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走近C语言程序设计

本章大纲

  • C语言程序的基本结构
  • C语言的字符集和关键字
  • C语言的数据类型
  • C语言的格式输入输出
  • C语言的算数运算符和运算规则
  • C语言的关系运算符和运算规则
C
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/* 在屏幕上显示Hello World! */
#include <stdio.h>
void main() { /* 定义主函数 */
  printf("Hello World!\n");
}

/*... */ ：注释部分，以增加程序的可读性，不被执行

#include： 预处理命令，包含某一文件内容到本文件

函数：C程序由函数组成，一个C程序有且仅有一个主函数（main函数）

void main(); 函数说明：说明函数**返回值类型**、函数名**和**函数参数

{ ... } ：函数体，包括变量说明和语句执行部分

１. C语言程序的基本结构

（１）注释

  • 单行注释：／／注释内容
  • 多行注释：／＊注释内容＊／

（２）预处理命令：#include 包含某个文件

（３）函数：

  • C程序由**函数**组成。
  • 一个C程序**有且仅有**一个主函数main（）
C
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/* 在屏幕上显示Hello World! */
#include <stdio.h>  //预处理命令
void main() {  // 函数说明：说明函数类型、函数名和函数参数
  printf("Hello World!\n");
}  // ｛ ｝之间为函数体：包括变量说明和语句执行部分

（４）

  • 一个C程序由**一个或多个函数**组成，但**有且仅有**一个主函数（main函数）
  • main函数是**程序执行的入口**，可置于程序的**任何位置**。
  • 程序中可以有**预处理命令**(如：include 命令)。预处理命令通常放在程序的最前面。
  • 每个语句以分号结尾；预处理命令、函数头和花括号“}”之后不能加分号。
  • 函数包括函数的说明部分和函数体；函数体包括变量说明部分和执行部分；函数体由一对花括号“{ }”括起来。
  • 括在/*…*/内的文本为多行注释。
  • 一行可以写多个语句，一个语句也可以写在多行上。
  • 程序**区分大小写字**母。一般变量、语句等用小写字母书写；符号常量、宏名等用大写字母书写。
  • 标识符和保留字之间须加空格以示分隔。

２．C语言的字符集

来自ASCII)表, American Standard Code for Information Interchange，美国信息互换标准代码

  • Letters（52个大小写字母）
  • Digits（10个）
  • Blanks（空白符）：空格符、制表符、回车符、换行符
  • 图形符号（Graphic characters）：! # % ^ & * ( _ ) - + = ~ [ ] ' | ; : " {} , . < > / ?

3. C语言的关键字

关键字也称为保留字

  • 类型说明
C
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int     long    short
float   double
char
unsigned    signed
const   void    volatile
struct  union   enum
  • 语句定义
C
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if      else
goto
switch  case    default
do      while   for
continue    break
return  typedef
  • 存储类别说明：
C
1
auto    register    extern  static
  • 长度运算符：
C
1
sizeof

4. C语言的标识符

标识符（Identifiers）是程序中引用对象的名称，用来标识变量、符号常量、数组、函数、结构体、共用体、自定义类型等

命名规则

  • 只能包括大小写**字母**、数字**和**下划线；
  • 首字符必须是字母或下划线；
  • 一般标识符的**前31**个字符有效；（视具体编译器的规定）
  • 不能与关键字相同。

5. C语言的数据类型

  • 基本类型：整型，字符型，浮点型，枚举类型
  • 构造类型： 结构体，共用体，数组
  • 指针类型:
  • 空类型:

6. 存储单元

计算机内部存储器的部分空间，一般规定了相应的字节长度

赋值： 破坏性的

读值：非破坏性的

数据、常量、变量、数据类型、

位、字节、字：

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字 ：即机器字长，是自然的存储单位。计算机是多少位的，一个字就又多少位。（如64位的机器，一个机器字长就是64位）

