C语言程序设计——从入门到进阶-巨同升主编.pdf(2)

我们利用计算机解决各种问题，一般 是基于各种软件的支持来实的程序：① 插入银行卡；② 输入密码；③ 确定取款金额；④ 取款；⑤ 退卡。在这个简单的过程中，我们按一定动作顺序实等对象的各种操作。对于计算机而言，程序是指完成某一特定任务的一组指令序列。编写计算机程序所采用的语 言形式称为程序设计语言。随着计算机科学技术和计算机应用水平的不断提高，程序设计语言由 低级到高级逐步发展起来，目前已经有上千种计算机程序设计语言出现，通常被分为低级语言和 高级语言两大类。面向机器的计算机语言称为低级语言，机器语言和汇编语言都是低级语言。

机器语言是计算 机能够直接识别和执行的计算机语言。机器语言中的每条指令都是二进制指令，因此，机器语言 占用内存少，执行速度快，但是编写程序难度大，修改调试不方便，而且，机器语言随不同计算 机而异，通用性差。汇编语言是符号化的机器语言，用一些形象化的符号代替机器语言的二进制 指令，比机器语言容易理解和使用。但是，与机器语言相同，随机而异，通用性差。为了克服低级语言给程序员带来的困难，20 世纪 50 年代，出现了高级语言。这是一种与具 体计算机硬件无关，表达方式接近人类自然语言和数学公式的程序设计语言，便于理解和维护， 极大地提高了程序设计的效率和可靠性。1C 语言程序设计——从入门到进阶用程序设计语言编写正确有效的程序，解决特定问题的过程称为程序设计。对于一般的问题， 程序设计通常可以分为以下几个步骤。（1 ）分析问题，建立数学模型首先，对问题进行充分的分析，确定问题是什么，然后，针对要解决的问题，找出已知的数 据和条件，确定需要使用的数据量，建立各种数据量之间的关系，即建立解决问题的数学公式或 数学模型。很多情况下，需要利用已有的基本数学模型做进一步的分析、推理来构造出解决问题 的模型。

与软件配套的《 c/c++程序设计教程(配有同步实验、流程控制语句演示、提供教程中所有程序实例、实验、作业中的源代码（全部用vc6编译器调试通过))》融入了作者多年的教学和学习经验、编程建议、编程感悟，新增读书笔记功能有利用户 记录教程中的重点、难点、学习心得体会，针对用户学习教程中遇到的问题开通了疑难问题解答论坛等，同时，为了便于c语言学习，加入c语言程序调试大家帮、学习交流与问题解答、c语言学习指导、入门程序实例、典型源程序、典型的函数算法，课程设计指导、课程设计源程序、 visual c++6.0中英文编译错误信息同步显示功能(并配有60多种同步的语法错误程序实例、修改方法等）、 turbo c2.0 中英文编译错误信息同步显示功能、turbo c++3.0常见编译错误信息、c语言词汇的中英文对照、2004年到2011年15套全国计算机二级 c 语言的真题笔试试卷及答案和10套上机模拟试题和详尽的答案与分析等大量的学习资源。在实际编程过程中常将这三种结构相互结合以实现各种算法，设计出相应程序，但是要编程的问题较大，编写出的程序就往往很长、结构重复多，造成可读性差，难以理解，解决这个问题的方法是将c程序设计成模块化结构。它是一本面向r语言开发者的纯编程类书籍，不需要读者具备统计学基础，从编程角度而非统计学角度系统讲解了r语言的数据结构、编程结构、语法、tcp/ip网络编程、并行计算、代码调试、程序性能优化、编程技巧以及r语言与其他语言的接口等所有与r编程相关的知识，几乎面面俱到。

