C语言从入门到精通(第2版)
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第1篇 基础知识

万丈高楼平地起,打好基础不费力!

本篇是学习C语言的基础。通过本篇的学习,读者将了解到C程序设计的初步知识,为后面深入学习C语言奠定根基。

下面,就让我们进入精彩的C语言编程世界吧!

第1章 步入C的世界—Hello C

本章视频教学录像:44分钟

C语言是国际上广泛流行的计算机高级程序设计语言,从诞生就注定了会受到世界的关注,它是世界上最受欢迎的语言之一,具有强大的功能,许多著名的软件都是用C语言编写的。学习好C语言,可以为以后的程序开发之路打下坚实的基础。现在就跟我一起步入C的世界吧。

本章要点(已掌握的在方框中打钩)

□ C常用开发环境

□ 认识常用开发环境

□ 编写第1个 C 程序

1.1 C语言的开发环境

本节视频教学录像:7分钟

学习一门编程语言之前,首先要做的就是:熟悉这门语言所使用的开发软件—开发环境。下面介绍一下C语言常用的开发环境。

1.1.1 C常用开发环境

C语言常用的集成开发环境有Microsoft Visual C++ 6.0、Microsoft Visual C++.NET、Turbo C以及Borland C++ Builder等。

1. Microsoft Visual C++

Microsoft Visual C++ 不仅是一个C++编译器,而且是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境。Microsoft Visual C++目前最新的版本为2013版,但业界比较流行的为Microsoft Visual C++ 6.0。

2. Microsoft Visual C++.NET

Microsoft Visual Studio.NET是Microsoft Visual Studio 6.0的后续版本,是一套完整的开发工具集。在.NET平台下调用Framework的类库,功能强大,其中包含了Visual C++开发组件。

3. Turbo C

Turbo C 是美国Borland 公司的产品,目前最新的版本为Turbo C 3.0,不过最常用的版本是Turbo C 2.0。

4. Borland C++ Builder

Borland C++ Builder是由Borland公司继Delphi之后推出的一款高性能集成开发工具,具有可视化的开发环境。

不同版本的C编译系统,所实现的语言功能和语法规则又略有差别,因此读者应了解所用的C语言编译系统的特点,可以参阅有关手册。本书的内容基本上是以ANSI C 为基础。

本书主要是以Microsoft Visual C++ 6.0为C语言开发环境,因为它功能完善,操作简便,界面友好,适合初学者开发使用。考虑到大家存在的多种需求,本章也将简要介绍较为常用的Turbo C 2.0开发环境。

1.1.2 VC++开发环境的安装

VC++ 6.0可以在百度上免费下载,具体安装过程如下。

⑴ 打开VC++ 6.0的安装目录,单击运行【AUTORUN.EXE】,弹出如下界面。VC++ 6.0有中文版和英文版两种安装方式,本书使用的是英文版操作界面,所以建议选择英文版安装。单击【英文版】按钮。

⑵ 单击【Next】按钮,选择“I accept the agreement”,然后单击【Next】按钮,在打开的界面中,输入产品序列号、ID及账户信息,单击【Next】按钮。

⑶ 选择第一个选项“Install Visual C++6.0 Enterprise Edition”,然后单击【Next】按钮,进入下一界面。

⑷ 安装路径选择默认位置,单击【Next】按钮,进入下一界面。

⑸ 开始启动安装程序,单击【继续】按钮,进入下一界面。

⑹ 单击【继续】按钮,进入下一界面。

⑺ 单击【确定】按钮,进入下一界面。安装程序提示是否替换VSS 6.0源代码管理工具的安装环境,根据实际需要选择,然后进入下一个界面。

⑻ 单击【OK】按钮,进入下一界面,等待Visual C++ 6.0 Enterprise Setup安装到100%时,出现如下界面,单击【确定】按钮,开发环境安装完成。

1.1.3 Turbo C 2.0开发环境的安装

TC 2.0可以在百度上免费下载,具体安装过程如下。

⑴ 打开TC 2.0的安装目录,单击运行【TC 2.0.EXE】,弹出如下界面。

⑵ 单击【下一步】按钮,进入下一界面。

⑶ 默认以上的选项,单击【下一步】按钮,进入下一界面。

⑷ 在指定位置选择安装路径,单击【下一步】按钮,进入下一界面。

⑸ 程序安装完成,进入下一界面。

⑹ 单击【确定】按钮,开发环境安装完成。

1.2 认识常用开发环境

本节视频教学录像:14分钟

C语言集成开发环境比较多,没有必要对每一种开发环境都熟练地掌握,只需要精通一种开发环境即可。下面分别来认识一下最常用的两种开发环境:Visual C++ 6.0和TC 2.0。

