C語言程序設計教程

本書定位於將C語言作為計算機編程入門語言，以幫助讀者樹立計算機程序設計的思想，培養學生程序設計基本能力為目標的教材。

全書以程序設計為主線，採用案例驅動模式展開講解，通過案例和問題引入主要教學內容，重點講解程序設計的思想和方法，並結合相關的語法知識。全書主要包括3方面的內容：基本內容(數據表達、數據處理和流程式控制制)、常用演演算法和程序設計風格以及C語言應用中的一些處理機制(編譯預處理和命令行參數等)。涉及數據類型、表達式、分支、循環、函數、數組、指針、結構、文件的概念、應用以及指針和各種構造類型的混合運用、基本演演算法等內容。

本書可以作為高等院校和計算機等級考試的教學用書，也可作為對C語言程序設計感興趣的讀者的自學用書。

第1章　C語言概述　1

1.1　簡單的C語言程序　1

1.2　C語言的發展歷史與特點　3

1.2.1　C語言的發展歷史　3

1.2.2　C語言的特點　4

1.3　C程序的開發步驟和上機調試流程　5

1.3.1　C程序的開發步驟　5

1.3.2　C程序的上機開發過程　6

習題1　12

第2章　基本數據類型的輸入/輸出　13

2.1　C語言的輸入/輸出　13

2.2　整型數據的輸入/輸出　13

2.3　浮點型數據的輸入/輸出　14

2.4　字元數據的輸入/輸出　15

2.5　字元串數據的輸入/輸出　15

2.6　格式化輸入/輸出舉例　17

2.7　閱讀材料　18

2.7.1　格式化輸出函數printf的格式說明和使用　18

2.7.2　格式化輸入函數scanf的格式說明和使用　19

習題2　21

第3章　流程式控制制　22

3.1　演演算法　22

3.1.1　演演算法的概念　22

3.1.2　演演算法的表達方式　23

3.1.3　基本流程式控制制結構　25

3.1.4　案例3.1 求1+1/2+…+1/100的和　26

3.2　選擇語句　26

3.2.1　案例3.2 求三個整數的最大值(if語句)　26

3.2.2　案例3.3 百分製成績轉換成五分製成績(多分支if語句)　29

3.2.3　案例3.4 判斷所輸入的一個字元是數字、空白符還是其他字元(switch語句)　31

3.2.4　案例3.5 百分製成績轉換成五分製成績(switch語句)　33

3.3　循環語句　34

3.3.1　案例3.6 求1+1/2+…+1/100的和(while語句)　34

3.3.2　案例3.7 求1+1/2+…+1/100的和(do...while語句)　35

3.3.3　案例3.8 求1+1/2+…+1/100的和(for語句)　37

3.4　轉向語句　39

3.4.1　案例3.9 判斷所輸入的一個大於1的正整數是否是素數(break語句)　39

3.4.2　案例3.10 輸出100～200之間能被3整除的數(continue語句)　41

3.5　應用舉例　42

3.5.1　案例3.11 計算1! + 2! + … + 10!(並討論溢出問題)　42

3.5.2　案例3.12 計算級數1-1/3+1/5-1/7+…的和　44

3.5.3　案例3.13 統計輸入的數字字元、字母字元和其他字元的個數　45

3.5.4　案例3.14 求兩個正整數的最大公約數和最小公倍數　45

3.5.5　案例3.15 將一個正整數逆序輸出　46

3.5.6　案例3.16 輸入日期並檢查其合理性，直到輸入合理為止　47

3.6　閱讀材料　48

3.6.1　C語言的語句　48

3.6.2　goto語句簡介　49

3.6.3　exit()函數　49

3.6.4　程序調試簡介　50

習題3　51

第4章　函數　54

4.1　模塊化程序設計　54

4.1.1　模塊化程序設計的基本思想　54

4.1.2　C語言程序設計的基本結構　55

4.2　函數定義和調用　55

4.2.1　案例4.1 求3個整數的最大值(函數定義和調用)　57

4.2.2　案例4.2 驗證哥德巴赫猜想(在1000以內驗證)　57

4.2.3　案例4.3 計算1k+2k+…+nk(函數原型、函數的嵌套調用)　59

4.3　標識符的作用域　60

4.3.1　案例4.4 塊作用域　60

4.3.2　案例4.5 文件作用域　61

4.3.3　函數原型作用域　61

4.3.4　函數作用域　62

4.4　變數的存儲種類　62

4.4.1　自動變數　62

4.4.2　寄存器變數　62

4.4.3　案例4.6 外部變數　63

4.4.4　案例4.7 靜態變數　64

4.5　指針基礎　64

4.5.1　地址和指針的概念　64

4.5.2　指針變數　65

4.5.3　案例4.8 兩數交換(指針做參數)　65

4.5.4　案例4.9 輸入10個整數求它們的最大值、最小值和總和(指針做參數)　66

4.5.5　案例4.10 統計百分製成績各分數段的人數(指針做返回值)　67

4.6　遞歸函數　68

4.6.1　案例4.11 計算4！(遞歸函數的定義和遞歸調用過程分析)　68

4.6.2　案例4.12 計算整數各位數字之和　69

4.6.3　案例4.13 計算　70

4.6.4　案例4.14 漢諾塔問題　70

習題4　71

第5章　編譯預處理　74

5.1　宏　74

5.1.1　案例5.1 無參宏　75

5.1.2　案例5.2 有參宏　75

5.2　文件包含　76

5.3　條件編譯　77

5.3.1　條件編譯命令　77

5.3.2　案例5.3 頭文件設計　78

5.4　閱讀材料　80

5.4.1　程序的多文件組織方法　80

5.4.2　多文件程序的編譯和鏈接　80

習題5　81