1978 年美国贝尔实验室正式发表了Ｃ语言。同时，以 UNIX 第七版中的 C 编译程序为基础， Brain W.Kernighan 和 Dennis M.Ritchie 合著了《The C Programming Language》一书。书中描述的 C 语言成为后来广泛使用的 C 语言版本的基础，被称为标准 C。C 语言被广泛应用，衍生了 C 语言的很多不同版本。1983 年美国国家标准化协会(ANSI)根据 各种 C 语言版本对 C 语言的扩充和发展，制定了 ANSI C 标准。1987 年，美国国家标准化协会又 颁布了新标准，称为 87 ANSI C。 2第 1 章 引论1990 年国际标准化组织 ISO 接受了 87 ANSI C 作为 ISO C 的标准，这是目前使用最广泛的一 个标准版本，几乎所有的开发工具都支持此标准。最新的 C 语言标准是在 1999 年颁布并在 2000 年 3 月被 ANSI 采用的 C99。C 语言同时具有高级语言和汇编语言的优点，很多编程语言都是在 C 语言的基础上发展起来 的，比如 C++、C#、Java、Javascript 等。

也正因为 C 语言的影响力，先掌握 C 语言，再学其他 编程语言，大多能触类旁通，很快掌握。目前，在微机上广泛使用的C 语言版本有 Microsoft C、Turbo C、Visual C/C++等。本教材以 Visual C++ 6.0 作为实践环境。1.2.2 C 语言的特点C 语言之所以具有强大的生命力，成为最受欢迎的语言之一，主要在于 C 语言与其他语言相 比，有其非常显著的优点，主要有以下几点。（1 ）语言简洁，使用灵活C 语言一共只有 32 个关键字，9 种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示，压缩了 一切不必要的成分。（2 ）运算符丰富C 语言共有 34 种运算符，表达式类型多样化，可以实现其他高级语言难以实现的运算。（3 ）数据结构类型丰富C 语言具有各种各样的数据类型，有整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类 型、共用体类型和枚举类型等。它们能用来实现各种复杂的数据结构，使 C 语言具有很强的数据 处理能力。（4 ）控制流程结构化C 语言具有结构化控制语句，并用函数作为程序模块，以实现程序的模块化。（5 ）允许直接访问物理地址C 语言能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。

它既有高级语言的特点， 又能完成低级语言的许，因此有人把它称为中级语言。（6 ）生成目标代码质量高，程序执行效率高试验表明，C 语言编写的程序，代码效率只比汇编语言的代码效率低 10% ～20% ，而优于其 他高级程序设计语言。C 语言程序速度快，可读性好，易于调试和修改。（7 ）可移植性好C 语言程序本身不依赖于具体的硬件系统和软件环境，从而便于在不同的计算机间和各种操 作系统中实现程序的移植。C 语言具有如上所述诸多优点，因此具有旺盛的生命力，是描述系统软件和应用软件比较理 想的工具。但也有不足之处，应在编程时引起注意，比如 C语言语法限制不严格、灵活性大，对 程序员的要求相对较高。3C 语言程序设计——从入门到进阶1.3 C 程序的构成为了对 C 语言有一个感性的认识，下面我们来预览一个简单的 C 语言程序。【例1.1】 已知做匀速直线运动物体的速度为 20 米/秒，运动时间为 10 秒，编程序求其位移。问题分析：这是一个很简单的物理问题，我们可以轻而易举地求得问题的答案。不过，这里需要我们完 成的是，编写一个程序让计算机通过执行这个程序求得问题的答案。如何编写这个程序呢？别着急，有人已经替我们编写好了这个程序，让我们来看一下。

#include <stdio.h>main(){int v,t,s;v=20;t=10;s=v*t;printf("%d",s);}这就是一个简单而完整的 C 语言程序。我们来分析一下它的结构组成。C 语言是一种函数型语言，每个 C 语言程序都是由若干个函数组成的。即函数是 C 语言程序 的基本构成单位。该程序由一个函数构成。其中的 main()是函数首部（也称为函数头），而main 是它的函数名。以一对花括号括起来的部分是函数的主体部分，称为函数体。函数体是由若干条语句构成的。下面分析一下各条语句的功能。int v,t,s;这条语句定义了 3 个变量 v、t、s ，分别用来存储3 个物理量的值。一般来说，有几个物理量 就定义几个变量。其中的 int 表示这 3 个变量是用来存储整数的变量。v=20;t=10;这两条语句用来分别将一个数存入到一个变量中。也就是将两个已知量的值告诉计算机。s=v*t;这条语句用来将未知量与已知量的关系告诉计算机，即通过已知量 v、t 求得未知量 s 的值。printf("%d",s);这条语句用来在显示器上输出变量 s 的结果。

