c语言教学教案

第一讲 C语言概述 1.1 C语言发展概述

C语言是在1972年至1973年间由美国的贝尔实验室的M.D.Ritchie和K.Thompson以及英国剑桥大学的M.Richards等为描述和实现UNIX操作系统而设计的。

最初的C语言是附属于UNIX的操作系统环境，而它的产生却可以更好地描述UNIX操作系统。时至今日，C语言已独立于UNIX操作系统。它已成为微型、小型、中型、大型和超大型（巨型）计算机通用的一种程序设计语言。

随着C语言的不断发展、应用和普及，目前，C语言已经能够在多种操作系统下运行，实用的C语言编译系统种类繁多，如Microsoft C、Turbo C等。 1.2 C语言的特点

C语言能够成为目前广泛的高级设计语言之一，完全是由其语言特点决定的。

（1）语言基本组成部分紧凑简洁。 （2）C语言运算符丰富，表达能力强。 （3）C语言数据结构丰富，结构化好。 （4）具有结构化的控制语句。

（5）C语言提供了某些接近汇编语言的功能。 （6）C语言程序所生成的目标代码质量高。 （7）C语言程序可移植性好。

C语言的弱点：

（1）运算符的优先级较复杂，不容易记忆

（2）C语言的语法限制不太严格，一定程度上降低了某些安全性。 1.3 简单的C语言程序。 1.3.1 C语言程序的构成 1.3.2 C语言程序的特点

（1）C程序是由函数构成的，其中至少包括一个函数main( )。 （2）函数体是由左右花括号{ }括起来的部分。 （3）C语言中的每个基本语句都以“；”结束。

（4）C语言书写格式自由，一行内可以写一个语句，也可以写多个语句。

（5）#include语句是编译预处理语句，其作用是将由双引号或尖括号括起来的文件内容读入该语句位置处。 对程序说明：

（1）可用/*?*/对C程序中的任何部分作注释。

（2）C语言中所有变量都必须先定义类型，然后再使用。 （3）一个C语言程序通过函数之间的相互调用来实现相应的功能。即可以是系统提供的库函数，也可以是根据需要自己定义的函数。 1.4 C语言上机步骤

运行环境：DOC操作系统下的Turbo C 1.4.1 C程序上机步骤

1.编辑：在TurboC环境下。将C语言源程序通过键盘输入到计算机

中，并以文件形式存盘，源程序都是以.C为扩展名。

2.编译：通过编辑程序将源程序输入到计算机后，需要经过C语言编译器将其生成目标程序。得到的目标文件都是以.OBJ为文件扩展名。 3.连接：经过编译后生成的目标文件需经过连接后才能生成可执行代码。其扩展名是.EXE。

所谓连接，是将目标文件和库函数或其他目标程序连接成可执行的目标程序。

4.执行：连接后源程序的目标程序就是可执行文件了。在DOS系统下，只要键入可执行文件名，按回车键就可以了。 1.4.2 Turbo C系统菜单 1.Turbo C的主屏幕和主菜单功能 2.文件菜单及功能 1.4.3 程序调试方法

一个计算机程序必须对其进行测试来确定其可以正确地工作，这一过程称为调试。 程序错误

语法错误：通过编译和连接就会找到 运行错误：通过调试自己找出问题所在 1.设置和使用观察变量 2.单步执行程序 3. 设置和使用断点

2.1 常量和变量 2.2 整型数据 2.3 字符型数据 2.4 浮点型数据 2.5 变量的初始化 第二章 数据类型与表达式 2.1 常量和变量

2.1.1 常量：在程序运行过程中其值不能被改变的量。 2.1.2 变量：在程序运行过程中其值可以被改变的量。

标识符：用来标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名、文件名的有效字符序列。 1.标识符的有关规定：

（1）由英文字母、数字、下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线，一般不超过8个字符； （2）大小写字母的含义不同。

（3）不能使用C语言中的关键字做标识符，

（4）用户取名时，应当尽量遵循“简洁明了”和见名知意的原则。 2.变量名的有关规定：

（1）使用变量名前，一定先定认，后使用，否则不能做为变量名。 （2）每一个变量属于一种类型，便于在编译时据此检查该变量所进行的运算是否合法。

（3）变量名的定义：存储属性、数据类型、变量名表 3.数据类型 2.2 整型数据 2.2.1整型常量

（1）十进制整数：数码直接开头的十进制数。如1234，-234。 （2）八进制整数：以0开头的常量是八进制数。如011=（11）8 （3）十六进制整数：以0x开头的数是十六进制。如0x123即（123）16

