‘壹’ c语言的数据结构和程序设计
数据结构
数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。数据结构在计算机科学界至今没有标准的定义。个人根据各自的理解的不同而有不同的表述方法: Sartaj Sahni 在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对象,以及存在于该对象的实例和组成实例的数据元素之间的各种联系。这些联系可以通过定义相关的函数来给出。”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。 Clifford A.Shaffer 在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是 ADT(抽象数据类型 Abstract Data Type) 的物理实现。” Lobert L.Kruse 在《数据结构与程序设计》一书中,将一个数据结构的设计过程分成抽象层、数据结构层和实现层。其中,抽象层是指抽象数据类型层,它讨论数据的逻辑结构及其运算,数据结构层和实现层讨论一个数据结构的表示和在计算机内的存储细节以及运算的实现。
重要意义
一般认为,一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的。对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构;数据必须在计算机内存储,数据的存储结构是数据结构的实现形式,是其在计算机内的表示;此外讨论一个数据结构必须同时讨论在该类数据上执行的运算才有意义。 在许多类型的程序的设计中,数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。许多大型系统的构造经验表明,系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候,确定了数据结构后,算法就容易得到了。有些时候事情也会反过来,我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。不论哪种情况,选择合适的数据结构都是非常重要的。 选择了数据结构,算法也随之确定,是数据而不是算法是系统构造的关键因素。这种洞见导致了许多种软件设计方法和程序设计语言的出现,面向对象的程序设计语言就是其中之一。
研究内容 在计算机科学中,数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象(数据元素)以及它们之间的关系和运算等的学科,而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。
“数据结构”作为一门独立的课程在国外是从1968年才开始设立的。 1968年美国唐•欧•克努特教授开创了数据结构的最初体系,他所着的《计算机程序设计技巧》第一卷《基本算法》是第一本较系统地阐述数据的逻辑结构和存储结构及其操作的着作。“数据结构”在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。数据结构这一门课的内容不仅是一般程序设计(特别是非数值性程序设计)的基础,而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序的重要基础。
计算机是一门研究用计算机进行信息表示和处理的科学。这里面涉及到两个问题:信息的表示,信息的处理 。
而信息的表示和组织又直接关系到处理信息的程序的效率。随着计算机的普及,信息量的增加,信息范围的拓宽,使许多系统程序和应用程序的规模很大,结构又相当复杂。因此,为了编写出一个“好”的程序,必须分析待处理的对象的特征及各对象之间存在的关系,这就是数据结构这门课所要研究的问题。众所周知,计算机的程序是对信息进行加工处理。在大多数情况下,这些信息并不是没有组织,信息(数据)之间往往具有重要的结构关系,这就是数据结构的内容。数据的结构,直接影响算法的选择和效率。 计算机解决一个具体问题时,大致需要经过下列几个步骤:首先要从具体问题中抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此数学模型的算法(Algorithm),最后编出程序、进行测试、调整直至得到最终解答。寻求数学模型的实质是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。计算机算法与数据的结构密切相关,算法无不依附于具体的数据结构,数据结构直接关系到算法的选择和效率。运算是由计算机来完成,这就要设计相应的插入、删除和修改的算法 。也就是说,数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各种运算的算法。 数据是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并由计算机程序处理的符号的总称。
数据元素是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体考虑。一个数据元素由若干个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。有两类数据元素:一类是不可分割的原子型数据元素,如:整数"5",字符 "N" 等;另一类是由多个款项构成的数据元素,其中每个款项被称为一个数据项。例如描述一个学生的信息的数据元素可由下列6个数据项组成。其中的出身日期又可以由三个数据项:"年"、"月"和"日"组成,则称"出身日期"为组合项,而其它不可分割的数据项为原子项。
关键字指的是能识别一个或多个数据元素的数据项。若能起唯一识别作用,则称之为 "主" 关键字,否则称之为 "次" 关键字。
数据对象是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。数据对象可以是有限的,也可以是无限的。
数据处理是指对数据进行查找、插入、删除、合并、排序、统计以及简单计算等的操作过程。在早期,计算机主要用于科学和工程计算,进入八十年代以后,计算机主要用于数据处理。据有关统计资料表明,现在计算机用于数据处理的时间比例达到80%以上,随着时间的推移和计算机应用的进一步普及,计算机用于数据处理的时间比例必将进一步增大。
分类
