C语言程序设计教程完整版课件全套PPT教学教程电子讲义电子教案(最新).ppt
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1、C语言程序设计,所属系部:计算机系 信息技术教研室,第1章 计算思维与C语言程序设计,理解计算思维概念、特征、本质 了解计算思维与计算机的关系 了解C语言的发展史 了解C语言的发展趋势 学会C语言开发环境的搭建 任务 搭建C语言开发环境并运行简单的程序,教学目标,1,教学方法:任务驱动,2,1.1.1 计算思维概念,计算思维(Computational Thinking)又称构造思维,是指从具体的算法设计规范入手,通过算法过程的构造与实施来解决给定问题的一种思维方法。计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的,涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动。,1.1 什么是
2、计算思维,1.1.2 计算思维的特征,(1)计算思维吸取了问题求解所用的一般数学思维方式,颠覆了现实世界中巨大复杂系统设计与评估的一般过程思维方法和理解心理以及人类行为的一般科学思维方法。 (2)计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人和机器执行;计算方法和模型可以处理那些原本无法由个人独立完成的问题和系统设计。 (3)计算思维最根本的内容是抽象,计算思维中的抽象完全超越物理中的时空观,以致完全用符号来表示;与数学和物理的抽象相比,计算机思维的抽象更为丰富和复杂。,1.1 什么是计算思维,计算思维是基于可计算的、以定量化方式求解问题的一种思维过程;是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个
3、困难的问题重新描述成一个成熟的解决方案和求解它的思维方法;是种递归思维,是一种并行处理,既可以把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广的类型检查方法;是一种选择合适的方式陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法;是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法;是利用启发式推理寻求解答,即在不确定情况下规划、学习和调度的思维方法;是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。,1.1 什么是计算思维,1.1.3 计算思维的本质,1.1.4计算思维与计算机的关系,计算思维虽然具有计算机
4、科学的许多特征,但是计算思维本身并不是计算机科学的专属。实际上,即使没有计算机,计算思维也会逐步发展,甚至有些内容与计算机没有关系。但是,正是由于计算机的出现,给计算思维的研究和发展带来了根本性的变化。计算机对于信息和符号的快速处理能力,使得许多原本只是理论可以实现的过程变成了实际可以实现的过程。,1.1 什么是计算思维,1.2.1 计算机语言发展史,1. 机器语言 计算机不需要翻译就能直接识别的语言被称为机器语言(又被称为二进制代码语言),该语言是由二进制数0或1组成的一串指令,对于编程人员来说,机器语言不便于记忆和识别。,1.2 C语言概述,2.汇编语言 人们很早就认识到这样一个事实,尽管
5、机器语言对计算机来说很好懂也很好用,但是对于编程人员来说记住由0和1组成的指令简直就是煎熬。为了解决这个问题,汇编语言诞生了。汇编语言用英文字母或符号串来替代机器语言,把不易理解和记忆的机器语言按照对应关系转换成汇编指令。,1.2.1 计算机语言发展史,1.2 C语言概述,3. 高级语言 由于汇编语言依赖于硬件,程序的可移植性差,而且编程人员在使用新的计算机时还需要学习新的汇编指令,大大增加了编程人员的工作量,为此计算机高级语言诞生了。高级语言不是一种语言,而是一类语言的统称,它比汇编语言更贴近于人类使用的语言,易于理解、记忆和使用。由于高级语言和计算机的架构、指令集无关,因此它具有良好的可移
