c语言程序设计第三版（谭浩强).pdf

《C语言程序设计》第三版由谭浩强编写，是一本深入浅出讲解C语言的教材，适合初学者和有一定编程基础的学习者。本书全面覆盖了C语言的基础知识、核心概念和高级应用，旨在帮助读者掌握C语言的精髓，培养良好的编程习惯。 ### C语言概述 #### C语言的发展过程 C语言起源于1972年，由贝尔实验室的Dennis Ritchie设计，最初是为了移植UNIX操作系统而开发的。随着时间的推移，C语言因其高效、灵活和可移植性而迅速流行起来，成为世界上最广泛使用的编程语言之一。 #### 当代最优秀的程序设计语言 C语言被誉为“当代最优秀的程序设计语言”之一，主要归功于其简洁、高效、灵活和强大的功能。它不仅被用于系统级编程，如操作系统和嵌入式系统，也广泛应用于软件开发的各个领域。 #### C语言版本 C语言有多个版本，包括早期的标准C（C89/C90）和后来的C99、C11等。每个版本都对语言进行了不同程度的改进和扩展，增加了新特性和标准库函数。 #### C语言的特点 C语言具有以下特点：高效、灵活、可移植性强、支持低级内存访问、语法简洁、提供丰富的数据类型和运算符。 #### 面向对象的程序设计语言 虽然C语言本身不支持面向对象编程，但通过使用结构体、指针等机制，可以模拟面向对象的编程风格。相比之下，C++是在C语言基础上发展起来的，直接支持面向对象编程。 #### C和C++ C++是C语言的超集，除了继承C语言的所有特性外，还引入了类、对象、继承、多态等面向对象的编程概念，使程序设计更加模块化和可维护。 #### 简单的C程序介绍 一个典型的C程序通常包含预处理器指令、函数定义、变量声明和执行语句。其中，`main()`函数是程序的入口点，所有C程序都从这里开始执行。 #### 输入和输出函数 C语言提供了多种输入输出函数，如`printf()`用于格式化输出，`scanf()`用于格式化输入。这些函数使程序能够与用户进行交互，获取或显示数据。 #### C源程序的结构特点 C源程序通常由一系列函数组成，包括预处理指令、全局变量声明、函数定义等。程序结构清晰，易于理解和维护。 #### 书写程序时应遵循的规则 编写C程序时，应遵循一定的规范，如合理命名变量和函数，注释代码，避免使用复杂的表达式，确保代码的可读性和可维护性。 #### C语言的字符集 C语言支持ASCII字符集，同时也支持其他扩展字符集，如Unicode，用于处理多语言文本。 #### C语言词汇 C语言的词汇包括关键字、标识符、常量、运算符等，这些都是构成C程序的基本元素。 #### TurboC2.0集成开发环境的使用 TurboC2.0是早期流行的C语言编译器和IDE，包括编辑、编译、连接和调试等功能。其界面友好，适合初学者学习C语言。 #### TurboC2.0集成开发环境 TurboC2.0的集成开发环境包含了多个菜单，如File、Edit、Run、Compile、Project、Options、Debug和Break/watch，提供了完整的编程工具链。 #### 文件、编辑、运行、编译、项目、选项、调试等菜单的功能 每个菜单项都有特定的功能，例如，File菜单用于文件操作，如新建、打开、保存文件；Edit菜单用于编辑代码；Run菜单用于运行程序；Compile菜单用于编译代码；Project菜单用于管理项目；Options菜单用于设置编译选项；Debug菜单用于调试程序。 #### TurboC2.0的配置文件 配置文件用于存储编译器和IDE的设置，包括编译选项、路径设置等，使得开发环境可以根据个人喜好进行定制。 ### 程序的灵魂—算法 #### 算法的概念 算法是一系列解决问题的步骤集合，它是程序设计的核心。一个良好的算法应该具有正确性、可读性、健壮性和效率。 #### 简单算法举例 书中给出了几个简单的算法示例，如求两数之和、计算阶乘等，用于解释算法的基本思想和实现步骤。 #### 算法的特性 算法应具备确定性、可行性、输入/输出、有限性等特点，这是判断一个算法是否有效的重要标准。 #### 怎样表示一个算法 算法可以用自然语言、流程图、N-S流程图、伪代码和计算机语言等多种方式表示，每种方式都有其适用场景。 #### 结构化程序设计方法 结构化程序设计是一种编程范式，强调程序的结构清晰、模块化、可读性和可维护性，提倡使用顺序、选择和循环三种基本结构来构建程序。 ### 数据类型、运算符与表达式 #### C语言的数据类型 C语言提供了丰富的数据类型，包括整型、实型、字符型、数组、结构体、枚举等，满足不同应用场景的需求。 #### 常量与变量 常量是指在程序运行过程中其值不会改变的量，而变量则可以在程序运行过程中被赋值和修改。C语言区分大小写，变量名必须以字母或下划线开头。 #### 整型数据 整型数据包括短整型、整型、长整型等，根据占用的字节数和取值范围不同而有所区别。整型常量可以十进制、八进制和十六进制表示。 #### 实型数据 实型数据用于表示带有小数部分的数值，C语言支持单精度和双精度两种实型数据类型。