例2.1 三种进制表示方法的转换 源程序a1.c main() {

Int x=1246,y=01246,z=0x1246; Printf(“%d,%d,%d\\n”,x,y,z); Printf(“%o,%o,%o\\n”,x,y,z); Printf(“%x,%x,%x\\n”,x,y,z); } C:\\>a1 1246,678,4678 2336,1246,11106 4de,2a6,1246 2.2.2整型变量

原则：使用变量前，先定义，后使用。 （1）基本型：用int表示；

（2）短整型：用short int或short表示； （3）长整型：用long int或long表示； （4）无符号型：

无符号整型：用unsigned int或unsigned表示；

无符号短整型：用unsigned short int或unsigned short表示; 无符号长整型：用unsigned long int或unsigned long表示; 2.2.3 整型变量使用

不同的整型数据，应根据其特性和取值范围，将其定义成不同类型的整型变量。

例2.2不同类型的数据进行算术运算。 源程序a2.c Main() {

Int a,b,s1,s2; Unsigned x; a=10;b=-30;x=20; S1=a+x;s2=b+x;

Printf(“a+x=%d,b+x=%d\\n”,s1,s2); } C:\\>a2

运行结果为 a+x=30,b+x=-10 2.2.3 整型变量使用

不同的整型数据，应根据其特性和取值范围，将其定义成不同类型的整型变量。

例2.3 整型数据各类型所能表示的范围 源程序a3.c main() {int a,b; long c,d; unsigned e,f; a=32767;b=1; c=2147483647;d=1; e=65535;f=1;

Printf(“int: %d,%d,\\n”,a,a+b); Printf(“long: %d,%ld\\n”,c,c+d); Printf (“unsigned: %u,%u\\n”,e,e+f); } C:\\>a3 运行结果为 Int: 372767,-32768

Long: 2147483647,-2147483648

Unsigned:65535,0 2.3 字符型数据 2.3.1 字符型常量

字符常量是由一对单引号括起来的单个字符构成，例如：‘A’，‘b’,’2’,’%’’;’等。一个字符型常量是该字符集中对应的编码值：‘0’~‘9’的ASCⅡ编码值是48~57。显然‘0’与数字0是不同的。

2.3.2 字符型变量

字符型数据分为两类：一般字符类型（char) 和无符号字符类型（unsigned char)。

例2.4 字符型数据与整型数据可以通用 源程序a3.c Main() {char c1,c2;

Printf(“%c,%c\\n”,c1,c2); Printf(“%d,%d\\n”,c1,c2); } C:\\>a4 运行结果为 A，B

65，66

2.3.3 字符串常量

字符串常量是由一对双引号括起来的字符序列，例：“fsdf”,”A”等。 字符串常量中不能直接包括单引号、双引号和反斜杠“\\“。 字符串常量与字符常量的区别：

（1）字符串常量是用双引号括起来的字符序列。 （2）字符串常量有串尾标记”\\0”; （3）字符串常量允许扩展表示法；

（4）C语言中没有专门的字符串变量。字符串如果需要存放在变量中，需要用字符型数组来存放。

注意：不要将单个字符组成的字符串常量与字符常量混淆。‘a’为字符串常量，不能把一个字符串常量赋给一个字符变量。例如：下面的用法都是错误的： Char c1,c2; C1=“a” C2=“CHINA”;

字符‘\\0’由系统自动加入到每个字符串的结束处，不必由编程人员加入。

字符串“CHINA”在内存中的存放形式如下图，其长度是六个字节，而不是5个字节。字符‘\\0’所对应的ASCⅡ值为0，即“空”字符。 2.4 浮点型数据

2.4.1 浮点型常量

浮点型常量有两种表示形式。 十进制数形式

它是由数字和小数组成，如：3. 14159,-7.2,8.9 指数法形式

如：180000.0用指数法可表示为1.8e5,1.8称为尾数，5称为指数。 0.00123用指数法可表示为1.23e-3 注意：

（1）字母e 或E之前（即尾数部分）必须是有数字的。 （2）e或E后面的指数部分必须是整数。 如：e-3,9.8e3.1,e5都是不合法的。 2.4.2 浮点型变量（实型变量）

