C语言设计-第1部分

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作者：谭浩强


1　C　语言概述
1。1　Ｃ语言的发展过程
1。2　当代最优秀的程序设计语言
1。3　Ｃ语言版本
1。4　Ｃ语言的特点
1。5　面向对象的程序设计语言
1。6　Ｃ和Ｃ＋＋
1。7　简单的Ｃ程序介绍
1。8　输入和输出函数
1。9　Ｃ源程序的结构特点
1。10 书写程序时应遵循的规则
1。11　 Ｃ语言的字符集
1。12 Ｃ语言词汇
1。13 Turbo　C　2。0　集成开发环境的使用
1。13。1　Turbo　C　2。0　简介和启动
1。13。2　Turbo　C　2。0　集成开发环境
1。13。3　File　菜单
1。13。4　Edit　菜单
1。13。5　Run　菜单
1。13。6　　pile　菜单

1。13。7　Project　菜单
1。13。8　Options　菜单
1。13。9　Debug　菜单
1。13。10 Break/watch　菜单
1。13。11　Turbo　C　2。0　的配置文件
2 程序的灵魂—算法
2。1　算法的概念　21
2。2　简单算法举例 21
2。3　算法的特性　24
2。4　怎样表示一个算法　24
2。4。1 用自然语言表示算法 24
2。4。2 用流程图表示算法　24
2。4。3 三种基本结构和改进的流程图　28
2。4。4 用　N…S　流程图表示算法　29
2。4。5 用伪代码表示算法　30
2。4。6 用计算机语言表示算法　31
2。5　结构化程序设计方法 31
3 数据类型、运算符与表达式
3。1　Ｃ语言的数据类型　32
3。2　常量与变量　33

3。2。1 常量和符号常量　33
3。2。2 变量　33
3。3　整型数据　34
3。3。1 整型常量的表示方法 34
3。3。2 整型变量　35
3。4　实型数据　37
3。4。1 实型常量的表示方法 37
3。4。2 实型变量　38
3。4。3 实型常数的类型　39
3。5　字符型数据　39
3。5。1 字符常量　39
3。5。2 转义字符　39
3。5。3 字符变量　40
3。5。4 字符数据在内存中的存储形式及使用方法 41
3。5。5 字符串常量　41
3。5。6 符号常量　42
3。6　变量赋初值　42
3。7　各类数值型数据之间的混合运算　43
3。8　算术运算符和算术表达式　44
3。8。1　C　运算符简介　44
3。8。2 算术运算符和算术表达式　45
3。9　赋值运算符和赋值表达式　47

3。10 逗号运算符和逗号表达式　48
3。11　 小结　49
3。11。1 Ｃ的数据类型 49
3。11。2 基本类型的分类及特点　49
3。11。3 常量后缀　49
3。11。4 常量类型　49
3。11。5 数据类型转换 49
3。11。6 运算符优先级和结合性　50
表达式 50
4 最简单的　C　程序设计—顺序程序设计
4。1　Ｃ语句概述　51
4。2　赋值语句　53
4。3　数据输入输出的概念及在　C　语言中的实现 54
4。4　字符数据的输入输出 54
4。4。1　putchar 函数（字符输出函数）　54
4。4。2　getchar　函数（键盘输入函数）　55
4。5　格式输入与输出　55
4。5。1　printf　函数（格式输出函数）　56
4。5。2　scanf　函数（格式输入函数）　58
顺序结构程序设计举例　60

5 分支结构程序
5。1　关系运算符和表达式 61
5。1。1 关系运算符及其优先次序　61
5。1。2 关系表达式　61
5。2　逻辑运算符和表达式 62
5。2。1 逻辑运算符极其优先次序　62
5。2。2 逻辑运算的值 63
5。2。3 逻辑表达式　63
5。3　if　语句　64
5。3。1　if　语句的三种形式　64
5。3。2　if　语句的嵌套　67
5。3。3 条件运算符和条件表达式　69
5。4　switch　语句　70
5。5　程序举例　71
6 循环控制
6。1　概述　71
6。2　goto　语句以及用　goto　语句构成循环　71
6。3　while　语句　72
6。4　do…while　语句　74
6。5　for　语句　76
6。6　循环的嵌套　79

