个对象，只是画不下オ分开来画或为了清晰表示而单独绘制，用连接点可以避免流程线出现交叉或过长，不利于阅读。

用流程图表示算法直观形象，比较清楚地显示出各个框之间的逻辑关系。

这种流程图占用篇幅较多，一条路走到头，与复杂的实际情况表示有差距有不足，尤其当算法比较复杂时就费时费力。

3.传统流程图的弊端与结构化设计的基本结构传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制，不受限制地使流程随意地转来转去，使流程图变得毫无规律，阅读时要花很大精力去追踪流程，使人难以理解算法的逻辑。

为了提高算法的质量，使算法的设计和阅读方便，不允许无规律地使流程随意转向，只能顺序地进行下去。

但是，算法上难免会包含一些分支和循环，而不可能全部由一个个顺序框组成。

为了解决这个问题，人们规定出几种基本结构，然后由这些基本结构按一定规律组成一个算法结构。

4．用3种基本结构作为表示一个结构化算法的基本单元。

(1）顺序结构。

比如A 和B 两个框是顺序执行的，在执行完A 框所指定的操作后，接着执行B 他所指定操作。

(2）选择结构。

又称选取结构或分支结构，此结构中必包含一个判断框。

C语言技术的高级用法——进阶开发技巧详解C语言作为一门广泛应用于嵌入式系统和底层软件开发的编程语言，其高级用法和进阶开发技巧对于程序员来说至关重要。

本文将详细介绍一些C语言的高级用法和进阶开发技巧，帮助读者更好地掌握和应用C语言。

一、指针的高级应用指针是C语言中的重要概念，利用指针可以实现更高效的内存管理和数据操作。

以下是一些常见的指针高级应用：1. 指针的指针指针的指针是指一个指针变量指向另一个指针变量的地址。

通过使用指针的指针，可以实现对指针变量的动态修改和访问，进一步提高程序的灵活性。

2. 函数指针函数指针可以指向程序中的函数，通过函数指针可以实现对函数的动态调用和替代。

这在实现回调函数和函数式编程时非常有用。

3. 指针与数组指针和数组之间有着密切的关系，可以通过指针来遍历和操作数组元素，这样可以减少内存的占用和提高程序的运行效率。

二、内存管理与优化技巧C语言需要手动管理内存，合理地进行内存管理和优化可以提高程序的性能和稳定性。

以下是一些常用的内存管理和优化技巧：1. 内存分配和释放C语言提供了malloc()和free()函数用于动态分配和释放内存。

合理使用这些函数可以减少内存的浪费和泄漏。

2. 内存对齐内存对齐可以提高内存访问的效率，尤其对于嵌入式系统来说更为重要。

通过使用内存对齐的技巧，可以减少内存读取的时间，提高程序的运行效率。

3. 缓存优化程序中的缓存访问对于性能有着重要影响。

通过充分利用缓存的特性，如空间局部性和时间局部性，可以减少缓存的命中不中和提高程序的效率。

三、并发编程与多线程随着多核处理器的普及，多线程编程成为了提高程序性能的重要方式。

C语言提供了一些库和技术用于并发编程和多线程的实现。

1. 线程创建与管理C语言的线程库提供了线程的创建和管理方法，可以创建多个线程来执行不同的任务，提高程序的并行性。

2. 互斥与同步多线程访问共享资源时需要进行同步和互斥操作以避免竞态条件的发生。

《C语言程序设计》教学大纲课程名称：中文名称：C语言程序设计；英文名称：C Language Programming课程编码：161002学分：4.5分总学时：72学时，其中，理论学时：52学时；上机学时：20学时。

适用专业：全校理工科各专业先修课程：计算机基础执笔人：审订人：一、课程的性质与任务《C语言程序设计》是为全校所有的理工科专业的学生开设的公共基础课，也是一门重要的必修课。