把带有小数点的数称为浮点数，或实型数。浮点型变量又称为实型变量，按能表示数的精度，分为：单精度浮点型变量和双精度浮点型变量，其定认方法如下：

float a,b; /*单精度变量的定义*/ double c,d; /*双精度变量的定义*/

单精度：占4个字节，有效位为7位，数值范围为10-37~1038 双精度：占8个字节，有效位为15~16位，数值范围约为10-307~10308 浮点型常量不存在单精度型和双精度型之分。 2.5 变量的初始化

变量的初始人化：在定义变量的同时给变量赋予初值。 方法：

（1）先说明变量类型，然后再赋值。

（2）在对变量类型说明的同时，给变量赋初值。 先定义后赋值 int a,b,c; char d; floatb f; a=2; b=5; c=10; d=‘a’; f=5.7;

定义和赋值同时进行 int a=5; short b=10; char c=‘a’; float d=7.8;

3.对几个变量同时赋一个初值 Int a1=10,a2=10,a3=10;

初始化不是在编译阶段完成的，而是在程序运行时执行本函数时

赋以初值的。相当于一个赋值语句。例如： int a=10; 相当于： int a;

a=10; 又如： Int a;,b,c=20; 相当于： Int a,b,c; C=20;

第三讲 运算符以及数据类型 2.6 运算符及表达式 2.7 数据类型转换 2.8 类型定义 2.6 运算符及表达式

C语言运算符可以分为：算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、位运算符、赋值运算符。 2.6.1 算术运算符和算术表达式

1. 算术运算符：加、减、乘、除及取模即：+，-，*，/，%来表示。 C语言规定：

（1）模运算符%，仅用于整型变量或整型常量。

（2）优先级：一个表达式中如有多个运算符，则计算先后次序为相应运算符的优先级高的优先。乘、除、模优先级高于加、减的优先级。

（3）结合方向：是一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同时，应遵循的处理规则。

算术运算符的结合方向是从左至右； 赋值运算符的结合方向是从右至左。

算术表达式：由算术运算符、括号以及操作对象组成的符号C语言语法规则的表达式称为算术表达式。 2.6.2 赋值语句 1. 赋值运算符

语言的赋值运算符是“=”，它的作用是赋值运算符右边表达式的值赋给其左边的变量。

例如：a=10,x=a+5,前者是把常量10赋给变量a,后者是将表达式a+5的值赋给变量x.

注意：如果“=”两侧的类型不一致，在赋值时要进行类型转换。例如a=b,执行该语句时，b的结果转换为a的类型后才能进行赋值运算。 2. 复合赋值运算符

C语言允许在赋值运算符“=“之前加上其它运算符，以构成其复合运算符。复合运算符多数为双目。 复合运算符有：

+=，-=，*=，/=，%=，<<=,>>=,&=,^=,|= 例：

a+=2 等价于 a=a+2

x*=y+5 等价于 x=x*(y+5) x%=8 等价于 x=x%8 赋值运算符都是自右向左执行。 3. 赋值语句与赋值表达式 赋值语句最简单的形式是： <变量>= <表达式>；

功能：是赋值运算符右边的“表达式”的值赋给左边的变量。

赋值表达式也可以包含复合的赋值运算符，例： 如果a=10,表达式a+=a-=a*a的值为-180。其步骤为： （1）先进行a-=a*a的计算，它相当于a=a-a*a=10-10*10=-90. (2)再进行a+=-90的计算，它相当于a=a+(-90)=-90-90=-180. 4. 自增自减运算符

i++(或i--)表示在使用该表达式值之后将i值加1（或减1）。 ++i(或--i)表示在使用该表达式值之前将i值加1（或减1）。 说明：

（1）++和--仅适用于变量，不能用于常量或表达式。 （2）++和--运算符的结合方向是“至右向左”。 Main() {int a=100;

printf(“a++=%d\\n”,a++); printf(“++a=%d\\n”,++a); printf(“a--=%d\\n”,a--); printf(“--a=%d\\n”,--a); }

