C语言程序设计

紧扣教学大纲，兼顾ACM大学生程序设计竞赛

从认识、了解、掌握、应用等几个层次精心组织内容，由浅入深，循序渐进

将指针贯穿每个章节，使指针这一难点分散到各个章节，以减轻读者的学习压力，增强读者学习积极性

精心挑选和精心设计案例，具有新颖性、代表性、典型性

C语言从诞生之日起就一直保持着旺盛的生命力，不断地发展壮大、日臻完善，已经成为目前使用最广泛的编程语言之一。与其他高级语言相比，C语言处理功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，执行程序效率高，可移植性强；具有丰富的数据类型和运算符，语句非常简单，源程序简洁清晰；可以直接处理硬件系统和对外围设备接口进行控制。C语言是一种结构化的程序设计语言，支持自顶向下、逐步求精的结构化程序设计技术。另外，C语言程序的函数结构也为实现程序的模块化设计提供了强有力的保障。因此纵然有C++、Java这样的后继者，但到目前为止，它们依然没有取代C的迹象。尤其C99标准发布以后，C语言的旺盛生命力再次得到了保持和延续。

本教材的编写者全部是一直战斗在各高等学校教学一线，承担“C语言程序设计”课程的教学任务的大学教师，有丰富的教学经验，并长期从事C语言编程工作，有着将自己积累的“C语言程序设计”经验介绍给大家的强烈愿望。在教学实践中，作者感受最深的就是，学习者普遍反映C语言难学难懂，而事实上，学习者感觉难的部分往往并不是C语言的核心内容。学习的过程就是一个学习者与教师，学习者与教材交互的过程，只要遵照一定的学习规律，这个交互过程并不难达成。学习者应该明白选择一本交互性好的教材是至关重要的。不可否认，一些经典的C语言教材在教学中所起的巨大作用。但是，传统教材过细的内容组织也让学习者迷失了方向。本教材以指针为主线，贯穿始终。并对各章常见的错误进行了解析。另外，本教材也特别强调实践能力的培养，学习者首先应该学会用适当的编程工具编制、调试程序。学习者在编程实践中不断遇到问题，不断解决问题，自然就会明白许多细节。本教材主张在介绍核心语法的基础上，以培养动手编程能力为首要目标，把那些烦琐、烦心的内容留待以后慢慢研究。

本教材共分12章，将C语言的特色内容“指针”贯穿始终，将这一难点分散到相关章节，避免了难度集中造成学习者丧失学习的兴趣。

第1章“程序设计技术概述”介绍了程序设计的基本知识，详细阐述了软件的编制方法，使学习者对软件的编制有一个概念上的认识和理解，并能将这些方法应用于后续章节的学习中。

第2章“C程序设计基础”介绍了C语言的基本知识，重点阐述了变量的声明方法，使学习者掌握变量、地址、存储数据之间的关系。

第3章“C程序基本结构”介绍了C语言标准库函数和顺序结构程序设计的基本方法，使学习者能够使用库函数编写简单的顺序结构程序。

第4章“选择结构”介绍了选择结构的相关语法，使学习者能够解决选择结构所涉及的问题。

第5章“循环控制结构”介绍了循环结构的相关语法，使学习者能够解决循环结构所涉及的问题。

第6章“函数”介绍了函数的相关知识，重点介绍了基本使用方法、函数参数的传值调用和传址调用，使学习者能够综合使用函数参数的传值调用和传址调用来解决实际问题。

第7章“数组”介绍了C语言中数值型一维数组和二维数组的相关知识，使学习者能够熟练使用函数来解决数组的相关问题。

第8章“字符数组与字符串”介绍了字符串与字符数组的相关知识，使学习者能够处理与字符串和字符数组相关的问题。

第9章“结构和联合”介绍了结构和联合的基本概念，使学生能够综合使用数组、指针以及结构和联合来解决一些实际问题。

第10章“指针”介绍了指针的高级使用，使学习者能够处理涉及指针数组、函数指针和指针函数的相关问题。

第11章“位运算”介绍了位运算的相关知识，使学生对位运算有一个较为系统的认识，并能够使用所学的位运算知识解决相关问题。

第12章“文件”介绍了文件的概念以及处理文件问题所涉及的函数，使学生在掌握常用文件函数的基础上来解决一些实际问题。

在本教材的编写过程中作者参考了许多同行的著作，有的不方便列在参考目录中，在此一并表达感谢之情。本书各章内容可以独立教学，自成体系，教师可根据情况适当取舍。感谢郑州轻工业学院、华北水利水电学院、河南工业大学、河南科技学院和中国水利水电出版社的大力支持，正是由于各位领导的大力支持及相关基金的支撑才使本教材得以成书付印。

本书由甘勇担任主编，尚展垒、肖乐、海燕、吴文红、张宝剑担任副主编，王鹏远、沈高峰、范乃梅、李萍、刘海燕参编。其中第9章由海燕和吴文红编写，第11章由肖乐和张宝剑编写，其他章节由甘勇、尚展垒、王鹏远、沈高峰、范乃梅、李萍、刘海燕编写。