6。7　几种循环的比较　79
6。8　break　和　continue　语句　79
6。8。1　break　语句　79
6。8。2　continue 语句　80
6。9　程序举例　81
7 数组
7。1　一维数组的定义和引用　82
7。1。1 一维数组的定义方式 82
7。1。2 一维数组元素的引用 83
7。1。3 一维数组的初始化　84
7。1。4 一维数组程序举例　84
7。2　二维数组的定义和引用　86
7。2。1 二维数组的定义　86
7。2。2 二维数组元素的引用 86
7。2。3 二维数组的初始化　87
7。2。4 二维数组程序举例　89
7。3　字符数组　89
7。3。1 字符数组的定义　89
7。3。2 字符数组的初始化　89
7。3。3 字符数组的引用　90
7。3。4 字符串和字符串结束标志　91

7。3。5 字符数组的输入输出 91
7。3。6 字符串处理函数　92
7。4　程序举例　94
本章小结　97
8 函 数
8。1　概述　98
8。2　函数定义的一般形式 99
8。3　函数的参数和函数的值　100
8。3。1 形式参数和实际参数 101
8。3。2 函数的返回值 102
8。4　函数的调用　106
8。4。1 函数调用的一般形式 106
8。4。2 函数调用的方式　106
8。4。3 被调用函数的声明和函数原型　107
8。5　函数的嵌套调用　108
8。6　函数的递归调用　109
8。7　数组作为函数参数　110
8。8　局部变量和全局变量 112
8。8。1 局部变量　113
8。8。2 全局变量　119
8。9　变量的存储类别　120

8。9。1 动态存储方式与静态动态存储方式 120
8。9。2　auto　变量　120
8。9。3 用　static　声明局部变量　121
8。9。4　register　变量　122
用　extern　声明外部变量　123
9 预处理命令
9。1　概述　124
9。2　宏定义 125
9。2。1 无参宏定义　126
9。2。2 带参宏定义　127
9。3　文件包含　128
9。4　条件编译　130
9。5　本章小结
10　　指针
10。1 地址指针的基本概念 131
10。2 变量的指针和指向变量的指针变量 132
10。2。1 定义一个指针变量　133
10。2。2 指针变量的引用　133
10。2。3 指针变量作为函数参数　137
10。2。4 指针变量几个问题的进一步说明　140

10。3 数组指针和指向数组的指针变量　141
10。3。1 指向数组元素的指针 142
10。3。2 通过指针引用数组元素　143
10。3。3 数组名作函数参数　146
10。3。4 指向多维数组的指针和指针变量　148
10。4 字符串的指针指向字符串的针指变量　150
10。4。1 字符串的表示形式　152
10。4。2 使用字符串指针变量与字符数组的区别　158
10。5 函数指针变量 159
10。6 指针型函数　160
10。7 指针数组和指向指针的指针 161
10。7。1 指针数组的概念　161
10。7。2 指向指针的指针　164
10。7。3　main　函数的参数　166
10。8 有关指针的数据类型和指针运算的小结　167
10。8。1 有关指针的数据类型的小结 167
10。8。2 指针运算的小结　167
10。8。3　void　指针类型 168
11　 结构体与共用体
11。1　 定义一个结构的一般形式　170
11。2　 结构类型变量的说明 172

11。3　 结构变量成员的表示方法　174
11。4　 结构变量的赋值　174
11。5　 结构变量的初始化　175
11。6　 结构数组的定义　175
11。7　 结构指针变量的说明和使用 177
11。7。1 指向结构变量的指针 177
11。7。2 指向结构数组的指针 179
11。7。3 结构指针变量作函数参数　180
11。8　 动态存储分配 181
11。9　 链表的概念　182
11。10　 枚举类型　184
11。10。1枚举类型的定义和枚举变量的说明 184
11。10。2枚举类型变量的赋值和使用 185
11。11　 类型定义符　typedef
12　　位运算
12。1 位运算符Ｃ语言提供了六种位运算符：　189
12。1。1 按位与运算　191
12。1。2 按位或运算　192
12。1。3 按位异或运算 192
12。1。4 求反运算　193
12。1。5 左移运算　193
10

12。1。6 右移运算　193
12。2 位域（位段） 194
12。3 本章小结
13　　文件
13。1 C　文件概述　197
13。2 文件指针　198
13。3 文件的打开与关闭　199
13。3。1 文件的打开（fopen　函数）　200
13。3。2 文件关闭函数（fclose　函数）　202
13。4 文件的读写　204
13。4。1 字符读写函数　fgetc　和　fputc　204
13。4。2 字符串读写函数　fgets　和　fputs　208
13。4。3 数据块读写函数　fread　和　fwtrite209
13。4。4 格式化读写函数　fscanf　和　fprintf 201
13。5 文件的随机读写　202
13。5。1 文件定位　202
13。5。2 文件的随机读写　203
13。6 文件检测函数 204
13。6。1 文件结束检测函数　feof　函数 204
13。6。2 读写文件出错检测函数　205

