《C程序设计初步》课件

《程序设计初步》课件C本课件旨在为初学者提供C语言编程的基础知识和实践经验内容涵盖C语言的基本语法、数据类型、运算符、控制语句、函数、数组、指针等关键概念语言概述C历史与演变结构化编程C语言诞生于20世纪70年代，C语言是一种结构化编程语言，由贝尔实验室的丹尼斯·里奇设它强调程序的模块化和可读性计它是Unix操作系统的核心程序由函数组成，函数之间通过语言，并迅速成为最流行的编程参数传递和返回值进行交互语言之一C语言经历了几次演变，形成了ANSI C和C99标准高效与灵活C语言的设计目标是高效性和灵活它允许程序员直接访问系统硬件，并能够进行底层的操作这种灵活性和效率使其成为系统编程和嵌入式编程的理想选择数据类型和变量基本数据类型变量的定义和使用C语言提供多种基本数据类型，包括整型、浮点型、字符型等变量是用来存储数据的内存单元，通过变量名访问数据不同数据类型在内存中占用空间不同，用于存储不同类型的数值定义变量时需要指定数据类型和变量名，并使用赋值运算符给变和字符量赋初值变量的值可以在程序运行过程中修改例如，整型用于存储整数，浮点型用于存储带小数点的数字，字符型用于存储单个字符运算符和表达式算术运算符关系运算符用于执行基本数学运算，如加减乘除用于比较两个操作数的值，如等于、和取模不等于、大于、小于、大于等于和小于等于逻辑运算符赋值运算符用于组合多个条件表达式，如与、或用于将一个值赋给一个变量，如等和非号程序控制与流程结构123顺序结构选择结构循环结构程序按照代码的顺序执行，从第一行程序根据条件判断结果，选择不同的程序根据条件判断结果，重复执行某代码开始，依次执行每行代码代码分支执行，例如if-else语句些代码块，例如for循环、while循环条件判断语句语句语句1if2else根据条件判断是否执行代码当if条件不满足时，执行块else代码块语句嵌套条件判断3else if4用于多个条件判断，依次判断可以在if或else语句中嵌套是否满足条件其他条件判断语句循环控制语句循环循环循环嵌套循环while fordo-while当条件满足时，重复执行循环初始化、条件判断、迭代三部先执行循环体，再判断条件，一个循环嵌套在另一个循环体分，执行指定次数至少执行一次中，实现更复杂的逻辑函数及其定义函数的定义函数的调用函数是C语言中组织代码的基本单元它由函数名、返回值类函数定义完成后，可以通过函数名和实参来调用函数型、参数列表和函数体组成调用函数时，程序会跳转到函数体执行函数代码，执行完成后，定义函数时，需要指定函数名、返回值类型和参数列表，然后在再返回到调用函数的地方继续执行程序函数体中编写函数的具体代码函数参数传递值传递地址传递12函数调用时，将实参的值复制函数调用时，将实参的地址传给形参递给形参引用传递注意事项34函数调用时，将实参的别名传选择合适的参数传递方式，提递给形参高程序效率数组的定义和使用数组定义数组元素访问数组操作数组是一种用于存储相同类型数据的集通过索引访问数组元素可以对数组进行各种操作，如赋值、遍合历、排序和查找索引从0开始，表示数组中的第一个元例如，可以使用数组来存储一个班级的学素数组在程序设计中非常常见，可以有效地生成绩或一个仓库的商品库存组织和管理数据一维数组的基本操作数组元素访问1使用索引访问数组元素数组初始化2在定义时为数组元素赋值数组遍历3循环访问数组所有元素数组排序4对数组元素进行排序数组查找5在数组中查找特定元素一维数组的基本操作包括数组元素访问、数组初始化、数组遍历、数组排序和数组查找等操作掌握这些基本操作是使用一维数组进行数据处理的基础二维数组的基本操作二维数组定义1定义二维数组需要指定行数和列数元素访问2使用下标访问二维数组元素数组遍历3使用循环语句逐个访问所有元素数组操作4可以进行赋值、比较、排序等操作二维数组是计算机科学中重要的数据结构之一，它可以用于存储和处理表格数据、图像数据等字符串的基本操作字符串长度字符串比较使用strlen函数计算字符串的使用strcmp函数比较两个字长度，不包含字符串结尾的null符串，返回0表示两个字符串相字符同，返回正值表示第一个字符串大于第二个字符串，返回负值表示第一个字符串小于第二个字符串字符串复制字符串连接使用strcpy函数将一个字符串使用strcat函数将一个字符串复制到另一个字符串，注意源字连接到另一个字符串的末尾，注符串长度要小于目标字符串长意目标字符串需要有足够的空间度存放连接后的字符串指针概念及应用内存地址间接访问程序优化指针是存储内存地址的变量，指向特定位通过指针可以间接访问内存中的数据，灵指针提高程序效率，减少内存占用，实现置活操作数据高效数据操作指针与数组地址与指针数组与指针指针存储变量的内存地址，直接访问数组名代表数组首元素的地址，可以内存内容指针与数组之间存在紧密将数组名视为指向数组首元素的指关系，可以利用指针遍历和操作数组针元素内存地址访问函数指针通过指针访问数组元素，可以实现灵函数指针指向函数的入口地址，可以活的数据访问和操作，提高代码效动态调用不同的函数，实现代码复用率和灵活控制动态内存分配动态内存分配函数函数内存泄漏malloc free在程序运行期间，根据需要从堆中分配指定大小的内存释放动态分配的内存块忘记释放动态分配的内存，分配内存块导致内存空间无法被其他程释放之前通过malloc函数序使用动态内存分配允许程序在运返回指向分配内存块的指分配的内存空间行时根据需求灵活地获取和针，如果分配失败则返回内存泄漏会降低程序性能，释放内存空间NULL甚至导致程序崩溃结构体的定义和应用结构体定义结构体变量

