高级语言程序设计（C语言）----第二章 C语言基础知识

2.1. C语言发展和特点

2.1.1. 发展

❖ C语言源于ALGOL60语言，于20世纪60年代初提出。
⚫ 1963年，英国剑桥大学将ALGOL60语言发展成为组合程序设计语言（CPL）。
⚫ 1970年英国剑桥大学的Martin Richards对CPL进行简化，开发出基本组合程序设计语言（BCPL）。
⚫ 1970年，美国贝尔实验室的 Ken Thompson以BCPL语言（Basic Combined Programming Language(BCPL)）为基础，设计出很简单且很接近硬件的B语言（取BCPL的首字母）。
⚫ 1972年，美国贝尔实验室的 D.M.Ritchie 在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字，即C语言。
⚫ 1975年UNIX第六版发布后，C语言终于获得了计算机专业人士的广泛支持。
⚫ 1978年，美国贝尔实验室正式推出了C语言。
⚫ 1983年美国国家标准协会（ANSI）根据C语言问世以来的的各种版本，对C语言发展和扩充制定了第一个C语言标准草案，称为83ANSIC。
⚫ 1989年ANSI发布了一个完整的C语言标准ANSI X3.159-1989，称为ANSIC或C89。
⚫ 1990年，国际标准化组织（ISO）接受C89为ISO国际标准，也称为C90。
⚫ 1999 年 ， ISO 对 C 语 言 标 准 进 行 修 订 ， 发 布 了 新 的 C 语言国际标准 -ISO/IEC9899:1999，简称C99。

2.1.2. 特点

（1）结构化语言
（2）运算能力强大
（3）数据类型丰富
（4）具有预处理能力
（5）可移植性好
（6）程序执行效率高
（7）程序设计自由度大

2.2. C语言基本词法

2.2.1. 字符集

❖ 定义：字符是组成语言最基本的元素。
C语言的字符集由字母、数字、空格、标点和特殊字符组成。
C语言的字符集就是ASCII字符集，主要包括：
1、阿拉伯数字：0、1、2、…、9（共10个）。
2、大小写英文字母：A_Z、az（共52个）。
3、非字母、非数字的可显示字符（33个）。

2.2.2. 关键字

C语言中具有特殊含义的单词称为“关键字”，又称为“保留字”，主要用于构成语句。
C语言共有32个关键字，所有的关键字均由小写字母组成。其由系统定义，不能重作其它定义。比如auto是C语言关键字，Auto则不是。

2.2.3. 标识符

标识符是字符的序列，除了库函数的函数名等由系统定义外，其余均由用户自行定义。
用户根据需要对C程序中用到的变量、符号常量、自定义函数等进行命名，形成用户标识符。
需要注意的是：C语言中的命名规则是区分大小写的。
C语言规定，用户标识符仅由大小写英文字母、数字和下划线组成，且第一个字符不能是数字。
用户自定义的标识符既不能是C语言的关键字，也不能与用户已编写的函数或C语言的库函数重名。

❖定义：标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、文件名的字符串序列——名字。
❖命名规则：
⚫只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字符必须是不能是数字
⚫大小写字母含义不同，一般用小写
⚫不能使用关键字
❖使用：先定义、后使用

2.2.4. 词汇分类（6类）

❖ C语言的词汇分为六类，即常量、标识符、关键字、运算符、注释符和分隔符，
其中：
1. 注释符
C语言的注释符有2种，一种是以“/”开头，并以“/”结尾的多行注释。
另一种是以“//”开头的单行注释。
两者的区别在于，第一种注释可以跨行，第二种注释不可以跨行。
2. 分隔符
C语言的分隔符包括逗号和空格两种。
逗号主要用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量；
空格多用于语句各单词之间，作为间隔符。
⚫ 符号常量:用标识符代表常量
◆ 一般用大写字母： PRICE 、 PI
◆ 定义格式： #define 符号常量 常量 例如： #define PI 3.14
◆ 其值在作用域内不能改变和再赋值。
⚫ 符号常量的优点是：见名知意、一改全改

