1、C C语言程序设计语言程序设计0101020203031.1 C1.1 C语言概述语言概述1.2 C1.2 C语言程序的开发与运行语言程序的开发与运行1.3 1.3 简单的简单的C C语言程序语言程序第一章第一章 C语言语言概述概述040405051.4 1.4 算法算法1.5 1.5 小结小结7.6 变量的作用域变量的作用域7.8 内部函数和外部函数内部函数和外部函数7.9 知识点强化与应用知识点强化与应用【学习要点】1.了解C语言的发展的特点2.掌握C程序的编辑、编译、连接和执行过程3.熟悉Visual C+6.0开发环境4.编译和调试C语言源程序时，能辨别常见的错误5了解算法的概念及流程
2、图概念 众所周知，所有的软件都是用计算机语言编写的，而C语言也是众多计算机语言中的一种。通过对本章的学习，我们将主要了解C语言的发展历程、C语言的特点、以及它相对于其它高级语言的优势。1.1 C语言概况1.1 C语言概况1.1.1 C语言的发展1.1.2 C语言的特点1.1.1 C语言的发展 C语言是国际上流行的计算机高级程序设计语言之一。与其他高级语言相比，C语言的硬件控制能力和运算表达能力强，可移植性好，效率高（目标程序简洁，运行速度快）。因此应用面非常广，许多大型软件都是用C语言编写的。艾伦.佩利（Alan J.Perlis）在巴黎举行的全世界一流软件专家参加的讨论会上，发表了“算法语言
3、Algol 60”报告，确定了程序设计语言Algol 60；1962年，艾伦.佩利又对Algol 60进行了修正；1963年，英国剑桥大学在ALGOL语言的基础上进行了改进,推出CPL语言；1967年剑桥大学的马丁理查德对CPL简化,产生了BCPL语言；1970年美国贝尔实验室的肯汤姆逊对BCPL语言进行了修改，取其1.1.1 C语言的发展(续)名称的第一个字母提出了B语言；1972年美国贝尔实验室的布朗W卡尼汉和丹尼斯M利奇在其基础上发展成C语言（取BCPL的第二个字母）；为了避免因各种C语言版本的差异导致的不一致情况，1988年美国国家标准研究所制定了ANSI 标准，即现在流行的C语言。自
4、1972年投入使用之后，C语言成为Unix和Linux操作系统的主要编程语言，是当今最为广泛使用的程序设计语言之一。1.1.2 C语言的特点 C语言之所以迄今为止仍被人们普遍使用，不仅与它产生的环境和 历史背景相关，关键在于它本身的特点。C语言具有以下优点：1.简单易学、表 达方式灵活C语言是现有程序设计语言中规模最小的语言之一，C语言一共有32个关键字，9种控制语句，程序员书写自由，表达方式简洁，主要用大小写字母表示，使用一些简单的方法就可以构造出相当复杂的数据类型和程序结构。2.程序设计结构化，符合现代编程风格。C语言是以函数形式提供给用户的,这些函数可方便的被调用,并具有多种循环、条件语
5、句控制程序流向,从而使程序完全结构化。1.1.2 C语言的特点（续）3.表达方式灵活实用 利用C语言提供的多种运算符，可以组成各种表达式，还可采用多种方法来获得表达式的值，从而使用户在程序设计中具有更大的灵活性。C语言的语法规则不太严格，程序设计的自由度比较大，程序的书写格式自由灵活。程序主要用小写字母来编写，而小写字母是比较容易阅读的，这些充分体现了C语言灵活、方便和实用的特点。4.表达能力强 C语言具有丰富的数据结构类型，可以根据需要采用整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构类型、联合类型、枚举类型等多种数据类型来实现各种复杂数据结构的运算。C语言还具有34种运算符，灵活使用各种运算
6、符可以实现其他高级语言难以实现的运算。1.1.2 C语言的特点（续）5.语言生成目标代码质量高 众所周知，相对汇编语言而言，很多高级语言生成代码的质量比 较低。但是，针对同一问题用C语言编写的程序生成代码的效率仅比用汇编语言编写的程序低10%20%。6.可移植性强 大家知道汇编语言因为依赖机器硬件，所以不可移植。而一些高级语言，如FORTRAN等的编译程序也不可移植，它们从一种机器搬到另外一种机器，大多数都要根据国际标准进行重新编写。而C语言基本上不作修改就可以运行于各种型号的计算机和各种操作系统。1.1.2 C语言的特点（续）尽管C语言具有很多的优点，但和其他任何一种程序设计语言一样也有其自
