第1章 C语言程序设计入门

C 语言程序设计武汉大学政治与公共管理学院黄兴鼎第一章C语言程序设计入门教学要求]1. 了解C语言的历史发展过程和特点。

2 .掌握结构化程序设计的概念及几种常用算法。

3. 熟悉C语言源程序的基本结构。

4.掌握C语言程序的开发步骤和运行过程。

以及在Turbo C和Blorland C集成开发环境下如何编辑、编译、连接和运行C程序。

1.1 C语言的发展及特点1. 1. 1 C语言的诞生和发展C语言的诞生ALGOL（不宜编写系统程序，1960年）→CPL（规模较大，难以实现，剑桥大学和伦敦大学，1963年）→BCPL（对CPL的简化，M .Richard，剑桥大学，1967年）→B（编写了UNIX操作系统，K.Thompson，贝尔实验室1970年）→C（描述和实现UNIX操作系统，D.M.Ritchie，贝尔实验室，1972年诞生）C语言的发展经典Ｃ《The C Programming Language》（贝尔实验室）1978年，B.W.Kernighan、D.M.Ritchie合著ANSI C1983年，由ANSI（American National Standards Institute)制订C语言标准。

1988年进行修订使之符合ANSI C标准。

标准C1990年，ISO(International Standard Organization)通过C程序设计语言的国际标准，以ANSI C为基础制订。

1. 1. 2C语言的特点1. C语言是结构化程序设计语言具有基本的结构化程序语言语句2.C语言具有丰富的数据类型。

C语言提供了整型、实型、字符型和多种复杂的数据结构，如数组、指针、结构和联合等。

3.C语言语法简洁，运算符和库函数丰富。

只有30多个保留字，9种控制语句，书写自由，30多种运算符，运算能力十分强大。

标准函数多大提高了程序设计的效率和质量。

4. C语言具有低级语言的功能。

允许直接访问物理地址，能进行位操作，可以直接操作硬件。

5. C语言程序可移植性好。

语法限制不太严格，程序设计自由度大。

生成目标代码质量高，程序执行效率高。

可独立于机器硬件。

1.2 结构化程序设计1. 2. 1 算法及几个概念先看一个一元二次方程求解问题的提出算法：一个算法应该有5个特性。

1、一个算法应该包含有限个操作步骤，而且每一步都在合理的时间内完成。

即执行若干个操作步骤后，算法将结束。

2、算法中每一条指令必须有确定的含义，不能有二义性。

对于相同的输入有相同的结果。

3、可行性（有效性）算法中指定的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次后实现。

4、有零个或多个输入5、有零个或多个输出程序：是计算机解决问题所需的一系列代码化指令、符号化指令或符号化语句。

著名计算机科学家Nikiklaus Wirth 提出了“程序=数据结构+算法”的公式。

一个程序体现了4个方面的成份，包括采用的描述和存储数据的数据结构，采用的解决问题的算法，采用的程序设计的方法和采用的语言工具和编程环境。

程序设计的方法1、提出问题例如求一元二次方程ax2+bx+c=0的解2、定义数据结构确定哪些是已知数，哪些是要计算得到的，定义数据类型及组织形式。

如定义a、b、c、x1、x2和中间变量disc的数据类型3、确定解题的算法X1=(-b+disc(b2-4*a*c)/((2*a)X2=(-b-disc(b2-4*a*c)/((2*a) 输入已知数求解。

4、确定程序设计的方法例如C语言、QBASIC等5、确定采用的程序设计语言和程序开发环境用Turbo C、还是Borland C 等。

如何表示算法算法的表示方法有很多：自然语言、流程图、伪代码、N-S流程图和C语言程序实现等多种方法。

自然语言：见书P41. 2. 2 流程图流程图：是一种有效的直观的描述算法的方法。

它利用各种框和线来代表不同的操作和指示算法的执行方向。

ANSI标准规定了一些常用的流程图符号，流程图里常用的号如下所示：起始或结束框处理框输入或输出框判断和分支一个程序中两个部分之间的连接程序的流程注释1. 2. 3结构程序程序设计1、结构化程序设计概念结构化程序设计：任何复杂的算法，都可以由顺序结构、选择（分支）结构和循环结构3种基本结构组成。

