1. C 程序设计 吉林大学软件教研室

2. 课程组成 课堂讲授 课堂讲授 – 十二章 64 学时 上机实验 上机实验 – 八个实验 32 学时 课程设计 课程设计 –C 的词法分析器 助课老师答疑 助课老师答疑

3. 课程特点 不同于 “ 解释程序设计语言 ” 强调 “ 程序设计 ” ， “ 编程能力 ” 的培养

4. 讲授内容 基础知识 程序设计 数据组织

5. 第一章 基本知识 介绍程序设计基本概念、 BNF 、 PAD 图 第二章 数据信息 介绍 C 基本符号、单词、数据及其类型 第三章 简单程序 介绍常量、变量、表达式、简单程序、赋值、 I/0 。 基础知识

6. 程序设计 第四章 函数 – – 简单介绍模块化程序设计思想，引进子程序和函数概念 第五章流程控制 – – 讲述结构化程序设计的顺序、分支、循环三种程序逻辑 第八章再论函数 – – 进一步介绍函数，讲述参数、递归程序设计 第九章程序开发和结构化程序设计 – – 程序风格、自顶向下逐步求精的程序设计技术、程序的文 档，以及穷举法和试探法；

7. 数据组织 第六章 数组 第七章 指针 第十章 文件及其操作 第十一章 结构体和共用体 第十二章 动态数据结构

8. 第一章 基本知识 程序设计语言 C 语言简况 C 语言简况 程序设计语言形式化描述 C 程序结构 C 程序结构 算法及其描述工具 PAD 算法及其描述工具 PAD 本章小结 作业

9. 程序设计语言（ 1 ） 机器语言 1010 1001 0001 0110 0000 0001 0011 1100 0001 1000 0000 0001 … … … … … … … 0000 0000

10. 程序设计语言（ 2 ） 汇编语言 MOVAX,X CMPAX,Y JLS1 SUBAX,15 JMPS2 S1:ADDAX,15 S2:MOVY,AX … … … X DW ? Y DW ?

11. 程序设计语言（ 3 ） 高级语言 if (X<Y) Y=X+15; else Y=X-15; 注意 高级语言并不单单指 C 语言，如 VC,BASIC 等语 言也属于高级语言范畴。

12. 程序设计语言（ 4 ） — 程序的执行 用汇编语言或高级语言编出程序 将源程序录入计算机 由翻译器（汇编程序或编译程序）将源程序翻译成机器语言程序 由连接程序将机器语言程序连接生成计算机可执行的程序 将可执行程序送入计算机并启动计算机执行 得到最后结果

13. C 语言的历史背景 70 年代初， C 语言在美国贝尔实验室诞生。它的前身可 以追朔到 ALGOL60 、 CPL 、 BCPL 、 B 。 1982 年 C 标准化工作开始 。 1989 年 ISO 公布 ISO/IEC 9899:1990 ，简称 “C89” 。 1995 年对 C89 作修改和补充，称为 “C95” 。 1999 对 C 进行更大的修订后，公布 ISO/IEC 9899:1999 ， 简称 “C99” 。 我国于 1994 年 12 月 4 日公布了 “ 中华人民共和国国家标 准 GB/T 15272-94 程序设计语言 C” 。

14. C 语言的优点 1. 1. 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活； 2. 2. C 本身是模块式，便于集体分工合作开发大 型程序 3. 3. 运算符丰富 4. 4. 数据结构丰富 5. 5. 具有结构化控制结构 6. 6. 与计算机硬件联系紧密，可以直接访问计算 机内存，具有位操作 7. 7. 生成目标代码质量高。

15. C 语言的缺点 1. 1. 语法不严格 2. 2. 类型机制不严密，比如字符类型与整数类型 没有区别、不检查下标超界 3. 3. 程序设计自由度太大，不利于保证程序的正 确性 4. 4. 若程序与计算机硬件联系太密切，则可移植 性不好 5. 5. 有些语言成分太复杂，比如运算符 6. 6. 语言本身不能保证程序设计的结构化。

