『壹』 c語言的數據結構和程序設計
數據結構
數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下,精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。數據結構在計算機科學界至今沒有標準的定義。個人根據各自的理解的不同而有不同的表述方法: Sartaj Sahni 在他的《數據結構、演算法與應用》一書中稱:「數據結構是數據對象,以及存在於該對象的實例和組成實例的數據元素之間的各種聯系。這些聯系可以通過定義相關的函數來給出。」他將數據對象(data object)定義為「一個數據對象是實例或值的集合」。 Clifford A.Shaffer 在《數據結構與演算法分析》一書中的定義是:「數據結構是 ADT(抽象數據類型 Abstract Data Type) 的物理實現。」 Lobert L.Kruse 在《數據結構與程序設計》一書中,將一個數據結構的設計過程分成抽象層、數據結構層和實現層。其中,抽象層是指抽象數據類型層,它討論數據的邏輯結構及其運算,數據結構層和實現層討論一個數據結構的表示和在計算機內的存儲細節以及運算的實現。
重要意義
一般認為,一個數據結構是由數據元素依據某種邏輯聯系組織起來的。對數據元素間邏輯關系的描述稱為數據的邏輯結構;數據必須在計算機內存儲,數據的存儲結構是數據結構的實現形式,是其在計算機內的表示;此外討論一個數據結構必須同時討論在該類數據上執行的運算才有意義。 在許多類型的程序的設計中,數據結構的選擇是一個基本的設計考慮因素。許多大型系統的構造經驗表明,系統實現的困難程度和系統構造的質量都嚴重的依賴於是否選擇了最優的數據結構。許多時候,確定了數據結構後,演算法就容易得到了。有些時候事情也會反過來,我們根據特定演算法來選擇數據結構與之適應。不論哪種情況,選擇合適的數據結構都是非常重要的。 選擇了數據結構,演算法也隨之確定,是數據而不是演算法是系統構造的關鍵因素。這種洞見導致了許多種軟體設計方法和程序設計語言的出現,面向對象的程序設計語言就是其中之一。
研究內容 在計算機科學中,數據結構是一門研究非數值計算的程序設計問題中計算機的操作對象(數據元素)以及它們之間的關系和運算等的學科,而且確保經過這些運算後所得到的新結構仍然是原來的結構類型。
「數據結構」作為一門獨立的課程在國外是從1968年才開始設立的。 1968年美國唐•歐•克努特教授開創了數據結構的最初體系,他所著的《計算機程序設計技巧》第一卷《基本演算法》是第一本較系統地闡述數據的邏輯結構和存儲結構及其操作的著作。「數據結構」在計算機科學中是一門綜合性的專業基礎課。數據結構是介於數學、計算機硬體和計算機軟體三者之間的一門核心課程。數據結構這一門課的內容不僅是一般程序設計(特別是非數值性程序設計)的基礎,而且是設計和實現編譯程序、操作系統、資料庫系統及其他系統程序的重要基礎。
計算機是一門研究用計算機進行信息表示和處理的科學。這裡面涉及到兩個問題:信息的表示,信息的處理 。
而信息的表示和組織又直接關繫到處理信息的程序的效率。隨著計算機的普及,信息量的增加,信息范圍的拓寬,使許多系統程序和應用程序的規模很大,結構又相當復雜。因此,為了編寫出一個「好」的程序,必須分析待處理的對象的特徵及各對象之間存在的關系,這就是數據結構這門課所要研究的問題。眾所周知,計算機的程序是對信息進行加工處理。在大多數情況下,這些信息並不是沒有組織,信息(數據)之間往往具有重要的結構關系,這就是數據結構的內容。數據的結構,直接影響演算法的選擇和效率。 計算機解決一個具體問題時,大致需要經過下列幾個步驟:首先要從具體問題中抽象出一個適當的數學模型,然後設計一個解此數學模型的演算法(Algorithm),最後編出程序、進行測試、調整直至得到最終解答。尋求數學模型的實質是分析問題,從中提取操作的對象,並找出這些操作對象之間含有的關系,然後用數學的語言加以描述。計算機演算法與數據的結構密切相關,演算法無不依附於具體的數據結構,數據結構直接關繫到演算法的選擇和效率。運算是由計算機來完成,這就要設計相應的插入、刪除和修改的演算法 。也就是說,數據結構還需要給出每種結構類型所定義的各種運算的演算法。 數據是對客觀事物的符號表示,在計算機科學中是指所有能輸入到計算機中並由計算機程序處理的符號的總稱。
數據元素是數據的基本單位,在計算機程序中通常作為一個整體考慮。一個數據元素由若干個數據項組成。數據項是數據的不可分割的最小單位。有兩類數據元素:一類是不可分割的原子型數據元素,如:整數"5",字元 "N" 等;另一類是由多個款項構成的數據元素,其中每個款項被稱為一個數據項。例如描述一個學生的信息的數據元素可由下列6個數據項組成。其中的出身日期又可以由三個數據項:"年"、"月"和"日"組成,則稱"出身日期"為組合項,而其它不可分割的數據項為原子項。
關鍵字指的是能識別一個或多個數據元素的數據項。若能起唯一識別作用,則稱之為 "主" 關鍵字,否則稱之為 "次" 關鍵字。
數據對象是性質相同的數據元素的集合,是數據的一個子集。數據對象可以是有限的,也可以是無限的。
數據處理是指對數據進行查找、插入、刪除、合並、排序、統計以及簡單計算等的操作過程。在早期,計算機主要用於科學和工程計算,進入八十年代以後,計算機主要用於數據處理。據有關統計資料表明,現在計算機用於數據處理的時間比例達到80%以上,隨著時間的推移和計算機應用的進一步普及,計算機用於數據處理的時間比例必將進一步增大。
分類