数据结构是指同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系。数据结构分别为逻辑结构、存储结构(物理结构)和数据的运算。数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述,有时就把逻辑结构简称为数据结构。逻辑结构形式地定义为(K,R)(或(D,S)),其中,K是数据元素的有限集,R是K上的关系的有限集。
数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构:集合、线性结构、树形结构、图状结构(网状结构)。树形结构和图形结构全称为非线性结构。集合结构中的数据元素除了同属于一种类型外,别无其它关系。线性结构中元素之间存在一对一关系,树形结构中元素之间存在一对多关系,图形结构中元素之间存在多对多关系。在图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。
数据结构在计算机中的表示(映像)称为数据的物理(存储)结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。数据元素之间的关系有两种不同的表示方法:顺序映象和非顺序映象,并由此得到两种不同的存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储方法:它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法,通常借助于程序设计语言中的数组来实现。链接存储方法:它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构,链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现。索引存储方法:除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。散列存储方法:就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。
数据结构中,逻辑上(逻辑结构:数据元素之间的逻辑关系)可以把数据结构分成线性结构和非线性结构。线性结构的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构,线性表的链式存储结构是一种顺序存取的存储结构。线性表若采用链式存储表示时所有结点之间的存储单元地址可连续可不连续。逻辑结构与数据元素本身的形式、内容、相对位置、所含结点个数都无关。
数据结构与算法
算法的设计取决于数据(逻辑)结构,而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现为了全面的反映一个数据的逻辑结构,他在存储器中的映象包括两方面内容,及数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法,如检索、插入、删除、更新的排序等。
数据的运算是数据结构的一个重要方面,讨论任一种数据结构时都离不开都离不开对该结构上的数据运算及其实现算法的讨论。
数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组:
Data-Structure=(D,S)
其中:D是数据元素的有限集,S是D上关系的有限集。
数据结构不同于数据类型,也不同于数据对象,它不仅要描述数据类型的数据对象,而且要描述数据对象各元素之间的相互关系。
数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。数据类型可分为两类:原子类型、结构类型。一方面,在程序设计语言中,每一个数据都属于某种数据类型。类型明显或隐含地规定了数据的取值范围、存储方式以及允许进行的运算。可以认为,数据类型是在程序设计中已经实现了的数据结构。另一方面,在程序设计过程中,当需要引入某种新的数据结构时,总是借助编程语言所提供的数据类型来描述数据的存储结构。
计算机中表示数据的最小单位是二进制数的一位,叫做位。我们用一个由若干位组合起来形成的一个位串表示一个数据元素,通常称这个位串为元素或结点。当数据元素由若干数据项组成时,位串中对应于各个数据项的子位串称为数据域。元素或结点可看成是数据元素在计算机中的映象。 一个软件系统框架应建立在数据之上,而不是建立在操作之上。一个含抽象数据类型的软件模块应包含定义、表示、实现三个部分。 对每一个数据结构而言,必定存在与它密切相关的一组操作。若操作的种类和数目不同,即使逻辑结构相同,数据结构能起的作用也不同。
不同的数据结构其操作集不同,但下列操作必不可缺:1,结构的生成;2.结构的销毁;3,在结构中查找满足规定条件的数据元素;4,在结构中插入新的数据元素; 5,删除结构中已经存在的数据元素; 6,遍历。
抽象数据类型:一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。抽象数据类型实际上就是对该数据结构的定义。因为它定义了一个数据的逻辑结构以及在此结构上的一组算法。抽象数据类型可用以下三元组表示:(D,S,P)。D是数据对象,S是D上的关系集,P是对D的基本操作集。ADT的定义为: ADT 抽象数据类型名{ 数据对象:(数据元素集合) 数据关系:(数据关系二元组结合) 基本操作:(操作函数的罗列) } ADT 抽象数据类型名;
抽象数据类型有两个重要特性: 数据抽象
用ADT描述程序处理的实体时,强调的是其本质的特征、其所能完成的功能以及它和外部用户的接口(即外界使用它的方法)。 数据封装 将实体的外部特性和其内部实现细节分离,并且对外部用户隐藏其内部实现细节。
数据(Data)是信息的载体,它能够被计算机识别、存储和加工处理。它是计算机程序加工的原料,应用程序处理各种各样的数据。计算机科学中,所谓数据就是计算机加工处理的对象,它可以是数值数据,也可以是非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数,主要用于工程计算、科学计算和商务处理等;非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。数据元素(Data Element)是数据的基本单位。在不同的条件下,数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。例如,学生信息检索系统中学生信息表中的一个记录等,都被称为一个数据元素。
