C语言程序设计

  21世纪的信息时代，承担培养信息技术人才任务的高校在众多的程序设计语言中，选用“C语言程序设计”作为计算机类和多数理工类专业的重要基础课程之一，不仅仅是因为C语言从诞生之日起到现在一直流行，未来也会常葆青春，而且也是由于C语言自身固有的、其他程序设计语言难于媲美的优点所决定的。任何事物都有两面性，C语言也不例外。C语言介于高级语言与低级语言之间，具有晦涩难懂的指针概念及既严格又灵活的语法规定，对于初学者来说，确有其不易入门的缺点。为了帮助初学者尽快掌握C语言的基础知识、基本概念，开拓程序设计的分析思路、建立模块化程序设计思想，培养编程技能，我们综合各位老师多年的教学经验，编写此教材。

  本书通过188个示例，全面介绍了C语言语句的功能、用法，重点讲解问题求解的算法思想、编程思路。全书共由8章和4个附录组成。

第1章C语言概述。通过本章的学习，使读者了解C语言的主要特点、C语言源程序的结构组成、开发工具和程序设计步骤。

第2章主要介绍基本的数据类型、运算符、表达式与标识符、常量、变量的概念，基本的输入输出函数调用。通过本章的学习，读者可以进行简单的顺序程序设计。

第3章主要介绍算法的概念、程序的选择和循环结构。通过本章的学习训练，读者可以进行较复杂问题的求解算法描述，并转化为C语言描述的程序设计技能。

第4章全面介绍了函数的概念与编译预处理。通过本章的学习与练习，逐步学会把复杂问题分解成若干个相对简单、独立的功能模块，实施分而治之，形成模块化程序设计思想。学会如何把分散的多个程序文件组合成一个完整的C程序。

第5章介绍了数组的概念与用法。通过本章的学习，读者将学会对数据类型相同的多个变量的简化定义、字符数组和字符串的引用的方法。

第6章着重介绍了指针的概念、指针与数组的关系、指针函数、函数指针、指针数组、数组指针、动态数组、图形处理函数等。通过本章的学习，读者可以学会高级、高效的程序设计。

第7章介绍了结构体、共用体、枚举等构造数据类型及其变量的定义、引用方法。

第8章介绍了文件的概念、分类和文件的使用。

书中前面加*号的章节，可根据各自的具体情况，作为选学或因课时有限不作为讲授内容。全书例题和习题中的程序一一经过上机验证通过，确保程序的正确性。

本书特色在于：

（1）每一章的开篇都给出教学内容提要、教学目标、教师要求与对学生的要求。对教与学都具有一定的的建议或指导性参考价值。

（2）全书以实例为导引，避免空洞的抽象描述。结合问题的分析与程序设计讲解概念、语句的应用和注意事项，做到理论联系实际。

（3）本书具有配套的全部实例与习题答案的电子资料、教学课件。本书的读者可以通过电子信箱hhz163@126.com与作者联系。

  本书的编写工作主要由安徽工业大学的胡宏智、王小林、王广正、安徽建筑工业学院的黄晓梅和安徽冶金科技学院的胡恩勇承担。其中的第1、4章由胡宏智编写，第2~3章由王小林编写，第5章由黄晓梅编写，第6章由胡恩勇、胡宏智编写，第7、8章和附录A、B、C、D由王广正编写。全书由胡宏智统编定稿。

  本书在编写过程中得到了安徽工业大学、安徽建筑工业学院有关领导的热情关怀和王喜凤、郭玉华、程改荣、朱艳萍、刘凯、王华、陈国钦等老师的真诚帮助，自始至终在中国水利水电出版社的雷顺加、徐海洋关心下，顺利完成书稿。在此作者对他们的无私支持与奉献，深表谢意！

  由于作者水平有限，书中难免有不妥或错误，敬请读者批评指正。

 

