c語言程序設計

本書用實例引導學生學習編寫程序、調試程序、註釋程序和編寫程序文檔，意在使學生在學習程序設計的同時，培養良好的程序設計風格。為了給相關專業的學生打下一定的基礎，本書介紹了C語言在單片機應用系統開發中的使用方法。為了便於學生通過計算機等級考試，本書對計算機等級考試也進行了分析。

本書主要內容包括：程序設計基礎，數據類型、運算符及表達式，結構化程序設計的三種基本結構，函數，數組，指針，結構體，位運算，文件。本書附錄給出了C語言在單片機應用系統開發中的應用和二級C語言等級考試技巧。

本書可作為高職高專工科專業學生學習C語言程序設計的教材或參考用書，也可作為自學和計算機等級考試的參考用書。 ^[1] 

第1章 程序設計基礎 1

1.1 C語言簡介 1

1.1.1 C程序結構 1

1.1.2 C程序的結構特點 3

1.1.3 C語言的歷史 4

1.1.4 C語言的優點 4

1.1.5 C語言的不足 5

1.1.6 C語言的發展 5

1.2 程序設計的基本概念 6

1.2.1 算法 6

1.2.2 算法的特性和目標 6

1.2.3 算法的表示 7

1.3 程序設計方法 10

1.3.1 程序設計的步驟 10

1.3.2 結構化程序設計方法 11

1.4 程序設計風格 11

1.4.1 符號的命名 12

1.4.2 程序文檔 12

1.4.3 源程序的書寫格式 13

1.4.4 構造語句 13

1.4.5 輸入/輸出 13

1.5 C語言程序的調試與運行 13

1.5.1 C語言程序的調試與運行過程 13

1.5.2 C語言程序上機操作和調試 14

習題1 18

第2章 數據類型、運算符及表達式 19

2.1 C語言的數據類型 19

2.2 常量 19

2.2.1 整型常量 19

2.2.2 實型常量 20

2.2.3 字符型常量 21

2.2.4 字符串常量 22

2.3 變量 23

2.3.1 變量的聲明 23

2.3.2 變量的初始化及分類 23

2.4 運算符與表達式 27

2.4.1 算術運算符及算術表達式 27

2.4.2 賦值運算符及賦值表達式 27

2.4.3 複合賦值運算 29

2.4.4 關係運算符與關係表達式 29 ^[1] 

2.4.5 邏輯運算符與邏輯表達式 31

2.4.6 條件運算符與條件表達式 32

2.4.7 逗號運算符與逗號表達式 33

2.4.8 取址運算符& 34

2.4.9 運算符的優先級與結合性 35

2.4.10 數據類型轉換 36

習題2 37

第3章 結構化程序設計的三種基本結構 41

3.1 順序結構程序設計 41

3.1.1 賦值語句 41

3.1.2 標準輸入/輸出語句及使用 43

3.1.3 單個字符輸入/輸出函數語句及使用 46

3.1.4 順序結構程序設計實例 49

3.2 分支結構程序設計 52

3.2.1 if語句 53

3.2.2 switch語句 59

3.2.3 分支結構程序設計實例 62

3.3 循環結構程序設計 67

3.3.1 while 循環 67

3.3.2 do-while循環 70

3.3.3 for循環 72

3.3.4 循環結構的嵌套 75

3.3.5 break語句、continue語句和goto 語句 78

3.3.6 循環結構程序設計實例 83

習題3 88

第4章 函數 92

4.1 函數的定義 92

4.1.1 函數的基本概念 92

4.1.2 函數的定義 93

4.2 函數參數與返回值 95

4.2.1 函數的參數 95

4.2.2 函數的返回值 96

4.3 函數調用 98

4.3.1 函數的聲明 98

4.3.2 函數的調用 99

4.3.3 函數調用的數據傳遞方式 102

4.4 函數的嵌套調用 103

4.4.1 函數的嵌套調用 103

4.4.2 函數的遞歸調用 105

4.5 變量的作用域 108

4.6 變量的存儲類別 110

4.6.1 內部變量的存儲類別 111

4.6.2 外部變量的存儲類別 113

習題4 114 ^[1] 