有时,一个数据元素可由若干个数据项(Data Item)组成,例如,学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。这些数据项可以分为两种:一种叫做初等项,如学生的性别、籍贯等,这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位;另一种叫做组合项,如学生的成绩,它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常,在解决实际应用问题时是把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的。
数据对象(Data Object)或数据元素类(Data Element Class)是具有相同性质的数据元素的集合。在某个具体问题中,数据元素都具有相同的性质(元素值不一定相等),属于同一数据对象(数据元素类),数据元素是数据元素类的一个实例。例如,在交通咨询系统的交通网中,所有的顶点是一个数据元素类,顶点A和顶点B各自代表一个城市,是该数据元素类中的两个实例,其数据元素的值分别为A和B。 数据结构(Data Structure)是指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。在任何问题中,数据元素之间都不会是孤立的,在它们之间都存在着这样或那样的关系,这种数据元素之间的关系称为结构。根据数据元素间关系的不同特性,通常有下列四类基本的结构:
⑴集合结构。该结构的数据元素间的关系是“属于同一个集合”。
⑵线性结构。该结构的数据元素之间存在着一对一的关系。
⑶树型结构。该结构的数据元素之间存在着一对多的关系。
⑷图形结构。该结构的数据元素之间存在着多对多的关系,也称网状结构。 从上面所介绍的数据结构的概念中可以知道,一个数据结构有两个要素。一个是数据元素的集合,另一个是关系的集合。在形式上,数据结构通常可以采用一个二元组来表示。
数据结构的形式定义为:数据结构是一个二元组
Data_Structure =(D,R)
其中,D是数据元素的有限集,R是D上关系的有限集。 线性结构的特点是数据元素之间是一种线性关系,数据元素“一个接一个的排列”。在一个线性表中数据元素的类型是相同的,或者说线性表是由同一类型的数据元素构成的线性结构。在实际问题中线性表的例子是很多的,如学生情况信息表是一个线性表:表中数据元素的类型为学生类型; 一个字符串也是一个线性表:表中数据元素的类型为字符型,等等。
线性表是最简单、最基本、也是最常用的一种线性结构。 线性表是具有相同数据类型的n(n>=0)个数据元素的有限序
列,通常记为:
(a1,a2,… ai-1,ai,ai+1,…an)
其中n为表长, n=0 时称为空表。 它有两种存储方法:顺序存储和链式存储,它的主要基本操作是插入、删除和检索等。
常用数据结构数组 (Array) 在程序设计中,为了处理方便, 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在C语言中, 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素,这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同,数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。
栈 (Stack) 是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。
队列 (Queue) 一种特殊的线性表,它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。
链表 (Linked List) 是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。
树 (Tree) 是包含n(n>0)个结点的有穷集合K,且在K中定义了一个关系N,N满足 以下条件: (1)有且仅有一个结点 k0,他对于关系N来说没有前驱,称K0为树的根结点。简称为根(root)。 (2)除K0外,k中的每个结点,对于关系N来说有且仅有一个前驱。
(3)K中各结点,对关系N来说可以有m个后继(m>=0)。
图 (Graph) 图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中,为了与树形结构加以区别,在图结构中常常将结点称为顶点,边是顶点的有序偶对,若两个顶点之间存在一条边,就表示这两个顶点具有相邻关系。
堆 (Heap) 在计算机科学中,堆是一种特殊的树形数据结构,每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。
散列表 (Hash) 若结构中存在关键字和K相等的记录,则必定在f(K)的存储位置上。由此,不需比较便可直接取得所查记录。称这个对应关系f为散列函数(Hash function),按这个思想建立的表为散列表。
‘贰’ 咋写C语言实验报告
c(c++)上机实验报告格式:
⒈ 实验目的
(1) 了解在具体的语言环境下如何编辑、编译、连接和运行一个 C 程序。
⑵ 通过运行简单的 C 程序,初步了解 C 源程序的特点。
⑶ 掌握 C 语言数据类型,熟悉如何定义一个整型、字符型和实型的变量,以及对它们赋值的方法。
⑷ 掌握不同的类型数据之间赋值的规律。
⑸ 学会使用 C 的有关算术运算符,以及包含这些运算符的表达式,特别是自加(++)和自减(--)运算符的使用。
2.实验内容和步骤
⑴ 检查所用的计算机系统是否已安装了 C 编译系统并确定他所在的子目录。
⑵ 进入所用的集成环境。
⑶ 熟悉集成环境的界面和有关菜单的使用方法。
⑷ 输入并运行一个简单的、正确的程序。
⒊ 实验题目
⑴ 输入下面的程序
# include “stdio.h” void main()
{ printf(“This is a c program. ”); }
‘叁’ C语言单元测试有哪些框架,且哪些比较好用
目前在用google test,比较好用的测试工具,对于单元测试来说完全可以满足了。能够记录测试结果,能够进行冒烟测试等。而且代码是开源的,可以根据自己的需要修改源代码。
‘肆’ C语言的编写工具、编译软件、初学者(c语言编程工具)
C语言是一门历史很长的编程语言,其编译器和开发工具也多种多样,其开发工具包括编译器,现举几个开发工具供大家选择,当然也要根据自己的操作系统来选择适合自己的开发工具。
好多刚开始接触c语言的朋友都想知道用上面软件开发c语言比较好,一般来说微软的东西肯定是最好的,更适合新手学习,等上手了就可以接触别的软件了。
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,由于C语言比较成熟,所以编程环境很多。建议使用MicrosoftVisualC。
