.Chapter=Ｃ語言概論
Ｃ語言的發(fā)展過程

    Ｃ語言是在 70 年代初問世的。一九七八年由美國電話電報公司
(AT&T)貝爾實驗室正式發(fā)表了Ｃ語言。同時由B.W.Kernighan和
D.M.Ritchit合著了著名的“THE C PROGRAMMING LANGUAGE”一書。
通常簡稱為《K&R》，也有人稱之為《K&R》標準。但是，在《K&R》
中并沒有定義一個完整的標準C 語言，后來由美國國家標準學(xué)會在此
基礎(chǔ)上制定了一個C 語言標準，于一九八三年發(fā)表。通常稱之為
ANSI C。

當代最優(yōu)秀的程序設(shè)計語言

    早期的C 語言主要是用于UNIX系統(tǒng)。由于Ｃ語言的強大功能和
各方面的優(yōu)點逐漸為人們認識，到了八十年代，C開始進入其它操作
系統(tǒng)，并很快在各類大、中、小和微型計算機上得到了廣泛的使用。
成為當代最優(yōu)秀的程序設(shè)計語言之一。

Ｃ語言的特點

    Ｃ語言是一種結(jié)構(gòu)化語言。它層次清晰，便于按模塊化方式組
織程序，易于調(diào)試和維護。
    Ｃ語言的表現(xiàn)能力和處理能力極強。它不僅具有豐富的運算符
和數(shù)據(jù)類型，便于實現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問內(nèi)
存的物理地址，進行位(bit)一級的操作。
    由于Ｃ語言實現(xiàn)了對硬件的編程操作，因此Ｃ語言集高級語言
和低級語言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)，也適合于應(yīng)
用軟件的開發(fā)。
    此外，Ｃ語言還具有效率高，可移植性強等特點。因此廣泛地
移植到了各類各型計算機上，從而形成了多種版本的Ｃ語言。

Ｃ語言版本

    目前最流行的Ｃ語言有以下幾種：
    ·Microsoft C 或稱 MS C
    ·Borland Turbo C 或稱 Turbo C
    ·AT&T C
這些Ｃ語言版本不僅實現(xiàn)了ANSI C標準，而且在此基礎(chǔ)上各自作了
一些擴充，使之更加方便、完美。

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言

    在C的基礎(chǔ)上，一九八三年又由貝爾實驗室的Bjarne Strou-
strup推出了C++。 C++進一步擴充和完善了Ｃ語言，成為一種面向
對象的程序設(shè)計語言。C++目前流行的最新版本是Borland  C++4.5,
Symantec C++6.1,和Microsoft VisualC++ 2.0。

    C++提出了一些更為深入的概念，它所支持的這些面向?qū)ο蟮母?念容易將問題空間直接地映射到程序空間，為程序員提供了一種與
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計不同的思維方式和編程方法。因而也增加了整個
語言的復(fù)雜性，掌握起來有一定難度。

Ｃ和Ｃ＋＋

    但是，C是C++的基礎(chǔ)，C++語言和Ｃ語言在很多方面是兼容的。
因此，掌握了Ｃ語言，再進一步學(xué)習(xí)C++就能以一種熟悉的語法來學(xué)
習(xí)面向?qū)ο蟮恼Z言，從而達到事半功倍的目的。

Ｃ源程序的結(jié)構(gòu)特點

    為了說明Ｃ語言源程序結(jié)構(gòu)的特點，先看以下幾個程序。這幾個程
序由簡到難，表現(xiàn)了Ｃ語言源程序在組成結(jié)構(gòu)上的特點。雖然有關(guān)
內(nèi)容還未介紹，但可從這些例子中了解到組成一個C源程序的基本部
分和書寫格式。


main()
{
  printf("世界，您好！\n");
 }


  main是主函數(shù)的函數(shù)名，表示這是一個主函數(shù)。
  每一個C源程序都必須有，且只能有一個主函數(shù)(main函數(shù))。
  函數(shù)調(diào)用語句，printf函數(shù)的功能是把要輸出的內(nèi)容送到顯示器去顯示。
  printf函數(shù)是一個由系統(tǒng)定義的標準函數(shù)，可在程序中直接調(diào)用。