2.3. C语言基本语法分类

❖ 按照语句功能或构成的不同，可将C语言的语句分为 数据定义语句、赋值语句、函数调用语句、表达式语句、流程控制语句、复合语句和空语句等等，C语言的每个语句都以分号“;”结束。
⚫ 数据定义语句：声明变量，向内存申请空间
⚫赋值语句：一般声明变量后，会给一个初始值。
⚫ 函数调用语句：函数也叫方法，调用已定义的方法/函数
⚫函数表达式语句：比如正则表达式
⚫流程控制语句：比如if-else语句，或者循环语句
⚫复合语句：简称为语句块，它使用大括号把许多语句和声明组合到一起，形成单条语句。一般格式如下：{ [声明和语句的列表] }
⚫空语句： 就是说没有执行代码，只有一个分号的语句 ，起到占位符的作用。
大多是为后期程序升级扩展所用。
空语句不产生任何操作运算，只是出于语法上的需要，在某些必需的场合占据一个语句的位置，在程序中空语句可用来作空循环体。

2.4. C程序基本组成

2.4.1. C程序的概念及组成特点

❖ C程序是由语句组成的，通常包括一个或多个函数，其中有且只有一个函数称为主函数，其函数名为main。
❖ C程序的组成特点：
⚫ 1、每个C程序由一个或多个函数组成。每个C程序有且仅有一个主函数，除主函数外，可以没有其他函数，也可以有一个或多个其他函数。
⚫ 2、函数是C程序的基本单位。每个函数是由函数首部和函数体两部分组成。
⚫ 3、C程序中每一语句后面都以分号“；”作为语句的结束，但预处理命令、函数首部和右花括号“}”之间不能加分号
⚫ 4、C语言本身没有输入/输出语句，而是通过调用库函数scanf()、printf()、getchar()和putchar()实现的。
⚫ 5、C程序的任意位置都可以加注释/…/，注释可以多行，但不可嵌套。
⚫ 6、C程序的书写格式灵活，一行内可书写多条语句，一条语句也可以写在多行
上，可以任意插入空格和回车。
⚫ 7、C程序的执行总是从主函数开始，并在主函数结束。主函数和其他函数的位置是任意的，其他函数总是通过函数调用语句被执行。
⚫ 8、C程序中可以有预处理命令，通常预处理命令应放在程序的最前面。
⚫ 9、主函数可以调用任何其他函数，任何其他函数之间可以互相调用，但不能调用主函数。

2.4.2. C语言结构特点

❖函数与主函数
⚫程序由一个或多个函数组成
⚫必须有且只能有一个主函数main()，可以放在程序中任一位置
⚫程序执行从main开始，在main中结束，其它函数通过嵌套调用得以执行。
❖程序语句
⚫ C程序由语句组成
⚫用“;”作为语句终止符
❖注释
⚫ /* */为注释,不能嵌套
⚫不产生编译代码

❖编译预处理命令

2.5. C程序开发环境

2.5.1. C程序的运行步骤：

1、编辑：进入C语言编译系统，建立源程序文件，扩展名为“c”或“cpp”，编辑并修改、保存源程序。
2、编译：计算机不能识别和执行高级语言编写的源程序，必须经过编译程序对源程序进行编译。
3、连接：经过编译生成的目标程序还无法在计算机上直接运行，因为源程序中输入、输出以及常用的函数运算是直接调用函数库中的库函数，因此必须把库函数的处理过程链接到经编译生成的目标程序中，生成可执行文件，其扩展名为“exe”。
4、运行：一个C源程序经过编译、链接后生成可执行文件，可在编译系统或操作中运行。

2.5.2. C程序的运行

（一）启动开发工具
（二）新建项目
（三）新建源程序
（四）编译源程序
（五）链接源程序
（六）运行程序

2.5.3. C程序的调试

（一）设置断点
（二）调试界面
（三）单步调试