输出结果： a++=100 ++a=102 a--=102 --a=100

2.6.3 关系运算符和关系表达式 1. 关系运算符

关系运算符均为两目运算符。共有六种： > 大于 < 小于 >= 大于等于 <= 小于等于 == 等于 != 不等于

关系运算符要求两个操作数是同一种数据类型，其结果为一逻辑值，即关系成立时，其值为真（true)，用非0值表示；关系不成立时，其值为假（false)，用0表示。

关系运算符的优先级借低于算术运算符，关系运算符==和！=低于前四种运算符，并且结合方向均为自左至右。

2.地址表

Scanf函数中的“地址表”部分是由变量的地址组成的，如果有多个变量，则各变量之间用逗号隔开。地址运算符为“&“，如变量a的地址可以写为&a。

例3.2用scanf函数，从键盘 上输入一个整型数、一个浮 点数和一个字符，分别存入 变量i、f和c中。

#include”stdio.h” main() { int i; float f; char c;

scanf(“%d,%f,%c”,&I,&f,&c); printf(“i=%d,f=%f,c=%c”,i,f,c); } 说明：

（1）在scanf函数“格式控制”部分中的每个格式说明符都必须在“地址表列”中有一个变量与之对应格式说明符必须要与相应变量的类型

一致。

（2）当格式说明符之间没有任何字符时，在输入数据时，两个数据之间要使用“空格”、“Tab”或“回车”键做间隔；如果格式说明符之间包含其它字符，则输入数据时，应输入与这些字符相同的字符做间隔，如：

Scanf(“%d,%f,%c”,&i,&f,&c); 在输入数据时，应采用如下形式：20，7.8，a

（3）可以在格式说明符的前面指定输入数据所占的列数，系统将自动按此列数来截取所需的数据，如：

scanf(-=”,&x,&y); 当用户输入78985时，系统将自动地将78赋给变量x,将985赋给变量y。这种方式也可用于字符型数据的输入。

（4）应该特别注意的是，scanf函数中的“地址表列”部分应当中变量的地址，而不是变量名。

3 .2 数据的输出

3.2.1 字符输出函数putchar

数据的输出一般是以终端显示器（屏幕）为处理对象。 格式：向终端输出一个字符。

说明：变量c可以是字符型，也可以是整型。 例3.3 从键盘输入一个字符，在屏幕上显示出来。 #include”stdio.h”

main() { char c;

c=getchar(); /*从键盘输入一个字符*/ putchar(c); /*在屏幕上显示一个字符*/ }

putchar函数也可以输出一些特殊字符（控制字符），如：putchar（‘\\n’) 作用是输出一个“换行”字符。 3.2.2 格式控制函数printf

格式： printf（格式控制，输出表）； 功能：输出任何类型的数据。 1.格式控制

“格式控制”部分与scanf函数的相似，也是由双引号括起来的字符串，主要包括格式说明和需要原样输出的字符。

“格式说明”：由“%”和格式符组成，如%c和%f等，作用是将要输出的数据转换为指定格式后输出。 printf函数中使用的格式字符见表3.2 。

表3.2 printf函数格式字符 注意：格式字符必须小写 输出表

printf函数中的“输出表”部分由表达式组成，这些表达式应与“格式控制”字符串中的格式说明符的类型一一对应，若“输出表”中有

多个表达式，则每个表达式之间应由逗号隔开。

例3.4 从键盘输入一个整数和一个浮点数，并在屏幕上显示出来。 #include”stdio.h” main() { int i; float f;

scanf(“%d,%f”,&i,&f); printf(“i=%d,f=%f”,I,f); }

执行此程序，按格式输入数据： 50，8，9 i=50,f=8.900000 说明：

（1）printf函数中的“格式控制”字符串中的每一个格式说明符，都必须与“输出表”中的某一个变量相对应，如上述程序中的“%”与i对应；“%f”与f对应，而且格式说明符应当与其所对应变量的类型一致。

若要显示“%”字符，则应在“格式控制”字符串中连写两个“%”，如：

Printf(“x=%d%%”,100/4); 将显示：x=25%。

（2）对格式说明符c、d、s和f等，可以指定输出字段的宽度。

%md:m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数大于m，则按实际位数输出，否则输出时向右对齐，左端补以“空格”符。 %mc:m为指定的输出字段的宽度。若m大于一个字符的宽度，则输出时向右对齐，左端补以“空格”符。