1.2.1 认识VC++开发环境

安装Visual C++ 6.0之后,选择【开始】 【程序】 【Microsoft Visual Studio 6.0】 【Microsoft Visual C++ 6.0】菜单命令,即可启动Visual C++ 6.0。

启动Visual C++ 6.0并新建程序,新建程序的步骤可参照1.3.2节,新建程序后的界面如下图所示。

1. 菜单栏

通过菜单栏中的菜单命令,读者可以轻松地完成编辑程序和资源、编译、链接及调试程序等各项工作。常用菜单如下图所示。

⑴ 【File】文件菜单:File菜单包含了各种对文件进行操作的选项,如加载、保存、打印和退出等。

⑵ 【Edit】编辑菜单:Edit菜单中的命令用来使用户便捷地编辑文件内容,如进行删除、复制等操作,其中的大多数命令的功能与Windows中的标准字处理程序的编辑命令一致。

⑶ 【View】查看菜单:View菜单中的命令主要用来改变窗口和工具栏的显示方式,激活调试时所用的各个窗口等。

⑷ 【Insert】插入菜单:Insert菜单中的命令主要用于项目及资源的创建和添加。

⑸ 【Project】工程菜单:Project菜单中的命令主要用于项目的操作,如项目中添加源文件等。

⑹ 【Build】编译菜单:Build菜单中的命令主要用于应用程序的编译、连接、调试和运行。

⑺ 【Tools】工具菜单:Tools菜单中的命令主要用于选择或制定开发环境中的一些实用工具。

⑻ 【Window】窗口菜单:Window菜单中的命令主要用于文档窗口的操作,如排列文档、打开或关闭一个文档窗口、重组或切分文档窗口等。

⑼ 【Help】帮助菜单:Visual C++ 6.0同大多数其他的Windows 应用软件一样,能够提供大量详细的帮助信息,而Help菜单便是得到这些帮助信息的最有效和最主要的途径。

2. 工具栏

工具栏中提供了大部分常用的操作命令,通过单击工具栏中相应的按钮,可以快捷地进行各种操作。在工具栏中的空白处单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择相应的菜单项可以定制(添加或删除)工具栏。

3. Workspace(工作区)窗口

工作区窗口共有以下3个标签,分别代表3种视图形式。

⑴ 【ClassView(类视图)】:显示项目中所有的类信息。

⑵ 【ResourceView(资源视图)】:包含了项目中所有资源的层次列表。每一种资源都有自己的图标。在字符界面或者控制台界面中没有该项,只有在Windows程序下才出现。

⑶ 【FileView(文件视图)】:可将项目中的所有文件分类显示,每一类文件在【FileView】页面中都有自己的目录项。可以在目录项中移动文件,还可以创建新的目录项,以及将一些特殊类型的文件放在该目录项中。

提示

这里只是从概念上对工作区窗口进行简单的介绍,在后面的章节中会详细地介绍工作区窗口。读者不必在这里花费太多的时间。

4. Output(输出)窗口

输出窗口显示程序编译和连接错误与警告。

5. 编辑窗口

编辑窗口可进行输入、修改以及删除代码等操作。

1.2.2 认识Turbo开发环境

相比现今的有漂亮视窗界面、功能强大的开发软件,Turbo C略显单薄,但是即使面对这样强大的对手,Turbo C依然拥有较为广泛的使用群体,这是因为Turbo C不仅是一个快捷、高效的编译程序,同时还有一个易学、易用的集成开发环境。

使用Turbo C 2.0开发程序,不用独立地新建工程,直接可以在开发环境的编辑区输入所需的程序,然后编译运行程序就可以了,操作简单快捷,具体的程序开发过程请参照1.3.3节。