整数：

（1）有符号正整数：

以二进制补码形式存放，正整数的补码与原码相同

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（2）有符号的负整数：

以二进制补码的形式存放

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img

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（3）无符号整数：

所有二进制位都存放数值

imgimg

img

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C标准只规定：short ≤ int ≤ long

最大最小值参考<limits.h>

整型常量：

  • 十进制decimal：99、65535
  • 八进制octal：0177、0173
  • 十六进制hexadecimal：0xfff、0X43D

整型常量**默认**类型是**int**，即有符号的基本整型。加上后缀 u 或 U 表示**无符号整数**，或者 l 或 L 表示长整数。0xb5Lu

整型变量声明：

类型说明符 变量名1，变量名2，...，变量名n；

C
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int height;//变量声明创建了变量：为变量分配了存储空间（存储空间内部存储的是垃圾值 ）

height=288;//初始化变量height，破环了原有存储空间的值

整型变量初始化：

破坏变量声明后的存储空间值，存入新的值

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整数溢出：超出整数类型的数值范围。

字符的存储方式

字符编码：

  • 计算机使用一种数字编码（整数）来表示字符，每一个字符都对应一个特定的整数。

  • 常用的编码是ASCII（美国信息交换用标准码）。

    • 7位二进制数，十进制码值范围从0到127。
  • 一般用一个字节保存，最高位为0。

字符的存储方式与整数相同

  • 举例

    • 字母A的ASCII码值为65，
  • 那么在内存中以65的二进制形式存储，
  • 且占一个字节。

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字符类型和字符变量

字符类型char

  • 占一个字节；

  • 可视为一个有符号的整数。

字符常量

  • 用单引号括起来的一个字符。

  • C语言将字符常量视为int类型。

'x' '9' '+‘

char c1, c2;

c1='a';

c2='bc';

  • char类型为8位,一个字节，对于’bc’，将把’b’和’c’的ASCII码值存储在两个字节中，并把’c’赋值给变量c2。不同系统处理方式不同，结果不同。

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转义字符

C
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\a 警报      \\ 反斜杠（\）

\b 退格      \? 问号（?）

\f 走纸      \' 单引号（’）

\n 换行     \" 双引号（”）

\r 回车      \ooo 八进制值（o表示一个八进制数字）

\t 水平制表符  \xhh 十六进制值（h表示一个十六进制数字）

\v 垂直制表符

浮点数存储方式

浮点型数据在内存中按指数形式存放。

314.15

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img

s = ±1

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浮点数常量：

  • 十进制形式

12.3 .65 0.534

  • 指数形式：< 小数 > < e | E > < 整数 >

1.2e-2 .1E5 7E0

  • 默认类型是double。
  • 可以加上后缀 f 或 F 表示float类型，或者 l 或 L 表示long double类型，否则该常量是double类型。

2.3f 1.2L .1E5f

float和double对应的格式说明符为%f、%e。

浮点数舍入误差

C
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#include <stdio.h>
int main() {
 float a, b;
 a=123456.789e5;
 b=a+20;
 printf("a=%f\nb=%f", a, b);
}

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a+20的理论值应该是：12345678920

但是，一个实型变量能够保证的有效数字是7位，后面的数字将被舍去，是没有意义的。

因此，最后得到

b=12345678848.000000

应当避免一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”较小的数。

浮点数溢出：

上溢出

C
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#include <stdio.h>
int main()
{
  float toobig = 3.4e38 * 100.0f;
  printf(" %f", toobig);
}

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下溢出

数据类型小结

  • 基本的数据类型包括两大类：

    • 整数类型

  • 浮点类型

  • 一般使用int和float表示数，用char表示字符。

  • 在使用变量的函数的可执行语句之前声明该变量，并为它选择有意义的名字。

  • 初始化变量使用的常量应当与变量的类型相匹配。

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C++与C数据类型的不同

一、struct的不同

1、C++中不再需要typedef 关键字对结构进行重定义，设计好结构后，定义结构变量时不再需要struct关键字 2、C++中结构体的成员可以是函数，在成员函数中可以直接访问成员变量，不需要.或-> 3、C++中结构体中有一些隐藏的成员函数（构造、析构、拷贝、赋值） 4、C++中可以给成员设置访问属性 public公开，protected保护，private私有，且结构体中的成员默认是public 5、在C++中可以继承其它结构体，也可以被其它结构体继承

二、union的不同

1、不再需要 typedef 关键字对结构进行重定义，设计好联合后，定义联合变量时不再需要 union 关键字 2、联合体的成员可以是函数，在成员函数中可以直接访问成员变量，不需要.或-> 3、联合体中有一些隐藏的成员函数(构造、析构、拷贝、赋值) 4、可以给成员设置访问属性，成员默认是public

三、枚举的不同

1、不再需要 typedef 关键字对结构进行重定义，设计好枚举后，定义枚举变量时不再需要 enum 关键字 2、不能与整数数据进行转换，不能用整数数据直接给枚举变量赋值，必须使用枚举值