16. 程序设计语言形式化描述 组成 – – 语法 —— 规则   巴克斯 - 脑尔范式 (BNF) – – 语义 —— 意义 if (X<Y) Y=X+15; else Y=X-15;

17. BNF 自然语言 – – 字  单词  句子  语言 计算机语言 – – 字符  词法单位 (token)  程序  语言 BNF – – 一种形式化描述语法的工具，一种表示方法

18. the big elephant ate the peanut ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜动词＞ ＜冠词＞＜名词＞ ＜主语＞ ＜谓语＞ ＜宾语＞ ＜英语句子＞

19. Ｇ : ＜英语句子＞∷ = ＜主语＞＜谓语＞＜宾语＞ ＜主 语＞∷ = ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜冠 词＞∷ =the ＜形容词＞∷ =big ＜谓 语＞∷ = ＜动词＞ ＜动 词＞∷ = ate ＜宾 语＞∷ = ＜冠词＞＜名词＞ ＜名 词＞∷ =peanut ＜名 词＞∷ =elephant

20. the big elephant ate the peanut ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜动词＞ ＜冠词＞＜名词＞ ＜主语＞ ＜谓语＞ ＜宾语＞ ＜英语句子＞

21. the big elephant ate the elephant ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜动词＞ ＜冠词＞＜名词＞ ＜主语＞ ＜谓语＞ ＜宾语＞ ＜英语句子＞

22. the big peanut ate the peanut ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜动词＞ ＜冠词＞＜名词＞ ＜主语＞ ＜谓语＞ ＜宾语＞ ＜英语句子＞

23. the big peanut ate the elephant ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜动词＞ ＜冠词＞＜名词＞ ＜主语＞ ＜谓语＞ ＜宾语＞ ＜英语句子＞

24. 文法 G 对应的句子有： The big elephant ate the peanut The big peanut ate the elephant The big peanut ate the peanut The big elephant ate the elephant

25. L(G)={ L(G)={ The big elephant ate the peanut The big peanut ate the elephant The big peanut ate the peanut The big elephant ate the elephant}

26. Ｇ : ＜英语句子＞∷ = ＜主语＞＜谓语＞＜宾语＞ ＜主 语＞∷ = ＜冠词＞＜形容词＞＜名词＞ ＜冠 词＞∷ =the ＜形容词＞∷ =big ＜谓 语＞∷ = ＜动词＞ ＜动 词＞∷ = ate ＜宾 语＞∷ = ＜冠词＞＜名词＞ ＜名 词＞∷ =peanut ＜名 词＞∷ =elephant 文法的组成 文法开始符规则 / 产生式 非终极符终极符

27. 例 1.1— 无符号整数集合 Ｇ : N ∷ = D N ∷ = ND D ∷ = 0 D ∷ = 5 D ∷ = 1 D ∷ = 6 D ∷ = 2 D ∷ = 7 D ∷ = 3 D ∷ = 8 D ∷ = 4 D ∷ = 9 符号 “│” 表示 “ 或者 ” 文法可简写成： Ｇ : N ∷ = D│ND D ∷ = 0│1│2│3│4│5│6│7│8│9

28. 例 1.2 集合 {0 n 1 n | n>0} 对应的文法 G1 G1 ： S ∷ = 01│0S1 将符号∷ = 用 → 代替 G1 ： S → 01│0S1

29. 例 1.3— 标识符 标识符 由字母或开头, 后跟任意多个字母或数 字组成的字符串 ＜标识符＞ → ＜字母＞ ｜＜标识符＞＜字母＞ ｜＜标识符＞＜数字＞

30. 例 1.4— 标识符表 标识符表 – – 一个标识符是标识符表 – – 标识符表后边跟一个逗号 “,” 和一个标识 符还是标识符表 ＜标识符表＞ → ＜标识符＞ │ ＜标识符表＞, ＜标识符＞