#include<math.h>
#include<stdio.h>
main()
{
  double x,s;
  printf("input number:\n");
  scanf("%lf",&x);
  s=sin(x);
  printf("sine of %lf is %lf\n",x,s);
 }


  include稱為文件包含命令
  擴展名為.h的文件也稱為頭文件或首部文件


  定義兩個實數(shù)變量，以被后面程序使用
  顯示提示信息
  從鍵盤獲得一個實數(shù)x
  求x的正弦，并把它賦給變量s
  顯示程序運算結(jié)果
  main函數(shù)結(jié)束



    程序的功能是從鍵盤輸入一個數(shù)x，求x的正弦值，然后輸出結(jié)果。
在main()之前的兩行稱為預(yù)處理命令(詳見后面)。預(yù)
處理命令還有其它幾種，這里的include 稱為文件包含命令，其意義
是把尖括號""或引號<>內(nèi)指定的文件包含到本程序來，成為本程序的
一部分。被包含的文件通常是由系統(tǒng)提供的，其擴展名為.h。因此也
稱為頭文件或首部文件。Ｃ語言的頭文件中包括了各個標準庫函數(shù)的
函數(shù)原型。因此，凡是在程序中調(diào)用一個庫函數(shù)時，都必須包含該函
數(shù)原型所在的頭文件。在本例中，使用了三個庫函數(shù)：輸入函數(shù)
scanf，正弦函數(shù)sin,輸出函數(shù)printf。sin函數(shù)是數(shù)學(xué)函數(shù)，其頭文
件為math.h文件，因此在程序的主函數(shù)前用include命令包含了
math.h。scanf和printf是標準輸入輸出函數(shù)，其頭文件為stdio.h，
在主函數(shù)前也用include命令包含了stdio.h文件。

    需要說明的是，C語言規(guī)定對scanf和printf這兩個函數(shù)可以省去
對其頭文件的包含命令。所以在本例中也可以刪去第二行的包含命令
#include<stdio.h>。
    同樣，在例1.1中使用了printf函數(shù)，也省略了包含命令。

    在例題中的主函數(shù)體中又分為兩部分，一部分為說明部分，另一
部分執(zhí)行部分。說明是指變量的類型說明。例題中未使用任何變量，
因此無說明部分。Ｃ語言規(guī)定，源程序中所有用到的變量都必須先說
明，后使用，否則將會出錯。這一點是編譯型高級程序設(shè)計語言的一
個特點，與解釋型的BASIC語言是不同的。說明部分是C源程序結(jié)構(gòu)中
很重要的組成部分。本例中使用了兩個變量x，s，用來表示輸入的自
變量和sin函數(shù)值。由于sin函數(shù)要求這兩個量必須是雙精度浮點型，
故用類型說明符double來說明這兩個變量。說明部分后的四行為執(zhí)行
部分或稱為執(zhí)行語句部分，用以完成程序的功能。執(zhí)行部分的第一行
是輸出語句，調(diào)用printf函數(shù)在顯示器上輸出提示字符串，請操作人

員輸入自變量x的值。第二行為輸入語句，調(diào)用scanf函數(shù)，接受鍵盤
上輸入的數(shù)并存入變量x中。第三行是調(diào)用sin函數(shù)并把函數(shù)值送到變
量s中。第四行是用printf 函數(shù)輸出變量s的值，即x的正弦值。程序
結(jié)束。

    printf("input number:\n");
    scanf("%lf",'C10F10&x);
    s=sin(x);
    printf("sine of %lf is %lf\n",'C10F10x,s);
    運行本程序時，首先在顯示器屏幕上給出提示串input number，
這是由執(zhí)行部分的第一行完成的。用戶在提示下從鍵盤上鍵入某一數(shù)，
如5，按下回車鍵，接著在屏幕上給出計算結(jié)果。

輸入和輸出函數(shù)

    在前兩個例子中用到了輸入和輸出函數(shù)scanf和 printf，在第三
章中我們要詳細介紹。這里我們先簡單介紹一下它們的格式，以便下
面使用。
    scanf和 printf這兩個函數(shù)分別稱為格式輸入函數(shù)和格式輸出函
數(shù)。其意義是按指定的格式輸入輸出值。因此，這兩個函數(shù)在括號中
的參數(shù)表都由以下兩部分組成：