數據結構是指同一數據元素類中各數據元素之間存在的關系。數據結構分別為邏輯結構、存儲結構(物理結構)和數據的運算。數據的邏輯結構是對數據之間關系的描述,有時就把邏輯結構簡稱為數據結構。邏輯結構形式地定義為(K,R)(或(D,S)),其中,K是數據元素的有限集,R是K上的關系的有限集。
數據元素相互之間的關系稱為結構。有四類基本結構:集合、線性結構、樹形結構、圖狀結構(網狀結構)。樹形結構和圖形結構全稱為非線性結構。集合結構中的數據元素除了同屬於一種類型外,別無其它關系。線性結構中元素之間存在一對一關系,樹形結構中元素之間存在一對多關系,圖形結構中元素之間存在多對多關系。在圖形結構中每個結點的前驅結點數和後續結點數可以任意多個。
數據結構在計算機中的表示(映像)稱為數據的物理(存儲)結構。它包括數據元素的表示和關系的表示。數據元素之間的關系有兩種不同的表示方法:順序映象和非順序映象,並由此得到兩種不同的存儲結構:順序存儲結構和鏈式存儲結構。順序存儲方法:它是把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里,結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現,由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構。順序存儲結構是一種最基本的存儲表示方法,通常藉助於程序設計語言中的數組來實現。鏈接存儲方法:它不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰,結點間的邏輯關系是由附加的指針欄位表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構,鏈式存儲結構通常藉助於程序設計語言中的指針類型來實現。索引存儲方法:除建立存儲結點信息外,還建立附加的索引表來標識結點的地址。散列存儲方法:就是根據結點的關鍵字直接計算出該結點的存儲地址。
數據結構中,邏輯上(邏輯結構:數據元素之間的邏輯關系)可以把數據結構分成線性結構和非線性結構。線性結構的順序存儲結構是一種隨機存取的存儲結構,線性表的鏈式存儲結構是一種順序存取的存儲結構。線性表若採用鏈式存儲表示時所有結點之間的存儲單元地址可連續可不連續。邏輯結構與數據元素本身的形式、內容、相對位置、所含結點個數都無關。
數據結構與演算法
演算法的設計取決於數據(邏輯)結構,而演算法的實現依賴於採用的存儲結構。數據的存儲結構實質上是它的邏輯結構在計算機存儲器中的實現為了全面的反映一個數據的邏輯結構,他在存儲器中的映象包括兩方面內容,及數據元素之間的信息和數據元素之間的關系。不同數據結構有其相應的若干運算。數據的運算是在數據的邏輯結構上定義的操作演算法,如檢索、插入、刪除、更新的排序等。
數據的運算是數據結構的一個重要方面,討論任一種數據結構時都離不開都離不開對該結構上的數據運算及其實現演算法的討論。
數據結構的形式定義為:數據結構是一個二元組:
Data-Structure=(D,S)
其中:D是數據元素的有限集,S是D上關系的有限集。
數據結構不同於數據類型,也不同於數據對象,它不僅要描述數據類型的數據對象,而且要描述數據對象各元素之間的相互關系。
數據類型是一個值的集合和定義在這個值集上的一組操作的總稱。數據類型可分為兩類:原子類型、結構類型。一方面,在程序設計語言中,每一個數據都屬於某種數據類型。類型明顯或隱含地規定了數據的取值范圍、存儲方式以及允許進行的運算。可以認為,數據類型是在程序設計中已經實現了的數據結構。另一方面,在程序設計過程中,當需要引入某種新的數據結構時,總是藉助編程語言所提供的數據類型來描述數據的存儲結構。
計算機中表示數據的最小單位是二進制數的一位,叫做位。我們用一個由若干位組合起來形成的一個位串表示一個數據元素,通常稱這個位串為元素或結點。當數據元素由若干數據項組成時,位串中對應於各個數據項的子位串稱為數據域。元素或結點可看成是數據元素在計算機中的映象。 一個軟體系統框架應建立在數據之上,而不是建立在操作之上。一個含抽象數據類型的軟體模塊應包含定義、表示、實現三個部分。 對每一個數據結構而言,必定存在與它密切相關的一組操作。若操作的種類和數目不同,即使邏輯結構相同,數據結構能起的作用也不同。
不同的數據結構其操作集不同,但下列操作必不可缺:1,結構的生成;2.結構的銷毀;3,在結構中查找滿足規定條件的數據元素;4,在結構中插入新的數據元素; 5,刪除結構中已經存在的數據元素; 6,遍歷。
抽象數據類型:一個數學模型以及定義在該模型上的一組操作。抽象數據類型實際上就是對該數據結構的定義。因為它定義了一個數據的邏輯結構以及在此結構上的一組演算法。抽象數據類型可用以下三元組表示:(D,S,P)。D是數據對象,S是D上的關系集,P是對D的基本操作集。ADT的定義為: ADT 抽象數據類型名{ 數據對象:(數據元素集合) 數據關系:(數據關系二元組結合) 基本操作:(操作函數的羅列) } ADT 抽象數據類型名;
抽象數據類型有兩個重要特性: 數據抽象
用ADT描述程序處理的實體時,強調的是其本質的特徵、其所能完成的功能以及它和外部用戶的介面(即外界使用它的方法)。 數據封裝 將實體的外部特性和其內部實現細節分離,並且對外部用戶隱藏其內部實現細節。
數據(Data)是信息的載體,它能夠被計算機識別、存儲和加工處理。它是計算機程序加工的原料,應用程序處理各種各樣的數據。計算機科學中,所謂數據就是計算機加工處理的對象,它可以是數值數據,也可以是非數值數據。數值數據是一些整數、實數或復數,主要用於工程計算、科學計算和商務處理等;非數值數據包括字元、文字、圖形、圖像、語音等。數據元素(Data Element)是數據的基本單位。在不同的條件下,數據元素又可稱為元素、結點、頂點、記錄等。例如,學生信息檢索系統中學生信息表中的一個記錄等,都被稱為一個數據元素。
