《C语言程序设计》教案清华谭浩强.docx
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《C语言程序设计》教案清华谭浩强
第一章C语言及程序设计概述本章要求：
了解C语言的特点、C语言与其它高级语言相比有什么异同;
了解C程序在PC机上的建立、编译和运行过程；
了解C语言程序设计思想的基本篇；
重点：
①C语言的主要特点；
2C语言在PC机上的运行过程及上机操作过程；
3常用算法的应用
难点：
无
一、C语言概述
C语言是目前国际上在各种计算机运行较为广泛流行的一种高级语言。
主要表现为：
C语言：
适合于作为系统描述语言—可用来写系统软件。
具有高级语言的特点，又有低级语言（汇编语言）的特点。
C语言：
是AT&T贝尔实验室的DennisRitchie在1972年发明的。
C语言：
是在B语言的基础上发展起来的。
（ALGOL60）
C语言：
最早开始是用于UNIX操作系统。
（C语言和UNIX是相辅相成的）
DBASE、MicrosoftExel、MicrosoftWord、PC-DOS等，则是用C语言加上若干汇编子程序编写的。
1983年：
一一制定的新标准，称为（美国国家标准化协会）ANSIC
1987年：
——TurboC1.0（Borland）1988年：
TC1.5（图形和文
本窗口）
1989年：
——TurboC2.0（DOS操作系统、查错、Tiny模式生
成com文件）
1991年：
——TurboC++（3.0）支持windows3.X
说明：
TurboC语言可以在程序的任何地方嵌入汇编代码，提高速度，可以直接使用存储器和寄存器。
2.C语言的特点
1•语言简洁、紧凑、使用方便、灵活
C语言：
一一共有32个关键字，9种控制语句；只供学习与交流
程序书写自由，主要用小写字母表示；
2•运算符丰富
C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符；即：
把括号、赋值、强制类型转换都作为运算符处理
3•有丰富的数据类型
整型、实型、字符型、数据类型、指针类型、结构体类型、共用体（联合）类型等。
实现复杂的数据结构（链表、树、栈、图）的运算。
4•具有结构化的功能，用函数作为程序模块，实现程序的模块化5•语法限制不太严格，程序设计自由度大。
（放宽了语法检查）
例：
1）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；
2）整型数据、字符型数据、逻辑型数据可以通用。
6•能直接访问物理地址，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作。
7•生成目标代码质量高，程序执行效率高。
8•用C语言编写的程序，移植性较好。
说明：
C语言比其它高级语言难掌握，对编程人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。
3.C程序的构成
例：
main（）/*主函数*/
{
inta，b，sum；/*定义变量*/
a=123;b=456;
sum=a+b;
printf（“n”sum）；/*输出变量*/
}
说明：
1）程序一般用小写字母书写；
2）每个程序必须要有一个main（）（只能一个），称主函数；注：
C程序是由函数构成的，函数是C程序的基本单位。
函数：
系统提供的库函数；用户设计的函数。
3）程序体必须在{}之间；
4）每个语句的结尾，必须要有“；”作为终止符。
5）用/*..*/作注释
四、C程序的上机过程
1.演示书：
P5程序
2.上机步骤书：
P7
注：
C语言是一种编译语言，编译语言的特点:
C编译程序Link程序
3.DOS下C语言的运行
目前DOS下运行C语言软件为：
TurboC2.0
（1）TurboC2.0的特点：
是一个把①编辑②编译③连接④运行等全部操作集中在一个界面上。
（2）TurboC2.0的操作及运行书：
P8
五、算法的概念
1.算法的概念书：
P13
算法：
程序的操作步骤。
/程序中的数据
在程序设计中：
［操作步骤
有：