7、身的缺点。如不能自动检查数组的边界，各种运算符的优先级别太多，某些运算符具有多种用途。但总的来说，C语言的优点远远超过了它的缺点。经验表明，程序设计人员一旦学会使用C语言之后，就会对它爱不释手，这也是C语言迅速成为人们进行程序设计和软件开发的工具，使用起来得心应手的原因。本节主要介绍了C语言的开发过程，包含：编辑、编译、连接、运行四个步骤，并对Visual C+6.0（简称VC）开发环境进行介绍。VC是微软公司出品的高级可视化计算机程序开发工具，界面友好，使用方便，可以识别C/C+程序，使用此环境进行程序设计十分方便。1.2 C语言程序的开发与运行1.2.1 C语言程序的开发过程1.2.2 V
8、isual C+6.0开发环境介绍1.2.3 常见错误提示及解决方法1.2 C语言程序的开发与运行（续）1.2.1 C语言程序的开发过程C语言采用编译方式将源程序转换为二进制的目标代码。一个完整的C语言程序的开发主要包括编辑、编译、连接和运行4个步骤。1.编辑：所谓编辑，主要包含以下几点：（1）利用C语言编译系统自带的编辑器将源程序逐个字符输入计算机内存。（2）编辑、修改源程序代码。（3）编辑好的代码保存在磁盘文件中。编辑的对象是源程序，它是以ASCII的形式输入和存储的，它是不能被计算机所识别的。1.2.1 C语言程序的开发过程（续）2.编译：将已经编辑好的源程序翻译成计算机能够识别的二进制
9、目标代码,即将.c或者.cpp文件编译成.obj文件。在编译的过程中，我们要及时对源程序进行语法检查，如有报错，将会显示在屏幕上，此时需要重新进入编译状态重新对源程序进行编辑、修改，直至准确、无误为止。3.连接：连接是指将各个模块的二进制代码与系统标准模块进行连接、测试处理后，生成一个可供运行的可执行程序，即由.obj文件生成为.exe文件4.运行：将编译好的可执行文件运行。通过运行程序可以查看程序执行输出结果。1.2.1 C语言程序的开发过程（续）如图1-1所示C语言编辑、编译、连接和运行的全过程。图1-1 C语言开发过程1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍 VC可以在“独立文件
10、模式”和“项目管理模式”这两种模式下进行使用。一般只有一个文件的时候，可以使用前一种模式；如果是大型的程序，程序又由多个文件组成时，就用后一种模式，在这种情况下，所有的源程序合在一起共同构成一个程序，在C+中称作是一个“项目”。当用户安装好VC后，通过“开始”选择“所有程序”这个菜单，找到“Microsoft VisualC+6.0”单击进入即可，VC界面如下图1-2所示。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-2 Microsoft Visual C+6.0程序设计窗口图1-2 Microsoft Visual C+6.0程序设计窗口1.2.2 Visual C+6.0开
11、发环境介绍（续）1.创建源程序 在“文件”模式下创建源程序，详细操作步骤如下。1)1)打开VC+，点击“文件”菜单，再点击“新建”命令，这时会出现一个新建框。2)2)然后点击“C+Suorce File”，然后在右侧“文件名”的文本框输入框输入你要创建的文件名称，文件类型为.c或.cpp。3)3)在右侧“位置”文本框中输入你所要存放的文件的路径，以上步骤如图1-3所示。4)4)然后点击“确定”就进入了代码编辑界面，即可在程序编辑窗口中写入源程序，如图1-4所示。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-3 新建对话框的“文件”选项 图1-3 新建对话框的“文件”选项 1.2.