在Windows下做软件开发,编译器的首选当然是VisualStudio,目前微软也有免费的MicrosoftVisualC2008Express版本可供下载和使用。但是,如果考虑做跨平台的软件,选择g作为编译器无疑是明智的,无论Linux,MacOSX还是其他的Unix变体,大多选用g作为编译器,所以,选择g作为编译器能够让你的软件提前通过编译器的验证,能够更容易的在不同平台上通过编译。TDMGCC项目已经帮助大家测试并整合了Windows平台下的g安装工具TDMGCCOn-DemandInstaller,大家可以根据需要选择下载并安装那些工具包。安装完成后,需要修改环境变量,将安装目录加入PATH搜索路径中。
1、TC2.0:Borland公司的产品,在dos界面下编译运行,小巧、灵活,但是不能使用鼠标,界面如下:
菜单命令是alt菜单项的第一个字母,可以调试,在第一次用的时候,可以需要配置一下目录,如下:
第一次使用可能感觉不舒服(鼠标不能用的缘故),慢慢熟悉一段时间,就没事了,当初在学校学习考试都是这个环境。
2、win-TC:在tc2.0的基础上加上了界面,能够使用鼠标,具有语法高亮,可以嵌入汇编等特点,对新手一些,拜托了不能用鼠标的困难。编写完源代码,进行编译运行即可辩闷,软件比较容易上手。
3、dev-C:是windows下一款开发c/c的开发环境,使用g为编译器,遵循标准,功能比较强大,语法高亮态灶源,可以进行单步调试(这对排除错误很重要),进行断点设置等功能,遵循C标准,是一款很强大的开发工具。
4、VC,微软的产品,编译器,链接器,运行,调试等功能于一体的强大开发工具,特点是功能十分强大,对于新手来说需要一段时间去摸索
c语言编程软件(支持win7/win8)是一款支持多语言开发的开发系统。c语言编程软件(支持win7/win8)同时支持c语言,c以及vb语言的开发,软件能很好的兼容win7以及win8,用户只需设置软件兼容性,把它设为win98,winxp等等。
为大家提供的c语言编程软件为vc6.0。VC6.0是Microsoft公司推出的一个基于Windows系统平台、可视化的集成开发环境,它的源程序按C语言的要求编写,并加入了微软提供的功能强大的MFC(MicrosoftFoundationClass)类库。
c语言编程软件(支持win7/win8)的MFC类库中封装了大部分WindowsAPI函数和Windows控件,它包含的功能涉及到整个Windows操作系统。MFC不仅给用户提供了Windows图形环境下应用程序的框架,而且还提供了创建应用程序的组件,这样,开发人员不必从头设计创建和管理一个标准Windows应用程序所需的程序,而是从一个比较高的起点编程,故节省了大量的时间。另外,它提供了大量的代码,指导帆态用户编程时实现某些技术和功能。因此,使用VC提供的高度可视化的应用程序开发工具和MFC类库,可使应用程序开发变得简单。
‘伍’ 求助,关于c语言的。
C语言基础(01-引言及预备知识): C语言是一门功能强大的编程语言,它也是C++语言的基础。C语言属于中级语言。这里所说的中级是相对于计算机的底层硬件而言的。汇编语言是最低级的语言,它可以直接与硬件打交道。高级语言有Pascal、Basic、Fortran等等。高级语言的一条语句对应低级语言的很多条语句,任何高级语言编写的程序都要经过编译程序的编译、连接才能成为可以运行的程序。编译连接的过程也就是把高级语言翻译成机器语言(二进制机器码)的过程,而汇编语言是基本上与机器语言一 一对应的一种语言。这个翻译过程是由编译程序自动完成的。把C语言定为中级语言是有它的道理的,因为C语言既有汇编语言的存取底层硬件的能力,又具有高级语言的许多特点。熟练掌握了C语言,学习其它的各种编程语言应该是很轻松的了。
C语言的书写格式:
1) 一个C语言编写的源程序,必定有一个主程序(称为main()函数,在C语言中子程序称为“函数”(当然,不要理解成为数学里面的“函数”)。但是决不能有一个以上的main函数(即只能有一个)。
2) 函数语句块用‘{’括号开始, 以‘}’反括号结束。这样的花括号必须成对出现。
3) 表达式写在小括号里面,以‘(’括号开始,以‘)’反括号结束。
4) 函数不能嵌套,即函数里面不能再套函数。(每一个函数是完成一个特定功能的函数模块)
C语言的组成:
C语言是由许多函数组成的。其中只有一个主函数(main()函数)。C程序执行时总是从main函数的‘{’处开始,至main函数的反大括号'}'处结束。当然还有其它一些规则,这将在以后的学习中去熟悉它。
C语言的书写规则:
C语言在书写时有它自身的特点:书写格式比较自由,在一行里可以写多条语句,一个语句也可以分写在多行上。虽然如此,在书写源程序时还是要注意哪些可以自由书写,而哪些必须要按照书写规则来书写。
几条规则写在下面:
1) 一行内可以写几个语句,建议一行不超过两条语句;
2) 一条语句可以写在多行上;
3) C语句不需要写行标号;
4) 每条语句及数据定义的后面要写上分号以表示该语句结束;
5) C语言中注释用 /* */来表示;
6) 建议书写时采用缩进格式;
7) 花括号、小括号都是成对出现的。
一个最简单的C程序的编写:
/* 程序代码*/ /* 注释部分*/
main() /*main是主函数名。紧跟在main后面的括号是放参数的。
括号里面为空说明main函数不需要参数*/
{ /*正写的大花括号表示main函数从这里开始*/
} /*反写的大花括号表示main函数到这里结束*/
说明:由于是一个演示程序,在函数体内并没有任何可以执行的语句,也就是这个程序什么事也不做。
这个程序就是这么简单: 写在一行上就是 main() { }
你在TC的编辑环境下把这段代码输入进去,按F9键编译连接,按CTRL_F5运行,一定很正常。但是什么结果也不会有,因为在main函数里面什么代码也没有。
下面再举一个可以向屏幕上输出一条信息的例子:
main()
{
printf("这就是C语言编写的程序!"); /*这一条语句的作用是向屏幕输出一条信息
”这就是C语言编写的程序!"*/
}
在这个程序中,main函数只有一条语句:printf("这就是C语言编写的程序!");这个语句的作用是向屏幕输出一个字符串。有关这个语句的知识以后再讲。现在要注意的是一个C语言程序的框架是怎样组成的。
C语言程序的几种文件格式:
1、 源程序---在TC集成环境中输入的程序文本称为源程序。源程序是一种文本文件。它是我们看得见并认识的一种文件。其扩展名为.C。例如你把文件保存为TEST,那么在磁盘上应看得到TEST.C这个文件。这样的文件可以用记事本打开。