程序=数据结构+算法沃思NikiklausWirth
程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境
2.计算机算法分为两大类：
①数值运算算法②非数值运算算法
（1）数值运算算法：
求数值解；通过运算得出一个具体值，如求方程的根等
注：
数值运算一般有现成的模型，算法较成熟。
（2）非数值运算算法：
用于事务管理，如图书检索、人事管理等。
3、常用简单算法
（1）累乘即：
1X2X3X4X5……X100
1X2-S（结果）
SX3-S（结果）
SX4-S（结果）
I
I
I
SX100—S（结果）
只供学习与交流
（2）累力卩即：
1+2+3+4+5……+100
1+2-S（结果）
S+3-S（结果）
S+4-S（结果）
I
I
I
S+100—S（结果）
（3）找最大值5,2,4,12,9
5—max（max放最大值，后面的数都和它比较）
2>max不成立
4>max不成立
12>max成立：
12—max
9>max不成立
注：
该算法可扩展为在一批数据中，找某一个数
（4）其它算法
P15例2.2例2.3例2.4例2.5课余自学（必须）
4、算法的表示
常用的有：
①自然语言②传统流程图③结构化流程图④伪代码⑤PAD
图
（1）传统流程图
CD口O二一。
起止框输入输出框判断框处理框流程线连接点
表示方法：
P19例
注：
传统流程图对流程线的使用没有严格限制，难以实现结构化程序设计为了限制流程线的滥用，提出三种基本结构：
①顺序结构②选择结构③循环结构
顺序结构选择结构
t
语句
<表达式丿
1
!
语句
丨语句
语句1|语句2
理
V
b）
（2）N-S流程图
特点：
去掉了带箭头的流程线，全部算法写在一个矩形框内。
称N-S结构化流程图
\立
顺序结构
选择结构
循环结构
作业：
p372.4
上机：
熟悉TurboC2.0的操作及运行
第三章数据类型、运算符与表达式
本章要求：
本章是C语言的基本概念开篇，所介绍的概念是学习C语言的基础;要求熟练掌握数据类型、运算符与表达式。
重点：
①C语言数据类型定义的方法和分类。
②C语言运算符、表达式的使用以及它们的主要特点。
难点：
自增、自减运算符、赋值运算符、逗号运算符及它们的混合使用
a变量名
存储地址）2000
地址的概念
变量值
存储单元
3•常用的基本数据类型
（1）整型
1）整型常量：
十进制整数123,-11,0非0开头
八进制整型0123,-0110开头
十进制整数指数形式
1.23
1.23e3,
.0123
1.00e-3
数的表示范围P46
十六进制整型0x110x200x0D0XFF0x4e
定义
存储字节
数的范围
基本型
intx
（2字节）
-32768~32767
短整型
shortintx
（2字节）
-32768~32767
长整型
long
intx
（4字节）
2,147,483,6492,147,483,647
无符号型
unsignedint
x（2字节）
0~65535
unsignedshortx（2字节）
0~65535
unsignedlong
x（4字节）
0~4,294,967,295
注：
数据在内存中是以：
一进制形式存放
如：
9为
00001001
例：
x=13;
x=015;
x=0xD存储结构见P44图3.5
0x/0X开头
说明：
在一个整常量后面加一个字母：
I或L,是长整型常量。
22L0733L
0xae4l
2）整型变量:
例3.2、3.3
注：
数据超过数据范围，会发生数据溢出
（2）实型（浮点数）
1）实型常量：
2）实型变量:
表3.2
单精度
float
（4字节）
3.4x10-38~3.4x1038
TC默认
-308308
1.7x10~1.7x10
双精度
double
（8字节）
说明：
实型常量不分float和double,只有十进制表达方式有的C编译系统64位存储方式，如尾加f或F可表示32位:
324.567f
例：
x=1.23;x=123e3P47例3.4（存储精度）
只供学习与交流
（3）字符型
1）
字符常量:
a）用单引号括起来的一个字符‘a'‘A'
b）
转义字符（由“
专用字母”）
