C语言程序设计张芳 主编（王维强 辅助设计） 北京：电子工业出版社出版 *1C语言程序设计C语言程序设计C Programmer数学信息科学学院数学信息科学学院 副教授副教授青岛大学青岛大学张芳张芳*2C语言程序设计院楼二层软件教研室电话：13792871365EMAIL:zhangfangqdu.edu.cn如何与老师联系?Date3C语言程序设计第一章 程序设计与C语言 1.1C语言概述1.2 C语言的 程序结构1.3 术语1.4 C语言的 上机步骤1.5 算法简介习题（一 ）及参考 答案与解 析Date4C语言程序设计1.1 C语言概述 程序设计语言现在已经发展到了第四代。 它的发展过程大体上是这样的：Date5C语言程序设计（1）机器语言 也有的称为CPU的指令系统。大约在20世纪50年代，人们开始 用由二进制数“0”、“1”构成的指令码编写程序。程序的可读性很差，并且难于修 改、扩充和移植。因此，当时的编程人员只是极少数计算机专业技术人员，并且 程序只用于特定类型的计算机和特定的用途。这也使得其运算效率是所有语言中 最高的。人们习惯上把机器语言称为第一代程序语言。 （2）汇编语言 也称为符号语言，是用诸如：“ADD”（代表加法）、“MOV”（ 代表数据传送）等助记符号（一些简洁的英文字母、符号串）描述的指令系统。 虽然与机器语言相比，有了较大的进步（减轻了使用机器语言编程的痛苦,人们很 容易读懂并理解程序在干什么，纠错及维护都变得方便了），但仍未完全摆脱具 体机型的限制，且程序的可读性比较差，也不容易修改、扩充和移植。而此时人 们设计出的具有用一条指令来描述若干条指令功能的宏汇编，是程序语言发展史 上的一个巨大进步。由于作为第二代程序语言的汇编语言和机器语言一样，都是 面向计算机硬件的，所以它们又被称为面向机器的语言。 （3）面向过程的高级语言 也有人称之为算法语言，它主要面向解题的过程， 这种语言接近于数学语言或人的自然语言，同时又不依赖于计算机硬件，编出的 程序能在所有机器上通用。这些语言大约产生于20世纪60年代，主要有BASIC、 C、FORTRAN、PASCAL和C+等，人们称之为第三代程序语言。 （4）非过程化的高级语言 使用过程化的语言解题。随着计算机图形学的发展 ，面向对象的程序设计方法和可视化软件开发越来越流行，这为非计算机专业人 员提供了极大地方便。象用C语言开发的FOXBASE+等非过程化的高级语言，被 称之为第四代程序语言。 Date6C语言程序设计现在使用的大多数程序是用高级程序（过程）语言编写的，而C语 言就是其中的“顶梁柱”。 C语言是一种编译型程序语言，其前身是60年代开发的BSPC语言， 当时就能够处理与机器本身数据类型相近的数据，而且具有与内存地 址对应的指针处理方式。到了1970年在继承和发展BCPC语言这些特 点的基础上，又提出了“B语言”，小型机的UNIX操作系统就是使用B 语言记述和开发的。此后在进行UNIX操作系统的开发工作中，对B语 言做了进一步完善，美国AT /*输出语句*/ 例1.2.2，如下完整的C语言程序用于输出所输入的两个在-32768到32767之间的整数中的最小者。#include /*插入标准I/O库的头文件*/main() /*主函数*/ int x,y,z; /*声名部分，说明局部变量x,y为整型*/scanf(“%d,%d”, /*输入变量x,y的值*/ z=min(x,y); /*调用函数min()，将得到的值赋给 z*/ printf(“The minor between %d and %d is %d .n”,x,y,z); /*输出结果*/ int min(int a,int b) /*定义函数min()，返回值为 整型，行参a，b为整型*/ int c; /*声明部分，说明局部变量c为整型*/if(ab) ; /*通过条件语句把a，b最小者赋给c*/ c=b;elsec=a;return (c) /*文件名：min.c*/*返回c的值*/ Date12C语言程序设计1.2.1 函数库和链接 从技术上讲，纯粹由程序员自己编写的语句构成C语言程序是可以的，但这也是 罕见的。因为C语言在它的定义中没有执行输入、输出操作的任何方法。因此大多 数C语言程序都含对C语言种种标准库函数的调用。所有的C编译程序都是和标准C函数库一起提供的，后者含有完成各种常用任务的 函数。在C语言的某些实现中，函数库以一个大文件的形式出现；在另一些C语言 的实现中，它却被分成几个小文件，以提高效率和实用性。为了简单起见，我们讨 论函数库时，都采用单一文件形式。C编译程序的实现者已经编写了大部分常用的通用函数。当我们调用一个别人编写 的函数时，编译程序“记忆”它的名字。随后，“链接程序”把我们编写的程序同 标准函数库中找到的目标码结合起来，这个过程称“链接”。某些C编译程序带有 自己的链接程序，有些则使用操作系统提供的标准链接程序。最初，C语言被用于系统程序设计，一个“系统程序”是一大类程序的一个部分 ，这一大类构成了计算机操作系统及其实用程序。通常被称之为系统程序的有：操 作系统、翻译程序、编辑程序、汇编程序、编译程序和数据库管理程序。