13。6。3 文件出错标志和文件结束标志置　0　函数　206
13。7 Ｃ库文件　208
13。8 本章小结

1。　语言概述

谭浩强　　　　　　C　语言程序设计　　　　　　　　　　　　　　　2001　年　5　月　1　日
C　语言教程

1。1 Ｃ语言的发展过程
Ｃ语言是在　70 年代初问世的。一九七八年由美国电话电报公司（AT&T）贝尔实验室正
式　发　表　了　Ｃ　语　言　。　同　时　由 B。W。Kernighan 和 D。M。Ritchit 合　著　了　著　名　的　“　THE　C
PROGRAMMING　LANGUAGE”一书。通常简称为《K&R》，也有人称之为《K&R》标准。
但是，在《K&R》中并没有定义一个完整的标准　C 语言，后来由美国国家标准协会（American
National　Standards　Institute）在此基础上制定了一个　C 语言标准，于一九八三年发表。通常
称之为　ANSI　C。
1。2 当代最优秀的程序设计语言
早期的　C 语言主要是用于　UNIX　系统。由于Ｃ语言的强大功能和各方面的优点逐渐为
人们认识，到了八十年代，C　开始进入其它操作系统，并很快在各类大、中、小和微型计算
机上得到了广泛的使用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。
1。3 Ｃ语言版本
目前最流行的Ｃ语言有以下几种：
？Microsoft　C　　或称　MS　C
？Borland　Turbo　C 或称　Turbo　C
？AT&T　C
这些Ｃ语言版本不仅实现了　ANSI　C　标准，而且在此基础上各自作了一些扩充，使之更
加方便、完美。
1。4 Ｃ语言的特点
1？C　语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。ANSI　C　一共只有　32　个关键字：

auto　break case

char

const continue　default

do

double　　　else　　 enum　 extern float

for

goto　　 if

int

long　 register　return　 short

signed　　　static　　　sizof　　　struct　switch　typedef union
unsigned　void　　　volatile　while
9　种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示，压缩了一切不必要的成分。
Turbo　C　扩充了　11　个关键字：

asm

_cs

_ds

_es

_ss　　cdecl　　far


huge　interrupt　　near　　　 pascal

谭浩强　　　　　　C　语言程序设计　　　　　　　　　　　　　　　2001　年　5　月　1　日

注意：在　C　语言中，关键字都是小写的。
2？u36816X算符丰富。共有　34　种。C　把括号、赋值、逗号等都作为运算符处理。从而使　C　的运
算类型极为丰富，可以实现其他高级语言难以实现的运算。
3？u25968X据结构类型丰富。
4？u20855X有结构化的控制语句。
5？u35821X法限制不太严格，程序设计自由度大。
6？C　语言允许直接访问物理地址，能进行位（bit）操作，能实现汇编语言的大部分功能，
可以直接对硬件进行操作。因此有人把它称为中级语言。
7？u29983X成目标代码质量高，程序执行效率高。
8？u19982X汇编语言相比，用　C　语言写的程序可移植性好。
但是，C　语言对程序员要求也高，程序员用　C　写程序会感到限制少、灵活性大，功能
强，但较其他高级语言在学习上要困难一些。
1。5 面向对象的程序设计语言
在　C　的基础上，一九八三年又由贝尔实验室的　Bjarne　Strou…strup　推出了　C＋＋。　C＋＋进
一步扩充和完善了Ｃ语言，成为一种面向对象的程序设计语言。C＋＋目前流行的最新版本是
Borland　C＋＋；　Symantec　C＋＋和　Microsoft　VisualC＋＋。
　　　　　　　　C＋＋提出了一些更为深入的概念，它所支持的这些面向对象的概念容易将问题空间直接
地映射到程序空间，为程序员提供了一种与传统结构程序设计不同的思维方式和编程方法。
因而也增加了整个语言的复杂性，掌握起来有一定难度。
1。6 Ｃ和Ｃ＋＋
但是，C　是　C＋＋的基础，C＋＋语言和Ｃ语言在很多方面是兼容的。因此，掌握了Ｃ语言，
再进一步学习 C＋＋就能以一种熟悉的语法来学习面向对象的语言，从而达到事半功倍的目
的。
1。7 简单的Ｃ程序介绍
为了说明Ｃ语言源程序结构的特点，先看以下几个程序。这几个程序由简到难，表现了
Ｃ语言源程序在组成结构上的特点。虽然有关内容还未介绍，但可从这些例子中了解到组成
一个　C　源程序的基本部分和书写格式。
【例　1。1】
main（）
｛
　　printf（〃世界，您好！n〃）；
｝
？ main　是主函数的函数名，表示这是一个主函数。
？ 每一个　C　源程序都必须有，且只能有一个主函数（main　函数）。
？ 函数调用语句，printf　函数的功能是把要输出的内容送到显示器去显示。