书P48表
3.3例3.5
\0字符串结束符
\n换行\t水平制表
\ddd八进制数
\xdd十六进制数
2）
字符变量：
charc
（1字节）
说明：
一个字符变量，只能放一个字符常量。
实际是把该常量的ASCII值，送入字符变量中。
即：
‘B'（66）c（字符变量）
书P374ASCII表p50例3.6-7
c=‘B'c的内容为66
故：
字符数据可以进行算术运算；即：
c=‘B'+2为68字符数据在内存中的存储方式书P50
unsignedchar0-255char-128-127有符号数在TC中是用
补码表示的
127（0x7f）01111111128（0x80）10000000
复习：
补码的规定：
正数：
其原码、反码、补码相同
负数：
最高位为1,其余各位为原码的反码（原码的相应位取反），然后对整个数加1。
140（0x8c）10001100^11110011+1取反加1）—1111010CH-0x74-0x7410001011+1取反加1）—10001100—0x8c
（0x80为负数-74高位为1）
3）字符串常量
用双引号括起来的字符“a”,“ABFD”“a”=“0”<>‘A'
说明：
C规定，在每一个字符串的结尾应加一个“字符串结束标志”
（\0），
以便系统判断字符串是否结束。
4.各类数值间的混合运算
1）整型、字符型、单精度型、双精度型数据一一可以混合运算
2）字符型、整型一一可以通用
规贝U：
高doublefloat
long
unsigned
低intchar，short
例如10+'a'+8765.1234*'b'-858873.593200（TC默认6
只供学习与交流
位小数）
10+97+1.5-8765.1234*98
2.运算符和表达式
C表达式：
由变量、常量、函数等运算对象和运算符组成的式子
C运算符作用：
1）能把一些基本运算模块用单一的运算符处理
2）使用丰富的运算符，构成多种表达式
C运算符有优先级，优先级高的先执行，同级的由结合规则决定其处
理规则
C运算符有两种结合规则：
1）从左到右的结合运算顺序；即：
a=5+x—10；运算对象与左
边运算符结合
2）从右到左的结合运算顺序；即：
x=y=7;运算对象与右边运
算符结合
C运算符分类书P55
1.基本运算符（算术运算符）
C语言有7个基本运算符
1）单目运算符：
（表示符号）正号“+”
负号“-”
2）双目运算符：
+、-、*、/、%（模运算，求余运算，两侧为整数）说明：
a）运算顺序的结合方向从左到右
b）求余（取模）运算符是对两个整数相除的余数，计算结果的符号与第一个数的符号相同。
即：
-5%3值为-2、-5%-3值为-2、5%-3值为2
2.自增、自减运算符（优先级高于算术，右结合）作用：
——使变量的值增1或减1
++i（--i）——在使用i之前，先使i的值加1（减1），然后再使用i。
i++（i--）――先使用i的值，然后再使i加1（减1）。
例：
i=4;
j=++i;i值为5,值为5;j=i++;i值为5,j值为4
说明：
1）自增、自减运算符++（--），只能用于变量，不能用于常量或表达式
即：
5++、（a+b）++不合法
2）运算顺序的结合方向从右到左例例：
main（）｛
inti=3z,x,y;
只供学习与交流
z=（i++）+（i++）+（i++）
x=y=3;
//结果：
z值为9i值为6
z=x+++y;
//变量x右结合运算符++（不是3+4+5=12）
printf（"z=%d,x=%d,y=%d",z,x,y）;
}
输出结果：
z=6x=4y=3
如果：
z=}x+++y;输出结果：
z=0x=4y=3x先为-4,然后+y，
最后x++
3•赋值运算符和赋值表达式（优先级低于算术，右结合）
（1）“=”一一赋值运算符
作用：
将一个数据赋给一个变量即：
x=21
注意：
如果赋值运算符两侧的类型不一致，在赋值时，要进行类型转
换。
P61例3.9
即：
floatf;
f=23
f值为23.0000
符号位扩展
（2）复合的赋值运算符
“丄一_
、■一、一、
/=、％=”
__在赋值符“=”
之前加上其它运算符
称复合运算符
（也称为自反运算符）
例：
