第1章    Ｃ語言概述

本章主要介紹C語言程序的結構和書寫規則.

1.1     C語言的發展簡史和特點

1．Ｃ語言的誕生與發展

(1)在C語言誕生以前,系統軟件主要是用匯編語言編寫的.由于匯編語言程序依賴于計算機硬件,其可讀性和可移植性都很差；但一般的高級語言又難以實現對計算機硬件的直接操作(這正是匯編語言的優勢),于是人們盼望有一種兼有匯編語言和高級語言特性的新語言.

(2)Ｃ語言是貝爾實驗室于70年代初研制出來的,后來又被多次改進,并出現了多種版本.80年代初,美國國家標準化協會(ANSI),根據Ｃ語言問世以來各種版本對Ｃ語言的發展和擴充,制定了ANSI C標準(1989年再次做了修訂).

本書以ANSI  C新標準來介紹.

(3)目前,在微機上廣泛使用的Ｃ語言編譯系統有Microsoft C、Turbo C 、Borland C等.雖然它們的基本部分都是相同的,但還是有一些差異, 所以請大家注意自己所使用的Ｃ編譯系統的特點和規定(參閱相應的手冊).

本書選定的上機環境是TC V2.0(DOS操作系統).

 2．C語言的特點

 C語言同時具有匯編語言和高級語言的優勢.

(1)語言簡潔、緊湊,使用方便、靈活.

 (2)運算符極其豐富.

(3)生成的目標代碼質量高,程序執行效率高.

(4)可移植性好(較之匯編語言).

(5)可以直接操縱硬件.  

3. 在C語言中,除實現順序、選擇和循環三種基本結構等的9條控制語句外,輸入輸出操作均由標準庫函數(不是C語言的組成部分)來實現.

所以學習C語言,不僅要學習這9條控制語句和各種運算符,而且要學習并掌握常用標準庫函數的使用.

1.2     Ｃ語言程序的結構與書寫規則

1.2.1  Ｃ語言程序的總體結構 

一個完整的Ｃ語言程序,是由一個main()函數(又稱主函數)和若干個其它函數結合而成的,或僅由一個main()函數構成.

[案例1.1]  僅由main()函數構成的Ｃ語言程序.

/*案例代碼文件名：AL1_1.C*/

/*功能：僅由main()函數構成的Ｃ語言程序示例*/

main()

      { printf(“This is a C program.\n”);

      }

程序運行結果：

        This is a C program.                       

[案例1.2] 由main()函數和1個其它函數max()構成的Ｃ語言程序.

/*案例代碼文件名：AL1_2.C*/

/*功能：由main()函數和1個其它函數max()構成的Ｃ語言程序示例*/

int max(int x, int y)

    { return( x>y ? x : y ); }

main()

   { int num1,num2;

      printf(“Input the first integer number: ”);

      scanf(“%d”, &num1);

      printf(“Input the second integer number: ”);

      scanf(“%d”, &num2);

      printf(“max=%d\n”, max(num1, num2));

    }

程序運行情況：

        Input the first integer number:6←┘

        Input the second integer number:9←┘

        max=9                                                                            

[案例1.3] 改寫[案例1.2],交換main()函數和max()函數的前后位置.

源程序略.

程序運行情況：

        Input the first integer number:6←┘

        Input the second integer number:9←┘

        max=9

1.函數是Ｃ語言程序的基本單位.

main()函數的作用,相當于其它高級語言中的主程序；其它函數的作用,相當于子程序.

2.C語言程序總是從main()函數開始執行.

一個Ｃ語言程序,總是從main()函數開始執行,而不論其在程序中的位置.當主函數執行完畢時,亦即程序執行完畢.

習慣上,將主函數main()放在最前頭.

     1.2.2  函數的一般結構 

     任何函數(包括主函數main())都是由函數說明和函數體兩部分組成.其一般結構如下：

     [函數類型]    函數名(函數參數表)                         函數說明部分

                  { 說明語句部分；

                     執行語句部分；                                       函數體部分

                   } 

     1. 使用的語法符號約定

      [...]──方括號表示可選(即可以指定,也可以缺省)

     ……──省略號表示前面的項可以重復

        |    ──多(含2)中選1

     2.函數說明

    由函數類型(可缺省)、函數名和函數參數表三部分組成,其中函數參數表的格式為：

           數據類型  形參[, 數據類型  形參2……]

例如,[案例1.2]中的函數max(),其函數說明各部分如圖1-1所示.

       函數類型         函數名        函數參數表

            ↓                   ↓                    ↓

            int                max  (     int    x ,     int     y    )

                   圖1-1    函數說明部分結構圖

注意：在舊標準中,函數可以缺省參數表.

3.函數體

在函數說明部分的下面、大括號(必須配對使用)內的部分.

函數體一般由說明語句和可執行語句兩部分構成：

(1)說明語句部分

說明語句部分由變量定義、自定義類型定義、自定義函數說明、外部變量說明等組成.  