前言
 
第1章  C语言概述 1
1.1  程序设计语言的发展 1
1.2  C语言的发展过程 3
1.3  C语言的主要特点 4
1.4  C语言程序的结构 5
1.5  C语言程序的执行 8
1.5.1  源程序翻译 9
1.5.2  链接目标程序 10
1.6  C语言程序的开发工具 11
1.7  本章小结 12
1.8  问与答 12
习题一 12
第2章  基本的数据类型、运算符与程序语句 13
2.1  数据在计算机内的存储形式 13
2.1.1  字符型数据 13
2.1.2  整型数据 14
2.1.3  实型数据 14
2.2  标识符、变量和常量 15
2.2.1  标识符 15
2.2.2  变量 15
2.2.3  常量 16
2.3  基本数据类型 16
2.3.1  整型 17
2.3.2  实型数据 18
2.3.3  字符型 20
2.4  运算符和表达式 23
2.4.1  算术运算符和算术表达式 24
2.4.2  关系运算符和关系表达式 26
2.4.3  逻辑运算符和逻辑表达式 27
2.4.4  赋值运算符和赋值表达式 28
2.4.5  逗号运算符和逗号表达式 30
2.4.6  位运算符与位运算 31
2.4.7  sizeof运算符 35
2.4.8  数据类型的转换 35
2.4.9  表达式的计算次序 37
2.4.10  C语句概述 37
2.5  标准的输入/输出函数 38
2.5.1  格式化输出函数printf() 38
2.5.2  格式化输入函数scanf() 42
2.5.3  字符输出函数putchar()、putc()、
putch() 44
2.5.4  字符输入函数getchar()、getc()、
getch() 46
2.6  程序范例 47
2.7  本章小结 49
2.8  问与答 51
习题二 52
第3章  算法设计与程序的控制结构 56
3.1  算法的概念与特点 56
3.1.1  什么是算法 56
3.1.2  算法的特点 57
3.1.3  引例 57
3.2  算法的描述方法 60
3.2.1  用自然语言表示算法 60
3.2.2  用流程图表示算法 60
3.2.3  用伪代码表示算法 65
3.2.4  用计算机语言表示算法 65
3.3  顺序结构 66
3.3.1  顺序结构 66
3.3.2  应用程序范例 67
3.4  选择结构 68
3.4.1  分支语句if()～与if()～else～ 68
3.4.2  条件运算符和条件表达式 73
3.4.3  多分支语句switch 74
3.4.4  应用程序范例 76
3.5  循环结构 80
3.5.1  while语句、do～while语句和
for语句 80
3.5.2  单重循环应用程序范例 85
3.5.3  嵌套循环及其应用程序范例 86
3.6  程序流程的转移控制 87
3.6.1  跳转语句goto 87
3.6.2  break和continue语句 88
3.6.3  exit()函数 90
3.6.4  应用程序范例 91
3.7  结构化程序设计方法 94
3.8  本章小结 95
3.9  问与答 96
习题三 99
第4章  函数与编译预处理 103
4.1  函数的概念及其分类 103
4.2  函数的定义 104
4.3  函数的声明与调用 107
4.3.1  函数能被使用的条件 107
4.3.2  函数声明的场合 107
4.3.3  函数声明的格式 108
4.3.4  函数声明的位置 108
4.3.5  函数的调用、参数与返回值 109
4.3.6  函数的传值方式 110
4.4  变量的作用域和存储类别 111
4.4.1  变量的作用域 111
4.4.2  变量的存储类别 112
4.5  内部函数与外部函数 117
4.6  递归函数 118
4.7  编译预处理 123
4.7.1  宏定义与宏替换 123
4.7.2  文件包含预处理命令#include 126
4.7.3  条件编译命令 127
4.8  综合范例 129
4.9  本章小结 130
4.10  问与答 131
习题四 132
第5章  数组 136
5.1  数组的应用场合 136
5.2  一维数组的定义、引用和初始化 137
5.2.1  一维数组的定义 137
5.2.2  一维数组的初始化 137
5.2.3  一维数组元素的引用与
应用程序范例 138
5.2.4  一维数组作为函数的参数与
应用程序范例 142
5.3  多维数组的定义、引用和初始化 147
5.3.1  二维数组的概念 147
5.3.2  二维数组的定义 147
5.3.3  二维数组及多维数组的初始化 148
5.3.4  二维数组元素的引用及其
应用程序范例 149
5.3.5  二维数组作为函数的参数与
应用程序范例 152
5.4  字符数组 156
5.4.1  字符数组与字符串的关系 156
5.4.2  字符数组的初始化 157
5.4.3  字符串的输入 158
5.4.4  字符串的输出 159
5.4.5  字符串处理函数 160
5.4.6  字符数组的应用程序范例 162
5.5  本章小结 165
5.6  问与答 166
习题五 166
第6章  指针 170
6.1  指针的概念 170
6.1.1  什么是指针 170
6.1.2  为什么要引入指针概念 171
6.1.3  指针变量的定义 171
6.1.4  指针变量的使用 173
6.2  指针的运算 176
6.2.1  指针的算术运算 176
6.2.2  指针的关系运算 177
6.3  指针与数组之间的关系 177
6.3.1  指向一维数组元素的指针及其
应用程序范例 177
6.3.2  指向二维数组的指针及其
应用程序范例 180
6.3.3  字符指针及其应用程序范例 181
6.3.4  指针数组及其应用程序范例 183
6.4  指针作为函数的参数及其
应用程序范例 185
6.5  指针作为函数的返回值及
其应用程序范例 187
6.6  指向函数的指针及其应用程序范例 189
6.7  带参数的main函数及其应用程序范例 192
6.8  指向指针的指针及其应用程序范例 194
*6.9  动态数组的实现 195
6.9.1  C程序的内存映像 195
6.9.2  动态内存分配与释放函数 196
6.9.3  一维动态数组的实现 199
6.9.4  二维动态数组的实现 199
*6.10  图形处理函数的简单应用 200
6.11  本章小结 204
习题六 205
第7章  构造数据类型 210
7.1  问题的提出 210
7.2  结构体数据类型 211
7.2.1  结构体数据类型的定义 211
7.2.2  关键字typedef的用法 212
7.2.3  结构体变量的定义 213
7.2.4  结构体变量的初始化 215
7.2.5  结构体变量成员的引用 216
7.2.6  结构体变量成员的输入/输出 218
7.3  结构体数组 219
7.3.1  结构体数组的定义与初始化 219
7.3.2  结构体数组的应用程序范例 219
7.4  结构体指针 220
7.4.1  结构体指针变量的定义与
应用程序范例 220
7.4.2  结构体数组与指针变量及
其应用程序范例 221
7.5  结构体变量与函数 222
7.5.1  结构体作为函数的形式参数
与实际参数 222
7.5.2  函数的返回值类型为结构体 223
7.6  共用体（联合体）数据类型 224
7.6.1  共用体（联合体）
数据类型的定义 225
7.6.2  共用体（联合体）
类型变量的定义与引用 225
7.7  枚举数据类型 228
7.7.1  枚举数据类型的定义 228
7.7.2  枚举类型变量的定义与引用 228
*7.8  单向链表的概念 230
7.8.1  问题的提出 230
7.8.2  单向链表的建立 231
7.8.3  单向链表的节点的插入 231
7.8.4  单向链表节点的删除 232
7.8.5  单向链表的销毁 233
*7.9  位段 235
7.10  本章小结 236
7.11  问与答 236
习题七 237
第8章  文件 242
8.1  问题的提出 242
8.2  文件的概念 242
8.3  文件操作的常用函数 243
8.3.1  文件的打开与关闭 244
8.3.2  文件的错误检测与处理 245
8.3.3  文件的顺序读写及其范例 246
8.3.4  文件的随机读写及其范例 251
8.4  本章小结 252
8.5  问与答 253
习题八 253
附录A  C语言的保留字与关键字 256
附录B  C语言运算符优先级结合性表 257
附录C  ASCII字符表 258
附录D  C语言常用库函数 260
参考文献 265