12、2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-4 输入源程序代码图1-4 输入源程序代码1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）（2）在“工程”模式下创建源程序，详细操作步骤如下。1）创建工作目录。建立一个用来存放源程序的文件夹，如“D：C语言案例”。2）创建工程项目。打开VC+，点击“文件”菜单，再点击“新建”命令，在选择“工程”选项卡，如下图1-5所示的步骤进行操作。VC是按照项目目录进行管理的，把与该项目相关的文件放在一个目录下，包括工程文件*.dsp，*.dsw，程序源文件*.c，*.cpp以及在debug目录下的可执行文件*.exe和中间文件*.obj，*.ilk
13、等。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-5 “新建”对话框的“工程”选项卡 图1-5 “新建”对话框的“工程”选项卡1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）3）选择要创建的程序类型，例如“一个空工程”或是“一个简单的程序”，点击“完成”按钮，如下图1-6，1-7所示。图1-6 控制台类型对话框1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-7 新建工程 图1-7 新建工程1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）4)单击“文件”菜单，点击“新建”命令，选择“文件”选项卡下面的“C+Source File”选项，在“文件名”文本框中，
14、输入后缀为.c的文件名，在“位置”文本框中确认源文件的路径，并且务必让“添加到工程（A）：”前面的选项框被勾选，如下图1-8所示。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-8 新建源文件图1-8 新建源文件1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）5)点击“确定”按钮以后，在窗口左边的工作区会看到两个选项卡：ClassView和 FileView。一般默认为ClassView，点击FileView，可以才从ClassView切换到FileView选项卡。逐步点击工作区p1工程下面的“+”号，可以在Source Files目录下看到刚才新建的1-1.c源文件，这个时
15、候可以在右边的程序编辑窗口中输入源代码，如下图1-9所示。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-9 新建源文件图1-9 新建源文件1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）注意：工作空间可以包含多个工程，工程又可以包含多个程序文件，工程与工程之间相互不影响，工作空间类似于文件夹，工程类似于文件夹中的文件。连续创建源文件时，要退出VC或选择“文件”“关闭工作空间”命令，如图1-10所示。然后再选择“文件”“新建”创建第二个源文件。这是因为如果工作空间里已有打开的工程，再连续创建新的文件，运行时候会有多个main函数，而VC在执行源程序的时候总是从main函数处开
16、始，将会导致程序无法运行，不关闭工作空间连续创建源文件时会产生多个main函数导致系统提示错误，如图1-11所示。1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-10 关闭工作空间 图1-10 关闭工作空间1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）图1-11 多个源文件连接时错误界面图1-11 多个源文件连接时错误界面1.2.2 Visual C+6.0开发环境介绍（续）2.编辑 在程序编辑窗口内可以进行类似于Word中的一些编辑操作，如复制、粘贴、剪切、撤销与恢复、删除、查找与替换等，这些功能为代码的编辑操作带来了极大的方便，实现方法有三种，“编辑”菜单、“标准”工具
17、栏或者相应的快捷键。VC还提供了其它编辑功能，例如，通过单击“编辑”菜单“高级”菜单可以实现对选择的代码进行大小写转换。通过“工具”菜单“选项”命令“制表符”选项卡，设置制表符大小，输入时自动实现缩进，可以使代码整齐、规范。同时在程序源代码的编辑过程中可按下Ctrl+S键进行保存。（提示：选定编辑区域中的语句，按下Alt+F8组合键可以实现自动排版。）编译和调试源程序时，信息窗口显示诊断信息、警告、出错信息、错误在源程序中的位置。功能键F5可以扩大和恢复信息窗口，按F6键或Alt+E组合键，光标从信息窗口调到编辑窗口，此时可以根据系统的错误提示对错误进行修改，常见的出错信息及分析如下。1.2.