谭浩强　　　　　　C　语言程序设计　　　　　　　　　　　　　　　2001　年　5　月　1　日
？ printf　函数是一个由系统定义的标准函数，可在程序中直接调用。
【例　1。2】
#include
#include
main（）
｛
　　double　x；s；
　　printf（〃input　number：n〃）；
　　scanf（〃％lf〃；&x）；
　　s=sin（x）；
　　printf（〃sine　of　％lf　is　％lfn〃；x；s）；
　｝
？ include　称为文件包含命令
？ 扩展名为。h　的文件称为头文件
？ 定义两个实数变量，以被后面程序使用
？ 显示提示信息
？ 从键盘获得一个实数　x
？ 求　x　的正弦；并把它赋给变量　s
？ 显示程序运算结果
？ main　函数结束
程序的功能是从键盘输入一个数　x，求　x　的正弦值，然后输出结果。在　main（）之前的两
行称为预处理命令（详见后面）。预处理命令还有其它几种，这里的 include 称为文件包含命
令，其意义是把尖括号或引号〃〃内指定的文件包含到本程序来，成为本程序的一部分。被
包含的文件通常是由系统提供的，其扩展名为。h。因此也称为头文件或首部文件。Ｃ语言的
头文件中包括了各个标准库函数的函数原型。因此，凡是在程序中调用一个库函数时，都必
须包含该函数原型所在的头文件。在本例中，使用了三个库函数：输入函数 scanf，正弦函
数　sin；输出函数　printf。sin　函数是数学函数，其头文件为　math。h　文件，因此在程序的主函数
前用　include　命令包含了　math。h。scanf　和　printf　是标准输入输出函数，其头文件为　stdio。h，
在主函数前也用　include　命令包含了　stdio。h　文件。
需要说明的是，C　语言规定对　scanf　和　printf　这两个函数可以省去对其头文件的包含命
令。所以在本例中也可以删去第二行的包含命令#include。
同样，在例　1。1　中使用了　printf　函数，也省略了包含命令。
在例题中的主函数体中又分为两部分，一部分为说明部分，另一部为分执行部分。说明
是指变量的类型说明。例题　1。1　中未使用任何变量，因此无说明部分。Ｃ语言规定，源程序
中所有用到的变量都必须先说明，后使用，否则将会出错。这一点是编译型高级程序设计语
言的一个特点，与解释型的　BASIC　语言是不同的。说明部分是　C　源程序结构中很重要的组
成部分。本例中使用了两个变量　x，s，用来表示输入的自变量和　sin　函数值。由于　sin　函数
要求这两个量必须是双精度浮点型，故用类型说明符 double　来说明这两个变量。说明部分
后的四行为执行部分或称为执行语句部分，用以完成程序的功能。执行部分的第一行是输出
语句，调用　printf　函数在显示器上输出提示字符串，请操作人员输入自变量　x　的值。第二行
为输入语句，调用　scanf　函数，接受键盘上输入的数并存入变量　x　中。第三行是调用　sin　函
数并把函数值送到变量　s　中。第四行是用　printf 函数输出变量　s　的值，即　x　的正弦值。程序
结束。
运行本程序时，首先在显示器屏幕上给出提示串　input　number，这是由执行部分的第一