31. C 程序结构 ＜ 程 序 ＞ → ＜编译单元表＞ ＜编译单元表＞ → ＜编译单元＞ ▌ ＜编译单元＞＜编译单元表＞ ＜编译单元＞ → ＜顶层声明表＞ ＜顶层声明表＞ → ＜顶层声明＞ ▌ ＜顶层声明表＞ ＜顶层声明＞ ＜顶层声明＞ → ＜声明＞ ▌ ＜函数定义＞ ＜函数定义＞ → ＜函数定义说明符＞＜复合语句＞

32. C 程序实例 文件 hello.c #include void hello(void){ printf(“Hello!\n”); } 程序执行过程 文件 startup.c extern void hello(void) int main(void) { hello(); return 0 } hello.c  hello.obj startup.exe startup.c  startup.obj

33. 软件开发一般过程 可行性研究 需求分析 设计 – – 概要设计 – – 详细设计   建立数学模型   找出计算方法   进行算法分析 实现 – 写出程序 – 调试程序 测试 – 组装测试 – 确认测试 使用 维护

34. 算法 算法是一个计算过程，具体指明应该进行的 操作，描述解决问题的方法和途径，它是程 序设计的基础和精髓。 一个有效的算法具有如下特点： – – 有穷性 – – 确定性 – – 有效性

35. PAD ( Problem Analysis Diagram) 基本操作 控制结构 – – 顺序结构 – – 分支结构 – – 循环控制结构 – – 函数 操作

36. 顺序控制结构 操作 1 操作 2 操作 3 操作 1 操作 2 操作 3

37. 分支控制结构 单分支 – – 如果 XX 条件为真，执行操作 – – 如果 XX 条件为真，执行操作 1 ；否则执行操作 2 条件 操作 条件 操作 1 操作 2

38. 多分支 多分支 如果表达式 e – 满足条件 1 ，执行操作 1 – 满足条件 2 ， 执行操作 2 –………… – 满足条件 n ，执行操作 n 条件 2 条件 n 操作 1 操作 n 操作 n-1 操作 2 表达式表达式... 条件 1 条件...

39. 循环控制结构 先判断条件循环 先判断条件循环 操作 重复条件 F 结束 重复条件要重复执行的操作

40. 后判断条件 操作 重复条件 T 结束 重复条件要重复执行的操作

41. 函数 函数定义 函数体 函数名 ( 形参表 ) RETURN def

42. 函数调用 名 ( 实参表 )

43. PAD 的例子 将 A 、 B 两瓶分别盛放的米醋和酱油互换 将 A 、 B 两瓶分别盛放的米醋和酱油互换 – 将 A 中的米醋放到 C 中 – 将 B 中的酱油放到 A 中 – 将 C 中的米醋放到 B 中 ABC C←A A←BA←B B←CB←C

44. X<Y Y=X+15 Y=X-15

45. i = 1 开始 i <= 2 i=i+1 KA[i] = 0 ； NO[i] = 0 read(IMA) ； MAE=3-IMA NO[IMA]=NO[IMA+1] IMA≠MAE F T read(IMA) IMA='9' printf(KA) 停 T KA[IMA]=KA[IMA]+1 ； IMA=IMA+1 IMA<MAE IMA=IMA+1 F PAD 实例 1 2 3 4 5

46. 第 1 部分 第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分 第 5 部分 i=1; read(IMA); printf(KA) 前循环非 i<=2 循环体 KA[i] = 0; MAE=3-IMA; NO[i] = 0; i=i+1; 后循环非 IMA==’9’ 循环体 NO[IMA]=NO[IMA+1]; 单分支 IMA≠MAE 前循环 IMA=IMA+1 IMA<MAE KA[IMA]=KA[IMA]+1 IMA=IMA+1 read(IMA)

47. i <= 2 i=i+1 KA[i] = 0 ； NO[i] = 0 T

48. NO[IMA]=NO[IMA+1] IMA≠MAE F read(IMA) IMA='9' T KA[IMA]=KA[IMA]+1 ； IMA=IMA+1 IMA<MAE IMA=IMA+1 F

49. 本章小结 程序设计语言 C 语言简况 程序设计语言形式化描述 C 程序结构 算法及其描述工具 PAD 图

50. 作业  1.1  1.2  1.4  1.5  1.12  1.26(1)(2) 选作 (4)