其目的是使学生掌握程序设计的基本方法，培养学生掌握利用计算机处理问题的思维方法与应用能力。

要求学生掌握程序的三种基本结构及结构化的程序设计方法，了解并掌握几种典型的算法，并且能够熟练地运用C语言编写各种应用程序，为进一步学习其它相关课程奠定基础。

二、教学内容与学时分配第一章程序设计基本概念(3学时) 本章重点：一、算法及特性；二、结构化程序设计方法。

难点：算法设计及其表示。

第一节程序和程序设计一、程序；二、程序设计。

第二节算法第三节结构化程序设计方法第四节C语言程序的基本结构第二章数据类型、运算符和表达式(5学时) 本章重点：一、标识符的正确使用；二、各种基本数据类型的使用；三、算术运算符的优先级和结合性；四、表达式计算中的类型转换。

难点：一、各种类型数据在计算机内存中的存储形式；二、自增自减运算。

第一节 C语言的数据类型第二节常量与变量第三节整型数据第四节实型数据第五节字符型数据第六节算术运算符与算术表达式第七节赋值运算符与赋值表达式一、赋值运算符和赋值表达式；二、复合的赋值表达式；三、自加、自减运算符；四、赋值运算中的类型转换。

第八节逗号运算符与逗号表达式第三章顺序结构程序设计(4学时) 本章重点：一、printf函数；二、scanf函数。

难点：输入与输出时的格式控制。

第一节 C语句概述第二节赋值语句第三节数据的输入与输出一、printf函数；二、putchar函数；三、scanf函数；四、getchar函数第四节顺序结构程序举例第四章选择结构程序设计(4学时) 本章重点：一、逻辑值的表示、使用及其运算；二、关系运算符的运算规则及关系表达式；三、逻辑运算符的运算规则及逻辑表达式；四、if语句；五、switch语句的形式与执行过程。

c语言程序设计pdf《C语言程序设计》是一本介绍和教授C语言的编程技能和知识的教材，具有广泛的应用和普及性。

本书可以帮助读者从零开始学习C语言，并逐渐提高编程能力。

以下是《C语言程序设计》这本书的内容概述。

第一章：简介本章为读者介绍了C语言的历史、特点和发展趋势，以及如何搭建和配置C语言的开发环境。

第二章：基本语法本章详细介绍了C语言的基本语法，包括变量声明、数据类型、运算符、条件语句、循环语句等。

第三章：数组和字符串本章详细介绍了C语言中的数组和字符串的相关知识，包括数组的声明、初始化、访问和操作，以及字符串的声明、初始化和处理等。

第四章：函数本章介绍了C语言中的函数的概念和使用方法，包括函数的声明、定义、调用和参数传递等。

第五章：指针本章详细介绍了C语言中的指针的使用方法，包括指针变量的声明、初始化、访问和操作等。

第六章：结构体和共用体本章介绍了C语言中的结构体和共用体的概念和应用，包括结构体和共用体的声明、定义、访问和操作等。

第七章：文件处理本章介绍了C语言中的文件处理的方法和技巧，包括文件的打开、读取、写入和关闭等。

第八章：动态内存分配本章介绍了C语言中的动态内存分配的方法和技巧，包括动态内存的分配、使用和释放等。

第九章：常用库函数本章介绍了C语言中常用的库函数，包括字符串处理函数、数学函数、时间日期函数等。

第十章：综合练习本章提供了一些综合的编程练习题，供读者巩固和应用所学的C语言知识。

《C语言程序设计》这本书是一本很好的C语言教材，对于初学者来说非常适合。

通过学习这本书，读者可以初步掌握C 语言的编程技能，并能够实现一些简单的程序设计。

对于想要深入学习C语言的人来说，这本书也是一个很好的起点。

总之，无论是初学者还是进阶者，都可以从《C语言程序设计》这本书中获得很多有用的知识和技能。

《C语言程序设》计课程标准一、课程名称C语言程序设计二、适用专业本课程标准适用计算机网络技术、大数据技术与应用、软件工程技术、数字媒体应用技术等专业三、课程性质《C语言程序设计》是一门专业必修课，是学习其它工科课程的基础。