第5章 數組 120

5.1 一維數組 120

5.1.1 一維數組的定義格式 120

5.1.2 一維數組的引用 120

5.1.3 一維數組的初始化 121

5.1.4 一維數組應用舉例 121

5.2 二維數組 126

5.2.1 二維數組的定義格式 126

5.2.2 二維數組的引用 126

5.2.3 二維數組的初始化 126

5.2.4 二維數組應用舉例 127

5.3 字符數組 130

5.3.1 字符數組的定義和引用 130

5.3.2 字符串和字符數組 132

5.3.3 常用字符串處理函數 134

5.3.4 字符數組和函數 136

習題5 137

第6章 指針 140

6.1 地址與指針 140

6.1.1 地址 140

6.1.2 指針 141

6.2 指針變量 142

6.2.1 指針變量的定義 142

6.2.2 指針變量的使用 142

6.3 一維數組的指針 146

6.3.1 指向數組的指針變量 146

6.3.2 一維數組的指針 146

6.4 指針與字符串 148

6.4.1 指向字符串的指針變量 148

6.4.2 字符串指針變量應用舉例 149

習題6 149

第7章 結構體 153

7.1 結構體類型與結構體變量 153

7.1.1 結構體類型的定義 153

7.1.2 結構體變量的定義 154

7.1.3 結構體變量的指針 155

7.1.4 結構體變量的初始化 155

7.1.5 結構體變量的引用 155

7.2 結構體數組 157

7.2.1 結構體數組的定義和初始化 157

7.2.2 結構體數組的引用 158 ^[1] 

7.3 結構體和函數 160

7.3.1 結構體指針變量作為函數參數 160

7.3.2 結構體數組作函數參數 161

7.4 鏈表 163

7.4.1 靜態鏈表的建立與輸出 164

7.4.2 處理動態鏈表需要的函數 164

7.4.3 建立動態鏈表 165

7.4.4 對鏈表的刪除 168

7.4.5 對鏈表的插入操作 169

習題7 172

第8章 位運算 174

8.1 位運算與位運算符 174

8.1.1 “按位與”運算(&) 174

8.1.2 “按位或”運算(|) 176

8.1.3 “按位異或”運算(^) 177

8.1.4 “按位取反”運算(~) 179

8.1.5 “左移”運算(＜＜) 180

8.1.6 “右移”運算(＞＞) 181

8.1.7 位複合賦值運算符 181

8.2 位段及使用 182

8.2.1 位段結構類型 182

8.2.2 位段結構類型變量的定義與引用 183

8.2.3 應用舉例 185

習題8 188

第9章 文件 191

9.1 C語言文件系統的基本概念 191

9.1.1 C文件是流文件 191

9.1.2 C語言支持兩種類型的文件 191

9.1.3 C語言對文件處理的兩種方法 191

9.1.4 C文件操作的一般方法 192

9.1.5 文件類型 192

9.1.6 文件類型指針 192

9.2 文件的打開與關閉 193

9.2.1 文件打開 193

9.2.2 文件關閉 195

9.3 文件的讀寫 195

9.3.1 字符讀寫函數 195

9.3.2 字符串讀寫函數 196

9.3.3 數據塊讀寫函數 199

9.3.4 按指定格式讀寫函數(fprintf函數和fscanf函數) 201 ^[1] 