6、植性。,1.2.1 计算机语言发展史,1.2 C语言概述,C语言是种高级程序设计语言,具有简洁、紧凑、高效等特点。它既可以用于编写应用软件,也可以用于编写系统软件。自1973年问世以来,C语言迅速发展并成为最受欢迎的编程语言之一。,1.2.2 什么是C语言,1.2 C语言概述,1.语言简洁,使用方便灵活 2.结构化程序设计 3.能进行硬件操作 4.执行速度快,1.2.3 C语言的特点,1.2 C语言概述,1.C语言可以写网站后台程序,诸如百度、腾讯后台。 2.C语言可以写出绚丽的GUI界面。 3.C语言可以专门针对某个主题写出功能强大的程序库,然后供其他程 序方便使用,从而让其他程序节省开发时
7、间。 4.C语言可以写出大型游戏的引擎。 5.C语言可以写操作系统和驱动程序,并且只能用C语言编写。例如, 用C语言编写的Linux操作系统的全部源代码都可以从网上得到,要 深入了解操作系统的运行秘密,只要懂得C语言即可。 6.任何设备只要配置了微处理器,就都支持C语言。,1.2.4 C语言的应用,1.2 C语言概述,Visual C+ 6.0工作于Windows环境,双击桌面上的Visual C+ 6.0图标,就能进入Visual C+ 6.0开发环境,此时屏幕将显示如图所示的窗体界面。窗体中包括有菜单栏、工具栏、工作区窗口和程序编辑窗口等。界面的左边是项目工作区窗口,用来显示所设定的工作区
8、信息。界面右边是程序编辑窗口,用来输入和编辑源程序。,1.3.1 VC6.0开发环境,1.3 C语言开发环境搭建,1.选择“文件”中的“新建”命令。 2.在“新建”对话框中,选择“文件”选项卡,在其列表框中选择“C+ Source File”选项。在对话框的右半部所示的“位置”和“文件名”文本框中输入相应的内容。 3.单击“确定”按钮,即可进入源程序代码输入界面。,1.3.2 新建文件,1.3 C语言概述,将如下代码写入文件中: #include void mian() printf(“欢迎大家学习C语言!n”); ,1.3.3 编写程序,1.3 C语言概述,运行结果:,1.3.3 计算机语言
9、发展史,1.3 C语言概述,C语言程序设计,所属系部:计算机系 信息技术教研室,第2章 C语言基础知识,掌握C语言的基本数据类型 理解常量与变量的概念 掌握各种运算符的使用方法 掌握这种运算符的优先级 掌握各种运算符之间的转换过程 任务:通过具体的程序代码来辅助教学。,教学目标,1,教学方法:任务驱动,3,2.1.1 数据类型概述,数据类型的出现是为了合理的利用内存空间,编程的时候根据变量的数据类型给变量分配指定大小的内存空间。 例如给胖人分配双人床,瘦人分配单人床。,2.1 C语言的基本数据类型,2.1.2 整数类型,整型即整数类型,是指没有小数部分的数值。 整型数据可分为基本型、短整型、长
10、整型和无符号型4种。 基本型:以int表示 短整型:以short int表示 长整型:以long int表示 无符号型:全部二进制位用来存放数据本身,不包含符号位。分为 unsigned int 、unsigned short、 unsigned long。,思考:int a=20000,b=20000,c; c=a+b; c的值为多少? 如果c定义为long型是否能解决问题?,2.1.3 实数类型,实型即实数类型,又称浮点数类型。 单精度:float 双精度:double,实型数据的两种表达: 1、十进制数形式,如5.734、0.273等等。 2、指数形式,如5.46E+3或5.46E3等等
11、。,2.1.4字符型,数据类型,字符型用char表示; 所占字节数为1个字节; 取值范围为0255,C语言规定: 标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成,且第一个字符必须为字母或者下划线。,2.2标识符与关键字,说明: C语言中的标识符严格区分大小写字母。 标识符应尽量做到顾名思义,以达到良好的可读性。一般是英文单词、单词简写或单词组合。如表示“年”可以用year;表示“数字”可以用number或num。 标识符的长度(即标识符中允许的字符个数)因C语言编译系统不同而不同,Visual C+6.0允许标识符的长度为1247个字符。,2.3.1 数值常量 整型常量 整型常量指一个具体的整数。
12、例如:10、0、-35等。C语言中的整型常量通常用十进制表示。 实型常量 实型常量一般指一个具体的十进制实数(又称浮点数)。 (1)定点表示:整数部分 . 小数部分 例:3.14,-0.88,.56 (2)浮点表示(指数形式):尾数部分 E 指数部分 例:数值3.41510-1的浮点表示为 3.415-1 。,2.3常量,2.3.2 字符型常量 字符型常量是指用单引号括起来的一个字符。 如:a、 t、 分别表示字符a、字符t和空格。 特例:转义字符 转义字符是以反斜杠“”开头的字符序列,将“”后面的字符转换成别的意义。,2.4常量,转义字符表,说明:字符型数据在内存中以其对应的ASCII码存储