2、二进制文件---写完了源程序后接着要做的是编译这个文件。在TC集成环境里是按ALT_F9键,编译后生成了一个二进制文件,这个二进制文件名为TEST.OBJ,也就是扩展名为OBJ的目标文件。
3、运行文件---最后一步是make(或Link),在TC集成环境里是按F9键Make之后生成了一个可以在DOS下运行的文件,其扩展名为EXE。如TEST.EXE。这个EXE文件是由第2步中的OBJ文件生成的。OBJ文件虽然是二进制文件,而电脑又是可以运行二进制文件的,为什么还要把OBJ文件Link为EXE文件才能运行?这里的知识就比较多了,这里不能多讲。但是要明白一点,在DOS下仅仅有了一个二进制文件还不能运行,因为操作系统要把这些二进制文件加以规划,把相应的数据、程序代码放到应该放的内存位置,这样的经过严密规划和组织好了的二进制文件才能运行。而这些只有在生成的EXE文件里面才做完了这些工作。
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作业题:
1、下列程序中格式错在( )处。
A. main() B. int a,b,z;
C. a=2:b=3; D. z=a+b;
分析:A,B,D 没有错误。 C 中在a=2后面应该是分号而不应是":"号
答: C
2、C语言允许将一条语句写在两行上,下列语句不正确的是
A. int a,
B;
B. int a
,b;
C. int
a,b
D. int a,b
;
分析:C语言规定可以在语句中的任何一个分隔符或空格处换行。上面4个选项中D.有问题因为在D.中第一行的最后没有分隔符,而第二行只有一个分号,可以看做一个语句。所以D中的错误为:第一行是一个独立的语句,但是少了一个分号。
答: D
3. C语言的一行写不下时,可以
A. 用逗号换行 B. 用分号换行
C. 在任意一空格处换行 D. 用回车符换行
分析:C语言可以在任何一个分隔符或空格处换行,所以此题的正确答案是 C
答: C
4. 下列程序段中,哪一个是错误的注释方法?
A. #in/*包含*/clude<stdio.h>
void main()
{
}
B. #include<stdio.h>
void main/* */(/*主函数*/)
{
}
C. #include<stdio.h>
void main()
{ int x/*初始化*/=10;
/*打印*/printf("%d",x);
}
D. #include<stdio.h>
void main()
{
int x=10;
printf("%d",x);
/*打印x的值*”*=10*/
}
分析:根据C语言的规定:注释不能插在标识符的中间,在其它有分隔符的地方都可以插入注释,上面四个程序段中只有A是将注释插入在标识符的中间了。所以A是错误的。
答: A
5. C语言程序是由( )组成的?
答:C程序是由函数组成的。
6. C程序运行时,运行的是什么文件?
数据的类型:
在程序中要处理大量的数据,把这些数据按其特点分为几种基本的数据类型,它们分别是:
1 、整型 2 、字符型 3 、实型
还有其它的一些扩展的数据类型,但是开始学习时要先熟悉这三种基本数据类型。
在 C 语言中这几种数据类型用符号表示如下:
整型数据类型 int /* 一般指可以运算的数,如自然数就是整型数据类型 */
字符数据类型 char /* 一般指文字,如英文字母;字符类型的 '1''2''3''4' 等 */
实型 float /* 也称作浮点型,记住 float 类型的数都是有小数位的,如 425.23*/
常量和变量:
常量――程序运行过程中其值不变的量,如一个整数 134, 一个字符 ‘a'
变量――程序运行过程中其值可以变化的量,如 int a; char b; 那么 a 和 b 都是变量。
符号常量 ――用一个“符号”来表示的一个“常量”称为“符号常量”。
符号常量有什么好处 ――在给符号常量命名的时候,按习惯取的名字与实际上的含义相符,可以“见名识意”;另外在需要修改常量的值的时候,只需要修改符号常量的定义部分即可,非常方便。
符号常量的定义方法 ―― #define 符号 常量
例: #define NUMBER 30 /* 定义了一个符号常量,在这里是用符号 NUMBER 表示整数 30 ,以后在程序里就可以
用符号 NUMBER 代替整数 30 进行运算 */
main()
{
int a=20; /* 把常量 20 赋给整型变量 a*/
int c; /* 定义了整型变量 c*/
c=NUMBER+a; /* 变量 c 的值此时为 50 ,符号常量 NUMBER 参与了运算 */
}
变量的定义方法 ――在变量的名字前面加上一个变量的数据类型,以说明已定义的变量可以用来存放什么样类型的数据。
例: int a; /* 定义了一个整型变量,以后这个变量只能存放整型类型的数 */
char b; /* 定义了一个字符型变量,以后这个变量只能存放符字符型数据 */
怎样把常量值赋给已定义了的变量 ――用一个 = 号赋值。
例: int a; /* 定义一个整型娈量 a*/
char b; /* 定义了一个字符型变量 b*/
a=20; /* 用 = 号完成赋值,赋值后变量 a 的值此时为 20*/
b='d' /* 把常量字符 'd' 赋给变量 b ,此时变量 b 的值是字符 'd'*/
变量赋值时一种更灵活的方法 ――可以在一行上给多个相同数据类型的变量赋值,变量之间用逗号分隔。
例: int a,b,c,d; /* 定义了 4 个整型变量 */
char e,f,g; /* 定义了 3 个字符型变量 */
深入理解变量 ―― 1 ) 1 个变量必须有一个变量名。 2 )变量必须有其指定的数据类型
3 )变量一旦被定义,它就在内存中占有一个位置,这个位置称做该 变量的地址 。
4 )每一个变量都有其对应的值。
l 一定要牢记变量的这 4 个特性。
变量使用时的注意事项 ―― 1 )变量在使用之前一定要先定义,使用一个没有定义的变量是错误的。
2 )变量必须在一个函数的开始部分定义。(这个限制在 C++ 中不存在)
例题:写一个 2 个整数相加的程序。
/* 解题思路:求 2 个整数相加,必定要先定义 2 个变量来存放这 2 个数,另外还需要 1 个变量用来存放
相加的和,所以共需要定义 3 个整型变量 */
/* 注意每次在写 C 程序的时候一定要注意书写格式 */
main()
{
int a,b,c;
a=20,b=30; /* 在这里指定变量的值,因为还没有讲输入输出函数,只能这样了。 */
c=a+b;
}
想一想,这样简单的一个题,需要知道的知识面却不少。 用到了上面所讲的哪些知识?