有時,一個數據元素可由若干個數據項(Data Item)組成,例如,學籍管理系統中學生信息表的每一個數據元素就是一個學生記錄。它包括學生的學號、姓名、性別、籍貫、出生年月、成績等數據項。這些數據項可以分為兩種:一種叫做初等項,如學生的性別、籍貫等,這些數據項是在數據處理時不能再分割的最小單位;另一種叫做組合項,如學生的成績,它可以再劃分為數學、物理、化學等更小的項。通常,在解決實際應用問題時是把每個學生記錄當作一個基本單位進行訪問和處理的。
數據對象(Data Object)或數據元素類(Data Element Class)是具有相同性質的數據元素的集合。在某個具體問題中,數據元素都具有相同的性質(元素值不一定相等),屬於同一數據對象(數據元素類),數據元素是數據元素類的一個實例。例如,在交通咨詢系統的交通網中,所有的頂點是一個數據元素類,頂點A和頂點B各自代表一個城市,是該數據元素類中的兩個實例,其數據元素的值分別為A和B。 數據結構(Data Structure)是指互相之間存在著一種或多種關系的數據元素的集合。在任何問題中,數據元素之間都不會是孤立的,在它們之間都存在著這樣或那樣的關系,這種數據元素之間的關系稱為結構。根據數據元素間關系的不同特性,通常有下列四類基本的結構:
⑴集合結構。該結構的數據元素間的關系是「屬於同一個集合」。
⑵線性結構。該結構的數據元素之間存在著一對一的關系。
⑶樹型結構。該結構的數據元素之間存在著一對多的關系。
⑷圖形結構。該結構的數據元素之間存在著多對多的關系,也稱網狀結構。 從上面所介紹的數據結構的概念中可以知道,一個數據結構有兩個要素。一個是數據元素的集合,另一個是關系的集合。在形式上,數據結構通常可以採用一個二元組來表示。
數據結構的形式定義為:數據結構是一個二元組
Data_Structure =(D,R)
其中,D是數據元素的有限集,R是D上關系的有限集。 線性結構的特點是數據元素之間是一種線性關系,數據元素「一個接一個的排列」。在一個線性表中數據元素的類型是相同的,或者說線性表是由同一類型的數據元素構成的線性結構。在實際問題中線性表的例子是很多的,如學生情況信息表是一個線性表:表中數據元素的類型為學生類型; 一個字元串也是一個線性表:表中數據元素的類型為字元型,等等。
線性表是最簡單、最基本、也是最常用的一種線性結構。 線性表是具有相同數據類型的n(n>=0)個數據元素的有限序
列,通常記為:
(a1,a2,… ai-1,ai,ai+1,…an)
其中n為表長, n=0 時稱為空表。 它有兩種存儲方法:順序存儲和鏈式存儲,它的主要基本操作是插入、刪除和檢索等。
常用數據結構數組 (Array) 在程序設計中,為了處理方便, 把具有相同類型的若干變數按有序的形式組織起來。這些按序排列的同類數據元素的集合稱為數組。在C語言中, 數組屬於構造數據類型。一個數組可以分解為多個數組元素,這些數組元素可以是基本數據類型或是構造類型。因此按數組元素的類型不同,數組又可分為數值數組、字元數組、指針數組、結構數組等各種類別。
棧 (Stack) 是只能在某一端插入和刪除的特殊線性表。它按照後進先出的原則存儲數據,先進入的數據被壓入棧底,最後的數據在棧頂,需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據(最後一個數據被第一個讀出來)。
隊列 (Queue) 一種特殊的線性表,它只允許在表的前端(front)進行刪除操作,而在表的後端(rear)進行插入操作。進行插入操作的端稱為隊尾,進行刪除操作的端稱為隊頭。隊列中沒有元素時,稱為空隊列。
鏈表 (Linked List) 是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構,數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點(鏈表中每一個元素稱為結點)組成,結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分:一個是存儲數據元素的數據域,另一個是存儲下一個結點地址的指針域。
樹 (Tree) 是包含n(n>0)個結點的有窮集合K,且在K中定義了一個關系N,N滿足 以下條件: (1)有且僅有一個結點 k0,他對於關系N來說沒有前驅,稱K0為樹的根結點。簡稱為根(root)。 (2)除K0外,k中的每個結點,對於關系N來說有且僅有一個前驅。
(3)K中各結點,對關系N來說可以有m個後繼(m>=0)。
圖 (Graph) 圖是由結點的有窮集合V和邊的集合E組成。其中,為了與樹形結構加以區別,在圖結構中常常將結點稱為頂點,邊是頂點的有序偶對,若兩個頂點之間存在一條邊,就表示這兩個頂點具有相鄰關系。
堆 (Heap) 在計算機科學中,堆是一種特殊的樹形數據結構,每個結點都有一個值。通常我們所說的堆的數據結構,是指二叉堆。堆的特點是根結點的值最小(或最大),且根結點的兩個子樹也是一個堆。
散列表 (Hash) 若結構中存在關鍵字和K相等的記錄,則必定在f(K)的存儲位置上。由此,不需比較便可直接取得所查記錄。稱這個對應關系f為散列函數(Hash function),按這個思想建立的表為散列表。
『貳』 咋寫C語言實驗報告
c(c++)上機實驗報告格式:
⒈ 實驗目的
(1) 了解在具體的語言環境下如何編輯、編譯、連接和運行一個 C 程序。