13、。 ASCII码的全称是“美国标准信息交换码”,用于在不同计算机硬件和软件系统中实现数据传输标准化。该字符集规定了256个字符所对应的编码,取值范围为0255。,2.3.3 字符串常量 字符串常量在存储时每个字符占一个字节,并在尾部增加一个字符“0”以示结束。 比如,字符串“book”在内存中的形式如下:,请注意区分a 和“a”:a是字符型常量,在内存中占1个字节;而“a”是字符串常量,字符串尾部增加了0,在内存中占2个字节。,2.3.4 符号常量 为了提高程序的可读性,便于程序的调试和修改,C语言允许将程序中的常量定义为一个标识符,称为符号常量。 定义符号常量的预处理命令如下: #defin
14、e标识符字符串 例如:#define PI 3.1415926,变量是指程序运行过程中其值可以改变的量。在语言中变量即为存储单元。 变量有三要素:变量名、变量类型和变量的值。 变量名: 指存储单元的符号地址; 变量的值: 指存储单元中的数据; 变量类型:描述存储单元的大小。,2.4变量,变量必须先定义后使用。定义一个变量的实质是为该变量分配存储单元。 定义变量的格式如下: 数据类型变量名表; 例如: int x; 定义了整型变量x,用于存储整型数据。 float a, b; 定义了两个实型变量a和b,可存储单精度数据。 说明:以上定义的变量并没有确定的值,不能直接使用。,2.4变量,C语言允许
15、在定义变量的同时为变量赋初值,称为变量初始化。 变量初始化的一般格式: 数据类型变量名值,变量名值,变量名值; 例如:int sum = 0; 指定sum为整型变量,初值为0。,int i,j,k; float x1,y1; char profit,loss;,int a=5,b=8,c; float x1=6.27,x2,x3=5.94; char ch=a ,kk=A;,int x,y,z,sum; float a,b,x,SUM;,int teacher; teacher=80;,2.4变量,变量赋初值 变量使用“=”赋初值,但必须保证“=”右边的常量与左边的变量类型一致。 例: int
16、 x=3.2E5,a=15.6; int a=b=c=24.5;,错误!,(1)用到的量:圆柱半径r、底面积s、圆柱体的高h1,圆锥的高h2, 体积v、重量w,圆柱底面周长c: float r, s, , h1=2, h2=0.3 ,v, w,c=62.8; (2)利用公式求问题,问题描述 某地有10个装满稻谷的粮囤,粮囤的上部为圆锥体,下部为圆柱体。圆柱底面周长为62.8米,高2米,堆出稻谷高0.3米。计算10个粮囤能装稻谷多少立方米。如果每立方米重600千克,共装稻谷多少吨。,2.5 运算符与表达式,2.5.1 算术运算,1、算术运算符,C语言基本的算术运算符共有5种: (加)、(减)、*
17、(乘)、/(除)、%(求余,模运算)。,双目运算符,% :要求运算符左右两边必须为整型数据,如7%4值为3。 / : 左右两边为整数,结果为截断的整数。 5/3=1、-5/3=-1. 有一边为小数,结果为小数。3.5/2=1.75 字符型数据可以和数值型数据混合运算。,2、优先级 优先级:,例如: 已知: float a=2.0; int b=6,c=3; 求解: a*b/c-1.5+a+5=?,例 设有变量定义int a =2 , b = 5, c = 6; 求以下两个算术表达式的值。 (1) a + b * c b / a + b % c * a (2) a + b * ( c b ) /
18、 a + b % ( c * a ),2.5.1 算术运算,C语言将负号“”定义为取负值运算符,它是一元运算符,如x,b。 负值运算符的优先级高于算术运算符的优先级。例如: ba 运算顺序应为:先对变量a取负值,再做+运算。 为了可读性好,上式最好写作: b(a),例:int a=8,b=6,c=5,y; y=-a-b*c+a/c;, 取负值运算,自增与自减运算符,+i , -i (在使用i之前,i值先加或减1) i+ , i- (在使用i之后,i值再加或减1),a=5; b=+a;,c=5; d=-c;,a=5; b=a+;,c=5; d=c-;,i=2; j=-i+;,自增自减运算符的优先