掌握程序设计的前提是掌握程序设计语言，C语言以其灵活性和实用性受到了广大计算机应用人员的喜爱。

一旦掌握了C语言，就可以较为轻松地学习后续的Java程序设计、数据库技术等程序设计语言。

本课程以程序设计思想为主线，介绍C语言的基本概念和程序设计的思想和方法，培养学生运用C语言解决实际问题的能力。

本课程旨在使学生掌握程序设计的基本方法及思维，形成程序设计基本思想，掌握程序调试的基本方法，使学生初步具备程序设计能力，为学生进一步学习其他专业课程和今后从事网络技术工作打下坚实的基础。

四、教学目标本课程的培养目标是：通过基于工作过程的案例驱动和项目实训，使学生全面掌握C 语言的基本理论、基本编程方法、基本内容和主要应用领域；了解C语言发展的最新动态和前沿问题；培养具有较强综合分析能力和解决问题能力，综合素质较高的计算机编程人才。

在课程的学习中，培养善于沟通表达、创新学习、独立分析解决问题的能力，为学生今后进一步学习计算机网络技术专业知识和学生就业、工作打下良好的基础。

2.1知识目标获取全国计算机等级考试二级证书。

2.2素质目标2.3能力目标（一）知识目标（1）掌握软件开发必备的C程序设计知识。

包括数据类型、结构化程序设计方法、数组、函数、指针、结构体等知识；（2）掌握基本的编程规范；（3）掌握一定的程序员岗位职责及工作规范。

（4）掌握用C语言进行程序设计的基本框架，理解结构化程序设计思想；（5）熟练应用C语言集成环境设计和调试C程序；（6）能用C语言程序设计的方式分析和解决简单实际问题并测试程序；（二）能力目标（1）具有基本的算法设计能力；（2）具有一定的C程序设计与应用开发和软硬件测试能力；（3）具有一定的模块设计能力；（4）具有一定的需求分析能力；（5）具有一定的软件文档写作能力；（6）具有良好的沟通能力；（7）具有良好的团队合作意识；（8）具有良好的分析问题、解决问题的能力；（9）具有一定的创新能力（10）掌握计算机语言类课程的学习方法，无论以后在学习、工作中使用什么语言编程，都能灵活应用程序设计的思想和方法分析、解决问题。

计算机程序设计基础（C语言）北京石油化工学院信息技术教学与实验中心2008年8月20日C语言程序设计⏹教学要求☐掌握程序设计语言的基本知识☐常用算法☐初步的程序设计能力⏹学习方法☐自主学习☐重视上机实践如何尽快学会用C语言进行程序设计⏹了解程序设计语言(C语言)⏹模仿、改写、编写⏹通过不断的编程实践，逐步领会和掌握程序设计的基本思想和方法。

教材和参考书⏹C语言程序设计，何钦铭、颜晖主编，高等教育出版社，2008⏹C语言编程（第3版），[美]Stephen, G.Kochan，张小潘译，电子工业出版社，2006⏹C语言教程（第4版），[美]Al Kelley, Ira Pohl，徐波译，机械工业出版社，2007⏹标准C语言基础教程（第4版），[美]Gary J.Bronson，单先余等译，电子工业出版社，2006 ⏹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，2006目录⏹Chap 1 引言⏹Chap 2 用C语言编写程序⏹Chap 3 分支结构⏹Chap4 循环结构⏹Chap 5 函数⏹Chap 6 数据类型和表达式目录⏹Chap 7 数组⏹Chap 8 指针⏹Chap 9 结构⏹Chap 10 函数与程序结构⏹Chap 11 指针进阶⏹Chap 12 文件Chap 1 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语言程序需要经过哪些步骤？⏹如何用流程图描述简单的算法？1.1 一个C 语言程序例1-1求阶乘问题。