⑵ 通過運行簡單的 C 程序,初步了解 C 源程序的特點。
⑶ 掌握 C 語言數據類型,熟悉如何定義一個整型、字元型和實型的變數,以及對它們賦值的方法。
⑷ 掌握不同的類型數據之間賦值的規律。
⑸ 學會使用 C 的有關算術運算符,以及包含這些運算符的表達式,特別是自加(++)和自減(--)運算符的使用。
2.實驗內容和步驟
⑴ 檢查所用的計算機系統是否已安裝了 C 編譯系統並確定他所在的子目錄。
⑵ 進入所用的集成環境。
⑶ 熟悉集成環境的界面和有關菜單的使用方法。
⑷ 輸入並運行一個簡單的、正確的程序。
⒊ 實驗題目
⑴ 輸入下面的程序
# include 「stdio.h」 void main()
{ printf(「This is a c program. 」); }
『叄』 C語言單元測試有哪些框架,且哪些比較好用
目前在用google test,比較好用的測試工具,對於單元測試來說完全可以滿足了。能夠記錄測試結果,能夠進行冒煙測試等。而且代碼是開源的,可以根據自己的需要修改源代碼。
『肆』 C語言的編寫工具、編譯軟體、初學者(c語言編程工具)
C語言是一門歷史很長的編程語言,其編譯器和開發工具也多種多樣,其開發工具包括編譯器,現舉幾個開發工具供大家選擇,當然也要根據自己的操作系統來選擇適合自己的開發工具。
好多剛開始接觸c語言的朋友都想知道用上面軟體開發c語言比較好,一般來說微軟的東西肯定是最好的,更適合新手學習,等上手了就可以接觸別的軟體了。
MicrosoftVisualC、MicrosoftVisualStudio、DEVC、Code::Blocks、BorlandC、WaTComC、BorlandCBuilder、GNUDJGPPC、Lwin32CCompiler3.1、HighC、TurbC、g、C-Free和Win-TC、MyTc等等,太多了,由於C語言比較成熟,所以編程環境很多。建議使用MicrosoftVisualC。
在Windows下做軟體開發,編譯器的首選當然是VisualStudio,目前微軟也有免費的MicrosoftVisualC2008Express版本可供下載和使用。但是,如果考慮做跨平台的軟體,選擇g作為編譯器無疑是明智的,無論Linux,MacOSX還是其他的Unix變體,大多選用g作為編譯器,所以,選擇g作為編譯器能夠讓你的軟體提前通過編譯器的驗證,能夠更容易的在不同平台上通過編譯。TDMGCC項目已經幫助大家測試並整合了Windows平台下的g安裝工具TDMGCCOn-DemandInstaller,大家可以根據需要選擇下載並安裝那些工具包。安裝完成後,需要修改環境變數,將安裝目錄加入PATH搜索路徑中。
1、TC2.0:Borland公司的產品,在dos界面下編譯運行,小巧、靈活,但是不能使用滑鼠,界面如下:
菜單命令是alt菜單項的第一個字母,可以調試,在第一次用的時候,可以需要配置一下目錄,如下:
第一次使用可能感覺不舒服(滑鼠不能用的緣故),慢慢熟悉一段時間,就沒事了,當初在學校學習考試都是這個環境。
2、win-TC:在tc2.0的基礎上加上了界面,能夠使用滑鼠,具有語法高亮,可以嵌入匯編等特點,對新手一些,拜託了不能用滑鼠的困難。編寫完源代碼,進行編譯運行即可辯悶,軟體比較容易上手。
3、dev-C:是windows下一款開發c/c的開發環境,使用g為編譯器,遵循標准,功能比較強大,語法高亮態灶源,可以進行單步調試(這對排除錯誤很重要),進行斷點設置等功能,遵循C標准,是一款很強大的開發工具。
4、VC,微軟的產品,編譯器,鏈接器,運行,調試等功能於一體的強大開發工具,特點是功能十分強大,對於新手來說需要一段時間去摸索
c語言編程軟體(支持win7/win8)是一款支持多語言開發的開發系統。c語言編程軟體(支持win7/win8)同時支持c語言,c以及vb語言的開發,軟體能很好的兼容win7以及win8,用戶只需設置軟體兼容性,把它設為win98,winxp等等。
為大家提供的c語言編程軟體為vc6.0。VC6.0是Microsoft公司推出的一個基於Windows系統平台、可視化的集成開發環境,它的源程序按C語言的要求編寫,並加入了微軟提供的功能強大的MFC(MicrosoftFoundationClass)類庫。
c語言編程軟體(支持win7/win8)的MFC類庫中封裝了大部分WindowsAPI函數和Windows控制項,它包含的功能涉及到整個Windows操作系統。MFC不僅給用戶提供了Windows圖形環境下應用程序的框架,而且還提供了創建應用程序的組件,這樣,開發人員不必從頭設計創建和管理一個標准Windows應用程序所需的程序,而是從一個比較高的起點編程,故節省了大量的時間。另外,它提供了大量的代碼,指導帆態用戶編程時實現某些技術和功能。因此,使用VC提供的高度可視化的應用程序開發工具和MFC類庫,可使應用程序開發變得簡單。
『伍』 求助,關於c語言的。
C語言基礎(01-引言及預備知識): C語言是一門功能強大的編程語言,它也是C++語言的基礎。C語言屬於中級語言。這里所說的中級是相對於計算機的底層硬體而言的。匯編語言是最低級的語言,它可以直接與硬體打交道。高級語言有Pascal、Basic、Fortran等等。高級語言的一條語句對應低級語言的很多條語句,任何高級語言編寫的程序都要經過編譯程序的編譯、連接才能成為可以運行的程序。編譯連接的過程也就是把高級語言翻譯成機器語言(二進制機器碼)的過程,而匯編語言是基本上與機器語言一 一對應的一種語言。這個翻譯過程是由編譯程序自動完成的。把C語言定為中級語言是有它的道理的,因為C語言既有匯編語言的存取底層硬體的能力,又具有高級語言的許多特點。熟練掌握了C語言,學習其它的各種編程語言應該是很輕松的了。