18、3 常见错误提示及解决方法1.2.3 常见错误提示及解决方法Argument list syntax error:参数表出现语法错误。分析：函数调用的一组参数之间必须以逗号隔开，并以一又括号结束。若源文件中含有一个其后不是逗号也不是右括号的参数，则出现此错。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Array size too large:数组长度过大。分析：定义的数组太长，可用内存不够。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Bad file name format in include directive:包含命令中文件名格式不正确。分析：包含文件名必须用引号filename.h或尖括号括起
19、来，否则将产生此错误。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Call of nonfunction:调用未定义函数。分析：正被调用的函数没有被定义，通常是由于不正确的函数声明或函数名拼写错误引起的。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Cannot modify a constant object:不能修改一个常量对象。分析：对定义为常量的对象进行不合法的操作（例如对常量的赋值）将引起本错误。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Declaration syntax error:声明出现语法错误。分析：在源文件中，某个声明丢失了某些符号或有多余的符号。1.2.3 常见错误提示及解决方法（
20、续）Do statement must have while:do 语句中 while。分析：源文件中含有一无while 关键字的do 语句时，出现本错误。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Expression syntax:表达式语法错。分析：当编译程序分析一表达式并发现一些严重错误时，出现本错误。通常是由于两个连续操作符、括号不配对或缺少括号以及前一语句漏掉了分号等引起的。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Extra parameter in call:调用时出现多余参数。分析：调用函数时，其实际参数个数多余函数定义中的参数个数。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Ille
21、gal use of point:指针使用不合法。施于指针运算符只能是加、减、赋值、比较。如用其他运算，则出现本错误。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Non-portable pointer assignment:不可移植指针赋值。分析：源程序中将一个指针赋给一个非指针或相反。但作为特例，允许把零值赋值给一个指针。如果合适，强行抑制本错误信息。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Non-portable pointer comparison：不可移植指针比较。分析：源程序中将一个指针和一个非指针（常量零除外）进行比较。如果合适，强行抑制本错误信息。1.2.3 常见错误提示及解决方法
22、（续）Redeclaration of xxxxxx:xxxxxx重定义。分析：此标识已经定义过。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Statement missing;:语句缺少分号。分析：编译程序发现一表达式语句后面没分号。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Unable to open include xxxxxx.x:不能打开包含文件 xxxxxx.x。分析：编译程序找不到该包含文件。可能是由于一个#include 文件包含它本身引起的。1.2.3 常见错误提示及解决方法（续）Undefined symbol xxxxxx:符号 xxxxxx未定义。分析：标识符无定义，可能是由
23、于说明或引用处拼写错误，也可能是根本就没有定义这个标识符。【例1】已知长方形的长为8，宽为6，求该长方形的面积s。下面是用c语言编写的程序：#include void main()int a,b,s;a=8;b=6;s=a*b;printf(“s=%dn”,s);1.3简单的C语言程序1.3简单的C语言程序（续）具体操作步骤如下：1.从桌面开始菜单打开并进入VC+6.0进入编程环境及代码编辑窗口。2.单击“文件”菜单选择“新建”命令，打开新建对话框。3.在“文件”选项卡中，选择C+Source File选项。4.在右侧“文件名”文本中输入C程序文件名（扩展名为.c）。5.在右侧“位置”文本框中
