《C语言与程序概述》课件

语言与程序概述C本课程将介绍C语言的基础知识，涵盖语法、数据类型、运算符、控制结构、函数、数组、指针、结构体等内容课程将以实例演示C语言的编程过程，帮助学员掌握编写C程序的基本技巧，并对程序设计的基本概念和方法有更深入的理解语言发展历程C1972年1贝尔实验室的丹尼斯·里奇和肯·汤普森创造了C语言，最初用于编写UNIX操作系统1978年2Kernighan和Ritchie合著了《C程序设计语言》，成为C语言的标准参考书1983年3美国国家标准协会（ANSI）发布了ANSI C标准，为C语言的实现和使用提供了统一的规范1989年4国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合发布了ISO/IEC9899:1990标准，成为C语言的国际标准1999年5ISO/IEC9899:1999标准发布，对C语言进行了扩展和改进，增加了许多新的特性2011年6ISO/IEC9899:2011标准发布，这是C语言的最新版本，包含了更多的新特性和改进语言的特点C通用性效率高适用于系统编程、嵌入式开发、游戏开发等领直接操作硬件，代码执行效率高，能充分利用域计算机资源功能强大可移植性提供丰富的库函数和数据类型，方便程序员完C语言代码可以在不同的平台上编译运行，易成各种复杂任务于移植程序的概念一组指令的集合按照特定语法编写解决特定问题程序包含一系列指令，告诉计算机执行特程序用编程语言编写，遵循特定的语法规程序用于解决特定问题，例如创建文本文定的任务，例如计算、绘制图形或处理数则，以便计算机可以理解并执行件、播放音乐或浏览网页据计算机硬件结构计算机硬件结构是指计算机系统的物理组成部分计算机系统主要由五大部件组成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备运算器负责执行算术运算和逻辑运算控制器负责控制计算机系统整体的运行存储器负责存储数据和程序输入设备负责将数据输入计算机输出设备负责将数据输出到外部计算机软件体系结构计算机软件体系结构是指软件系统的整体结构和组织方式，它定义了软件的各个组成部分及其相互关系软件体系结构主要包括操作系统、系统软件、应用软件等层级结构每个层级都具有不同的功能和作用高级语言和机器语言机器语言高级语言计算机可以直接理解和执行的语言，由0和1组成，难以阅人类易于理解和使用的编程语言，需要编译器或解释器将其读和编写翻译成机器语言高级语言的优势高级语言的种类更易于阅读、编写和调试，提高了编程效率C、C++、Java、Python等，涵盖不同领域和应用场景编程语言的分类机器语言汇编语言12计算机可以直接理解和执行的用助记符表示机器指令，更易语言，由0和1组成于理解和编写高级语言脚本语言34接近自然语言，易于学习和使通常用于快速开发，例如用，需要编译器或解释器将代JavaScript和Python码转换为机器语言编程语言的发展机器语言机器语言是计算机直接识别的语言，由0和1组成早期程序员使用机器语言进行编程，效率低下，容易出错汇编语言汇编语言使用助记符代替机器指令，提高了编程效率但仍需要了解计算机的内部结构，难度较大高级语言高级语言更接近自然语言，易于学习和使用例如，FORTRAN、COBOL、C、C++、Java等面向对象语言面向对象语言以对象为核心，通过封装、继承和多态等机制，提高代码的可重用性和可维护性语言工作原理C编译过程链接过程C语言源代码会被编译器转换成机器语言链接器会将编译后的目标文件和其他库文件连接起来编译器会检查代码语法错误，并生成可执行文件最终生成可执行文件，可以在计算机上运行语言的基本组成C关键字标识符C语言提供预定义的标识符，具有特定含义，用户自定义的标识符，用于命名变量、函数、不可用作变量名或函数名数据类型等运算符分隔符C语言使用运算符来执行各种操作，例如算术用于分隔程序中的不同元素，例如括号、分运算、关系运算、逻辑运算等号、逗号等语言的程序结构C预处理1C语言程序在编译前需要进行预处理编译2将源代码转换为目标代码汇编3将目标代码转换为机器指令链接4将目标代码与库文件链接生成可执行文件C语言程序的结构包括预处理、编译、汇编和链接四个步骤预处理阶段主要进行宏替换、文件包含、条件编译等操作编译阶段将C语言源代码转换为汇编语言代码，并进行语法和语义检查汇编阶段将汇编语言代码转换为机器指令，即二进制代码链接阶段将多个目标代码文件与库函数链接成最终的可执行文件语言的数据类型C基本数据类型派生数据类型数据类型的选择C语言提供整型、浮点型、字符型等基基于基本数据类型，C语言允许创建更选择合适的类型取决于程序需要存储本数据类型，用于存储不同类型的数复杂的数据结构，如数组、结构体、和处理的信息类型，例如使用整型存值和字符信息枚举和指针等储整数，使用浮点型存储小数常量和变量常量变量常量是指在程序运行过程中其值始终保持不变的量变量是指在程序运行过程中其值可以改变的量例如，圆周率π的值始终为

3.