C語言的書寫格式:
1) 一個C語言編寫的源程序,必定有一個主程序(稱為main()函數,在C語言中子程序稱為「函數」(當然,不要理解成為數學裡面的「函數」)。但是決不能有一個以上的main函數(即只能有一個)。
2) 函數語句塊用『{』括弧開始, 以『}』反括弧結束。這樣的花括弧必須成對出現。
3) 表達式寫在小括弧裡面,以『(』括弧開始,以『)』反括弧結束。
4) 函數不能嵌套,即函數裡面不能再套函數。(每一個函數是完成一個特定功能的函數模塊)
C語言的組成:
C語言是由許多函數組成的。其中只有一個主函數(main()函數)。C程序執行時總是從main函數的『{』處開始,至main函數的反大括弧'}'處結束。當然還有其它一些規則,這將在以後的學習中去熟悉它。
C語言的書寫規則:
C語言在書寫時有它自身的特點:書寫格式比較自由,在一行里可以寫多條語句,一個語句也可以分寫在多行上。雖然如此,在書寫源程序時還是要注意哪些可以自由書寫,而哪些必須要按照書寫規則來書寫。
幾條規則寫在下面:
1) 一行內可以寫幾個語句,建議一行不超過兩條語句;
2) 一條語句可以寫在多行上;
3) C語句不需要寫行標號;
4) 每條語句及數據定義的後面要寫上分號以表示該語句結束;
5) C語言中注釋用 /* */來表示;
6) 建議書寫時採用縮進格式;
7) 花括弧、小括弧都是成對出現的。
一個最簡單的C程序的編寫:
/* 程序代碼*/ /* 注釋部分*/
main() /*main是主函數名。緊跟在main後面的括弧是放參數的。
括弧裡面為空說明main函數不需要參數*/
{ /*正寫的大花括弧表示main函數從這里開始*/
} /*反寫的大花括弧表示main函數到這里結束*/
說明:由於是一個演示程序,在函數體內並沒有任何可以執行的語句,也就是這個程序什麼事也不做。
這個程序就是這么簡單: 寫在一行上就是 main() { }
你在TC的編輯環境下把這段代碼輸入進去,按F9鍵編譯連接,按CTRL_F5運行,一定很正常。但是什麼結果也不會有,因為在main函數裡面什麼代碼也沒有。
下面再舉一個可以向屏幕上輸出一條信息的例子:
main()
{
printf("這就是C語言編寫的程序!"); /*這一條語句的作用是向屏幕輸出一條信息
」這就是C語言編寫的程序!"*/
}
在這個程序中,main函數只有一條語句:printf("這就是C語言編寫的程序!");這個語句的作用是向屏幕輸出一個字元串。有關這個語句的知識以後再講。現在要注意的是一個C語言程序的框架是怎樣組成的。
C語言程序的幾種文件格式:
1、 源程序---在TC集成環境中輸入的程序文本稱為源程序。源程序是一種文本文件。它是我們看得見並認識的一種文件。其擴展名為.C。例如你把文件保存為TEST,那麼在磁碟上應看得到TEST.C這個文件。這樣的文件可以用記事本打開。
2、二進制文件---寫完了源程序後接著要做的是編譯這個文件。在TC集成環境里是按ALT_F9鍵,編譯後生成了一個二進制文件,這個二進制文件名為TEST.OBJ,也就是擴展名為OBJ的目標文件。
3、運行文件---最後一步是make(或Link),在TC集成環境里是按F9鍵Make之後生成了一個可以在DOS下運行的文件,其擴展名為EXE。如TEST.EXE。這個EXE文件是由第2步中的OBJ文件生成的。OBJ文件雖然是二進制文件,而電腦又是可以運行二進制文件的,為什麼還要把OBJ文件Link為EXE文件才能運行?這里的知識就比較多了,這里不能多講。但是要明白一點,在DOS下僅僅有了一個二進制文件還不能運行,因為操作系統要把這些二進制文件加以規劃,把相應的數據、程序代碼放到應該放的內存位置,這樣的經過嚴密規劃和組織好了的二進制文件才能運行。而這些只有在生成的EXE文件裡面才做完了這些工作。
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作業題:
1、下列程序中格式錯在( )處。
A. main() B. int a,b,z;
C. a=2:b=3; D. z=a+b;
分析:A,B,D 沒有錯誤。 C 中在a=2後面應該是分號而不應是":"號
答: C
2、C語言允許將一條語句寫在兩行上,下列語句不正確的是
A. int a,
B;
B. int a
,b;
C. int
a,b
D. int a,b
;
分析:C語言規定可以在語句中的任何一個分隔符或空格處換行。上面4個選項中D.有問題因為在D.中第一行的最後沒有分隔符,而第二行只有一個分號,可以看做一個語句。所以D中的錯誤為:第一行是一個獨立的語句,但是少了一個分號。
答: D
3. C語言的一行寫不下時,可以
A. 用逗號換行 B. 用分號換行
C. 在任意一空格處換行 D. 用回車符換行
分析:C語言可以在任何一個分隔符或空格處換行,所以此題的正確答案是 C
答: C
4. 下列程序段中,哪一個是錯誤的注釋方法?
A. #in/*包含*/clude<stdio.h>
void main()
{
}
B. #include<stdio.h>
void main/* */(/*主函數*/)
{
}
C. #include<stdio.h>
void main()
{ int x/*初始化*/=10;
/*列印*/printf("%d",x);
}
D. #include<stdio.h>
void main()
{
int x=10;
printf("%d",x);