1. C程序设计实践教程 [刘卫国]
2. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
3. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
4. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
5. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
6. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
7. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
8. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
9. Ansys Workbench结构分析热点解析 [牛海峰 ]
10. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
11. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
12. 计算机绘图——AutoCAD+Autodesk Inventor（第二版） [主编 赵军 刘潇潇]
13. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
14. Python程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
15. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
16. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
17. Python程序设计基础及实战 [主编　刘健]
18. CLO 3D服装虚拟仿真设计与应用基础 [主编　王静]
19. JavaScript与jQuery项目化教程（活页式） [主编　林沣　蓝雪燕　宋家慧]
20. C语言程序设计 [姜雪]
21. Python程序设计实践教程 [王鹤琴 蔡正保]
22. WPS Office高级应用教程 [主编 牛莉 刘卫国]
23. MS Office高级应用教程 [主编 牛莉 刘卫国]
24. 电力工程CAD识图与绘图（活页式） [主编 贾卫华 李晓华]
25. C++程序设计实践教程（第三版） [主编 刘卫国 曹岳辉]
26. C++程序设计（第三版） [主编 曹岳辉 刘卫国]
27. C语言程序设计项目化教程（活页式） [主编 张利华 潘晓利]
28. 机器人流程自动化（RPA）实战——基于UiPath [主编　金鑫]
29. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]
30. 信息技术基础（Windows 7+Office 2016） [主编 王洪平 杨华]