其中的"%d"表示以整数格式输出。通过以上例子，我们可以总结出简单 C 语言程序的一般构成。（1 ）定义变量。变量的作用是存储各个物理量的值。一般来说，有几个物理量就需要定义几 个变量。（2 ）输入已知量的值。也就是将已知量的值告诉计算机。（3 ）将已知量与未知量的关系告诉计算机，求得未知量的值。（4 ）输出求得的未知量的值。【例1.2】 已知做匀加速直线运动物体的初速度为 90 米/秒，经过 10 秒之后的速度为 60 米/ 4第 1 章 引论 秒，编程序求其加速度。源程序：#include <stdio.h>main(){int v0,vt,t,a;v0=90;vt=60;t=10a=(v0-vt)/t;printf("%d",a);}综合上面的例子，我们来看一下 C 语言程序最基本的构成规则。（1 ）一个C 语言程序是由若干个函数组成的。其中必须有一个主函数（main 函数）。可见函数是 C 语言程序的基本构成单位（C 语言中的函数相当于其他语言中的子程序）。（2 ）一个C 语言程序总是从 main 函数开始执行的，而不论 main 函数位于其他函数之前或其 他函数之后。

（3 ）一个函数由函数首部和函数体两部分组成。最简单的函数首部，是由函数名以及其后的 一对圆括号组成，如 main()。而函数体是由括在一对花括号中的若干条语句组成的。（4 ）每条语句的末尾必须有一个分号。分号是C 程序语句必不可少的组成部分。（5 ）C 程序书写格式自由。既可以将几条语句写在同一行上，也可以将一条语句写在几行上。 因为可以用分号来区分不同的语句。（6 ）为了增强程序的可读性，可以对C 程序中的任意部分作注释说明。注释信息必须写在/* 和*/之间。它们对程序的执行不产生任何影响。1.4 C 程序的运行编写出的 C 程序需要在一定硬件和软件环境下进行编辑、编译、连接、运行，直到得到正确 的运行结果。下面简单介绍 Visual C++ 6.0 环境下 C 程序的上机步骤。1．编辑源程序打开 Visual C++ 6.0 的主窗口，如图 1.1 所示；主窗口的左侧是项目工作区，右侧是编辑窗口。5C 语言程序设计——从入门到进阶图 1.1 Visual C++ 6.0 主窗口在主菜单栏中单击“File （文件）”，在其下拉菜单中选择“New （新建）”命令，弹出“New （新建）” 对话框。

单击该对话框上方的“File （文件）”选项卡，选择“C++ Source File （建立新的C 源程序文 件）”。然后，在该对话框的“File （文件名）”文本框中输入文件名（如 EX1_1.c ），在“Location （路径）” 文本框中输入源程序文件的存储路径（如 E:\C 程序），如图1.2 所示。图 1.2 新建对话框单击 OK 按钮，将返回到 Visual C++ 6.0 的主窗口，就可以在编辑窗口中编辑源程序了。例 如输入例 1.1 中的 C 程序，如图 1.3 所示。图 1.3 输入源程序后的主窗口新的源程序输入并检查无误后，可以将它保存在文件中。单击主菜单栏的“File （文件）”，选择 “Save （保存）”命令。如果需要对已有的源程序文件进行编辑，可以在“资源管理器”或“我的电脑”中找到已有的 C 源程序文件，然后双击该文件名，则自动启动 Visual C++ 6.0 集成环境，源程序文件的内容显示 在编辑窗口中。2．编译源程序用 C 语言编写的源程序，必须翻译成用二进制指令表示的目标程序，才能被计算机识别，这 个过程称为编译，由 C 编译系统提供的编译程序完成。

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