C语言中的库函数――我们编写C语言程序时要写许多代码,这些代码是用基本程序语句如运算符、表达式、几种语句结构来组成。这些语句组成了多个不同的函数,由多个函数组成一个完整的程序。实际上如果程序中的语句都要由自己来写的话,那么工作量是很大的了。并且有一些完成基本任务的函数如输入输出函数是经常需要使用的。这样的一些常用的完成基本任务的函数有许多已经由提供编译程序的公司为我们写好了。这些已经写好的函数放在TC或者BC编译器的文件中。所谓“库函数”,就是存放“函数”的“仓库”。在TC中,函数的“仓库”在哪里呢?在TC的.\LIB目录中。编写程序的时候,如果我们需要使用某个库函数,就要在这个程序开头指明这库函数存放在哪里,以便让编译程序到这个地方去找。这个指明库函数路径的语句称为“包含”语句,写做#include。完整的写法是:
#include <stdio.h>
#include 是包含的意思,<stdio.h> 是指明要使用的库函数在 stdio.h这个文件里面有说明。尖括号<>是必须要写的。而实际上,编译程序在stdio.h之个文件里根据库函数名可以在.\LIB目录下的LIB文件里找到相关的代码,写进程序里面去。使用不同的库函数时要用不同的包含,关于怎样使用#include,可以查看库函数的帮助。
有了众多的库函数,给编写程序带来了很大的方便。就象做房子要用砖和瓦一样。如果没有砖和瓦,做房子自己要挖土烧砖,可想而知,那样做房子的难度有多大。写程序也是这样,有了库函数,在需要完成某些任务时,找到相应的库函数调用一下就可以了,不需要自己一点一点的写代码。在学习编程的同时要多多了解一些库函数的特点及用法,对编写程序是有很大的好处的。
(在Windows下编写程序,需要了解的“库函数”就更多了,可以说不了解库函数就不会编程。VC中用的是MFC,Win32中用的是API,它们都是函数库)
先了解二个库函数――1、scanf函数 /*格式化控制台输入函数*/
函数原型:int scanf(control_string....); /*看上去很复杂。没关系,以后自然会明白的*/
使用例:
void main()
{
int a,b,c; /*定义了三个整型变量*/
scanf("%d%d",&a,&b); /*从键盘输入二个整数到娈量a和b中*/
c=a+b; /*把变量a与b相加的和送给变量c*/
}
下面仔细讲一下scanf函数各参数的用法:
可以看到在小括号里有二个%d,后面有二个变量a和b。二个%d的写法为"%d%d",注意凡是这样的符号都要写在双引号里面,而变量则写在双引号的外面并用逗号分隔。这个%d我们称为格式化说明符,第一个%d用于说明第一个变量a,第二个%d用于说明第二个变量b,这样的顺序是一一对应的。%d格式符说明了后面输入的变量值是整型数。
另外注意的是二个%d是靠在一起的 %d%d,凡是这样的写法,在输入数时,对于二个数之间的分隔是用“空隔键”来实现的。如输入30和50这二个数形式为 30 50 如果二个%d写成%d,%d中间有一个逗号,那么在输入数据时也一定要在输入的数之间加上逗号,如 30,50。
再来看一下变量的写法,可以看到在每一个变量名的前面都有一个&号,这个&号是取变量地址的意思,那么&a写在一起就是变量a的地址,&b写在一起就是变量b的地址。
上面的scanf函数的作用就是把从键盘上输入的二个整数分别送到变量a和变量b的地址里面去。这个&号是非常重要,不要写漏了。
scanf函数的格式说明符(格式说明符说明了下一步将读的是什么类型的数据)
格式码 含义
%c 读一单字符
%d 读一整数
%i 读一个浮点数
%e 读一个浮点数
%f 读一个浮点数
%g 读一个浮点数
%o 读一个八进制数
%s 读一字符串
%x 读一十六进制数
%p 读一指针
%n 读一个指针收一个等于到目前为止输入的字符数止的整数
%u 读一无符号整数
%[] 扫描一字符集
例:从键盘输入二个字符,一个大写,一个小写,然后把这个小写字符转换成大写,大写字符转换成小写。
#include<stdio.h> /*因为在程序里用到了库函数scanf,所以要使用包含#include<stdio.h>*/
void main()
{
char ch,chh; /*定义了二个字符型变量*/
scanf("%c%c",&ch,&chh); /*从键盘输入二个字符,一个大写,另一个小写*/
ch=ch+32; /*大写转成小写*/
chh=chh-32; /*小写转成大写*/
}
2、printf函数 /*格式化输出函数*/
函数原型:int printf(const char *control_string....);
说明:printf把变量的值或常量字符串输出到控制台(一般是显示屏)
使用例:
#include<stdio.h>
void main()
{
int a,b,c;
scanf("%d%d",&a,&b);
c=a+b;
printf("输出二个整数相加的和"); /*输出字符串常量,这里没有用到格式化说明符*/
printf("%d",c); /*把变量c的值用整型格式输出,这里%d是整型格式说明符*/
}