a+=3
等价于
a=a+3
x*=y+8
等价于
x=x*（y+8）
y/=4
等价于
y=y/4
m%=3
等价于
m=m%3
说明:
C语言采用这种复合运算符：
为了简化程序，使程序精练；提高编译效率。
（3）赋值表达式格式：
变量二表达式
表达式：
可以是1）常量、变量、算术表达式；
2）赋值表达式
即：
a=（b=5）或a=b=5（运算顺序的结合方向从右到
左）
例：
a=b=c=6;a=5+（c=6）（结果a=11c=6）
女口果：
a=3;求:
a+=a-=a*a;[有：
1]a*a;92）a=a-（a*a）;-63）a+=-6]
-6+-6
a为：
-12结果值为：
-12
4•逗号运算符和逗号表达式（优先级最低，左结合）用“，”将两个表达式连接起来。
格式：
表达式1,表达式2即：
3+5,6*9；
例：
3+5，6*9；值为54
（先求解表达式1,再求解表达式2,最后逗号表达式的值为表达式2的值）
a=2*5，a*3；a值为10结果值为：
30（先求：
a=2*5，后求：
a*3）
x=（a=2*5，a*3），a+4a值为10x值为30结果值为：
14说明：
使用逗号表达式的目的，只是为了得到各个表达式的值（常用于循
环语句）
解表达式1的结果可能影响解表达式2的值
5•强制类型转换运算符（优先级高于算术，右结合）在要转换的数据前，用小括号括上要转换的数据类型即：
（int）x；（int）（a+b）（int）x+y
格式：
（类型名）表达式
C一般会自动进行数据类型转换P56例3.8,用于不能自动转换的地方x%3（floatf）
6•关系运算符和关系表达式（书P87）（优先级低于算术，左结合，高
于赋值）
（1）6种关系运算符
<<=>>=（优先级高）==!
=（优先
级低）
（2）关系表达式
表达式关系运算符表达式
即：
a>ba+b>=b+c（a=4）<（b=8）‘x'==‘y'
说明：
关系表达式值：
是一个逻辑值，即：
“真”或“假”
c语言：
1――代表“真”o――代表“假”
7•逻辑运算符和逻辑表达式（书P88）（优先级低于关系，左结合）
（1）3种逻辑运算符p89表5.1
&&（与）||（或）!
（非）
（2）逻辑表达式
表达式逻辑运算符表达式p89
即：
（a>b）||（a+b>=b+c）（a=4）&&（b=8）1||
（1）
‘x'&&‘值为11
说明：
逻辑表达式值：
是一个逻辑值，即：
“真”或“假”p90
只供学习与交流
优先次序（由高到低）：
!
（非）算术运算符关系运算符&&和||赋值运算符
求值短路：
5>3&&2||8<4-!
01|产（结果1）
0&&%（结果0）女口：
a&&b&&ca<>0才判断a&&b
8•条件运算符（书P97）格式：
表达式1?
表达式2:
表达式3执行：
先求解表达式1,为真（非零），求表达式2为假（为0）,求表达式3例：
y=（a>b）?
a:
b;
说明：
a）条件运算符要求有三个操作对象（称三目元运算符）
b）条件运算符优先于赋值运算符
y=（a>b）?
a:
b;先求（a>b）?
a:
b后赋值
c）条件运算符的结合方向为“自右至左”
（a>b）?
a:
b可写为：
a>b?
a:
b
a>b?
a:
b+5相当于：
a>b?
a:
（b+5）
a>b?
a:
c>d?
c:
d相当于：
a>b?
a:
（c>d?
c:
d）
*9•位运算符（书P298）（一般掌握）
位运算：
一一是对字节或字中的实际位进行检测、设置、屏蔽、移位位运算符：
&――位逻辑与|――位逻辑或A――位逻辑异或
位逻辑反>>――右移<<――左移
三、运算符小结
1•左结合方向的运算符
主要有：
算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、逗号运算符
2•右结合方向的运算符
主要有：
自增、自减运算符、赋值运算符（复合的赋值运算符）、条件运
算符
例：
1）i=3;printf（"%d,%d",i,i++）;输出：
4,3
2）a=1;b=1;c=2；求：
a=b+=c*=5;输出：
a为11b为11c为10
3）a>b?
a>c?
ac：
b>c?
b：
c相当于：
a>b?
