1.1一个C语言程序
C程序由函数(Function,一种子程序)组成,函数分为系统函数和自定义函数,其中main()函数是程序的主函数。
所有的C程序都有且只有一个main()函数。C程序从main()函数处开始运行,当main()函数结束时,程序也就结束了。
1.2程序与程序设计语言
计算机程序Program是人们为解决某种问题用计算机识别的代码编排的一系列加工步骤,程序的执行过程实际上是对程序所表达的数据进行处理的过程。
一方面,程序设计语言提供了一种表达数据与处理数据的功能,另一方面,编程人员必须按照语言所要求的规范(即语法要求)进行编程。
1.2.1程序与指令
计算机最基本的处理数据的单元应该就是计算机指令了,单独的一条指令本身只能完成计算机的一个最基本的功能,如实现一次加法运算或实现一次大小的判别,计算机所能实现的指令的集合成为计算机的指令系统。一系列计算机指令的有序集合就构成了程序。
程序在计算机中是以0、1组成的指令码来表示的,即程序是由0、1组成的序列,这个序列能够被计算机识别。程序与数据一样,共同存储在存储器中,当程序要运行时,当前准备运行的指令从内存被调入CPU中,由CPU处理这条指令。这种将程序与数据共同存储的思想就是目前绝大多数计算机采用的冯-诺伊曼模型的存储程序概念。
如果程序设计直接使用0、1序列的计算机指令来写,那将是一件令人难以忍受的事,所以,人们设计了程序设计语言,用这种语言来描述程序,同时应用一种软件(如编译系统)将用程序设计语言描述的程序转换成计算机能直接执行的指令序列。
总的来说,计算机程序是人们为解决某种问题用计算机可以识别的代码编排的一系列数据处理步骤,计算机能严格按照这些步骤去做。
1.2.2程序设计语言的功能
1.数据表达
数据类型(Data Type)是对某些具有共同特点的数据集合的总称。在程序设计语言中一般都实现定义几种基本的数据类型,供程序员直接使用,如整型、浮点型、字符型等,这些基本数据类型在程序中的具体对象主要是两种形式:常量Constant和变量Variable。同时,为了使程序员能更加充分的表达各种复杂的数据,程序设计语言还提供了构造新的具体数据类型的手段,如数组Array、结构Structure、文件File、指针Pointer等。例如在C语言中通过int a[10]来定义一个由10个整数组成的数组变量,这样a代表的就不是一个整数,而是10个整数组成的有序序列,其中的每一个整数都称为a的分量。
2.流程控制
程序的控制过程:一种表达数据处理过程的手段,程序的控制过程是通过程序中的一系列语句来实现。
结构化程序设计Structure Program:将复杂的程序独立划分为若干个相互独立的模块Modular,使每个模块的工作变得单纯而明确,在设计一个模块时不受其他模块的牵连。同时,通过现有的模块积木式的拓展就可以形成复杂的、更大的程序模块或程序。C语言就是支持这种设计方法的典型语言。
在结构化程序设计中,一个模块可以是一条语句Statement、一段程序、一个函数或者子程序等。一般来说,从程序流程的角度来说,模块只有一个入口和一个出口,这种单入单出的机构为程序的调试Debug提供了良好的条件。
三种基本的控制结构:顺序控制结构Sequential Control Structure、分支控制结构Branch Control Structure、循环控制结构Loop Control Structure。这三种控制方式称为语句级控制,实现程序在语句间的跳转。
1.2.3程序设计语言的语法
源程序:用程序设计语言编写的未经编译的程序。
标识符:由字母、数字和下划线组成,其中第一个字符必须是字母或者下划线。在C语言中, 标识符中的字母区分大小写。
保留字:又称关键字,是C语言规定的、赋予特定含义和有专门用途的标识符。
语句:程序中最基本的执行单位,程序的功能就是通过执行一系列的语句来实现的。
1.2.4程序的编译与编译环境
程序的编译
计算机硬件能理解的只有计算机的指令,而用程序设计语言编写的程序不能被计算机直接接受,这就需要一个软件将相应的程序转换成计算机能直接理解的指令序列,对C语言等许多的高级程序设计语言来说,这种软件就是编译器Compiler。编译器可以发现程序中的语法错误,但是不能发现程序中的逻辑错误,最后生成可执行的代码。
编程环境
编写一个程序需要做很多工作,包括程序编辑Edit、编译Compiler、调试Debug等过程,所以,许多的程序设计语言都有相应的编程环境。程序员可以直接在该环境下完成上述一系列工作,以提高编程的效率。
总的来说,掌握一门程序设计语言,最基本的是要根据程序设计语言的语法要求,掌握数据表达、实现程序的控制方法和手段,并会使用编程环境进行程序设计。
1.3 C语言的特点
C语言是一种结构化语言
C语言语句简洁紧凑、使用方便灵活
C语言程序易于移植
C语言有强大的处理能力
C语言生成的目标代码质量高、运行效率高
不足:数据类型检查不严格,表达式出现二义性,不能自动检查数据越界等。
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