如果有几个变量的值要输出,用这样的形式:printf("%d %d %d",a,b,c);
从这个printf输出的格式中看出,每一个格式符对应一个变量,其对应顺序也是一一对应的,第一个%d对应第一个变量a,以此类推。注意在printf函数中,变量前面就不要加&符号了。
注意printf函数中几个%d之间留了一些空格,这里的用法与scanf相比有一点不同。在printf函数中格式符之间留多少空隔,输出的时候每一个输出的值之间就有多少空隔。如printf("%d %d %d",a,b,c);输出则为:20 30 50 (这里的数是假设的)。如果写为printf("%d,%d,%d",a,b,c);则输出形式为 20,30,50
printf函数的格式符:
格式码 格式
%c 单个字符
%d 十进制数
%i 十进制数
%e 科学法表示
%E 科学法表示
%f 十进制浮点数
%g 用%e或%f中较短的的一个(如果是%e,用小写e)
%G 用%e或%f中较短的的一个(如果是%E,用大写E)
%o 以八进制形式输出
%s 字符串
%u 无符号十进制数
%x 十六进制数(小写)
%X 十六进制数(大写)
%p 显示一个指针
%n 相关变量是整型指针,它所指处存放至今要写入字符的总数
%% 打印一个%号
printf函数使用例:
1)char ss="abcdefghijk"; printf("%s",ss); /*输出一个字符串,屏幕上显示"abcdefghijk"*/
2)unsigned int a=65535; printf("%u",a); /*以十六进制形式输出一个无符号数,显示为ffff*/
3)int a=123,b=456,c=687; printf("%d\t%d\n%d",a,b,c);
输出形式为:
123 456 /*'\t'是一个制表符,所以要移动一个制表位这么多空格数*/
687 /*'\n'是换行转义符,在前面字符常量里讲过。所以要换一行再输出687*/
C语言基础(05-运算符和表达式):运算符(也叫操作符)--运算符是一个表示特定的数学或逻辑操作的符号。如'+'号,表示了一个相加运算;'&&'号表示了一个逻辑‘与’的运算。由运算符把需要进行运算的各个量(常量或变量)连接起来组成一个表达式。
下面要讲的是标准的运算符,在C++中还有另外的一些运算符。运算符 进行的运算 所属类别 备注
[ ] 间隔符 标点符号
( ) 间隔符 标点符号
· 直接分量选择 双目操作符
-> 间接分量选择 双目操作符
++ 前增量、后增量 单目操作符
-- 前减量、后减量 单目操作符
+ 加 双目操作符、单目操作符
- 减 双目操作符、单目操作符
* 1)乘 2)间接引用 双目操作符、单目操作符
/ 除 双目操作符
% 求余 双目操作符
& 1)位‘与’2)取地址 双目操作符、单目操作符
! 逻辑‘非’ 单目操作符
&& 逻辑‘与’ 双目操作符
|| 逻辑‘或’ 双目操作符
<< 左移位 双目操作符
>> 右移位 双目操作符
< 小于 双目操作符
> 大于 双目操作符
== 等于 双目操作符
!= 不等于 双目操作符
^ 位‘异或’ 双目操作符
+= 和赋值 双目操作符
-= 差赋值 双目操作符
*= 乘赋值 双目操作符
/= 商赋值 双目操作符
<<= 左移赋值 双目操作符
>>= 右移赋值 双目操作符
&= 按位‘与’赋值 双目操作符
^= 按位异或赋值 双目操作符
|= 按位或赋值 双目操作符
%= 模赋值 双目操作符
= 赋值 双目操作符
?: 按条件取值 双目操作符
, 间隔符 标点符号
# 预处理符号 标点符号
## 预处理符号 标点符号
sizeof 求字节数
~ 按位求反
| 位‘或’
: 间隔符
; 间隔符
... 间隔符
要把表中的运算符仔细的分类是不容易的,因为同一个运算符,在不同的地方其含义是不同的。如*运算符,当作为乘运算时是双目操作符(所谓双目操作符,即运算时需要二个操作数),如3*6,那么3与6总共是二个操作数。当作为取值运算时就是单目操作符(所谓单目操作符是只需要一个操作数)如对一个数求反:!a,这里只有一个操作数a。
要记住运算符的二个特点,一个是运算符的操作对象,另一个就是运算符的优先级别。其中运算符的优先级别是最不容易搞清楚和最容易出错的地方。
在讲运算符之前讲一下“表达式”的概念:所谓表达式,就是用运算符把各个操作数连接成符合C语法规则的进行运算的式子。这里说的“符合C语法的规则”也很重要。如 a+b+5就是一个用算术运算符连接起来的表达式。
1、算术运算符:+、-、*、/、%
1)+、-、*、/ 分别是相加、相减、相乘、相除
2)% 求二个数运算的模。所谓求模就是求二个数相除后的余数。例:25/3的余数是1,可以说25%3的模是1。要注意的是求模运算时二个操作数必须是整数。如果求25.3/3.1这样是不能运算的。
下面写一个例子:
#include<stdio.h> /*程序中要用到输入输出库函数,所以包含了stdio.h*/
void main()
{
int a=10,b=20,c=30; /*定义了3个整型变量,并同时进行了初始化赋值*/