%mc:m为输出时字符串所占的列数。如果字符串的长度（字符个数）大于m，则按字符串的本身长度输出，否则，输出时字符串向右对齐，左端补以“空格”符。

%-ms:mr的意义同上。如果字符串的长度小于m，则输出时字符串向左对齐，右端补以“空格”符。

%m.nf:m为浮点数据所占的总列数（包括小数点），n为小数点后面的位数。如果数据的长度小于m，则输出时向右对齐，左端补以“空格”符。

%-m.nf:m、n的意义同上。如果数据的长度小于m，则输出向左对齐，右端补以“空格”符。

（3）除了格式说明符及其输出字段的宽度外，在“格式控制”字符中的其他字符，将按原样输出。

（4）在显示数据时，可以不指定输出字段的宽度，而直接利用系统隐含的输出宽度。 3.3 应用举例

例3.5 分析下列程序，观察运行结果。 main() {

else if(score>59) grade=‘3’; else grade=‘2’; 说明：

（1）if语句中的表达式可以是C语言的合法表达式。

（2）第二种、第三种格式的if语句中，在每个else前面有一个分号，整个语句结束处也有一个分号。这是由于分号是C语句中不可缺少的部分，这个分号是if语句中的内嵌语句所要求的。

（3）在if和else后面可以只含有一个内嵌的操作语句，也可以含有多个操作语句，此时应用花括号“{ }“将几个语句括起来，构成一个复合语句。

例4.1 将两个数中较大者赋给 s。 main() { int a,b,s; a=10;b=20; if(a>b) s=a; else s=b;

printf(“s=%d\\n”,s); }

执行结果： s=20

例4.2 比较两个数，按由大到小输出。

main( ) {

int a,b,x,y; a = 10; b = 20;

if (a>b) {x=a;y=b;} else {x=b;y=a;}

printf(“x=%d,y=%d\\n”,x,y); }

执行结果： x=20,y=10 4.2.2 if语句的嵌套

在if 语句中又包含一个或多个if语句，称为if语句的嵌套。一般形式如下： if( )

if( ) 〈语句1〉 else 〈语句2〉 else

if( ) 〈语句3〉 else 〈语句4〉 if( )

if( ) 〈语句1〉

else

if( ) 〈语句2〉 else 〈语句3〉 说明：

（1）if与else的配对关系，从最内层开始，else总是与离它最近的未曾配对的if配对。

（2）if与else的个数最好相同，从内层到外层一一对应，以避免出错。

（3）如果if与else的个数不相同，可以用花括号来确定配对关系。例如： If ( )

{if( )〈语句1〉} else

〈语句2〉

这时{ }限定了内嵌if 语句的范围，因此else与第一个if配对。 例4.3 有一函数

编一程序，输入一个x值，输出y 值。 main( ) { int x,y;

scanf(“%d”,&x);

if(x<0) y=-1; else if(x==0) y=0; else y=1;

printf(“x=%d,y=%d\\n”,x,y);} 4.2.3 条件运算符

如果if语句的形式如下所示： if（表达式1） x=〈表达式2〉； else

x=〈表达式2〉；

无论表达式1为“真”还是为“假”，都只执行一个赋值语句且给同一个变量赋值。

可以利用条件运算符，将这种语句简单地用如下语句来表示。 x=〈表达式1〉？〈表达式2〉：〈表达式3〉；

说明：即当表达式1的值为“真”时，将表达式2的值赋给变量x；当表达式1的值为“假”时，将表达式3的值赋给变量x。 如：

a=5,b=10,c=20; x=a>b? c*b:c/b;

因为a>b为假，则x=c/b=2。

例4.4 输入两个数，并将其中较大者显示出来。 #include “stdio.h”

main( ) { int a,b,max;

scanf(“%d%d”,&a,&b); max=(a>b)? a:b;

printf(“max=%d”,max); }

条件运算符也可以嵌套使用，如：

Grade=(score>=90)?’A’:(score<=70)?’C’:’B’当score>=90时，将字符‘A’赋给变量grade; 当score<=70时，将字符‘C’赋给变量grade; 否则将字符‘B’赋给变量grade. 4.3 switch语句

Switch语句是多分支选择语句，其一般形式如下：Switch（表达式） {

case 〈常量表达式1〉：〈语句1〉 case 〈常量表达式2〉：〈语句2〉 ┆

case 〈常量表达式n〉：〈语句n〉 default:〈语句n+1〉 }

;

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