C語(yǔ)言教程第一章: C語(yǔ)言概論

2019-11-17 05:02:25

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Ｃ語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程

　　Ｃ語(yǔ)言是在70年代初問(wèn)世的。一九七八年由美國(guó)電話(huà)電報(bào)公司(AT&T)貝爾實(shí)驗(yàn)室正式發(fā)表了Ｃ語(yǔ)言。同時(shí)由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了聞名的“THE C PROGRAMMING LANGUAGE”一書(shū)。通常簡(jiǎn)稱(chēng)為《K&R》，也有人稱(chēng)之為《K&R》標(biāo)準(zhǔn)。但是，在《K&R》中并沒(méi)有定義一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，后來(lái)由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)在此基礎(chǔ)上制定了一個(gè)C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，于一九八三年發(fā)表。通常稱(chēng)之為ANSI C。當(dāng)代最優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言　　早期的C語(yǔ)言主要是用于UNIX系統(tǒng)。由于Ｃ語(yǔ)言的強(qiáng)大功能和各方面的優(yōu)點(diǎn)逐漸為人們熟悉，到了八十年代，C開(kāi)始進(jìn)入其它操作系統(tǒng)，并很快在各類(lèi)大、中、小和微型計(jì)算機(jī)上得到了廣泛的使用。成為當(dāng)代最優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。Ｃ語(yǔ)言的特點(diǎn)　　Ｃ語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清楚，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)。Ｃ語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)。它不僅具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類(lèi)型，便于實(shí)現(xiàn)各類(lèi)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的物理地址，進(jìn)行位(bit)一級(jí)的操作。由于Ｃ語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件的編程操作，因此Ｃ語(yǔ)言集高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)，也適合于應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。此外，Ｃ語(yǔ)言還具有效率高，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此廣泛地移植到了各類(lèi)各型計(jì)算機(jī)上，從而形成了多種版本的Ｃ語(yǔ)言。Ｃ語(yǔ)言版本　　目前最流行的Ｃ語(yǔ)言有以下幾種：
　　　·Microsoft C 或稱(chēng) MS C
　　　·Borland Turbo C 或稱(chēng) Turbo C
　　　·AT&T C
　　這些Ｃ語(yǔ)言版本不僅實(shí)現(xiàn)了ANSI C標(biāo)準(zhǔn)，而且在此基礎(chǔ)上各自作了一些擴(kuò)充，使之更加方便、完美。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言　　在C的基礎(chǔ)上，一九八三年又由貝爾實(shí)驗(yàn)室的Bjarne Strou-strup推出了C++。 C++進(jìn)一步擴(kuò)充和完善了Ｃ語(yǔ)言，成為一種面向對(duì)象的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C++目前流行的最新版本是Borland C++4.5,Symantec C++6.1,和Microsoft VisualC++ 2.0。C++提出了一些更為深入的概念，它所支持的這些面向?qū)ο蟮母拍钶p易將問(wèn)題空間直接地映射到程序空間，為程序員提供了一種與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)不同的思維方式和編程方法。因而也增加了整個(gè)語(yǔ)言的復(fù)雜性，把握起來(lái)有一定難度。Ｃ和Ｃ＋＋　　但是，C是C++的基礎(chǔ)，C++語(yǔ)言和Ｃ語(yǔ)言在很多方面是兼容的。因此，把握了Ｃ語(yǔ)言，再進(jìn)一步學(xué)習(xí)C++就能以一種熟悉的語(yǔ)法來(lái)學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，從而達(dá)到事半功倍的目的。Ｃ源程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　　為了說(shuō)明Ｃ語(yǔ)言源程序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，先看以下幾個(gè)程序。這幾個(gè)程序由簡(jiǎn)到難，表現(xiàn)了Ｃ語(yǔ)言源程序在組成結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。雖然有關(guān)內(nèi)容還未介紹，但可從這些例子中了解到組成一個(gè)C源程序的基本部分和書(shū)寫(xiě)格式。
main()
{
  printf("c語(yǔ)言世界www.vcok.com，您好！/n");
}
　　main是主函數(shù)的函數(shù)名，表示這是一個(gè)主函數(shù)。每一個(gè)C源程序都必須有，且只能有一個(gè)主函數(shù)(main函數(shù))。函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句，printf函數(shù)的功能是把要輸出的內(nèi)容送到顯示器去顯示。printf函數(shù)是一個(gè)由系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，可在程序中直接調(diào)用。