在构造算法时，也仅以这3 种结构作为基本单元，同时规定基本结构之间可以并列和互相包含，不允许交叉和从一个结构直接转到另一个结构的内部。

这种方法就是结构化方法，遵循这种方法的程序设计，就是结构化程序设计。

2、结构化程序的3种基本结构⑴顺序结构顺序结构是简单的线性结构。

程序按语句先后顺序逐条执行。

⑵选择结构这种结构是对某个给定条件进行判断，条件为真或假时分别执行不同的框的内容。

请看框图⑶循环结构循环结构有两种基本形态：w h i l e型循环和d o - w h i l e型循环。

a. while 型循环其执行序列为：当条件为真时，反复执行A，一旦条件为假，跳出循环，执行循环紧后的语句。

b. do-while型循环执行序列为：首先执行A，再判断条件，条件为真时，一直循环执行A，一旦条件为假，结束循环，执行循环紧后的下一条语句。

得出两个数和的流程图查看一个数是奇数还是偶数的程序如右上输入三个数按大小顺序排列框图见下图左分支涉及的框图一般形式如下右2while先判断后执行Do-while先执行后判断这里的1 和 2 就是连接符.3、用流程图表示算法⑴求1+2+3+……+100和的流程图⑵求一元二次方程 ax 2+bx+c=0的解其他例见书P9P10页1. 2.4伪代码 1、概念伪代码是一种近似高级语言但又不受语法约束的一咱语言描述方式。

它用一种介于自然语言和计算机语言这间的文字和符号来描述算法。

2、用伪代码表示算法注意：伪代码不是程序 ⑴求1+2+3+……+100i=1Sum=0While I<=100 dosum=sum+Ii=i+1End doPrint sum1. 2.5 用N-S 流程图表示算法N-S 流程图：去掉流程线，算法的每一步用矩形框 表示，并把它们按执行顺序连接起来对算法进行描述，这种描述的方法称为N-S 流程图。

假求一元二次方程ax 2+bx+c=0的解 input a,b,c disc=b 2-4ac p=-b/2a if disc=0 then x1= x2=p Else q=√ disc/2a x1= p+ q x2=p- q end if Print x1,x2用N-S 流程图表示3种基本结构的符号如图⑴求1+2+3+……+100 ⑵求一元二次方程ax 2+bx+c=0的解N-S 图1.3 C 程序的基本结构1. 3.1例子 [例l1-3-1 ]# include <stdio.h> / *命令行。

指定包含的头文件 * / main ( ) / *定义一个唯一的主函数* / { / * main 语句包含在花括号号中* / printf("Hello! \n"); /* 调用标准函数，显示引号中的内容* / } / * main 函数结束* / 这是一个最简单的C 程序，其执行结果是在屏幕上显示一行信息： R U N . Hello![例l1-3-2 ]求1+2+3+……+100 采用3种不同的循环语句编制。

( 1)用while 型循环语句实现 #include <stdio.h> main() {int i, sum=0; i=1; while(i<=100) { sum=sum+i; i=i+1; } printf ("sum=%d",sum); }( 2)用do-while 型循环语句实现L1-3-2x#include <stdio.h>main(){ int i,sum=0;i=1;do{ sum=sum+i;i=i+1;} while(i<=100); printf("sum=%d",sum);（3）用for 语句实现 L1-3-2y #include <stdio.h> main() { int i, sum=0; for (i=1;i<=100;i++) sum=sum+i; printf("sum=%d",sum); }Include 称为头文件命令，其意义是把〈 〉中或“”内的文件包含到本程序中来，成为本程序的一部分。

被包含的文件通常是由C 系统提供，其扩展名为.h,也称为“文件包”或“首部文件”。

C 语言的头文件中包括了各个标准库函数的函数原型。

因此凡是在程序中调用一个库函数时，都必须包含该函数原型所在的头文件。

但C 语言规定scanf()和printf()这两个函数可以省去带#的这一行头文件命令。

[例1-3-3 ]输入10个整数，输出最大的一个例l1-3-5 计算两个整数的和#include <stdio.h> 文件包含行，表示程序中用到了stdio.h 文件中定义的常量或宏 int main() 函数首部，函数名称main ，即主函数。

int 表示此函数类型 表示函数体开始。

函数体，包括数据说明和执行语句两个部分。

} 该程序运行结果为 “}”表示函数体结束 sum=2008#include <stdio.h> main() { int i=1; long int num,max; scanf("%ld",&max); while(i<10) { scanf("%ld",&num); if (num>max) max=num; i++; } printf("max=%ld",max); }L1-3-3x main() { int i=1; long int num[9],max; scanf("%ld",&num[0]); max=num[0]; for(i=1;i<10;i++) { scanf("%ld",&num[i]); if (num[i]>max) max=num[i]; }printf("max=%ld",max); }例l1-3-4输出两个整数中大的数据。

#include <stdio.h>int max(int a,int b); main() { int x,y,z;printf("输入两个数:\n"); scanf("%d,%d",&x,&y);z=max(x,y);printf("maxnum=%d",z); }int max(int a, int b){ if(a>b) return a; else return b;}函数原型。