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第1页共6页第一章Ｃ语言概述1.1Ｃ语言出现的历声背景1．产生背景在C语言诞生以前,系统软件主要是用汇编语言编写的。汇编语言程序的特点:依赖于计算机硬件;其可读性和可移植性都很差；一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。2．产生过程时间:1972~1973地点:美国贝尔实验室目的:UNIX操作系统来源:早期的编程语言BCPL发展演变而来设计人:Ken.Thompson和Dennis.M.Ritchie3．C标准标准C:K&R合著《TheCProgrammingLanguage》1978年(美国国家标准化协会)ANSIC:1983年87ANSIC:1987年1990年国际标准的ISOC1.2C语言的特点一种语言之所以能存在和发展,并具有生命力,总是有其不同于(或优于)其它语言的特点。C语言的主要特点如下。第2页共6页１．语言简洁、紧凑,使用方便、灵活。C语言一共只有32个关键字(见附录II),9种控制语句,程序书写形式自由,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的运算符包含的范围很广泛，共有３４种运算符（见附录III）。Ｃ把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使Ｃ的运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。３．数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构Ｃ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、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据结构（如链表、树、栈等）的运算。尤其是指针类型数据，使用起来比Pascal更为灵活、多样。４．具有结构化的控制语句（如if...else语句、whi1e语句、do…whi1e语句、for语句）。用函数作为程序模块以实现程序的模块化。是结构化的理想语言，符合现代编程风格要求。５．语法限制不大严格，程序设计自由度大.例如，对数组下标越界不作检查，由程序编写者自己保证程序的正确。对变量的类型使用比较灵活，例如，整型量与字符型数据以及逻辑型数据可以通用，一般的高级语言语法检查比较严，能检查出几乎所有的语法错误。而Ｃ语言允许程序编写者有较大的自由度，因此放宽了语法检查。程序员应当仔细检查程序，保证其正确，而不要过分依赖Ｃ编译程序去查错。“限制”与“灵活”是一对矛盾。限制严格，就失去灵活性；而强调灵活，就必然放松限制。一个不熟练的人员，编一个正确的Ｃ程序可能会比编一个其它高级语言程序难一些。也就是说，对用Ｃ语言的人，要求对程序设计更熟练一些。６．Ｃ语言允许直接访问物理地址能进行位（ｂｉｔ）操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操第3页共6页作，因此Ｃ既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来写系统软件。Ｃ语言的这种双重性，使它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言。有人把Ｃ称为“高级语言中的低级语言”，也有人称它为“中级语言”意为兼有高级和低级语言的特点。７．生成目标代码质量高，程序执行效率高。一般只比汇编程序生成的目标代码效率低１０～２０％。８．用Ｃ语言写的程序可移植性好（与汇编语言比）。基本上不作修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统。上面我们只介绍了Ｃ语言的最容易理解的一般特点，至于Ｃ语言内部的其它特点将结合以后各章的内容作介绍。由于Ｃ语言的这些优点，使Ｃ语言应用面很广。许多大的软件都用Ｃ编写，这主要是由于Ｃ的可移植性好和硬件控制能力高，表达和运算能力强。许多以前只能用汇编语言处理的问题现在可以改用Ｃ语言来处理了。Ｃ的以上特点，读者现在也许还不能深刻理解，待学完Ｃ以后再回顾一下，就会有比较深的体会。总之，Ｃ语言对程序员要求较高。程序员使用Ｃ语言编写程序会感到限制少、灵活性大，功能强，可以编写出任何类型的程序。现在，Ｃ语言已不仅用来编写系统软件，也用来编写应用软件。学习和使用Ｃ的人已越来越多。1.3简单的Ｃ程序介绍下面先介绍几个简单的Ｃ程序，然后从中分析Ｃ程序的特性。[例1.1]/*Example1.1onpage4*/main(){printf(ThisisaCprogram\n);}本程序的作用是输出以下一行ThisisaCprogram其中main表示“主函数”，每一个Ｃ程序都必须有一个main函数。函数体由大括弧{}只有一个输出语句，printf是Ｃ语言中的输出函数（详见第三章）；“\n”是换行符。[例1.2]/*Example1.2onpage4*/main(){inta,b,sum;第4页共6页a=123;b=456;sum=a+b;printf(Sumofaplusbis%d\n,sum);}本程序的作用是求两个整数ａ和b之和sum／*……*／表示注释部分，为便于理解，用汉字表示注释，当然也可以用英语或汉字拼音作注释。注释只是给人看的，对编译和运行不起作用，注释可以加在程序中任何位置。第二行是变量定义部分，说明a,b.sum是整型（int）变量。第三行是两个赋值语句，使ａ和b的值分别为１２３和４５６。