#include "stdio.h"
#include "math.h"
main()
{
  double x,s;
  printf("input number:/n");
  scanf("%lf",&x);
  s=sin(x);
  printf("sine of %lf is %lf/n",x,s);
}

每行注釋

include稱(chēng)為文件包含命令擴(kuò)展名為.h的文件也稱(chēng)為頭文件或首部文件
定義兩個(gè)實(shí)數(shù)變量，以被后面程序使用
顯示提示信息
從鍵盤(pán)獲得一個(gè)實(shí)數(shù)x
求x的正弦，并把它賦給變量s
顯示程序運(yùn)算結(jié)果
main函數(shù)結(jié)束
　　
　　程序的功能是從鍵盤(pán)輸入一個(gè)數(shù)x，求x的正弦值，然后輸出結(jié)果。在main()之前的兩行稱(chēng)為預(yù)處理命令(詳見(jiàn)后面)。預(yù)處理命令還有其它幾種，這里的include 稱(chēng)為文件包含命令，其意義是把尖括號(hào)""或引號(hào)<>內(nèi)指定的文件包含到本程序來(lái)，成為本程序的一部分。被包含的文件通常是由系統(tǒng)提供的，其擴(kuò)展名為.h。因此也稱(chēng)為頭文件或首部文件。Ｃ語(yǔ)言的頭文件中包括了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)的函數(shù)原型。因此，凡是在程序中調(diào)用一個(gè)庫(kù)函數(shù)時(shí)，都必須包含該函數(shù)原型所在的頭文件。在本例中，使用了三個(gè)庫(kù)函數(shù)：輸入函數(shù)scanf，正弦函數(shù)sin,輸出函數(shù)printf。sin函數(shù)是數(shù)學(xué)函數(shù)，其頭文件為math.h文件，因此在程序的主函數(shù)前用include命令包含了math.h。scanf和printf是標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)，其頭文件為stdio.h，在主函數(shù)前也用include命令包含了stdio.h文件。
　　需要說(shuō)明的是，C語(yǔ)言規(guī)定對(duì)scanf和printf這兩個(gè)函數(shù)可以省去對(duì)其頭文件的包含命令。所以在本例中也可以刪去第二行的包含命令#include。同樣，在例1.1中使用了printf函數(shù)，也省略了包含命令。　　在例題中的主函數(shù)體中又分為兩部分，一部分為說(shuō)明部分，另一部分執(zhí)行部分。說(shuō)明是指變量的類(lèi)型說(shuō)明。例題中未使用任何變量，因此無(wú)說(shuō)明部分。Ｃ語(yǔ)言規(guī)定，源程序中所有用到的變量都必須先說(shuō)明，后使用，否則將會(huì)出錯(cuò)。這一點(diǎn)是編譯型高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn)，與解釋型的BASIC語(yǔ)言是不同的。說(shuō)明部分是C源程序結(jié)構(gòu)中很重要的組成部分。本例中使用了兩個(gè)變量x，s，用來(lái)表示輸入的自變量和sin函數(shù)值。由于sin函數(shù)要求這兩個(gè)量必須是雙精度浮點(diǎn)型，故用類(lèi)型說(shuō)明符double來(lái)說(shuō)明這兩個(gè)變量。說(shuō)明部分后的四行為執(zhí)行部分或稱(chēng)為執(zhí)行語(yǔ)句部分，用以完成程序的功能。執(zhí)行部分的第一行是輸出語(yǔ)句，調(diào)用printf函數(shù)在顯示器上輸出提示字符串，請(qǐng)操作人員輸入自變量x的值。第二行為輸入語(yǔ)句，調(diào)用scanf函數(shù)，接受鍵盤(pán)上輸入的數(shù)并存入變量x中。第三行是調(diào)用sin函數(shù)并把函數(shù)值送到變量s中。第四行是用printf 函數(shù)輸出變量s的值，即x的正弦值。程序結(jié)束。printf("input number:/n");
scanf("%lf",'C10F10&x);
s=sin(x);
printf("sine of %lf is %lf/n",'C10F10x,s);
　　運(yùn)行本程序時(shí)，首先在顯示器屏幕上給出提示串input number，這是由執(zhí)行部分的第一行完成的。用戶(hù)在提示下從鍵盤(pán)上鍵入某一數(shù)，如5，按下回車(chē)鍵，接著在屏幕上給出計(jì)算結(jié)果。輸入和輸出函數(shù)