谭浩强　　　　　　C　语言程序设计　　　　　　　　　　　　　　　2001　年　5　月　1　日
行完成的。用户在提示下从键盘上键入某一数，如　5，按下回车键，接着在屏幕上给出计算
结果。
1。8 输入和输出函数
在前两个例子中用到了输入和输出函数　scanf　和　printf，在以后要详细介绍。这里我们
先简单介绍一下它们的格式，以便下面使用。
　　　　　　　　scanf　和　printf　这两个函数分别称为格式输入函数和格式输出函数。其意义是按指定的
格式输入输出值。因此，这两个函数在括号中的参数表都由以下两部分组成：
“格式控制串”，参数表
格式控制串是一个字符串，必须用双引号括起来，它表示了输入输出量的数据类型。各
种类型的格式表示法可参阅第三章。在　printf　函数中还可以在格式控制串内出现非格式控制
字符，这时在显示屏幕上将原文照印。参数表中给出了输入或输出的量。当有多个量时，用
逗号间隔。例如：
　　　　printf（〃sine　of　％lf　is　％lfn〃；x；s）；
其中％lf　为格式字符，表示按双精度浮点数处理。它在格式串中两次现，对应了　x　和　s　两个
变量。其余字符为非格式字符则照原样输出在屏幕上。
【例　1。3】
int　max（int　a；int　b）；　　　　　　　　　　　　/*函数说明*/
main（）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/*主函数*/
｛
　　　　int　x；y；z；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/*变量说明*/
int　max（int　a；int　b）；　　　　　　　　　　　　/*函数说明*/
　　printf（〃input　two　numbers：n〃）；
scanf（〃％d％d〃；&x；&y）；　　　　　　　　　　　　　　/*输入　x；y　值*/
　　　　z=max（x；y）；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/*调用　max　函数*/
　　printf（〃maxmum=％d〃；z）；　　　　　/*输出*/
　｝
int　max（int　a；int　b）　　　　　　　　　　　　　/*定义　max　函数*/
｛
　　if（a》b）return　a；else　return　b；　　　　　/*把结果返回主调函数*/
　｝
上面例中程序的功能是由用户输入两个整数，程序执行后输出其中较大的数。本程序由
两个函数组成，主函数和　max　　函数。函数之间是并列关系。可从主函数中调用其它函数。
max　　函数的功能是比较两个数，然后把较大的数返回给主函数。max　　函数是一个用户自定
义函数。因此在主函数中要给出说明（程序第三行）。可见，在程序的说明部分中，不仅可以
有变量说明，还可以有函数说明。关于函数的详细内容将在以后第五章介绍。在程序的每行
后用/*和*/括起来的内容为注释部分，程序不执行注释部分。
上例中程序的执行过程是，首先在屏幕上显示提示串，请用户输入两个数，回车后由
scanf　函数语句接收这两个数送入变量　x；y　中，然后调用　max　函数，并把　x；y　　的值传送给　max
函数的参数　a；b。在　max　函数中比较　a；b　的大小，把大者返回给主函数的变量　z，最后在屏
幕上输出　z　的值。＇奇…书…网＇

谭浩强　　　　　　C　语言程序设计　　　　　　　　　　　　　　　2001　年　5　月　1　日
1。9 Ｃ源程序的结构特点
　　　　　　　　1。一个Ｃ语言源程序可以由一个或多个源文件组成。
　　　　　　　　2。每个源文件可由一个或多个函数组成。
　　　　　　　　3。一个源程序不论由多少个文件组成，都有一个且只能有一个　main　函数，即主函数。
　　　　　　　　4。源程序中可以有预处理命令（include　　命令仅为其中的一种），预处理命令通常应放在源
文件或源程序的最前面。
　　　　　　　　5。每一个说明，每一个语句都必须以分号结尾。但预处理命令，函数头和花括号“｝”
之后不能加分号。
　　　　　　　　6。标识符，关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已有明显的间隔符，也可不再
加空格来间隔。
1。10 书写程序时应遵循的规则
从书写清晰，便于阅读，理解，维护的角度出发，在书写程序时应遵循以下规则：
　　　　　　　　1。一个说明或一个语句占一行。
　　　　　　　　2。用｛｝　　括起来的部分，通常表示了程序的某一层次结构。｛｝一般与该结构语句的第一
个字母对齐，并单独占一行。
　　　　　　　　3。低一层次的语句或说明可比高一层次的语句或说明缩进若干格后书写。以便看起来更
加清晰，增加程序的可读性。
在编程时应力求遵循这些规则，以养成良好的编程风格。
1。11 Ｃ语言的字符集
字符是组成语言的最基本的元素。Ｃ语言字符集由字母，数字，空格，标点和特殊字符
组成。在字符常量，字符串常量和注释中还可以使用汉字或其它可表示的图形符号。
　　　　　　　　1。字母
小写字母　a～z　共　26　个
大写字母　A～Z　共　26　个
　　　　　　　　2。数字
0～9　共　10　个
　　　　　　　　3。空白符
空格符、制表符、换行符等统称为空白符。空白符只在字符常量和字符串常量中起作用。
在其它地方出现时，只起间隔作用，编译程序对它们忽略不计。因此在程序中使用空白符与
否，对程序的编译不发生影响，但在程序中适当的地方使用空白符将增加程序的清晰性和可
读性。
　　　　　　　　4。标点和特殊字符
1。12 Ｃ语言词