1. 启动Turbo C 2.0

安装Turbo C 2.0之后,可以通过以下方式启动Turbo C 2.0。

⑴ 命令行方式启动。

选择【开始】 【程序】 【附件】 【命令提示符】,在打开的命令行中输入Turbo C 2.0的路径,如“C:\TURBOC2\TC”,按【Enter】键,即可进入TC集成环境的主菜单窗口。

⑵ 从Windows环境进入。

在Windows XP环境中,如果本机中已安装了Turbo C,可以在桌面上建立一个快捷方式,双击该快捷方式即可进入C语言开发环境。或者选择【开始】 【运行】,在运行对话框中输入程序的路径,单击【确定】按钮即可。

2. Turbo C 2.0开发环境介绍

Turbo C 2.0的主界面分为4个部分,由上至下分别为:菜单栏、编辑区、信息区和功能键索引。

⑴ 菜单栏:包括【File】(文件)菜单、【Edit】(编辑)菜单、【Run】(运行)菜单、【Compile】(编译)菜单、【Project】(项目)菜单、【Options】(选择)菜单、【Debug】(调试)菜单和【Break/watch】(断点及监视)菜单等。

⑵ 编辑区:编辑区的第1行为编辑状态行,用来指示游标所在位置、文件名称以及编辑相关的状态信息。其他为代码编辑区域。

⑶ 信息区:显示程序编译和连接错误与警告。

⑷ 功能键索引:Turbo C 2.0不支持鼠标操作,功能键索引给出了功能按键的索引号。

1.3 开始C编程——我的第1个C程序

本节视频教学录像:19分钟

我们已经大致了解了Visual C++ 6.0和Turbo C 2.0的界面,本节引入第1个C程序 “Hello C!”,开始我们的C编程之旅。

1.3.1 程序编写及运行流程

汇编程序要转换成可执行文件(可以理解为能够“单独运行”的文件,一般在Windows操作系统中常见的可执行文件为*.exe/*.sys/*.com文件等),需要通过汇编器来实现。那么,对于用C语言编写的代码,是如何把它转换为可执行文件的呢?

要转换C语言为可执行文件,需要借助的工具是编译器(Compiler),转换的过程叫做编译。经过编译,生成目标程序,目标文件是机器代码,是不能够直接执行的,它需要有其他文件或者其他函数库辅助,才能生成最终的可执行文件,这个过程称之为连接,使用的工具叫做连接器。

C程序的编写和运行流程如图所示。

我们把编写的代码称为源文件或者源代码,输入修改源文件的过程称为编辑,在这个过程中还要对源代码进行布局排版,使之美观有层次,并辅以一些说明的文字,帮助我们理解代码的含义,这些文字称为注释,它们仅起到说明的作用,不是代码,不会被执行;经过编辑的源代码经过保存,生成后缀名为“.c”的文件,这些源文件并不能够直接运行,而需要经过编译,把源文件转换为以“.obj”为后缀名的目标文件;此时目标文件再经过一个连接的环节,最终生成以“.exe”为后缀名的可执行文件。能够运行的是可执行文件。

1.3.2 在Visual C++ 6.0中开发C程序

本小节介绍使用Visual C++ 6.0开发C程序的过程。本书的所有例程都是在VC++ 6.0中开发的。

【范例1-1】 使用Visual C++ 6.0创建C程序并运行。

第1步:创建空工程。

⑴ 在Visual C++ 6.0中,选择【Flie】 【New】菜单,在弹出的对话框中选择【Projects】选项卡,在左侧列表框中选择【Win32 Console Application】,在【Project name】文本框中输入工程名“Hello”,单击【Location】文本框右侧的按钮,选择工程要存放的文件夹。

⑵ 单击【OK】按钮,选中【An empty project】单选按钮,单击【Finish】按钮,显示工程信息,然后单击【OK】按钮,即可完成空工程的创建。

第2步:添加C源程序。

⑴ 选择【Flie】 【New】菜单,在弹出的对话框中选择【Files】选项卡,在左侧列表框中选择【Text File】,新建一个程序文档,在【File】文本框中输入“Hello.c”,单击【Location】文本框右侧的按钮,可浏览到程序存放的文件夹(这个文件夹要和工程文件夹保持一致)。

⑵ 单击【OK】按钮,在编辑窗口输入以下代码(代码1-1.txt)。

        01 #include<stdio.h>         /*包含标准输入输出头文件*/
        02 int main(void)           /*主函数*/
        03 {                        /*函数体开始*/
        04  printf(“Hello C!\n”);   /*函数体*/
        05  return 0;               /*返回值*/
        06 }                        /*函数体结束*/