24、写出所建立的文件的路径。6.点击“确定”按钮，即可进入程序编辑窗口，如图1-12所示。1.3简单的C语言程序（续）图1-12 工作界面图1-12 工作界面1.3简单的C语言程序（续）这样进入了代码编辑窗口后，输入相应代码,编译、连接无错误后，程序运行结果如图1-13所示图1-13 程序运行结果?思考：程序中的n起什么作用？去掉后再次运行程序得到什么结果？通过对本节的学习，我们将了解算法的概念、算法的特性、以及算法的几种常用表示方法，并且通过举例说明了流程图表示法和N-S流程图表示法。1.4 算法1.4.1算法概述1.4.2 算法的表示1.4 算法1.4.1算法概述 1.算法的概念 算法算法是在
25、有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说，就是计算机解题的过程。在这个过程中，无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法，后者是操作实现的算法。2.算法的特性 (1)有穷性：一个算法应该包含有限的操作步骤，而不是无限的、没有止境的，并且应该在合理的操作范围之内结束。(2)确切性：算法的每一步骤必须有准确的定义，而不是含糊不清、模棱两可的。1.4.1算法概述（续）(3)输入：一个算法有0个或多个输入，输入是指我们在执行算法时，需要从外界获取必要的信息。(4)输出：一个算法有一个或多个输出，输出不一定是打印输出，一个算法得到的结果，便是它的输出。(5
26、)有效性：算法每一步从原则上讲都应该能够有效的执行，而且通过有效的运算后便可得到结果。1.4.2 算法的表示 C语言的算法主要是把人类如何解决问题的方法和思路以某种形式表示出来。描述算法的方法有多种，常用的有：1.自然语言表示 特点：描述问题不够严格，这个仅局限于描述简单的问题 2.流程图表示 特点：直观形象、便于理解，能够将程序员的思路清晰的体现出来，为后期程序的编辑和修改提供了方便，但是同一问题的流程图不唯一。3.N-S流程图表示 特点：结构清晰，但难于修改。1.4.2 算法的表示（续）4.伪代码表示等。这四种算法表示各有各的好处，一般常用的有流程图表示法和N-S流程图表示法两种。流程图是
27、用一组几何图形表示各种类型的操作，在图形上用扼要的文字和符号表示具体的操作，并用箭头的流程线表示操作的先后次序，如下表1-1所示列出了流程图的基本符号及其定义。1.4.2 算法的表示（续）表1-1流程图的基本符号及其定义1.4.2 算法的表示（续）算法举例：求1-100的累加和。1.用流程图表示算法 如下图1-14 用流程图表示算法开始sum=0;i=0i=100?sum=sum+i;i=i+1;输出停止图1-14 用流程图表示算法1.4.2 算法的表示（续）2.用N-S流程图表示算法 如下图1-15 用N-S图表示算法图1-15 用N-S图表示算法1C语言概况2C程序的开发与运行3算法的描述
28、与表示方法1.5 小结1.5 小结（续）1C语言概况（1）C语言的发展（2）C语言的特点：简单易学、表达方式灵活 程序设计结构化，符合现在编程风格。表达方式灵活实用。表达能力强。表达方式灵活实用。可移植性强。1.5 小结（续）2C程序的开发与运行（1）C语言的开发过程：启动VC+6.0 编辑源程序编译、连接和运行执行程序（2）Visual C+6.0开发环境介绍。VC可以在“独立文件模式”和“项目管理模式”这两种模式下进行使用。(3)列举出了一些常见错误提示及解决方法。1.5 小结（续）3算法的描述与表示方法（1）算法的概述 算法的概念：算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则
29、。算法的特征。有穷性、确切性、有效性、0个或多个输入、至少一个输出。（2）算法的表示：本章主要介绍了用流程图和N-S流程图表示算法。习题一、单项选择。1.以下不是C语言特点的是（）。A)C语言简洁)易学)使用灵活)方便B)C语言程序设计机构化，符合现在编程风格C)C语言中没有运算符，语言生成目标代码质量低D)C语言可移植性强，表达能力强2.C语言编译的是（）。A)C程序的机器语言版本 B)一组机器语言指令C)将C语言编译成目标程序 D)由制造厂家提供的一套应用软件习题（续）3.关于C语言程序的开发过程，以下描述不正确的是（）A)将已经编辑好的源程序翻译成计算机能够识别的二进制目标代码，即将.c
30、或者.cpp文件编译成.obj文件。B)连接是指将各个模块的二进制代码与系统标准模块经连接)测试处理后，生成一个可供运行的可执行程序，即指的是将.obj文件生成为.c/cpp文件C)编辑好的代码保存在磁盘文件中，编辑的对象是源程序，它是以的形式输入和存储，它是不能被计算机所识别的D)将编译好的可执行文件运行。通过运行程序可以查看程序执行输出结果。习题（续）4.以下不是算法特性的是（）A)无穷性 B)一个和多个输入)至少一个输出C)确切性 D)有效性5.流程图中表示处理框的是()A)菱形框 B)矩形框 C圆形框 D)圆角矩形框习题（续）二、问答题1、C语言程序结构有什么特点？2、C语言主要用途是什么？它和其它高级语言有何异同？3、C语言源程序的后缀名是什么？经过编译后，生成文件的后缀是什么？经过连接后生成文件的后缀是什么？4、已编好一个C语言程序(名为1-1.c),要在计算机上运行，应该经历哪些步骤？三、程序设计题 编写一个简单C程序，运行程序能得到以下两行文字：I am a student I love China