    “格式控制串”，參數(shù)表  

    格式控制串是一個字符串，必須用雙引號括起來，它表示了輸入
輸出量的數(shù)據(jù)類型。各種類型的格式表示法可參閱第三章。在printf
函數(shù)中還可以在格式控制串內(nèi)出現(xiàn)非格式控制字符，這時在顯示屏幕
上將原文照印。參數(shù)表中給出了輸入或輸出的量。當有多個量時，用
逗號間隔。例如：


    printf("sine of %lf is %lf\n",x,s);
其中%lf為格式字符，表示按雙精度浮點數(shù)處理。它在格式串中兩次
現(xiàn)，對應(yīng)了x和s兩個變量。其余字符為非格式字符則照原樣輸出在屏
幕上。


int max(int a,int b);
main(){
  int x,y,z;
  printf("input two numbers:\n");scanf("%d%d",&x,&y);
  z=max(x,y);
  printf("maxmum=%d",z);
 }
int max(int a,int b){
  if(a>b)return a;else return b;
 }


  此函數(shù)的功能是輸入兩個整數(shù)，輸出其中的大數(shù)。
  /*函數(shù)說明*/
  /*主函數(shù)*/
  /*變量說明*/
  /*輸入x,y值*/
  /*調(diào)用max函數(shù)*/   
  /*輸出*/
  /*定義max函數(shù)*/
  /*把結(jié)果返回主調(diào)函數(shù)*/



    上面例中程序的功能是由用戶輸入兩個整數(shù)，程序執(zhí)行后輸出其
中較大的數(shù)。本程序由兩個函數(shù)組成，主函數(shù)和max 函數(shù)。函數(shù)之間
是并列關(guān)系?？蓮闹骱瘮?shù)中調(diào)用其它函數(shù)。max 函數(shù)的功能是比較兩
個數(shù)，然后把較大的數(shù)返回給主函數(shù)。max 函數(shù)是一個用戶自定義函
數(shù)。因此在主函數(shù)中要給出說明(程序第三行)?？梢姡诔绦虻恼f明
部分中，不僅可以有變量說明，還可以有函數(shù)說明。關(guān)于函數(shù)的詳細
內(nèi)容將在第五章介紹。在程序的每行后用/*和*/括起來的內(nèi)容為注釋
部分，程序不執(zhí)行注釋部分。

    上例中程序的執(zhí)行過程是，首先在屏幕上顯示提示串，請用戶輸
入兩個數(shù)，回車后由scanf函數(shù)語句接收這兩個數(shù)送入變量x,y中，然
后調(diào)用max函數(shù)，并把x,y 的值傳送給max函數(shù)的參數(shù)a,b。在max函數(shù)
中比較a,b的大小，把大者返回給主函數(shù)的變量z，最后在屏幕上輸出
z的值。

Ｃ源程序的結(jié)構(gòu)特點

    1.一個Ｃ語言源程序可以由一個或多個源文件組成。

    2.每個源文件可由一個或多個函數(shù)組成。

    3.一個源程序不論由多少個文件組成，都有一個且只能有一個
main函數(shù)，即主函數(shù)。

    4.源程序中可以有預(yù)處理命令(include 命令僅為其中的一種)，
預(yù)處理命令通常應(yīng)放在源文件或源程序的最前面。

    5.每一個說明，每一個語句都必須以分號結(jié)尾。但預(yù)處理命令，
函數(shù)頭和花括號“}”之后不能加分號。

    6.標識符，關(guān)鍵字之間必須至少加一個空格以示間隔。若已有明
顯的間隔符，也可不再加空格來間隔。

書寫程序時應(yīng)遵循的規(guī)則

    從書寫清晰，便于閱讀，理解，維護的角度出發(fā)，在書寫程序時
應(yīng)遵循以下規(guī)則：
    1.一個說明或一個語句占一行。

    2.用{} 括起來的部分，通常表示了程序的某一層次結(jié)構(gòu)。{}一般
與該結(jié)構(gòu)語句的第一個字母對齊，并單獨占一行。

    3.低一層次的語句或說明可比高一層次的語句或說明縮進若干格
后書寫。以便看起來更加清晰，增加程序的可讀性。

    在編程時應(yīng)力求遵循這些規(guī)則，以養(yǎng)成良好的編程風(fēng)格。

Ｃ語言的字符集

    字符是組成語言的最基本的元素。Ｃ語言字符集由字母，數(shù)字，
空格，標點和特殊字符組成。在字符常量，字符串常量和注釋中還可
以使用漢字或其它可表示的圖形符號。