（a>c?
ac）：
（b>c?
b：
c）
（求最大值，如a=2,b=8,c=5结果为：
8）
3•运算符的优先次序（书P375附录川）
（）、！
++/--/-转移、算术、关系（<<=>>=）、关系（==!
=）、&&、||、赋值、逗号
例：
1）-a++相当于-（a++）
2）x=4,y=7求：
y+=++x-3x的值5y的值9
3）x=4,y=7求：
y=y+++x-3x的值4y的值9
4）a=7,x=2.5,y=4.7求：
条件（?
）、
的值
=》0（整
s=x+a%3*（int）（x+y）%*2/4s
1（整型）/4（整型）=》0.25
a%3*（int）（x+y）%*2
二
》
型）
5）a%3&&a%5||a++>++b
如：
a=7,b=5a
的值8
如：
a=15,b=15
a
的值
如：
a=15,b=14
a
的值
如：
a=15,b=13
a
的值
四、该章的主要例题
b的值6结果值11||1
16b的值16结果值01||0
16b的值15结果值00||0
16b的值14结果值10||1
数：
P39例3.1
P44例3.2P44例3.3
字符：
P49例3.5
P50例3.6P51例3.7
五、该章的主要习题
P653.53.63.8
3.93.10
3.12
2.500000
六、该章的主要上机内容
P39例3.1P44例3.2P44例3.3P51例3.7
P653.63.83.10
第四章简单的C程序设计（顺序程序设计）
知识点：
1、赋值语句；2、字符数据的输入/输出；
3、格式输入/输出语句printf和scanf及其格式控制符；％c、％f、％d（输
出宽度、对齐方式、其它格式控制符只作了解）
4、程序的结构框架。
重点：
1赋值语句；
2.基本输入/输出语句printf和scanf及其格式控制符％c、%f、%d等的
意义。
难点：
无
一、C程序结构
C程序
源程序文件1源程序文件2源程序文件n
\
预编译命令
函数1
函数n
说明部分F
执行部分（语句）
语句的分类P67P68
1、控制语句
1条件：
ifelse
2循环：
for（）
3循环：
while（）
4循环：
dowhile（）
5循环结束：
continue
6终止循环或switch:
break
7多分支：
switch
8转向：
goto
9函数返回：
return
2、函数调用语句
printf（“a=%（”,a）
3、表达式语句
函数调用也可以认
i=i+1表达式i=l+1;表达式语句
为是表达式语句
4、空语句：
一个“；”
5、复合语句（用仃：
分程序）
{x=3;x=x+1;
print（“x=%x,x）
}
二•赋值语句
变量名=表达式
注：
是组成顺序结构的主要语句。
a=b;if（max<=x）max=x;
三.基本输入/输出语句
C语言本身不提供输入输出语句，输入输出操作是由函数来实现。
即：
printfputcharseanfgetchar
注：
（1）这些函数构成一个标准的I/O函数库（放在“stdio.h”中）
（2）如果要使用C语言库函数，要用预编译命令“#inelude”将有关“头文件”包括到用户源文件中。
#include#inelude“stdio.h”
当前目录当前定义的目录中寻找
1.printf函数格式输出函数
格式：
printf（格式控制，输出表列）格式控制：
一一用双引号括起来的字符串，也称为“转换控制字符串”printf的格式字符书P77表4.1
输出表列：
一一需要输出的数据、表达式
即：
printf（
“x=%5.1f,y=%d,z=%c”,x,y,z）
d,i
带符号十进制形式
u
无符号十进制形式
例3-3
c
字符形式
s
字符串形式
f
实数（小数）形式
默认6位小数
说明
:
1）
printf（“y4%”,y）
输出数据左对齐（默认为右对齐）
2）
数据输出长度的修正；
l――输出长整型或双精度数据即：
printf（“%ld,”,i,y）
h输出短型数据即：
printf（“%hu”,a）
-m.nm最小宽度n小数（实数）-
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