19、级高于算数运算符,而与负值(-)运算符同级。,i=3; k=(i+)+(i+)+(i+); 求k值?,优先级别 :自增自减运算符高于算数运算符,与负值运算符同级。,例 : i2;j12/i; 求j的值?,优先级见书24页!,例:写出以下程序的执行结果。 #include void main( ) int x=1,y; y=+x*x+x; printf(“%dn”,y); ,例: int a=8,b=6,c=5,y; y=-a-b*c+a/c; 执行后,y的值是多少?,例:自增自减运算符和取符号运算符综合应用。 #include void main( ) int i=5; printf(“%dn
20、”,+i); printf(%dn,-i); printf(“%dn”,i+); printf(“%dn”,i-); printf(%dn,-i+); printf(“%dn”,-i-); printf(%dn,i); ,2.5.2 关系运算符,1.关系运算符 关系运算符用于对两个数值或变量进行比较,其结果是一个逻辑值1或0(“真”或“假”)。常见的关系运算符有:“”、“=”、“=”、“!=”。下面 对部分关系运算符做简要说明: (1)“=”的功能是判断左右两边的数值、变量或表达式是否相等,如果相等返回1,不相等则返回0。 (2)“!=”的功能是判断左右两边的数值、变量或者表达式是否不相等,如
21、果不相等返回1,相等则返回0。,2.关系运算符的优先级 对于关系运算的优先级,“、=、=、=、=”运算符又有“=、!=”运算符,则先做前面的运算,再做后面的运算。,int x=1,y=1,z=2; int a,b; a=x=yy!=yz; /b的最终值为1。,2.5.3 逻辑运算符,1.逻辑运算符 逻辑运算符用于判断数据的真假,其结果仍为1或0(“真”或“假”)。C语言中的逻辑运算符有:“!”、“ x=y=z=8; x=10+(y=5); a=(b=0)/(c=2),x=6y,x=y=3*z/w; x=y=12/4,2、复合赋值运算符,形如a=a+b,a=a-b,赋值表达式可以用复合赋值运算符
22、简洁表示:,*=、/=、 %=、 +=、 -=,例如: a+=b 等价于 a=a+b a*=b 等价于 a=a*b,a*=b+c 相当于 a=a*(b+c) 而不是 a=a*b+c,复合赋值运算符 x+=5; x*=y+8; x%=3; a*=b; x+=a+y*3; a+=a-=a*a;,2.5.5 条件运算符 条件运算符由“?”和“:”两个字符组成,用来连接3个运算对象,是C语言中唯一的三目运算符。 一般形式: ?: 功能:计算表达式1的值,如果为假,则计算表达式2的值,并将其作为整个条件表达式的值;否则计算表达式3的值,并将其作为真个条件表达式的值。,例如: int m=2,n=3,a=
23、4,x=5; printf(“%dn”,mn?x+1:a+3);,例:输入两个数,求其中较大的数和较小的数。 #include void main( ) int x,y,max,min; scanf(%d, ,2.5.6 逗号运算符和求字节运算符,逗号运算符的形式: 表达式1,表达式2 求解过程:先求解表达式1,再求解表达式2,整个表达式的值是表达式2的值。,例:x=(y=3,y+1),求字节运算符的形式: sizeof(变量名或类型名),例:float f; printf(“%d”,sizeof(f); printf(“%d”,sizeof(int);,例:写出以下程序的执行结果。 #inc
24、lude void main( ) int a,b,c; a=1; b=2; c=3; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,c); printf(“%d,%d,%dn”,(a,b,c),b,c); ,例:写出以下程序的执行结果 #include void main() int a=10; a=(3*5,a+4); printf(“a=%dn”,a); ,例:求字节运算符示例。 #include void main( ) int a=5; float x=3.2,y=6.4; printf(%dn,sizeof(a); /值为:4 printf(%dn,sizeof(char); /值
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