第1章_C语言基础知识

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高等学校计算机基础教育教材精选崔武子赵重敏李青著C程序设计教程

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第1章C语言基础知识

1．1 1．2 1．3 1．4 1．5

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1.1 C语言概述

1.1.1

1.1.2

1.1.31.1.4

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1.1.1 C语言的发展

人和计算机交换信息用到的语言称为计算机语言。

为了解决某一特定问题用某一种计算机语言编写的指令序列称为程序。

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1.1.1 C语言的发展

1.程序设计语言的发展：

(1) 机器语言10000000 加

10010000 减

a. 形式特点：由0，1序列组成的指令系统b. 不需要任何翻译工作，执行效率高

c. 难记、难认、难理解，程序开发效率底，

易出错、难调试

d. 不同的计算机结构具有不同的指令系统(不同的机器具有不同的语言)

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1.1.1 C语言的发展

(2) 汇编语言(符号语言)

a. 形式特点：由一套简单的助记符来表示

不同的机器指令b. 需要相应的翻译机制(汇编系统)

汇编系统源程序

(汇编语言)目标程序(机器语言)

c. 抽象层次高一些,容易理解些,程序生产效率高d. 不同的计算机结构具有不同的汇编系统

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1.1.1 C语言的发展

(3) 面向过程的高级语言(算法语言，3GL)

a. 形式特点：更接近于人们通常数学计算公式的描述b. 需要更高级的翻译系统(编译系统compler)c. 表达能力强，编程效率高

d. 不依赖于具体的机器，依赖于不同机器上的编译系统(不同机器上的编译系统是有差异的)

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1.1.1 C语言的发展

(4) 非过程化的高级语言(4GL)

* 过程化语言：用语言描述怎样做的过程

* 非过程化语言：只要告诉计算机做什么

* 其它方面的特点与面向过程的高级语言相同* 非过程化的高级语言的几种类型：

a. 4GL: VB,VC

b. 逻辑性语言：PROLOG

c. 面向对象语言：SmallTalk

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C语言的发展过程C语言的"家谱"如下图所示： ALGOL 60 (1960, Algorithm language) C语言的出现是与UNIX OS紧密联系在一起的，随着由国际委员会设计，比Fortran出现的晚，但比Fortran精致 UNIX OS的成功和在国际上的广泛流行，C语言在软件工 和完善，由于它抽象，庞大而没有得到推广和流行起来. 程里越来越受到重视。

CPL (1963,Combined Programming Language) C语言本身也有一个发展过程，目前仍处于发展和完善过程中。比ALGOL大，功能强，难以学习，难以实现.

BCPL (1967,Basic Combined Programming Language)剑桥大学的Martin Richards 研制，目的是把CPL加以浓缩， 使得既保持CPL的基本特性，又易于学习，实现.

B (1970,取BCPL的第一个字母)由美国Bell实验室的Ken Thompson研制. 对BCPL进一步简化，用B语言写出了第一个UNIX OS并在PDP-7

机上实现。由于B语言采用按字编址，不适合PDP_11按字节编址 进行存取的要求，B还缺乏一定的数据类型的表达能力，编译产生 的是解释执行代码，速度慢，这是B发展的主要障碍.

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C语言的发展过程C (1972,取BCPL的第二个字母)Bell Lab 的D.Ritchie研制.改进了B的数据结构。 追求的目标：保持了BCPL和B的精练性和接近机器硬件的优点， 恢复其通用性，使其简洁、灵活、高效、可移植。

1973年，UNIX在C语言改写的环境下，加进了多道程序的 标准C (1978) 以K&R合著的《The C Programming Language》一书中的C为基 功能。 础 70年代中期，UNIX和C得到了广泛的应用，受到了越来越 ANSI C (1983) 多的人的关注。 美国国家标准化协会根据C语言问世以来各种版本对C的发展和扩 UNIX公认为第一标准的操作系统，C语言成为“近十年 充，制定了新的标准，称为ANSI C,比原来的标准C有了很大的发 展 来对计算机程序设计实践最重要的贡献之一”,成为微机、小 以标准C为基础，相应于不同的编译系统，产生了不同版本的C语言，如MSC 型机、超小型机、大形机、巨型机上共同使用的一种语言。TurboC UNIXC等，其基本语句相同，库函数不太相同

1983年，D.Ritchie和Thompson获得ACM图灵奖.

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1.1.2 C语言的特点

1. 简洁、高效、灵活和强功能人们从不同的角度总结出C语言的许多特点，这些特点都基本上反映了Ｃ语言产生的环境，也体现了设计者所追求的目标。C语言反映了设计者追求简洁、高效、灵活和强功下面我们从Ｃ语言的发展与UNIX系统的关系来讨论C语言能的程序设计思想，这设计目标体现在：的特点。a. C语言程序以小写字母为基础，小写字母具

有易读易写的特点。

b. 表达方式简洁、规整、C程序紧凑。

c. 表达方式灵活。

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2.数据类型丰富，适应系统软件和应用软件开发的需要C语言的特点

在Ｃ中，数据类型的特点体现在：

枚举类型)※具有四种基本数据类型(整型、实型、字符型、

※多种组合类型(数组、结构、联合)

※指针类型

※允许用户自定义类型

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C语言的特点

3. C语言有丰富的运算符(34种, 见附录Ⅲ)

丰富的数据类型和运算符的结合使用，可以得到运算对象的值和流程的控制，体现C表达灵活和高效率的优点。

4. C语言是一种结构化语言，适合于大型程序的模块化设计

为了体现程序的结构化和模块化的现代软件工程思想，便于大型程序的设计、调试和维护，Ｃ语言采取了如下措施：

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C语言的特点

※ 提供结构化程序所需要的基本控制流结构语句

if~else, while, do~while, for, switch

※ 程序以函数的集合构成，函数具有独立的功能，并作为模块化设计的基本单位。

※ 包含程序的源文件，一个程序可以分割成多个源文件，分别对各个源文件进行编译，然后通过链接得到可执行的目标程序文件。

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C语言的特点

5. C语言生成的代码质量高

直到现在汇编语言仍是编写系统软件的主要工具。实践证明，针对同一问题，用C语言描述其代码的效率只比汇编语言低10%~20%，Ｃ语言成为人们描述系统软件和应用软件比较理想的工具。UNIX操作系统等软件都是用C语言写的。

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C语言的特点

6. 可移植性好

可移植性是指程序可以从一个环境不加或稍加改动就可以搬到另一个完全不同的环境上运行。由于Ｃ语言的编译程序便于移植，使得在一个环境上用Ｃ编写的许多程序可以很方便地移植到另一环境上。

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C语言的特点

7. C语言已逐步发展为通用程序设计语言

目前，Ｃ语言已独立于UNIX系统而蓬勃发展，Ｃ语言已广泛用于办公自动化数据库系统、专家系统、知识工程等众多的领域中。

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C语言的缺点

C语言的缺陷主要反映在：

※ 运算符优先级太多，不便记忆

※ 还没有一个一致公认的标准

※ C不是一个强类型的语言，类型检查太弱，转换比较随便，不太安全

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1.1.3C程序的执行P2

C语言是由附录Ⅰ中列出的32个关键字再加上语法规则构成的。

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1.1.3

C程序的执行P2C程序的执行过程：

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1.1.4C程序形式和程序执行过程P2

【例1.1】C语言程序示例

程序如下：

#include<stdio.h>

#include<math.h>

intmysum(intm,intn);

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/esb1.html