1415926...例如，存储用户输入的年龄、姓名等信息表达式和运算符

11.运算符

22.表达式C语言提供多种运算符，用于执行不同的操作，例如算术表达式由运算符和操作数构成，表示一个值或计算结果，运算、关系运算、逻辑运算等例如2+3是一个算术表达式，表示

533.运算符优先级

44.运算符结合性运算符优先级决定表达式中不同运算符的执行顺序，例如运算符结合性决定同一优先级运算符的执行顺序，例如自乘除运算优先于加减运算左向右或自右向左输入输出语句输入操作输出操作格式化输出C语言使用scanf函数从键盘读取用户输printf函数用于将程序计算的结果显示在printf函数使用格式控制符来控制输出数入的数据屏幕上据的格式程序的控制结构顺序结构1程序从上到下执行分支结构2根据条件选择执行路径循环结构3重复执行一段代码控制结构决定程序执行的流程顺序结构按照代码顺序执行分支结构根据条件选择执行不同的代码循环结构重复执行一段代码，直到满足条件为止顺序结构定义示例顺序结构是程序中最简单的结构之一例如，计算两个整数的和，需要先输入它按照代码的书写顺序，逐条执行语两个整数，然后进行加法运算，最后输句出结果代码执行的顺序与语句的排列顺序完全代码中的每条语句都是按照顺序执行一致，没有跳转或分支的，没有跳过或重复执行任何语句分支结构条件判断多重选择根据条件判断是否执行特定代码块，例如if-else语句，根据条使用switch-case语句处理多种情况，根据变量值选择执行对件决定程序执行不同的分支应的代码块循环结构循环语句for循环循环结构可以重复执行一段代码，直for循环适用于已知循环次数的情到满足某个条件为止况，可以精确控制循环的次数while循环do-while循环while循环适用于循环次数未知的情do-while循环至少执行一次，然后判况，直到条件不满足时才结束循环断条件是否满足，如果满足则继续循环数组的定义和使用数组定义数组使用数组是存储相同类型数据的连续内存空间在程序中，数组可以用来存储大量相同类型的数据通过索引访问数组元素，例如a

[0],a

[1]等例如，存储学生成绩、商品价格、游戏角色属性等一维数组

11.定义

22.声明一维数组是存储相同类型数据的连续内在定义数组时，需要指定数组类型、数存空间使用一个名称和索引来访问元组名和数组大小素

33.初始化

44.访问可以使用花括号{}来初始化数组，元素使用数组名和索引访问数组元素，索引之间用逗号分隔从0开始二维数组定义存储二维数组是一组按行和列排列的二维数组在内存中通常以线性方元素集合每个元素都具有唯一式存储，但可以通过索引访问元的索引，方便访问素，就像在表格中一样应用二维数组在各种场景中被广泛应用，例如存储表格数据、图像像素和矩阵运算等函数的定义和调用定义函数1函数定义包含函数名、参数列表和函数体调用函数2函数调用使用函数名和实际参数进行调用返回值3函数执行完成后，可能返回一个值函数定义用于创建可重复使用的代码块，而函数调用用于执行这些代码块函数可以接受参数并返回结果，提高代码的可读性和可维护性函数的参数传递值传递地址传递引用传递函数调用时，将实参的值复制给形参，形函数调用时，将实参的地址传递给形参，函数调用时，将实参的引用传递给形参，参的改变不会影响实参形参的改变会影响实参形参的改变会影响实参函数的返回值函数返回值作用返回值类型使用return语句函数返回值用于将函数执行结果传递给调返回值类型要与函数定义时指定的类型一使用return语句将返回值返回给调用函用函数致数指针的概念和应用

11.指针的定义

22.指针的用途指针是存储内存地址的变量，通过指针，可以访问和修改内它指向内存中的一段特定区存中的数据，提高代码效率，域实现动态内存分配等功能

33.指针的类型

44.指针的运算指针类型必须与指向数据的类指针可以进行加减运算、比较型相匹配，确保指针操作的安运算等，方便访问内存中相邻全性的数据动态内存分配内存分配方式优点函数示例静态内存分配是在编译时分灵活，可以根据需要分配内C语言提供了`malloc`、例如，使用`malloc`函数分配的，大小固定动态内存存，节约内存空间`calloc`、`realloc`和`free`配内存，使用`free`函数释分配是在程序运行时根据需等函数用于动态内存分配和放内存要分配内存，大小可变释放文件的读写操作文件打开文件读写使用fopen函数打开文件，指定使用fgetc、fgets、fscanf等函文件路径和打开模式，例如只数读取文件内容，使用fputc、读、写入或追加模式fputs、fprintf等函数写入文件内容文件关闭使用fclose函数关闭已打开的文件，释放系统资源，避免文件数据丢失预处理命令编译预处理在编译程序之前进行的处理，例如宏定义、文件包含和条件编译等代码优化使用预处理指令优化代码，例如宏定义、条件编译等提高可读性预处理命令可以使代码更加简洁易读，例如使用宏定义来代替重复的代码综合实例C语言是一种功能强大且灵活的编程语言，可以应用于各种领域，如操作系统、嵌入式系统、游戏开发和网络编程等通过学习C语言，我们可以了解程序设计的基本原理，并为学习其他高级语言打下坚实基础本部分将介绍几个综合实例，以帮助读者进一步理解C语言的应用场景和编程技巧，并通过实际案例加深对C语言的理解。