/*列印x的值*」*=10*/
}
分析:根據C語言的規定:注釋不能插在標識符的中間,在其它有分隔符的地方都可以插入注釋,上面四個程序段中只有A是將注釋插入在標識符的中間了。所以A是錯誤的。
答: A
5. C語言程序是由( )組成的?
答:C程序是由函數組成的。
6. C程序運行時,運行的是什麼文件?
數據的類型:
在程序中要處理大量的數據,把這些數據按其特點分為幾種基本的數據類型,它們分別是:
1 、整型 2 、字元型 3 、實型
還有其它的一些擴展的數據類型,但是開始學習時要先熟悉這三種基本數據類型。
在 C 語言中這幾種數據類型用符號表示如下:
整型數據類型 int /* 一般指可以運算的數,如自然數就是整型數據類型 */
字元數據類型 char /* 一般指文字,如英文字母;字元類型的 '1''2''3''4' 等 */
實型 float /* 也稱作浮點型,記住 float 類型的數都是有小數位的,如 425.23*/
常量和變數:
常量――程序運行過程中其值不變的量,如一個整數 134, 一個字元 『a'
變數――程序運行過程中其值可以變化的量,如 int a; char b; 那麼 a 和 b 都是變數。
符號常量 ――用一個「符號」來表示的一個「常量」稱為「符號常量」。
符號常量有什麼好處 ――在給符號常量命名的時候,按習慣取的名字與實際上的含義相符,可以「見名識意」;另外在需要修改常量的值的時候,只需要修改符號常量的定義部分即可,非常方便。
符號常量的定義方法 ―― #define 符號 常量
例: #define NUMBER 30 /* 定義了一個符號常量,在這里是用符號 NUMBER 表示整數 30 ,以後在程序里就可以
用符號 NUMBER 代替整數 30 進行運算 */
main()
{
int a=20; /* 把常量 20 賦給整型變數 a*/
int c; /* 定義了整型變數 c*/
c=NUMBER+a; /* 變數 c 的值此時為 50 ,符號常量 NUMBER 參與了運算 */
}
變數的定義方法 ――在變數的名字前面加上一個變數的數據類型,以說明已定義的變數可以用來存放什麼樣類型的數據。
例: int a; /* 定義了一個整型變數,以後這個變數只能存放整型類型的數 */
char b; /* 定義了一個字元型變數,以後這個變數只能存放符字元型數據 */
怎樣把常量值賦給已定義了的變數 ――用一個 = 號賦值。
例: int a; /* 定義一個整型孌量 a*/
char b; /* 定義了一個字元型變數 b*/
a=20; /* 用 = 號完成賦值,賦值後變數 a 的值此時為 20*/
b='d' /* 把常量字元 'd' 賦給變數 b ,此時變數 b 的值是字元 'd'*/
變數賦值時一種更靈活的方法 ――可以在一行上給多個相同數據類型的變數賦值,變數之間用逗號分隔。
例: int a,b,c,d; /* 定義了 4 個整型變數 */
char e,f,g; /* 定義了 3 個字元型變數 */
深入理解變數 ―― 1 ) 1 個變數必須有一個變數名。 2 )變數必須有其指定的數據類型
3 )變數一旦被定義,它就在內存中佔有一個位置,這個位置稱做該 變數的地址 。
4 )每一個變數都有其對應的值。
l 一定要牢記變數的這 4 個特性。
變數使用時的注意事項 ―― 1 )變數在使用之前一定要先定義,使用一個沒有定義的變數是錯誤的。
2 )變數必須在一個函數的開始部分定義。(這個限制在 C++ 中不存在)
例題:寫一個 2 個整數相加的程序。
/* 解題思路:求 2 個整數相加,必定要先定義 2 個變數來存放這 2 個數,另外還需要 1 個變數用來存放
相加的和,所以共需要定義 3 個整型變數 */
/* 注意每次在寫 C 程序的時候一定要注意書寫格式 */
main()
{
int a,b,c;
a=20,b=30; /* 在這里指定變數的值,因為還沒有講輸入輸出函數,只能這樣了。 */
c=a+b;
}
想一想,這樣簡單的一個題,需要知道的知識面卻不少。 用到了上面所講的哪些知識?
C語言中的庫函數――我們編寫C語言程序時要寫許多代碼,這些代碼是用基本程序語句如運算符、表達式、幾種語句結構來組成。這些語句組成了多個不同的函數,由多個函數組成一個完整的程序。實際上如果程序中的語句都要由自己來寫的話,那麼工作量是很大的了。並且有一些完成基本任務的函數如輸入輸出函數是經常需要使用的。這樣的一些常用的完成基本任務的函數有許多已經由提供編譯程序的公司為我們寫好了。這些已經寫好的函數放在TC或者BC編譯器的文件中。所謂「庫函數」,就是存放「函數」的「倉庫」。在TC中,函數的「倉庫」在哪裡呢?在TC的.\LIB目錄中。編寫程序的時候,如果我們需要使用某個庫函數,就要在這個程序開頭指明這庫函數存放在哪裡,以便讓編譯程序到這個地方去找。這個指明庫函數路徑的語句稱為「包含」語句,寫做#include。完整的寫法是:
#include <stdio.h>
#include 是包含的意思,<stdio.h> 是指明要使用的庫函數在 stdio.h這個文件裡面有說明。尖括弧<>是必須要寫的。而實際上,編譯程序在stdio.h之個文件里根據庫函數名可以在.\LIB目錄下的LIB文件里找到相關的代碼,寫進程序裡面去。使用不同的庫函數時要用不同的包含,關於怎樣使用#include,可以查看庫函數的幫助。
有了眾多的庫函數,給編寫程序帶來了很大的方便。就象做房子要用磚和瓦一樣。如果沒有磚和瓦,做房子自己要挖土燒磚,可想而知,那樣做房子的難度有多大。寫程序也是這樣,有了庫函數,在需要完成某些任務時,找到相應的庫函數調用一下就可以了,不需要自己一點一點的寫代碼。在學習編程的同時要多多了解一些庫函數的特點及用法,對編寫程序是有很大的好處的。
(在Windows下編寫程序,需要了解的「庫函數」就更多了,可以說不了解庫函數就不會編程。VC中用的是MFC,Win32中用的是API,它們都是函數庫)
先了解二個庫函數――1、scanf函數 /*格式化控制台輸入函數*/
函數原型:int scanf(control_string....); /*看上去很復雜。沒關系,以後自然會明白的*/
使用例:
void main()
{
int a,b,c; /*定義了三個整型變數*/
scanf("%d%d",&a,&b); /*從鍵盤輸入二個整數到孌量a和b中*/
c=a+b; /*把變數a與b相加的和送給變數c*/
}
下面仔細講一下scanf函數各參數的用法:
可以看到在小括弧里有二個%d,後面有二個變數a和b。二個%d的寫法為"%d%d",注意凡是這樣的符號都要寫在雙引號裡面,而變數則寫在雙引號的外面並用逗號分隔。這個%d我們稱為格式化說明符,第一個%d用於說明第一個變數a,第二個%d用於說明第二個變數b,這樣的順序是一一對應的。%d格式符說明了後面輸入的變數值是整型數。
另外注意的是二個%d是靠在一起的 %d%d,凡是這樣的寫法,在輸入數時,對於二個數之間的分隔是用「空隔鍵」來實現的。如輸入30和50這二個數形式為 30 50 如果二個%d寫成%d,%d中間有一個逗號,那麼在輸入數據時也一定要在輸入的數之間加上逗號,如 30,50。
再來看一下變數的寫法,可以看到在每一個變數名的前面都有一個&號,這個&號是取變數地址的意思,那麼&a寫在一起就是變數a的地址,&b寫在一起就是變數b的地址。
上面的scanf函數的作用就是把從鍵盤上輸入的二個整數分別送到變數a和變數b的地址裡面去。這個&號是非常重要,不要寫漏了。
scanf函數的格式說明符(格式說明符說明了下一步將讀的是什麼類型的數據)
格式碼 含義
%c 讀一單字元
%d 讀一整數
%i 讀一個浮點數
%e 讀一個浮點數
%f 讀一個浮點數
%g 讀一個浮點數
%o 讀一個八進制數
%s 讀一字元串
%x 讀一十六進制數
%p 讀一指針
%n 讀一個指針收一個等於到目前為止輸入的字元數止的整數
%u 讀一無符號整數
%[] 掃描一字元集
例:從鍵盤輸入二個字元,一個大寫,一個小寫,然後把這個小寫字元轉換成大寫,大寫字元轉換成小寫。
#include<stdio.h> /*因為在程序里用到了庫函數scanf,所以要使用包含#include<stdio.h>*/
void main()
{
char ch,chh; /*定義了二個字元型變數*/
scanf("%c%c",&ch,&chh); /*從鍵盤輸入二個字元,一個大寫,另一個小寫*/
ch=ch+32; /*大寫轉成小寫*/
chh=chh-32; /*小寫轉成大寫*/
}
2、printf函數 /*格式化輸出函數*/
函數原型:int printf(const char *control_string....);
說明:printf把變數的值或常量字元串輸出到控制台(一般是顯示屏)
使用例:
#include<stdio.h>
void main()
{
int a,b,c;
scanf("%d%d",&a,&b);
c=a+b;
printf("輸出二個整數相加的和"); /*輸出字元串常量,這里沒有用到格式化說明符*/
printf("%d",c); /*把變數c的值用整型格式輸出,這里%d是整型格式說明符*/
}
如果有幾個變數的值要輸出,用這樣的形式:printf("%d %d %d",a,b,c);
從這個printf輸出的格式中看出,每一個格式符對應一個變數,其對應順序也是一一對應的,第一個%d對應第一個變數a,以此類推。注意在printf函數中,變數前面就不要加&符號了。
注意printf函數中幾個%d之間留了一些空格,這里的用法與scanf相比有一點不同。在printf函數中格式符之間留多少空隔,輸出的時候每一個輸出的值之間就有多少空隔。如printf("%d %d %d",a,b,c);輸出則為:20 30 50 (這里的數是假設的)。如果寫為printf("%d,%d,%d",a,b,c);則輸出形式為 20,30,50
printf函數的格式符:
格式碼 格式
%c 單個字元
%d 十進制數
%i 十進制數
%e 科學法表示
%E 科學法表示
%f 十進制浮點數
%g 用%e或%f中較短的的一個(如果是%e,用小寫e)
%G 用%e或%f中較短的的一個(如果是%E,用大寫E)
%o 以八進制形式輸出
%s 字元串
%u 無符號十進制數
%x 十六進制數(小寫)
%X 十六進制數(大寫)
%p 顯示一個指針
%n 相關變數是整型指針,它所指處存放至今要寫入字元的總數
%% 列印一個%號
printf函數使用例:
1)char ss="abcdefghijk"; printf("%s",ss); /*輸出一個字元串,屏幕上顯示"abcdefghijk"*/
2)unsigned int a=65535; printf("%u",a); /*以十六進制形式輸出一個無符號數,顯示為ffff*/
3)int a=123,b=456,c=687; printf("%d\t%d\n%d",a,b,c);
輸出形式為:
123 456 /*'\t'是一個製表符,所以要移動一個製表位這么多空格數*/
687 /*'\n'是換行轉義符,在前面字元常量里講過。所以要換一行再輸出687*/
C語言基礎(05-運算符和表達式):運算符(也叫操作符)--運算符是一個表示特定的數學或邏輯操作的符號。如'+'號,表示了一個相加運算;'&&'號表示了一個邏輯『與』的運算。由運算符把需要進行運算的各個量(常量或變數)連接起來組成一個表達式。
下面要講的是標準的運算符,在C++中還有另外的一些運算符。運算符 進行的運算 所屬類別 備注
[ ] 間隔符 標點符號
( ) 間隔符 標點符號
· 直接分量選擇 雙目操作符
-> 間接分量選擇 雙目操作符
++ 前增量、後增量 單目操作符
-- 前減量、後減量 單目操作符
+ 加 雙目操作符、單目操作符
- 減 雙目操作符、單目操作符
* 1)乘 2)間接引用 雙目操作符、單目操作符
/ 除 雙目操作符
% 求余 雙目操作符
& 1)位『與』2)取地址 雙目操作符、單目操作符
! 邏輯『非』 單目操作符
&& 邏輯『與』 雙目操作符
|| 邏輯『或』 雙目操作符
<< 左移位 雙目操作符
>> 右移位 雙目操作符
< 小於 雙目操作符
> 大於 雙目操作符
== 等於 雙目操作符
!= 不等於 雙目操作符
^ 位『異或』 雙目操作符
+= 和賦值 雙目操作符
-= 差賦值 雙目操作符
*= 乘賦值 雙目操作符
/= 商賦值 雙目操作符
<<= 左移賦值 雙目操作符
>>= 右移賦值 雙目操作符
&= 按位『與』賦值 雙目操作符
^= 按位異或賦值 雙目操作符
|= 按位或賦值 雙目操作符
%= 模賦值 雙目操作符
= 賦值 雙目操作符
?: 按條件取值 雙目操作符
, 間隔符 標點符號
# 預處理符號 標點符號
## 預處理符號 標點符號
sizeof 求位元組數
~ 按位求反
| 位『或』
: 間隔符
; 間隔符
... 間隔符
要把表中的運算符仔細的分類是不容易的,因為同一個運算符,在不同的地方其含義是不同的。如*運算符,當作為乘運算時是雙目操作符(所謂雙目操作符,即運算時需要二個操作數),如3*6,那麼3與6總共是二個操作數。當作為取值運算時就是單目操作符(所謂單目操作符是只需要一個操作數)如對一個數求反:!a,這里只有一個操作數a。