实型常量可以浮点数、指数和十六进制浮点数形式表示。 #### 字符型数据 字符型数据用于表示单个字符，C语言中字符采用ASCII编码。字符常量用单引号括起来，字符串常量用双引号括起来。 #### 运算符和表达式 C语言提供了丰富的运算符，包括算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符等。表达式是由运算符和操作数组成的，用于计算结果。 #### 算术运算符和算术表达式 算术运算符包括加、减、乘、除、模等，用于进行数学运算。算术表达式由算术运算符和操作数组成，计算结果为数值。 #### 赋值运算符和赋值表达式 赋值运算符用于将一个值赋给变量，C语言支持复合赋值运算符，如+=、-=、*=、/=、%=等，用于简化赋值表达式的编写。 #### 逗号运算符和逗号表达式 逗号运算符用于连接两个或多个表达式，返回最后一个表达式的值。逗号表达式可以用于同时执行多个操作。 #### 数据类型转换 C语言允许显式和隐式的数据类型转换，显式转换通过类型转换运算符实现，隐式转换发生在不同类型数据间的运算中。 #### 运算符优先级和结合性 运算符的优先级决定了表达式的计算顺序，结合性决定了相同优先级运算符的操作顺序。了解运算符的优先级和结合性对于编写正确的表达式至关重要。 ### 最简单的C程序设计—顺序程序设计 #### C语句概述 C语言中的语句用于执行特定的操作，包括赋值语句、表达式语句、控制语句、复合语句等。 #### 赋值语句 赋值语句用于将一个值赋给变量，是最基本的语句类型之一。 #### 数据输入输出的概念及在C语言中的实现 数据输入输出是程序与外部世界交互的重要方式，C语言提供了`printf()`和`scanf()`函数用于格式化输入输出。 #### 字符数据的输入输出 字符数据的输入输出通常使用`putchar()`和`getchar()`函数，前者用于输出单个字符到屏幕，后者用于从键盘读取单个字符。 #### 格式输入与输出 格式输入输出使用`printf()`和`scanf()`函数，通过指定格式控制符来控制数据的输入输出格式。 ### 分支结构程序设计 #### 关系运算符和表达式 关系运算符用于比较两个操作数的大小关系，结果为布尔值。关系表达式由关系运算符和操作数组成。 #### 逻辑运算符和表达式 逻辑运算符用于连接多个关系表达式，包括逻辑与(&&)、逻辑或(||)、逻辑非(!)等。逻辑表达式由逻辑运算符和操作数组成。 #### if语句 if语句是C语言中最基本的分支结构，用于根据条件执行不同的代码块。if语句有三种形式：if...else、if...else if...else和嵌套if语句。 #### switch语句 switch语句用于基于表达式的值执行多个可能的代码块之一，类似于一系列的if...else if...else语句，但更简洁、易读。 ### 循环控制 #### goto语句以及用goto语句构成循环 goto语句用于无条件地跳转到程序中的另一个位置，可以构成循环，但由于破坏程序结构，不推荐使用。 #### while语句 while语句用于在条件为真时重复执行一段代码，是最常用的循环结构之一。 #### do-while语句 do-while语句与while语句类似，不同之处在于do-while语句至少会执行一次循环体，然后检查条件是否为真。 #### for语句 for语句是一种更为灵活的循环结构，可以同时控制循环变量的初始化、条件检查和迭代操作。 #### 循环的嵌套 循环可以嵌套在另一个循环中，形成多重循环结构，适用于处理多维数据或复杂问题。 #### 几种循环的比较 while、do-while和for语句各有特点，选择哪种循环结构取决于具体的应用场景。 #### break和continue语句 break语句用于立即退出循环，continue语句用于跳过当前循环的剩余部分，继续下一次迭代。 ### 数组 #### 一维数组的定义和引用 一维数组是一组连续的内存单元，可以通过索引访问数组中的元素。数组定义时需要指定数组的大小和数据类型。 #### 二维数组的定义和引用 二维数组可以视为数组的数组，通常用于表示矩阵或表格数据。二维数组的元素可以通过行索引和列索引访问。 #### 字符数组 字符数组用于存储字符串，字符串以空字符('\0')结尾，表示字符串的结束。 #### 字符串处理函数 C语言提供了丰富的字符串处理函数，如`strlen()`、`strcpy()`、`strcat()`、`strcmp()`等，用于字符串的长度查询、复制、连接和比较。 ### 函数 #### 函数定义的一般形式 函数是C语言中的重要组成部分，用于封装特定功能的代码块。函数定义包括函数类型、函数名、参数列表和函数体。 C语言是一门功能强大且应用广泛的编程语言，掌握了C语言，不仅可以开发各种类型的软件，还能为进一步学习其他编程语言打下坚实的基础。《C语言程序设计》第三版系统地介绍了C语言的各个方面，是学习C语言不可多得的优质资源。