9.3.5 文件的定位 202

9.3.6 判斷文件結束的feof函數 203

習題9 204

附錄A C語言在單片機應用系統開發中的應用 207

A.1　C語言與51單片機 207

A.1.1　51單片機的C語言編程 207

A.1.2　C51開發工具與單片機C語言編譯器 208

A.1.3　Keil 80C51開發工具 208

A.1.4　Keil C51對標準C語言的擴展 209

A.2　單片機C51語言基礎 209

A.2.1　C51支持的數據類型 209

A.2.2 C51中的變量定義 210

A.2.3 C51中的運算符 211

A.2.4 C51的基本語句 212

A.2.5 C51函數的定義及使用 214

A.2.6 C51數組的定義及使用 215

A.2.7 C51中頭文件 216

A.2.8 C51程序書寫結構要點 219

A.2.9 C51程序實例 219

A.3　單片機編程軟件Keil C51的使用 220

A.3.1 進入Keil，新建工程 220

A.3.2 新建文件，保存文件 222

A.3.3 編譯程序 224

附錄B 二級C語言等級考試題型分析與應試技巧 226

B.1 等級考試及二級C語言題型簡介 226

B.1.1 等級考試簡介 226

B.1.2 二級C語言的要求 226

B.1.3 二級C語言題型簡介 227

B.1.4 二級C語言考試時間 227

B.1.5 無紙化考試注意事項 227

B.2 二級C語言備考複習對策 227

B.2.1 平時多積累 227

B.2.2 備考複習要有針對性 228

B.3 二級C語言應試技巧 228

B.3.1 選擇題的應試技巧 228

B.3.2 程序填空題的應試技巧 229

B.3.3 改錯題的應試技巧 230

B.3.4 程序設計題的應試技巧 231

參考文獻 232 ^[1] 

C語言是一種結構化程序設計語言，它支持當前程序設計中廣泛採用的自頂向下的結構化程序設計技術，具有完善的模塊程序結構，可為軟件開發中採用模塊化程序設計方法提供有力的保障。C語言具有簡潔、高效、靈活、運算速度快、編譯效率高、可移植性好等特性，它具有功能豐富的庫函數，而且可以直接實現對系統硬件的控制，即具備彙編語言的功能。所以用C語言不僅可以開發系統軟件和各種應用軟件，還可以開發電子產品、嵌入式系統和單片機應用系統，而且用C語言開發單片機程序和嵌入式系統已經成為趨勢。用C語言來編寫目標系統軟件，可大大縮短開發週期，且明顯地增加軟件的可讀性，便於改進和擴充，從而研製出規模更大、性能更完備的系統。因此，使用C語言進行程序設計已成為軟件開發的一個主流。

因為C語言在軟件設計中佔有如此重要的地位，所以各高等院校的程序設計課程往往是從學習C語言開始的。

本書是為高職高專院校工科專業的學生編寫的，適用於計算機專業、電子類專業、自動控制專業、機電一體化專業和其他各種相關專業。根據不同專業的特點，在教學過程中，可以對教材內容按照實際需要適當取捨。

本書突出“少而精”和“重在應用”的編寫思想，引導學生“學會程序設計”，而不是僅僅“學會C語言語法”。因此本書少而精地介紹C語言的主要語法成分，並且用實例引導學生學習編寫程序、調試程序、註釋程序和編寫程序文檔。對於已經證明是可有可無的C語言的有些語法元素，本書不做介紹；在闡述某一個語法元素時，本書也不羅列與該元素有關的所有語法細節，而着重介紹常用的方法。

本書首先介紹了程序設計的基本概念和程序設計風格的重要意義，然後結合實例逐步介紹C語言的數據結構和程序設計方法，讓學生帶着問題學，學以致用，使學生有非常明確的學習目標。由於C語言已經在電子產品、嵌入式系統和單片機應用系統的開發中得到了廣泛的應用，所以為了給相關專業的學生打下一定的基礎，在附錄A中介紹了C語言在單片機應用系統開發中的使用方法。本書根據全國計算機等級考試的最新標準編寫，為了便於讀者參加計算機等級考試，在附錄B中分析了計算機等級考試的題型，介紹了考試技巧，因此本書實現了“課證融合”。本書還設計了模擬練習題和實訓環節，為學生操作訓練和進行模擬練習提供了充分的教學資源。本書使用的案例結合了學生的學習和今後的工作需要，所以能很好地激發學生的學習積極性，有效地培養學生的計算機應用能力。

本書由南京師範大學俞光昀任主編，崑山登雲科技職業學院佟寶同、周少卿、許桂平任副主編。俞光昀編寫了第1章和第7章，並且統編了全書；佟寶同編寫了第5章、第6章和附錄A；周少卿編寫了第2章、第4章、第8章；許桂平編寫了第3章、第9章和附錄B；天津青年職業學院王淑英教授擔任本書的主審，對本書提出了許多建設性的寶貴意見。

由於編者水平有限，而且新考綱頒佈時間較短，編寫時間較為倉促，書中不足之處在所難免，敬請同行和讀者批評指正。

編　者

2014年11月 ^[1]