要記住運算符的二個特點,一個是運算符的操作對象,另一個就是運算符的優先順序別。其中運算符的優先順序別是最不容易搞清楚和最容易出錯的地方。
在講運算符之前講一下「表達式」的概念:所謂表達式,就是用運算符把各個操作數連接成符合C語法規則的進行運算的式子。這里說的「符合C語法的規則」也很重要。如 a+b+5就是一個用算術運算符連接起來的表達式。
1、算術運算符:+、-、*、/、%
1)+、-、*、/ 分別是相加、相減、相乘、相除
2)% 求二個數運算的模。所謂求模就是求二個數相除後的余數。例:25/3的余數是1,可以說25%3的模是1。要注意的是求模運算時二個操作數必須是整數。如果求25.3/3.1這樣是不能運算的。
下面寫一個例子:
#include<stdio.h> /*程序中要用到輸入輸出庫函數,所以包含了stdio.h*/
void main()
{
int a=10,b=20,c=30; /*定義了3個整型變數,並同時進行了初始化賦值*/
a=a*b+c; /*a*b+c組成了一個算術表達式,運算後的結果為230並把值*/
/*賦給變數a*/
printf("%d",a); /*以整型格式輸出變數a的值。這里輸出230*/
a=a%b; /*進行求模運算。因為沒有餘數,最後的模為0*/
printf("%d",a); /*輸出變數a的值。這里輸出0*/
}
下面是一個要考慮運算符優先順序的例子:
#include<stdio.h>
void main()
{
int a=10,b=20,c=30;
a=c-a*b; /*這里就要考慮運算符優先順序,*運算符的優先順序比-運算符*/
/*的高,所以先進行乘運算。這里最後結果為-170*/
}
由上面這個例子看到,在一個有多個運算符連接起來的表達式中需要考慮運算符的優先順序,這個例子很簡單。關於運算符優先順序的概念其實在小學生的算術運算中就有這樣的概念了,只不過這里的運算符多了一些,要考慮的情況也就復雜了。
如果這個式子改寫一下,寫成:a=(c-a)*b;在運算時就以括弧中的運算優先。
幾個簡化的運算表達式:
在C語言的程序中,經常看到這樣的運算,如:i++;或者k--;這是運算符號的簡化寫法。
1、加1運算的簡寫
當一個變數進行加1運算時,如a=a+1;這是變數自身加1,簡寫為a++;
2、減1運算的簡寫
當一個變數進行減1運算時,如a=a-1;這是變數自身減1,簡寫為a--;
3、加1個常量運算的簡寫
當一個變數與一個常量相加時,如a=a+5;這是變數自身加5,簡寫為a+=5;
4、減一個常量運算的簡寫
當一個變數與一個常量相減時,如a=a-5;這是變數自身減5,簡寫為a-=5;
5、乘一個常量運算的簡寫
當一個變數與一個常量相乘時,如a=a*5,這是變數自身乘5,簡寫為a*=5;
6、除一個常量運算的簡寫
當一個變數與一個常量相除時,如a=a/5;這是變數自身除5,簡寫為a/=5;
運算符的結合性(或稱作關聯性)
在一個復雜的表達式中,常常有許多運算符和變數,這時就要判斷優先順序和結合性這二個因素。
例:-5+7; 這樣的一個表達式用結合性來判斷,因為運算符'-'和'+'相對於運算的數來說是『左』結合的,所以就有'-5'和'+7'所以運算的結果為 2。
通過這個例子要知道什麼是「左結合性」和「右結合性」
左結合性--變數(或常量)與左邊的運算符結合
右結合性--變數(或常量)與右邊的運算符結合
運算符的優先順序和結合性表
優先順序 運算符(高 ------→低) 結合率 運算符類型
高 ( ) [ ] -> . 從左至右 雙目運算符
! ~ ++ -- (類型) sizeof + - * & 從右至左 單目運算符
* / % 從左至右 雙目運算符
+ - 從左至右 雙目運算符
<< >> 從左至右 雙目運算符
< <= > >= 從左至右 雙目運算符
== != 從左至右 雙目運算符
& 從左至右 雙目運算符
^ 從左至右 雙目運算符
| 從左至右 雙目運算符
&& 從左至右 雙目運算符
|| 從左至右 雙目運算符
?: 從右至左 三目運算符
低 = += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= 從左至右 雙目運算符
高 -------------→ 低
從表中可以看出一個規律,凡是單目運算符都是「右結合」的,凡是雙目運算符都是「左結合」的。其中有一個?:運算符是三目運算符是右結合的,記住了這個規律,運算符的結合性也就掌握了。
如果代碼行中的運算符比較多,用括弧確定表達式的操作順序,避免使用默認的優先順序。
由於將表熟記是比較困難的,為了防止產生歧義並提高可讀性,應當用括弧確定表達式的操作順序。例如:
d = (high << 8) | low /*用括弧把需要先運算的括起來*/
if ((a | b) && (a & c)) /*用括弧把需要先運算的括起來*/
例:
下列程序輸出的結果是
#include<stdio.h>
void main()
{
int a=2;
a%=4-1;
printf("%d",a);
a+=a*=a-=a*=3;
printf("\n%d",a);
}
A. 2,0 B. 1,0
C. -1,12 D. 2,12
分析:由於%=運算符的優先順序別低於-運算,a%=4-1即是a%=3,等價於a=a%3即a=2%3=2,所以選項B和C是錯誤的。表達式a+=a*=a-=a*=3,計算時注意賦值類表達式的值和變數的值隨時被更新,計算表達式的值,開始時a=2,表達式賦值是從左至右進行的,表達a*=3使得a=6,此表達式的值也為6,於是表達式a-=a*=3相當於a-=6=6-6=0,a的值為0,後面的計算就不用做了,所以a的值最終為0。
答:A
下列語句中錯誤的是
A.x=sizeof int;
B.x=sizeof 3.14
C.printf("%d",a=a+1,b--,c+1);
D.printf("%d",++x,x++);
分析:此題的選項A的作用是測試int類型所佔內存的位元組數,因為類型符要用括弧括起來,這時缺少括弧是錯誤的。
選項B是正確的。
選項C從表面上看似乎復雜一些,但其中的a=a+1,b--,c+1是一個逗號表達式,C語言允許使用這種表達式所以D也是正確的。
答案:A
下面的語句中,符合C語言語法的賦值語句是
A.a=7+b+c=a+7; B.a=7+b++=a+7;
C.a=7+b,b++,a+7; D.a=7+b;c=a+7;
分析:一般情況下,表達式不能放在賦值號的左邊,所