　　在前兩個(gè)例子中用到了輸入和輸出函數(shù)scanf和 printf，在第三章中我們要具體介紹。這里我們先簡(jiǎn)單介紹一下它們的格式，以便下面使用。scanf和 printf這兩個(gè)函數(shù)分別稱(chēng)為格式輸入函數(shù)和格式輸出函數(shù)。其意義是按指定的格式輸入輸出值。因此，這兩個(gè)函數(shù)在括號(hào)中的參數(shù)表都由以下兩部分組成：　“格式控制串”，參數(shù)表　格式控制串是一個(gè)字符串，必須用雙引號(hào)括起來(lái)，它表示了輸入輸出量的數(shù)據(jù)類(lèi)型。各種類(lèi)型的格式表示法可參閱第三章。在printf函數(shù)中還可以在格式控制串內(nèi)出現(xiàn)非格式控制字符，這時(shí)在顯示屏幕上將原文照印。參數(shù)表中給出了輸入或輸出的量。當(dāng)有多個(gè)量時(shí)，用逗號(hào)間隔。例如：
printf("sine of %lf is %lf/n",x,s);
　　其中%lf為格式字符，表示按雙精度浮點(diǎn)數(shù)處理。它在格式串中兩次現(xiàn)，對(duì)應(yīng)了x和s兩個(gè)變量。其余字符為非格式字符則照原樣輸出在屏幕上
int max(int a,int b);
main()
{
  int x,y,z;
  printf("input two numbers:/n");
  scanf("%d%d",&x,&y);
  z=max(x,y);
  printf("maxmum=%d",z);
}
int max(int a,int b)
{
  if(a>b)return a;
   else return b;
}
此函數(shù)的功能是輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。
/*函數(shù)說(shuō)明*/
/*主函數(shù)*/
/*變量說(shuō)明*/
/*輸入x,y值*/
/*調(diào)用max函數(shù)*/
/*輸出*/
/*定義max函數(shù)*/
/*把結(jié)果返回主調(diào)函數(shù)*/
　　上面例中程序的功能是由用戶(hù)輸入兩個(gè)整數(shù)，程序執(zhí)行后輸出其中較大的數(shù)。本程序由兩個(gè)函數(shù)組成，主函數(shù)和max 函數(shù)。函數(shù)之間是并列關(guān)系。可從主函數(shù)中調(diào)用其它函數(shù)。max 函數(shù)的功能是比較兩個(gè)數(shù)，然后把較大的數(shù)返回給主函數(shù)。max 函數(shù)是一個(gè)用戶(hù)自定義函數(shù)。因此在主函數(shù)中要給出說(shuō)明(程序第三行)。可見(jiàn)，在程序的說(shuō)明部分中，不僅可以有變量說(shuō)明，還可以有函數(shù)說(shuō)明。關(guān)于函數(shù)的具體內(nèi)容將在第五章介紹。在程序的每行后用/*和*/括起來(lái)的內(nèi)容為注釋部分，程序不執(zhí)行注釋部分。　　上例中程序的執(zhí)行過(guò)程是，首先在屏幕上顯示提示串，請(qǐng)用戶(hù)輸入兩個(gè)數(shù)，回車(chē)后由scanf函數(shù)語(yǔ)句接收這兩個(gè)數(shù)送入變量x,y中，然后調(diào)用max函數(shù)，并把x,y 的值傳送給max函數(shù)的參數(shù)a,b。在max函數(shù)中比較a,b的大小，把大者返回給主函數(shù)的變量z，最后在屏幕上輸出z的值。Ｃ源程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.一個(gè)Ｃ語(yǔ)言源程序可以由一個(gè)或多個(gè)源文件組成。2.每個(gè)源文件可由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成。3.一個(gè)源程序不論由多少個(gè)文件組成，都有一個(gè)且只能有一個(gè)main函數(shù)，即主函數(shù)。4.源程序中可以有預(yù)處理命令(include 命令僅為其中的一種)，預(yù)處理命令通常應(yīng)放在源文件或源程序的最前面。5.每一個(gè)說(shuō)明，每一個(gè)語(yǔ)句都必須以分號(hào)結(jié)尾。但預(yù)處理命令，函數(shù)頭和花括號(hào)“}”之后不能加分號(hào)。6.標(biāo)識(shí)符，要害字之間必須至少加一個(gè)空格以示間隔。若已有明顯的間隔符，也可不再加空格來(lái)間隔。書(shū)寫(xiě)程序時(shí)應(yīng)遵循的規(guī)則　　從書(shū)寫(xiě)清楚，便于閱讀，理解，維護(hù)的角度出發(fā)，在書(shū)寫(xiě)程序時(shí) 應(yīng)遵循以下規(guī)則：