第3步:运行程序。

⑴ 单击工具栏中的【Compile】按钮,或选择【Build】 【Compile Hello.c】菜单命令,程序开始编译,并在输出窗口显示编译信息。

⑵ 单击工具栏中的【Build】按钮,或选择【Build】 【Build Hello.exe】菜单命令,开始连接程序,并在输出窗口显示连接信息。

⑶ 单击工具栏中的【Execute Programe】按钮,或选择【Build】 【Execute Hello.exe】菜单命令,即可在命令行中输出程序的结果。

提示

可以省略第1步创建空工程的步骤,直接从第2步开始。但是在程序编译时,会要求确认是否为C程序创建默认的工作空间,单击【是】按钮即可,如下图所示。

1.3.3 在Turbo C中开发C程序

因为Turbo C 也是开发C程序常用的开发环境,所以结合【范例1-1】,下面分步骤详细讲解如何使用Turbo C 2.0创建C程序,但本书的所有例程都是在VC++ 6.0中开发的。

第1步:设置环境。

⑴ 在Turbo C 2.0中,按【ALT+O】组合键,弹出【Options】菜单,使用方向键选择【Directories】菜单命令,按【Enter】键,选择【Output directory】项,按【Enter】键,输入已存在的路径,如“d:\Final”。

⑵ 按【Enter】键,然后选择【Options】 【Save Options】,按【Enter】键,保存配置信息,最后连按两次【ESC】键,退出菜单。

第2步:编辑和编译程序。

⑴ 按【Alt+F】组合键,选择【Write to】菜单命令,按【Enter】键,输入“d:\Final\hello.c”,按【Enter】键,即可将输入的程序保存在D盘的Final目录中,文件名为“HELLO.C”。

⑵ 在编辑区中输入源程序(程序见【范例1-1】中的“代码1-1.txt”)。

⑶ 按【F2】键直接保存文件。按【Alt+C】组合键,选择【Compile to OBJ D:HELLO.OBJ】,编译“HELLO.C”程序,并出现编译成功与否的信息对话框。

⑷ 按【Enter】键,按【Alt+C】组合键,选择【Make EXE file D:HELLO.EXE】,生成可执行文件,并显示生成执行文件成功与否的信息对话框。

⑸ 按【Enter】键,按【Ctrl+F9】组合键,运行程序,但会一闪而过。按【Alt+F5】组合键,可在屏幕中查看程序运行结果。

⑹ 按任意键,返回Turbo C 2.0开发环境。

1.4 高手点拨

本节视频教学录像:4分钟

开发任何一种语言编程最重要的就是实践练习,不要只看不练、眼高手低。学会活学活用,看完课本中的例程之后,自己要在开发环境中独立操作一遍,不能认为简单而不亲手去操作。在书写C语言编程时,一定要注意养成好的书写习惯;好的书写习惯是一名优秀程序员要具备的基本修养。一段程序可以反映一个人的编程水平,所以,针对C语言编程的书写,有以下4点建议。

(1) 在每个程序文件最前面注释书写日期、程序的目的。

(2) 代码格式要清晰,避免错乱不堪;每段代码后面要注释这段代码的功能,便于以后的修改和查看。

(3) 程序的模块化,也就是说对于一些功能复杂的程序,除了main()函数之外,还要定义其他函数,以免main()函数中的程序繁琐,也便于其他函数调用某个功能模块。例如:一个程序既要实现整数的排序,又要实现比较大小,那么可以将排序的程序放在函数A中;将比较大小的程序放在函数B中。只需要在main()函数中调用这两个函数就可以了。如果其他函数中的整数也要排序,只需调用排序函数A就可以了,避免反复书写同样的程序。

(4) 函数命名规范化,例如:某段程序专门实现排序,可以将这段程序放到一个自定义函数中,将这个函数命名为“order”。因为order有排序的意思,所以这样命名可以一目了然,通过函数名就可以知道该函数实现什么样的功能,便于理解。

1.5 实战练习

分别在VC++ 6.0和TC 2.0中编写C程序,在命令行中输出如下一行内容:

“你好,世界!”