a=a*b+c; /*a*b+c组成了一个算术表达式,运算后的结果为230并把值*/
/*赋给变量a*/
printf("%d",a); /*以整型格式输出变量a的值。这里输出230*/
a=a%b; /*进行求模运算。因为没有余数,最后的模为0*/
printf("%d",a); /*输出变量a的值。这里输出0*/
}
下面是一个要考虑运算符优先级的例子:
#include<stdio.h>
void main()
{
int a=10,b=20,c=30;
a=c-a*b; /*这里就要考虑运算符优先级,*运算符的优先级比-运算符*/
/*的高,所以先进行乘运算。这里最后结果为-170*/
}
由上面这个例子看到,在一个有多个运算符连接起来的表达式中需要考虑运算符的优先级,这个例子很简单。关于运算符优先级的概念其实在小学生的算术运算中就有这样的概念了,只不过这里的运算符多了一些,要考虑的情况也就复杂了。
如果这个式子改写一下,写成:a=(c-a)*b;在运算时就以括号中的运算优先。
几个简化的运算表达式:
在C语言的程序中,经常看到这样的运算,如:i++;或者k--;这是运算符号的简化写法。
1、加1运算的简写
当一个变量进行加1运算时,如a=a+1;这是变量自身加1,简写为a++;
2、减1运算的简写
当一个变量进行减1运算时,如a=a-1;这是变量自身减1,简写为a--;
3、加1个常量运算的简写
当一个变量与一个常量相加时,如a=a+5;这是变量自身加5,简写为a+=5;
4、减一个常量运算的简写
当一个变量与一个常量相减时,如a=a-5;这是变量自身减5,简写为a-=5;
5、乘一个常量运算的简写
当一个变量与一个常量相乘时,如a=a*5,这是变量自身乘5,简写为a*=5;
6、除一个常量运算的简写
当一个变量与一个常量相除时,如a=a/5;这是变量自身除5,简写为a/=5;
运算符的结合性(或称作关联性)
在一个复杂的表达式中,常常有许多运算符和变量,这时就要判断优先级和结合性这二个因素。
例:-5+7; 这样的一个表达式用结合性来判断,因为运算符'-'和'+'相对于运算的数来说是‘左’结合的,所以就有'-5'和'+7'所以运算的结果为 2。
通过这个例子要知道什么是“左结合性”和“右结合性”
左结合性--变量(或常量)与左边的运算符结合
右结合性--变量(或常量)与右边的运算符结合
运算符的优先级和结合性表
优先级 运算符(高 ------→低) 结合率 运算符类型
高 ( ) [ ] -> . 从左至右 双目运算符
! ~ ++ -- (类型) sizeof + - * & 从右至左 单目运算符
* / % 从左至右 双目运算符
+ - 从左至右 双目运算符
<< >> 从左至右 双目运算符
< <= > >= 从左至右 双目运算符
== != 从左至右 双目运算符
& 从左至右 双目运算符
^ 从左至右 双目运算符
| 从左至右 双目运算符
&& 从左至右 双目运算符
|| 从左至右 双目运算符
?: 从右至左 三目运算符
低 = += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= 从左至右 双目运算符
高 -------------→ 低
从表中可以看出一个规律,凡是单目运算符都是“右结合”的,凡是双目运算符都是“左结合”的。其中有一个?:运算符是三目运算符是右结合的,记住了这个规律,运算符的结合性也就掌握了。
如果代码行中的运算符比较多,用括号确定表达式的操作顺序,避免使用默认的优先级。
由于将表熟记是比较困难的,为了防止产生歧义并提高可读性,应当用括号确定表达式的操作顺序。例如:
d = (high << 8) | low /*用括号把需要先运算的括起来*/
if ((a | b) && (a & c)) /*用括号把需要先运算的括起来*/
例:
下列程序输出的结果是
#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:由于%=运算符的优先级别低于-运算,a%=4-1即是a%=3,等价于a=a%3即a=2%3=2,所以选项B和C是错误的。表达式a+=a*=a-=a*=3,计算时注意赋值类表达式的值和变量的值随时被更新,计算表达式的值,开始时a=2,表达式赋值是从左至右进行的,表达a*=3使得a=6,此表达式的值也为6,于是表达式a-=a*=3相当于a-=6=6-6=0,a的值为0,后面的计算就不用做了,所以a的值最终为0。
答:A
下列语句中错误的是
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:此题的选项A的作用是测试int类型所占内存的字节数,因为类型符要用括号括起来,这时缺少括号是错误的。
选项B是正确的。
选项C从表面上看似乎复杂一些,但其中的a=a+1,b--,c+1是一个逗号表达式,C语言允许使用这种表达式所以D也是正确的。
答案:A
下面的语句中,符合C语言语法的赋值语句是
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:一般情况下,表达式不能放在赋值号的左边,所