第6章　數組　83

6.1　一維數組　83

6.1.1　一維數組的定義、初始化和使用　83

6.1.2　最大值、最小值和平均值　86

6.1.3　一維數組作為函數的參數　88

6.1.4　數組排序　90

6.1.5　數組查找　95

6.2　二維數組　98

6.2.1　二維數組的定義、初始化和使用　98

6.2.2　矩陣轉置　100

6.2.3　二維數組的本質　101

6.3　字元串　104

6.3.1　字元數組和字元串　104

6.3.2　字元串的輸入和輸出　105

6.3.3　字元串處理　107

習題6　111

第7章　指針　120

7.1　簡介　120

7.2　什麼是指針　120

7.2.1　變數、變數的值與變數的地址　120

7.2.2　指針　122

7.2.3　定義指針變數　123

7.2.4　間接運算符　123

7.2.5　指針賦值　125

7.2.6　指針作為函數的參數　126

7.2.7　返回指針的函數　130

7.3　指針與一維數組　131

7.3.1　使指針指向數組　131

7.3.2　指針算術運算　131

7.3.3　指針關係運算　138

7.3.4　一維數組名與指針　140

7.3.5　向函數傳遞數組實際上是傳遞指針　142

7.4　指針與二維數組　145

7.4.1　二維數組的本質　145

7.4.2　指向數組的指針與二維數組名　146

7.4.3　用指向元素的指針訪問二維數組　151

7.5　指針數組　153

7.6　帶參數的main函數　154

7.7　指向指針的指針　155

7.8　指向函數的指針　156

7.8.1　指向函數的指針的定義和使用方法　156

7.8.2　指向函數的指針作函數參數　157

7.9　字元串處理函數　159

7.9.1　字元串的輸入輸出(gets和puts)　159

7.9.2　求字元串長度(strlen)　160

7.9.3　字元串複製(strcpy、strncpy)和字元串連接(strcat)　160

7.9.4　字元串比較(strcmp)　163

7.9.5　字元串中字元的大小寫轉換(strlwr和strupr)　164

7.10　動態內存分配　164

7.10.1　C語言的程序內存空間　165

7.10.2　用malloc函數分配一塊內存　165

7.10.3　用calloc函數分配連續的內存空間　167

7.10.4　用realloc函數改變內存塊的大小　168

習題7　170

第8章　自定義數據類型　178

8.1　結構體　178

8.1.1　案例8.1 複數的四則運算　183

8.1.2　案例8.2 學生成績統計　184

8.2　單向鏈表　186

8.2.1　案例8.3 單向鏈表的建立和基本操作　186

8.2.2　案例8.4 猴子選大王　189

8.3　共用體　192

8.3.1　案例8.5 共用體類型及其變數的定義和使用　192

8.3.2　案例8.6 學生、教職工基本信息管理　193

8.4　枚舉　200

8.4.1　案例8.7 枚舉類型及其變數的定義和使用　201

8.4.2　案例8.8 枚舉類型數據的輸入和輸出　201

8.5　自定義數據類型舉例　202

8.6　閱讀材料　204

8.6.1　位域　204

8.6.2　無名共用體類型的使用　205

8.6.3　類型別名　206

習題8　206

第9章　文件　209

9.2　文件概述　209

9.1.1　文件的概念　210

9.1.2　文本文件與二進位文件　210

9.1.3　緩衝文件系統　211

9.1.4　文件類型指針　211

9.2　文件的打開與關閉　212

9.2.1　打開文件(fopen()函數)　212

9.2.2　關閉文件函數(fclose函數)　214

9.3　文本文件的讀寫　214

9.3.1　案例9.1 複製文件(fputc函數和fgetc函數)　214

9.3.2　案例9.2 複製文件(fgets函數和fputs函數)　216

9.3.3　案例9.3 學生基本信息的順序讀/寫(fprintf函數和fscanf函數)　218

9.4　二進位文件的讀寫　220

9.4.1　案例9.4 學生基本信息的順序讀/寫(fread函數和fwrite函數)　220

9.4.2　案例9.5 學生基本信息的隨機讀/寫(fseek函數)　222

9.5　閱讀材料　224

9.5.1　ferror()函數　224

9.5.2　clearerr()函數　224

9.5.3　feof()函數　224

習題9　224

第10章　課程設計　226

10.1　課程設計的目的和要求　226

10.2　課程設計舉例——學生成績管理系統　226

10.3　課程設計選題　233

實驗一　C語言編譯環境與程序開發　235

實驗二　輸入/輸出程序設計　236

實驗三　選擇結構　238

實驗四　循環結構　241

實驗五　函數　244

實驗六　遞歸　245

實驗七　數組的使用　246

實驗八　字元串處理　248

實驗九　指針與數組　250

實驗十　指針與函數　251

實驗十一　結構體與單向鏈表　253

實驗十二　文件　255

附錄A　常用字元與ASCII碼對照表　257

附錄B　C語言的32個關鍵字　259

附錄C　C語言常用標準庫函數　260

附錄D　Turbo C 2.0程序調試技術　266

附錄E　Visual C++ 6.0程序調試技術*　270

附錄F　推箱子遊戲源代碼　272

附錄G　貪吃蛇遊戲源代碼　275

附錄H　掃地雷遊戲源代碼　279

附錄I　速算24源代碼　288