c_谭浩强_第四版

### C语言概述与基本概念 #### 1.1 C语言的发展过程 C语言是由贝尔实验室的丹尼斯·里奇在1972年左右开发的一种编程语言。它最初是为了编写UNIX操作系统而创建的，后来逐渐成为了广泛使用的通用编程语言之一。 #### 1.2 当代最优秀的程序设计语言 C语言因其高效、灵活且可移植性强的特点，在系统编程、嵌入式系统、游戏开发等多个领域被广泛使用。尽管随着时间的推移出现了许多新的编程语言，但C语言仍然是非常重要的基础语言之一。 #### 1.3 C语言版本 C语言有多个标准版本，包括： - **C89**：这是第一个正式的C语言标准，定义了C语言的基本规范。 - **C99**：在C89的基础上增加了更多功能，如复合文字、变长数组等。 - **C11**：进一步增强了C语言的标准库，并支持多线程编程。 #### 1.4 C语言的特点 - **简洁明了**：语法简单，易于学习。 - **高效**：编译器可以生成高质量的目标代码。 - **可移植性强**：标准C语言程序可以在多种不同的操作系统和硬件平台上运行。 - **灵活性高**：提供了丰富的数据类型和操作符。 #### 1.5 面向对象的程序设计语言 虽然C语言是一种面向过程的语言，但它也可以通过指针和其他高级技术来模拟面向对象编程的部分特征。 #### 1.6 C和C++ C++是在C语言基础上发展起来的，添加了类、对象、继承等面向对象的特性，同时还扩展了泛型编程的能力。C++兼容C语言，但两者之间存在显著差异。 #### 1.7 简单的C程序介绍 一个简单的C程序通常包含预处理指令、函数定义、主函数等部分。例如： ```c #include <stdio.h> int main() { printf("Hello, World!\n"); return 0; } ``` #### 1.8 输入和输出函数 C语言中常用的输入输出函数有`printf`和`scanf`，分别用于格式化输出和格式化输入。 #### 1.9 C源程序的结构特点 C程序通常由多个函数组成，其中至少包含一个`main`函数作为程序的入口点。 #### 1.10 书写程序时应遵循的规则 为了提高代码的可读性和可维护性，应该遵循良好的编程习惯，如合理命名变量、注释清晰等。 #### 1.11 C语言的字符集 C语言使用ASCII字符集，同时也支持扩展ASCII字符集。 #### 1.12 C语言词汇 C语言的词汇包括关键字、标识符、常量、运算符等。 #### 1.13 TurboC 2.0集成开发环境的使用 TurboC 2.0是Borland公司开发的一款集成开发环境，主要用于编写和调试C/C++程序。它包括编辑器、编译器、连接器、调试器等功能。 - **1.13.1 TurboC 2.0简介和启动**：TurboC 2.0提供了用户友好的界面，可以轻松编写、编译和运行C程序。 - **1.13.2 TurboC 2.0集成开发环境**：介绍了TurboC 2.0的主要组件及其功能。 - **1.13.3 File菜单**：包含了创建新文件、打开现有文件、保存文件等操作。 - **1.13.4 Edit菜单**：提供了剪切、复制、粘贴等文本编辑功能。 - **1.13.5 Run菜单**：用于运行程序或设置断点进行调试。 - **1.13.6 Compile菜单**：用于编译源代码。 - **1.13.7 Project菜单**：管理项目文件。 - **1.13.8 Options菜单**：配置编译选项和环境设置。 - **1.13.9 Debug菜单**：提供了调试工具，帮助开发者查找和修复错误。 - **1.13.10 Break/watch菜单**：设置断点和观察变量值的变化。 - **1.13.11 TurboC 2.0的配置文件**：包含了IDE的配置信息。 ### 程序的灵魂——算法 算法是一组明确步骤的有序集合，用于解决特定问题或执行特定任务。 #### 2.1 算法的概念 算法具有输入、输出、确定性、有限性、可行性等特点。 #### 2.2 简单算法举例 例如，计算两个数的最大公约数（GCD）可以通过辗转相除法来实现。 #### 2.3 算法的特性 算法应具备明确性、有效性、有限性、确定性的特点。 #### 2.4 怎样表示一个算法 算法可以用自然语言、流程图、N-S流程图、伪代码等多种方式表示。 - **2.4.1 用自然语言表示算法**：使用日常语言描述算法步骤。 - **2.4.2 用流程图表示算法**：图形化地展示算法的流程。 - **2.4.3 三种基本结构和改进的流程图**：顺序结构、选择结构、循环结构是流程图中的基本结构。 - **2.4.4 用N-S流程图表示算法**：N-S流程图是一种矩形框图，比传统流程图更简洁。 - **2.4.5 用伪代码表示算法**：伪代码是一种介于自然语言和编程语言之间的表示方法。 - **2.4.6 用计算机语言表示算法**：最终，算法需要用具体的编程语言来实现。 #### 2.5 结构化程序设计方法 结构化程序设计提倡使用模块化的方法来组织代码，有助于提高程序的可读性和可维护性。 ### 数据类型、运算符与表达式 C语言支持多种数据类型，包括整型、实型、字符型等。 #### 3.1 C语言的数据类型 C语言支持整型(int)、浮点型(float/double)、字符型(char)等基本数据类型。 #### 3.2 常量与变量 - **3.2.1 常量和符号常量**：常量是指在程序执行过程中其值不会改变的量。 - **3.2.2 变量**：变量是存储数据的标识符，其值可以在程序执行过程中改变。 #### 3.3 整型数据 - **3.3.1 整型常量的表示方法**：整型常量可以用十进制、八进制或十六进制表示。 - **3.3.2 整型变量**：定义整型变量时，可以指定其类型，如`int`、`long`等。 #### 3.4 实型数据 - **3.4.1 实型常量的表示方法**：实型常量可以用小数形式或指数形式表示。 - **3.4.2 实型变量**：定义实型变量时，可以指定类型为`float`或`double`。 - **3.4.3 实型常数的类型**：根据精度的不同，实型常数可以是`float`或`double`类型。 #### 3.5 字符型数据 - **3.5.1 字符常量**：字符常量是由一对单引号括起来的单个字符。 - **3.5.2 转义字符**：用于表示特殊字符，如`\n`(换行)、`\t`(制表符)等。 - **3.5.3 字符变量**：定义字符变量时，类型为`char`。 - **3.5.4 字符数据在内存中的存储形式及使用方法**：字符数据以ASCII码的形式存储在内存中。 - **3.5.5 字符串常量**：由双引号括起来的一系列字符，结尾自动加上空字符`\0`。 #### 3.6 变量赋初值 变量可以在声明时赋予初始值，也可以在后续代码中赋值。 #### 3.7 各类数值型数据之间的混合运算 当不同类型的数据参与运算时，C语言会自动进行类型转换。 #### 3.8 算术运算符和算术表达式 - **3.8.1 C运算符简介**：C语言支持多种运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。 - **3.8.2 算术运算符和算术表达式**：加(`+`)、减(`-`)、乘(`*`)、除(`/`)、取余(`%`)是最常见的算术运算符。 #### 3.9 赋值运算符和赋值表达式 赋值运算符用于将一个表达式的值赋给一个变量，如`=`、`+=`、`-=`等。 #### 3.10 逗号运算符和逗号表达式 逗号运算符用于连接两个或多个表达式，依次求值并返回最后一个表达式的值。 #### 3.11 小结 - **3.11.1 C的数据类型**：整型、浮点型、字符型等。 - **3.11.2 基本类型的分类及特点**：包括整型、浮点型、字符型的特性和用途。 - **3.11.3 常量后缀**：用于指定常量的类型，如`L`用于长整型常量。 - **3.11.4 常量类型**：整型、浮点型、字符型等常量的具体类型。 - **3.11.5 数据类型转换**：自动类型转换和显式类型转换。 - **3.11.6 运算符优先级和结合性**：不同运算符的优先级决定了表达式的计算顺序。 - **3.11.7 表达式**：由变量、常量、运算符组成的有意义的组合。 ### 最简单的C程序设计——顺序程序设计 #### 4.1 C语句概述 C程序由一系列语句组成，每个语句执行一个具体的操作。 #### 4.2 赋值语句 赋值语句用于将一个值赋给一个变量。 #### 4.3 数据输入输出的概念及在C语言中的实现 C语言提供了多种输入输出函数，如`printf`和`scanf`。 #### 4.4 字符数据的输入输出 - **4.4.1 putchar函数（字符输出函数）**：输出单个字符到屏幕。 - **4.4.2 getchar函数（键盘输入函数）**：从键盘读取单个字符。 #### 4.5 格式输入与输出 - **4.5.1 printf函数（格式输出函数）**：按指定格式输出数据到屏幕。 - **4.5.2 scanf函数(格式输入函数)**：按指定格式从键盘读取数据。 #### 4.6 顺序结构程序设计举例 顺序结构是最简单的程序结构，按照语句出现的顺序依次执行。 ### 分支结构程序 #### 5.1 关系运算符和表达式 关系运算符用于比较两个表达式的大小，结果为布尔值。 - **5.1.1 关系运算符及其优先次序**：包括小于`<`、大于`>`、等于`==`等。 - **5.1.2 关系表达式**：由两个操作数和一个关系运算符组成。 #### 5.2 逻辑运算符和表达式 逻辑运算符用于处理布尔值，包括`&&`（逻辑与）、`||`（逻辑或）、`!`（逻辑非）。 - **5.2.1 逻辑运算符极其优先次序**：`!`最高，`&&``||`最低。 - **5.2.2 逻辑运算的值**：逻辑运算的结果为布尔值。 - **5.2.3 逻辑表达式**：由两个操作数和一个逻辑运算符组成。 #### 5.3 if语句 - **5.3.1 if语句的三种形式**：基本形式、带else的if语句、嵌套if语句。 - **5.3.2 if语句的嵌套**：一个if语句中可以包含另一个if语句。 - **5.3.3 条件运算符和条件表达式**：条件运算符用于简化if语句。 #### 5.4 switch语句 `switch`语句用于基于不同的条件执行不同的代码块。 #### 5.5 程序举例 通过实例来展示如何使用if语句和switch语句来实现条件分支。 ### 循环控制 #### 6.1 概述 循环结构用于重复执行一段代码直到满足某个条件。 #### 6.2 goto语句以及用goto语句构成循环 `goto`语句可以跳转到程序中的任意位置，但在现代编程实践中不推荐使用。 #### 6.3 while语句 `while`循环会在条件为真时重复执行一段代码。 #### 6.4 do-while语句 `do-while`循环至少会执行一次，然后根据条件决定是否继续执行。 #### 6.5 for语句 `for`循环提供了一种更加紧凑的方式来定义循环。 #### 6.6 循环的嵌套 在一个循环内可以嵌套另一个循环。 #### 6.7 几种循环的比较 不同类型的循环适用于不同的场景。 #### 6.8 break和continue语句 - **6.8.1 break语句**：立即退出当前循环。 - **6.8.2 continue语句**：跳过本次循环的剩余部分，直接进入下一次循环。 #### 6.9 程序举例 通过示例来展示如何使用循环来解决问题。 ### 数组 #### 7.1 一维数组的定义和引用 - **7.1.1 一维数组的定义方式**：定义数组时需要指定数组名和数组的大小。 - **7.1.2 一维数组元素的引用**：通过数组名和下标来访问数组中的元素。 这部分内容覆盖了《C语言程序设计》的基础知识，从C语言的历史和发展讲起，逐步介绍了C语言的特性、基本概念、数据类型、运算符、表达式、顺序结构、分支结构、循环控制等内容，旨在帮助读者全面掌握C语言的基础知识和编程技巧。