保存在函数库中的函数是可适定位的，这意味着其中机器码指令的内存地址并 没绝对确定，只有偏移量是确定的，当把程序与标准函数库中的函数连接时，内存 偏移量被用来产生实际地址。某些技术手册和参考书中更为详细地讲述了这一处理 过程，但是，以上对适定位的了解对于运行C语言程序来说已经足够了。 Date13C语言程序设计1.2.2分别编译 大部分以C语言编写的短程序都可以完全放于一个源文 件中。然而随着程序长度的增加，编译时间也会增加，因 此C允许将一个程序分解为若干块，每一个文件可单独编译 ，一旦所有的文件编译完毕，就可以将它们与库函数中的 函数链接，形成一个完整的目标代码程序。分别编译的优 点是，当一个文件中的代码改变以后，并不必重新编译全 部程序。 Date14C语言程序设计1.2.3 编译一个C语言程序 编译一个C语言程序包括以下四步：（1）程序设计（程序编辑）：用编辑程序产生一个后缀为“.C”的C源程序文 件。如：“cf.c”。C程序习惯上使用小写英文字母，常量和其他用途的符号 可用大写字母。C语言对大、小写字母是有区别的。关键字必须小写。（2）程序编译：将存盘的C源程序翻译成二进制目标代码，在MS-DOS下是后 缀为“.obj”的文件。这个过程是使用系统提供的编译程序（编译器）运行的 。不同操作系统下的各种编译程序的启动命令不同。编译的同时对源文件的 语法和逻辑结构等进行检查，当出现错误时，就会在显示器上显示错误的位 置和种类，再次使用编译程序进行排错修正。（3）链接过程：编译后产生的目标文件是浮动的程序模块，不能被直接用于 执行。经过链接后，才生成可以运行的可执行文件。链接过程就是把目标文 件和其他分别进行编译生成的目标程序模块（如果有的话）及系统提供的标 准库函数链接在一起，生成可以运行的可执行文件的过程。UNIX下名字为 “cf.out”，而在MS-DOS下名字为“cf.exe”。（4）程序运行：直接输入“Ccf”，再按回车键（用“”表示），当执 行结果达到预期目的，则开发工作到此完成，否则，从头开始执行（1）、（ 2）、（3）、（4）。 Date15C语言程序设计1.2.4用批命令编译程序 将编辑、编译、链接、调试、运 行全过程在窗口状态下实现，这就 是Turbo C，这要看操作系统中是否 具备。 Date16C语言程序设计1.3 术语 （1）源代码：用户可以阅读的程序正文（文本），通常也 被成为源程序，它是C编译程序的输入。（2）目标码：由源代码转换而来的机器码，计算机可直接 读入并执行，目标码是链接程序的输入。（3）链接程序：可以把分别编译的函数链接为一个完整的 程序，它能够把C的标准函数与程序开发人员编写的代码 结合起来。链接程序的输出是可执行代码。（4）函数库：一个用来存放可被用户程序引用的标准函数 的文件，这些函数包括所有I/O操作及其它有用的子程序。（5）编译时间：程序被编译时出现的事件。在编译时间内 出现的错误通常是语法错误。（6）运行时间：程序在运行时出现的事件。 Date17C语言程序设计1.4 C语言的上机步骤 Turbo C是目前应用十分广泛的编译程序。下面简单介绍一下Turbo C的一些 情况。按装并打开Turbo C后，大家会看到“主菜单”有8个“子菜单项” （见表 1.4），每个“子菜单项”又有若干“子菜单项”。表1.4.1 Turbo C的菜单 主菜单 File Edit Run Compile Project Option Debug Break/watch 含义 文件 编辑 运行 编译 项目 选项 调试 中断/观察操作 文件Date18C语言程序设计表1.4.2 Turbo C的一些快捷键快捷键操作 相当于*F3 File/LoadAlt+F3 File/Pick*F2 File/SaveAlt+X File/QuitCtrl+F9 Run/RunCtrl+F2 Run/Program resetF4 Run/Go to cursor F7 Run/Trace intoF8 Run/Seep over *F9 Compile/Make EXE file *Alt+F5 Run/User screen Ctrl+f4 Debug/Evaluate Ctrl+F3 Debug/Call stackCtrl+F7 Break/watch/Add watch注：加“*”的为常用快捷键。加号“+”表示同时按键。另外“F10”常用于状态 切换。用键盘的左移键“”和右移键“”进行选择菜单项，按回车键（常用 “”表示）选定 当前的一个菜单项。选定菜单项之后，再用上移键“”和 下移键“”选择所需项，按回车键选定。Date19C语言程序设计使用Turbo C的一般步骤如下： (1)打开Turbo C后，系统会自动建立一个新的C语言源 程序。也可以通过选择“File/New”新建一个C语言源 程序。如果源程序已经存在，则选择“File/load”， 在弹出的对话框中输入所需的文件名并按“”，即可 打开文件。 （2）在“Edit”编辑状态下，输入或修改源文件后，选 择“Compile/Compile to OBJ”进行编译，再选择 “Compile/Link EXE file”进行链