第四行使sum的值为a+b第五行中“%d”是输入输出“格式字符串”，用来指定输入输出时的数据类型和格式（详见第三章），“%d”表“十进制整数类型”。在执行输出时，此位置上代以一个十进制整数，因此输出一行信息为：Sumofaplusbis579[例1.3]/*Example1.3onpage4*/main()／*主函数*／{inta,b,c;／*定义变量*／printf(Inputa,b:);scanf(%d,%d,&a,&b);／*输入变量ａ和b的值*／c=max(a,b);／*调用max函数，将得到的值赋给c*／printf(Maxofaandbis%d\n,c);／*输出c的值*/}intmax(x,y)／*定义max函数，函数值为整型，x,y为形式参数*／intx,y;/*对形参x,ｙ作类型定义*／{intz;/*max函数中用到的变量z，也要加以定义*／if(xy)z=x;elsez=y;return(z);/*将z的值返回，通过max带回调用处*／}本程序包括两个函数：主函数和被调函数max,max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z.return语句将z的值返回给主调函数main。返回值是通过函数名max带回到main函数的调用处，main函数中的scanf是“输入函数”的名字（scanf,printf都是Ｃ语言提供的标准输入输出函数）。程序中scanf函数的作用是输入ａ和b的值。＆a和＆ｂ中的“＆”的含义是“取地址”，此scanf函数的作用是：将两个数值分别输入到变量a和b的地址所标志的单元中，也就是输入给变量a和b。这种形式是与其它语言不同的，它相当于basic语言中的inputa,b“％ｄ，％ｄ”的含义与前相同，只是现在用于“输入”。它指定输入的两个数据按十进制整数形式输入。关于scanf函数佯见第三章。main函数中第四行为调用max函数，在调用时将实际参数ａ和b的值分别传送给第5页共6页max函数中的形式参数x和ｙ。经过执行max函数得到一个返回值（即max函数中变量z的值），把这个值赋给变量c，然后输出c的值。printf函数中双引号内的“max=%d”在输出时，其中“%d”将由ｃ的值取代之，“max=”原样输出。程序运行情况如下：8,5（输入８和５给ａ和b）max=8（输出ｃ的值）本例用到了函数调用、实参和形参等概念，只作了很简单的解释。读者如对此不大理解，可以先不予以深究，在学到以后有关章节时问题自然迎刃而解。在此介绍此例子，无非是让大家对C程序的组成和形式有个初步的了解。通过上例，可以看到：１·Ｃ程序是由函数构成的。一个Ｃ源程序至少包含一个函数（main函数），也可以包含一个main和若干其他函数。C的函数相当于其它语言中的子程序。用函数来实现特定的功能。可以说Ｃ是函数式的语言。程序全部工作都是由函数来完成的。Ｃ的函数库十分丰富，标准Ｃ提供一百多个库函数，TurboＣ和MSC4.0提供三百多个库函数。Ｃ的这种特点使得容易实现程序的模块化。２．一个函数由两部分组成：(1)函数的说明部分。包括函数名、函数类型、函数属性、函数参数（形参）名、形式参数类型。例如例1.3中的max函数的说明部分为。intmax（x，ｙ）函数类型函数名函数参数intｘ，y;形参类型形参一个函数名后面必须跟一对圆括弧，函数参数可以没有，如main(）。(2)函数体,即函数说明部分下面的大括弧｛…｝内的部分。如果一个函数内有多个大括弧，则最外层的一对｛｝为函数体的范围。函数体一般包括：①变量定义。如例１．３中main函数中的“inta,b,c”。②执行部分。由若干个语句组成。当然，在某些情况下也可以没有变量定义部分（例如例１．１）。甚至可以既无变量定义也无执行部分。如：ｄｕｍｐ（）{}它是一个空函数，什么也下干，但这是合法的。３．一个Ｃ程序总是从main函数开始执行的，而不论main函数在整个程序中的位置如何（main函数可以放在程序最前头，也可以放在程序最后，或在一些函数之前在另一些函数之后）。４．Ｃ程序书写格式自由，一行内可以写几个语句，一个语句可以分写在多行上人程序没有行号，也不象ＦOＲＴＲＡＮ或ＣｏＢｏＬ那样严格规定书写格式（语句必须从某一列开始书写）。５．每个语句和数据定义的最后必须有一个分号。分号是Ｃ语句的必要组成部分。例如：第6页共6页ｃ＝ａ十ｂ；分号不可少。即使是程序中最后一个语句也应包含分号（这是和ＰＡＳｃＡＬ语言不同的）。６．Ｃ语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操作是由库函数scanf和printf等函数来完成．C对输入输出实行‘函数化＇７．可以用／*……*／对Ｃ程序中的任何部分作注释，一个好的，有使用价值的源程序都应当加上必要的注释，以增加程序的可读性。1.4Ｃ程序的上机步骤在了解了上述Ｃ语言的初步知识后，一定要上机运行一个Ｃ程序，以增加对Ｃ的认识。在编好一个Ｃ源程序后，如何上机运行呢？下面就TurboC的环境下运行Ｃ程序作一简单介绍。用ＴｕｒｂｏＣ运行Ｃ程序的步骤先将ＴｕｒｂｏＣ装人磁盘tc目录。１．调用ＴｕｒｂｏＣ程序，进入MS-dos；只需打入：cd\tc;tc屏幕顶部出现一排“命令”行菜单：２．编辑源文件。根据需要输入或修改源程序。File.c３．编译源程序。File.obj;file.exe４．执行程序。按”Ｆ１０”键，屏幕又出现命令行：如果发现运行结果不对，要重新修改源程序，可以再按“Ｆｌ０”键，按回车键，即进入编辑状态，可以根据需要修改源程序，并重复上述２、３、４步，直到得到正确结果为止。如果想再修改源程序，可以重新执行步骤１，并输入源程序文件名即可。以上步骤只需上机试一下即可明白。关于上机操作的详细说明可参阅《Ｃ语言上机指导》。