1.一個(gè)說(shuō)明或一個(gè)語(yǔ)句占一行。2.用{} 括起來(lái)的部分，通常表示了程序的某一層次結(jié)構(gòu)。{}一般與該結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的第一個(gè)字母對(duì)齊，并單獨(dú)占一行。3.低一層次的語(yǔ)句或說(shuō)明可比高一層次的語(yǔ)句或說(shuō)明縮進(jìn)若干格后書(shū)寫(xiě)。以便看起來(lái)更加清楚，增加程序的可讀性。在編程時(shí)應(yīng)力求遵循這些規(guī)則，以養(yǎng)成良好的編程風(fēng)格。Ｃ語(yǔ)言的字符集　　字符是組成語(yǔ)言的最基本的元素。Ｃ語(yǔ)言字符集由字母，數(shù)字，空格，標(biāo)點(diǎn)和非凡字符組成。在字符常量，字符串常量和注釋中還可以使用漢字或其它可表示的圖形符號(hào)。
1.字母　　小寫(xiě)字母a～z共26個(gè)，大寫(xiě)字母A～Z共26個(gè)2.數(shù)字　　0～9共10個(gè)3.空白符　空格符、制表符、換行符等統(tǒng)稱(chēng)為空白符。空白符只在字符常量和字符串常量中起作用。在其它地方出現(xiàn)時(shí)，只起間隔作用，編譯程序?qū)λ鼈兒雎浴Ｒ虼嗽诔绦蛑惺褂每瞻追c否，對(duì)程序的編譯不發(fā)生影響，但在程序中適當(dāng)?shù)牡胤绞褂每瞻追麑⒃黾映绦虻那宄院涂勺x性。4.標(biāo)點(diǎn)和非凡字符
Ｃ語(yǔ)言詞匯　　在Ｃ語(yǔ)言中使用的詞匯分為六類(lèi)：標(biāo)識(shí)符，要害字，運(yùn)算符，分隔符，常量，注釋符等。1.標(biāo)識(shí)符