  (2)可執行語句

   一般由若干條可執行語句構成.圖1-2是[案例1.2]的main()函數體的示意圖.

/*主函數main()*/

main()

   { int num1,num2;                                                  變量定義部分

   printf(“Input the first integer number: ”);

   scanf(“%d”, &num1);

   printf(“Input the second integer number: ”);      可執行語句部分        函數體

   scanf(“%d”, &num2);

   printf(“max=%d\n”, max(num1, num2));

  }

                 圖1-2   函數體結構示意圖

  4.說明

(1)函數體中的變量定義語句,必須在所有可執行語句之前.

  下面程序中變量定義語句“int max；”的位置是非法的：

main()

    { int x,y;              /*變量定義語句：定義2個整型變量x、y*/

       x=3;               /*可執行的賦值語句：將3賦值給變量x*/

       y=6;               /*可執行的賦值語句：將6賦值給變量y*/

       int max;                   /*變量定義語句：出現在可執行的

                                           賦值語句“x=3;”和“ y=6;”之后,非法！*/

       max=x>y?x:y;

       printf(“max=%d\n”,max);

    }

解決辦法很簡單,請讀者自己思考.

(2)如果不需要,也可以缺省變量定義語句.

1.2.3  源程序書寫格式

1.所有語句都必須以分號“；”結束,函數的最后一個語句也不例外.

2.程序行的書寫格式自由,既允許1行內寫幾條語句,也允許1條語句分寫在幾行上.

例如,[案例1.2]的主函數main(),也可改寫成如下所示的格式：

……

main()

   { int num1,num2;

      printf(“Input the first integer number: ”); scanf(“%d”, &num1); 

      printf(“Input the second integer number: ”); scanf(“%d”, &num2);

      printf(“max=%d\n”, max(num1, num2));

   }

如果某條語句很長,一般需要將其分寫在幾行上.

3.允許使用注釋.

C語言的注釋格式為：  /* …… */

例如,在[案例1.1]和[案例1.2]中,以及本節其它部分給出的源程序中,凡是用“/*”和“*/”括起來的文字,都是注釋.

(1) “/*”和“*/” 必須成對使用,且“/”和“*”、以及“*”和“/”之間不能有空格,否則都出錯.

        技巧：為避免遺漏必須配對使用的符號,例如注釋符號、函數體的起止標識符(花括號)、圓括號等等,在輸入時,可連續輸入這些起止標識符,然后再在其中進行插入來完成內容的編輯.在起止標識符嵌套時,以及相距較遠時,這樣做更有必要.

       (2)注釋的位置,可以單占1行,也可以跟在語句的后面.

       (3)如果1行寫不下,可另起1行繼續寫.

       (4)注釋中允許使用漢字.在非中文操作系統下,看到的是一串亂碼,但不影響程序運行.

1.3     C語言的語句和關鍵字

1.3.1  C語言的語句 [標簽-語句和關鍵字]

與其它高級語言一樣,Ｃ語言也是利用函數體中的可執行語句,向計算機系統發出操作命令.按照語句功能或構成的不同,可將Ｃ語言的語句分為五類.

1.控制語句

控制語句完成一定的控制功能.Ｃ語言只有９條控制語句,又可細分為三種：

( 1)選擇結構控制語句

          if()～else～, switch()～

(2)循環結構控制語句

          do～while(), for()～, while()～, break, continue

(3)其它控制語句

           goto, return

 2. 函數調用語句

 函數調用語句由一次函數調用加一個分號(語句結束標志)構成.

例如,printf("This is a C function statement.");

3. 表達式語句

表達式語句由表達式后加一個分號構成.最典型的表達式語句是,在賦值表達式后加一個分號構成的賦值語句.

例如,“num=5 ”是一個賦值表達式,而“num=5;”卻是一個賦值語句.

4. 空語句

空語句僅由一個分號構成.顯然,空語句什么操作也不執行.

例如,下面就是一個空語句：

          ；

5. 復合語句

復合語句是由大括號括起來的一組(也可以是1條)語句構成.例如：

   main()

          { ……

                {……} /*復合語句.注意：右括號后不需要分號.*/

           ……

           }

復合語句的性質：  

(1)在語法上和單一語句相同,即單一語句可以出現的地方,也可以使用復合語句.

(2)復合語句可以嵌套,即復合語句中也可出現復合語句. 

    1.3.2  關鍵字

    C語言的關鍵字共有32個,根據關鍵字的作用,可分其為數據類型關鍵字、控制語句關鍵字、存儲類型關鍵字和其它關鍵字四類.

   (1)數據類型關鍵字(12個)：char, double, enum, float, int, long, short, signed, struct, union, unsigned, void

   (2)控制語句關鍵字(12個)：break, case, continue, default, do, else, for, goto, if, return, switch, while

   (3)存儲類型關鍵字(4個)：auto, extern, register, static

   (4)其它關鍵字(4個)：const, sizeof, typedef, volatile