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22.结构体是一种自定义的数据类定义结构体变量时，可以指定型，可以将不同类型的数据组结构体类型和变量名，并使用合在一起，方便管理和操作点运算符访问结构体成员结构体数组结构体指针

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44.结构体数组可以方便地存储多结构体指针可以指向结构体变个相同结构体的数据，并使用量，并使用箭头运算符访问结下标访问数组元素构体成员联合体的定义和应用联合体概念内存分配应用场景联合体是一种特殊的数据结构，允许多个联合体的大小等于其最大成员的大小，所联合体常用于内存优化和数据类型转换等成员共享同一个内存空间有成员共享同一地址空间场景枚举类型的定义和应用枚举类型定义枚举类型应用枚举类型优势枚举类型用于定义一组命名的常量枚举类型可提高代码可读性和可维护枚举类型可提高代码的安全性，避免使用enum关键字定义枚举类型，并性，例如定义一周中的日期、颜色使用错误的常量值还可以方便地使列出枚举常量等用枚举常量来表示不同的状态预处理指令预处理指令宏定义文件包含条件编译在编译器编译源代码之前，由定义常量或代码片段的别名，将其他源代码文件包含到当前根据条件选择性地编译代码，预处理器进行处理提高代码可读性和可维护性文件中，方便代码组织和复适应不同环境和需求用输入输出函数输入函数输出函数文件输入输出函数格式化输入输出函数从标准输入流中获取数据，通将数据输出到标准输出流，通用于与外部文件进行数据交通过格式控制符指定输出格常是键盘输入常是显示器互，例如读取或写入数据式，例如精度、宽度等文件读写操作文件打开数据读写12文件打开操作使用fopen函文件读写操作使用fread和数，指定文件名和打开模式fwrite函数，实现数据在文件和内存之间的传输文件关闭错误处理34文件关闭操作使用fclose函文件操作可能出现错误，使用数，释放文件资源ferror函数检测错误，并采取相应的处理措施错误处理错误检测错误类型程序运行过程中出现错误，需要及时检测并处理•语法错误•运行时错误•逻辑错误错误处理机制调试工具使用异常处理机制，捕获错误，并进行相应的处理调试工具可以帮助开发人员定位和解决错误编译和链接过程编译阶段将源代码转换为机器语言，生成目标文件汇编阶段将目标文件转换为可执行文件，生成可执行代码链接阶段将多个目标文件以及库函数合并为一个可执行文件自动化编译Makefile提高效率简化编译Makefile可以自动执行编译、链接等操Makefile通过定义依赖关系和编译规作，提高开发效率，减少重复性工作则，将编译过程简化，提高代码的可维护性开发人员可以专注于代码编写，而无需手动执行繁琐的编译过程开发人员只需修改Makefile文件，即可轻松调整编译流程，例如添加或删除文件、修改编译选项等编程规范与调试技巧代码风格测试方法调试工具代码规范统一，提高代码可读性，减少错单元测试、集成测试、系统测试，保障代使用调试器，设置断点，观察变量，定位误码质量错误常见程序逻辑设计顺序结构分支结构循环结构递归结构程序按顺序执行，从上到下根据条件判断结果，选择不重复执行一段代码，直到满函数调用自身，通过不断分依次执行每条语句同的执行路径足某个条件解问题，最终解决问题例如，一个简单的计算器程例如，一个简单的温度转换例如，一个简单的猜数字游例如，一个简单的阶乘计算序，首先获取用户输入的两程序，根据用户输入的温度戏，不断循环提示用户输入程序，通过递归调用自身，个数字，然后进行加减乘除单位，选择不同的转换公式数字，直到用户猜中为止计算出阶乘结果运算，最后输出结果进行计算编程实践与素质养成积累经验规范代码

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22.通过编写各种程序，积累编程遵循代码规范，编写可读性经验，提高解决问题的能力强、易于维护的代码学习新技术团队协作

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44.不断学习新技术和编程语言，学习团队合作，提高沟通能提升自身的竞争力力，共同完成项目课程总结与展望基础知识实践经验未来发展本课程已涵盖C语言基础知识，为后续学通过课程实践，培养了独立思考，解决问鼓励同学们继续学习，掌握更高级的编程习奠定了基础题的能力技能，为未来职业发展做好准备问题解答与讨论欢迎提出问题课堂上可能没有时间详细讲解所有知识点请积极参与讨论，互相学习，共同进步课程结束后，我们将继续提供答疑服务。