　　在程序中使用的變量名、函數(shù)名、標(biāo)號(hào)等統(tǒng)稱(chēng)為標(biāo)識(shí)符。除庫(kù)函數(shù)的函數(shù)名由系統(tǒng)定義外，其余都由用戶(hù)自定義。C 規(guī)定，標(biāo)識(shí)符只能是字母(A～Z，a～z)、數(shù)字(0～9)、下劃線(xiàn)()組成的字符串，并且其第一個(gè)字符必須是字母或下劃線(xiàn)。以下標(biāo)識(shí)符是合法的：a,x,_3x,BOOK_1,sum5 QQread.com 推出Windows2003教程 win2003安裝介紹 win2003網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 win2003使用技巧 win2003系統(tǒng)故障服務(wù)器配置專(zhuān)家答疑更多的請(qǐng)看：http://www.qqread.com/windows/2003/index.Html 以下標(biāo)識(shí)符是非法的：
3s 以數(shù)字開(kāi)頭
s*T 出現(xiàn)非法字符*
-3x 以減號(hào)開(kāi)頭
bowy-1 出現(xiàn)非法字符-(減號(hào))
　　在使用標(biāo)識(shí)符時(shí)還必須注重以下幾點(diǎn)：
(1)標(biāo)準(zhǔn)C不限制標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度，但它受各種版本的C 語(yǔ)言編譯系統(tǒng)限制，同時(shí)也受到具體機(jī)器的限制。例如在某版本C 中規(guī)定標(biāo)識(shí)符前八位有效，當(dāng)兩個(gè)標(biāo)識(shí)符前八位相同時(shí)，則被認(rèn)為是同一個(gè)標(biāo)識(shí)符。
(2)在標(biāo)識(shí)符中，大小寫(xiě)是有區(qū)別的。例如BOOK和book 是兩個(gè)不同的標(biāo)識(shí)符。
(3)標(biāo)識(shí)符雖然可由程序員隨意定義，但標(biāo)識(shí)符是用于標(biāo)識(shí)某個(gè)量的符號(hào)。因此，命名應(yīng)盡量有相應(yīng)的意義，以便閱讀理解，作到“顧名思義”。

2.要害字

　　要害字是由Ｃ語(yǔ)言規(guī)定的具有特定意義的字符串，通常也稱(chēng)為保留字。用戶(hù)定義的標(biāo)識(shí)符不應(yīng)與要害字相同。Ｃ語(yǔ)言的要害字分為以下幾類(lèi)：
(1)類(lèi)型說(shuō)明符
用于定義、說(shuō)明變量、函數(shù)或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型。如前面例題中用到的int,double等
(2)語(yǔ)句定義符
用于表示一個(gè)語(yǔ)句的功能。如例1.3中用到的if else就是條件語(yǔ)句的語(yǔ)句定義符。
(3)預(yù)處理命令字
用于表示一個(gè)預(yù)處理命令。如前面各例中用到的include。

3.運(yùn)算符

　　Ｃ語(yǔ)言中含有相當(dāng)豐富的運(yùn)算符。運(yùn)算符與變量，函數(shù)一起組成表達(dá)式，表示各種運(yùn)算功能。運(yùn)算符由一個(gè)或多個(gè)字符組成。

4.分隔符

　　在Ｃ語(yǔ)言中采用的分隔符有逗號(hào)和空格兩種。逗號(hào)主要用在類(lèi)型說(shuō)明和函數(shù)參數(shù)表中，分隔各個(gè)變量。空格多用于語(yǔ)句各單詞之間，作間隔符。在要害字，標(biāo)識(shí)符之間必須要有一個(gè)以上的空格符作間隔，否則將會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤，例如把int a;寫(xiě)成 inta;C編譯器會(huì)把inta當(dāng)成一個(gè)標(biāo)識(shí)符處理，其結(jié)果必然出錯(cuò)。

5.常量

　　C 語(yǔ)言中使用的常量可分為數(shù)字常量、字符常量、字符串常量、符號(hào)常量、轉(zhuǎn)義字符等多種。在第二章中將專(zhuān)門(mén)給予介紹。6.注釋符

　　C 語(yǔ)言的注釋符是以“/*”開(kāi)頭并以“*/”結(jié)尾的串。在“/*”和“*/”之間的即為注釋。程序編譯時(shí)，不對(duì)注釋作任何處理。注釋可出現(xiàn)在程序中的任何位置。注釋用來(lái)向用戶(hù)提示或解釋程序的意義。在調(diào)試程序中對(duì)暫不使用的語(yǔ)句也可用注釋符括起來(lái)，使翻譯跳過(guò)不作處理，待調(diào)試結(jié)束后再去掉注釋符。

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