输入一个正整数n ，输出n!。

#include <stdio.h> /* 编译预处理命令 */ int main (void) /* 主函数 */ {int n; /*变量定义 */ int factorial (int n); /* 函数声明 */ scanf ("%d", &n); /* 输入一个整数 */ printf (“%d \n”, factorial(n)); /* 调用函数计算阶乘 */ 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 */ fact = fact * i;return fact;} 输入 4 输出 24 C 程序由函数组成 有且只有一个主函数main1.2 程序与程序设计语言⏹程序☐人们为解决某种问题用计算机可以识别的代码编排的一系列加工步骤。

C语言中的函数与模块化编程指南C语言作为一种广泛应用的编程语言，具有高效、灵活和可移植等特点。

在C语言中，函数是一种重要的编程概念，它可以帮助我们将程序分解为更小的模块，提高代码的可读性和可维护性。

本文将介绍C语言中的函数以及如何使用函数进行模块化编程。

1. 函数的定义和调用函数是一段具有特定功能的代码块，可以接受输入参数并返回结果。

在C语言中，函数的定义包括函数名、参数列表和函数体。

例如，下面是一个简单的函数定义：```cint add(int a, int b) {return a + b;}```在函数定义中，函数名为"add"，参数列表为"a"和"b"，函数体为"return a + b;"。

要调用函数，只需在代码中使用函数名和参数列表即可。

例如：```cint result = add(3, 5);```这里调用了"add"函数，并将参数3和5传递给函数。

函数执行完毕后，将返回结果8，并赋值给变量"result"。

2. 函数的返回值和参数函数可以具有返回值和参数。

返回值可以是任意数据类型，包括整数、浮点数、字符等。

参数可以是任意数据类型，可以是基本类型，也可以是自定义的结构体或指针类型。

例如，下面是一个具有返回值和参数的函数：```cfloat calculate_average(int *array, int size) {float sum = 0;for (int i = 0; i < size; i++) {sum += array[i];}return sum / size;}```这个函数接受一个整数数组和数组大小作为参数，并返回数组元素的平均值。

在函数体中，使用循环计算数组元素的总和，然后除以数组大小得到平均值。

3. 函数的作用域和生命周期函数中定义的变量具有作用域和生命周期。

《C语言程序设计》学习指导温东新课程名称：C语言程序设计英文名称：HIGH LEVEL LANGUAGE PROGRAMMING开课院系：远程教育学院开课学时：68上机学时：30学分：5授课对象：远程教育学院专升本计算机科学与技术专业学生一、教学目的与课程性质、任务。

教学目的：通过本课程的学习，除了使学生掌握C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识外，还让学生掌握一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧，引导学生开始使用计算机进行问题求解。

C语言程序设计课程是计算机科学与技术专业本科教学中主干课程之一。

C语言程序设计课程学习的主要任务是提高学生的程序设计能力，教学内容主要包括C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识，使用计算机进行问题求解所需的一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧。

二、教学要求该课程开设位于本科教学的第一学期，课程的教学不仅讲授C语言的基本语法规范，高级语言程序设计语言的基础知识，还让学生掌握一些必要的算法，程序设计方法和编程技巧，引导学生开始使用计算机进行问题求解。

在教学环节上，对学生的学习提出“掌握”和“了解”两个层次上要求，所谓“掌握”，是指学生在课后，必须能将所学内容自己理解并解决实际问题，这是将所学知识熟练应用到实践中的基础。

所谓“了解”，是要求学生对所学内容有初步的认2哈尔滨工业大学优秀教学设计知，在遇到相关问题时要求能够辨识。

教学以课堂讲授为主，辅之以POWERPOINT方式。

三、教学进度表哈尔滨工业大学远程教育学院34哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院5四、教学内容与讲授方法6哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院78哈尔滨工业大学优秀教学设计哈尔滨工业大学远程教育学院9五、课程的重点、思考题第一章C语言概述本章学习重点：1、C语言历史背景2、C语言特点3、简单C程序，上机步骤本章思考题：1.总结出计算机编程的几个步骤，试着在Turbo C2.0的条件下编辑和调试第一个C语言程序,在屏幕上打印出“This is my first programme”。