    1.字母
	小寫字母a～z共26個
	大寫字母A～Z共26個

    2.數(shù)字
	0～9共10個

    3.空白符
	空格符、制表符、換行符等統(tǒng)稱為空白符?？瞻追辉谧址?    常量和字符串常量中起作用。在其它地方出現(xiàn)時，只起間隔作用，

    編譯程序?qū)λ鼈兒雎圆挥?。因此在程序中使用空白符與否，對程
    序的編譯不發(fā)生影響，但在程序中適當?shù)牡胤绞褂每瞻追麑⒃黾?    程序的清晰性和可讀性。

    4.標點和特殊字符

Ｃ語言詞匯

    在Ｃ語言中使用的詞匯分為六類：標識符，關(guān)鍵字，運算符，分
隔符，常量，注釋符等。

    1.標識符
    在程序中使用的變量名、函數(shù)名、標號等統(tǒng)稱為標識符。除庫函
數(shù)的函數(shù)名由系統(tǒng)定義外，其余都由用戶自定義。C 規(guī)定，標識符只
能是字母(A～Z，a～z)、數(shù)字(0～9)、下劃線()組成的字符串，并且
其第一個字符必須是字母或下劃線。

    以下標識符是合法的：

	a,x,  3x,BOOK  1,sum5

    以下標識符是非法的：

    3s      以數(shù)字開頭
    s*T     出現(xiàn)非法字符*
    -3x     以減號開頭
    bowy-1  出現(xiàn)非法字符-(減號)
    在使用標識符時還必須注意以下幾點：
    (1)標準C不限制標識符的長度，但它受各種版本的C 語言編譯系
統(tǒng)限制，同時也受到具體機器的限制。例如在某版本C 中規(guī)定標識符
前八位有效，當兩個標識符前八位相同時，則被認為是同一個標識符。
    (2)在標識符中，大小寫是有區(qū)別的。例如BOOK和book 是兩個不
同的標識符。
    (3)標識符雖然可由程序員隨意定義，但標識符是用于標識某個
量的符號。因此，命名應(yīng)盡量有相應(yīng)的意義，以便于閱讀理解，作到
“顧名思義”。


    2.關(guān)鍵字
    關(guān)鍵字是由Ｃ語言規(guī)定的具有特定意義的字符串，通常也稱為保
留字。用戶定義的標識符不應(yīng)與關(guān)鍵字相同。Ｃ語言的關(guān)鍵字分為以
下幾類：
    (1)類型說明符
    用于定義、說明變量、函數(shù)或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型。如前面例題
中用到的int,double等
    (2)語句定義符
    用于表示一個語句的功能。如例1.3中用到的if else就是條件語
句的語句定義符。
    (3)預(yù)處理命令字
    用于表示一個預(yù)處理命令。如前面各例中用到的include。


    3.運算符
    Ｃ語言中含有相當豐富的運算符。運算符與變量，函數(shù)一起組成
表達式，表示各種運算功能。運算符由一個或多個字符組成。

    4.分隔符
    在Ｃ語言中采用的分隔符有逗號和空格兩種。逗號主要用在類型
說明和函數(shù)參數(shù)表中，分隔各個變量。空格多用于語句各單詞之間，
作間隔符。在關(guān)鍵字，標識符之間必須要有一個以上的空格符作間隔，
否則將會出現(xiàn)語法錯誤，例如把int a;寫成 inta;C編譯器會把inta
當成一個標識符處理，其結(jié)果必然出錯。


    5.常量
    C 語言中使用的常量可分為數(shù)字常量、字符常量、字符串常量、
符號常量、轉(zhuǎn)義字符等多種。在第二章中將專門給予介紹。

    6.注釋符
    C 語言的注釋符是以“/*”開頭并以“*/”結(jié)尾的串。在“/*”
和“*/”之間的即為注釋。程序編譯時，不對注釋作任何處理。注釋
可出現(xiàn)在程序中的任何位置。注釋用來向用戶提示或解釋程序的意義。
在調(diào)試程序中對暫不使用的語句也可用注釋符括起來，使翻譯跳過不
作處理，待調(diào)試結(jié)束后再去掉注釋符。