C语言程序设计基础

C代码框架

计算机学院    杨已彪

yangyibiao@nju.edu.cn

提纲

  • 指令

  • 函数

  • 语句

程序: 打印Hello NJU 
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  printf("Hello, NJU!\n");
  return 0;
}

  • 代码可存储在 任意文件名 的文件中, 通常用 .c 作为扩展名, 假设文件名为hw.c

  • 使用编译命令 gcc hw.c 默认会将编译生成的可执行程序存储为a.out文件

  • 使用编译命令 gcc hw.c -o hw 可指定编译生成的可执行程序文件名为hw

程序: 打印Hello NJU 
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  printf("Hello, NJU!\n");
  return 0;
}

  • #include 为预处理指令, 引入C语言标准输入/输出库的头文件stdio.h

  • main函数 主函数, 程序入口, 任何C程序都需要一个main函数

  • printf 函数来自标准输入/输出库, \n为换行

  • return 0; 程序终止时向操作系统返回值0

  • void 参数类型, 可省略

编译与链接

三步由源码转换成可执行:

  • 预处理: 预处理器(preprocessor)处理 # 开头的指令

  • 编译: 编译器将源程序翻译为机器指令(目标代码)

  • 链接: 链接器把由编译器生成的目标代码和所需的其他附加代码合在一起, 最终产生完全可执行的程序

集成开发环境

集编辑、编译、运行、调试的开发环境

  • CLion: 推荐, 学生邮箱可注册免费License

  • Visual Studio IDE: 免费社区版(Community Edition)、需配置安全检查

简单C程序的一般形式 
指令

int main(void)
{
  语句
}

C使用 { 和 } 标识函数开始与结束, 类似其他语言begin和end

最简单的C程序包含三个关键的语言特性:

  • 指令: 预处理指令

  • 函数: 可执行代码块, main函数

  • 语句: 程序执行时的命令

指令

指令: 预处理指令, 在编译前修改程序内容的编辑命令, 示例:

#include <stdio.h>

<stdio.h> 是一个包含有关 C 标准 I/O 库信息的头文件

  • 以 # 开头, # 用于将C代码中的指令与其他代码区分开来

  • 默认只占一行, 每条指令的结尾没有分号或者其他特殊标记

演示Hello NJU代码

函数

C程序是函数的集合, 函数由一系列语句构成, 有两类函数:

  • 程序员编写的函数

  • 库函数(library function): 作为C语言实现的一部分提供的函数

函数调用: 要求函数执行分配给它的任务称为调用函数

函数

术语函数源于数学: 在数学中, 函数指根据一个或多个给定参数进行数值计算的规则:

f(x)=x+1f(x) = x + 1 对应C代码:

return x + 1;

g(y,z)=y2−z2g(y, z) = y^2 - z^2 对应C代码:

return y * y + z * z;
函数

C语言对 函数 术语的使用更加宽松

  • C语言中, 函数仅仅是一系列组合在一起并且赋予了名字的语句

  • 某些函数计算数值, 某些函数则不;

  • 计算数值的函数用 return 语句来指定所返回的值

主函数 
int main()
{ 
  return 0;
}

  • main 函数是必须的, 不能写成Main或MAIN等

  • main 函数非常特殊: 程序执行时, 系统自动调用main函数

  • main 函数在程序终止时向操作系统返回一个状态码: 一般用0表示程序正常终止

  • main 函数末尾没有 return 语句, 许多编译器会产生警告信息

语句

语句 是程序运行时要执行的命令, hw.c 有两条语句

  • 一条是 return 语句

  • 另一条是 函数调用 语句

hw.c调用 printf 函数来显示一个字符串:

  printf("Hello, World!\n");
语句

C 要求每个语句都以分号结尾

  • 复合语句例外

  • 指令通常只有一行, 并且不以分号结尾

语句 
printf("Hello, World!\n");

printf 函数是显示了一条字符串字面量(string literal)

  • 当显示结束, printf 函数不会自动跳转到下一行输出

  • 为跳转至下一行, 须要在显示的字符串之后包含 \n 换行

注释

注释: 文档说明, 可出现在程序任意位置, 用于描述程序用途等

  • 多行: 以符号 /* 开头, 以符号 */ 结尾

  • 单行: 以符号 // 开头, 在行末自动终止 ( C99 )

注释

忘记终止注释可能会导致编译器忽略程序部分代码

/* This is a comment */

/* Name: pun.c
   purpose: prints a bad pun
   author: K.N. King
*/

// Name: pun.c 
// Purpose: prints a bad pun
// Author: K.N. King
代码演示1年龄

给定年份和当年的年龄，计算2280年时他的年龄

代码演示2

给定成绩，输出他优秀/良好/及格/不及格

代码演示3

给定用户输入的一个数，计算所有奇数的和

猜数字游戏

游戏页面

随机数rand函数

猜数字游戏 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
  int total_tries = 0;
  int limit, guess, reward;
  printf("Please choose the limit value:\n");
  scanf("%d", &limit);
  srand(time(NULL));
  reward = rand() % limit + 1;

  // printf("正确数值: %d\n", reward);
  while (total_tries < 7) {
    printf("Please guess the number\n");
    scanf("%d", &guess);
    // 检查是否猜对
    if (guess == reward) {
      printf("YOU WIN!\n");
      return 0;
    } else if (guess < reward) {
      printf("Smaller than the reward!\n");
    } else {
      printf("Larger than the reward!\n");
    }
    total_tries++; // number_of_tries = number_of_tries -1;
  }

  printf("YOU LOSE!\n");
  return 0;
}