如果您能够愉快地读完本教材，并告之身边的朋友，原来C语言并不难学，那就是作者最大的欣慰。尽管作者尽了最大努力，也有良好而负责任的态度，但是由于学识所限，难免存在缺点和错误，恳请各位读者批评指正，以在再版时修订。

作 者

2011年1月

前言
第1章 程序设计技术概述 1
1.1 程序设计语言概述 1
1.2 算法 4
1.3 软件的编制步骤 10
1.4 C程序设计语言的产生与特点 12
1.5 C语言程序的运行环境（Visual C++ 6.0
编译环境） 13
1.5.1 C语言程序上机步骤 13
1.5.2 Visual C++ 6.0开发环境 14
1.5.3 如何在 Visual C++ 6.0环境下编辑、
运行C程序 15
1.6 错误解析 22
本章小结 22
习题一 23
第2章 C程序设计基础 25
2.1 C程序概述 25
2.1.1 一个简单的C程序 25
2.1.2 C语言的字符集 27
2.2 主要数据类型 28
2.2.1 常量与变量 30
2.2.2 整型数据 32
2.2.3 实型数据 35
2.2.4 字符型数据 37
2.2.5 变量赋值 41
2.2.6 指针变量 41
2.3 运算符与表达式 42
2.3.1 C语言运算符简介 42
2.3.2 算术运算符和算术表达式 43
2.3.3 关系运算符与关系表达式 45
2.3.4 逻辑运算符与逻辑表达式 45
2.3.5 赋值运算符和赋值表达式 46
2.3.6 逗号运算符和逗号表达式 49
2.3.7 自增、自减运算符 50
2.3.8 条件运算符和条件表达式 51
2.4 不同类型数据之间的转换 52
2.5 错误解析 53
本章小结 54
习题二 55
第3章 C程序基本结构 58
3.1 简单程序设计 58
3.1.1 流程控制概述 58
3.1.2 简单程序设计举例 59
3.2 C语言标准库函数 60
3.2.1 C标准库函数的分类 61
3.2.2 常用数学库函数 62
3.2.3 标准输出函数 64
3.2.4 标准输入函数 70
3.2.5 字符的输出和输入 74
3.2.6 随机函数 75
3.3 错误解析 77
本章小结 78
习题三 78
第4章 选择结构 80
4.1 if语句 80
4.1.1 if语句中的表达式 80
4.1.2 单分支if语句 81
4.1.3 双分支if语句 82
4.1.4 多分支if语句 84
4.1.5 if语句的嵌套 86
4.1.6 条件运算符实现选择结构 88
4.2 switch语句 89
4.3 应用程序举例 92
4.4 错误解析 96
本章小结 98
习题四 98
第5章 循环控制结构 102
5.1 while语句 102
5.2 for语句 108
5.3 do…while语句 113
5.4 多重循环结构 117
5.5 break语句和continue语句 121
5.5.1 break语句 121
5.5.2 continue语句 122
5.6 应用程序举例 124
5.7 错误解析 130
本章小结 133
习题五 135
第6章 函数 136
6.1 C程序与函数概述 136
6.1.1 模块化程序设计 136
6.1.2 C程序的一般结构 137
6.2 函数的定义与调用 139
6.2.1 函数的定义 139
6.2.2 函数的调用 142
6.2.3 函数的参数传递 145
6.3 函数的地址引用 148
6.3.1 地址的存储与使用 148
6.3.2 指针说明和指针对象的引用 149
6.4 局部变量与全局变量 153
6.4.1 局部变量 153
6.4.2 全局变量 154
6.5 变量的存储类型 156
6.5.1 存储类型区分符 156
6.5.2 自动变量 157
6.5.3 静态变量 159
6.5.4 外部变量 161
6.5.5 寄存器变量 163
6.5.6 存储类型小结 164
6.6 函数的嵌套与递归调用 165
6.6.1 函数的嵌套调用 165
6.6.2 函数的递归调用 167
6.7 内部函数与外部函数 171
6.7.1 内部函数 171
6.7.2 外部函数 171
6.8 编译预处理 172
6.8.1 宏定义 172
6.8.2 文件包含 177
6.8.3 条件编译 178
6.9 错误解析 179
本章小结 180
习题六 181
第7章 数组 183
7.1 一维数组的定义及使用 183
7.1.1 一维数组的定义 183
7.1.2 一维数组的引用 186
7.1.3 一维数组的初始化 187
7.1.4 程序举例 190
7.2 一维数组与指针运算 196
7.2.1 一维数组的数组名 196
7.2.2 一维数组的下标与指针 197
7.2.3 作为函数参数的一维数组的数
组名 201
7.3 二维数组的定义及使用 206
7.3.1 二维数组的定义 206
7.3.2 二维数组元素的引用 207
7.3.3 二维数组的初始化 207
7.3.4 二维数组应用举例 209
7.4 二维数组与指针运算 212
7.4.1 二维数组的数组名 212
7.4.2 二维数组的下标与指针 212
7.4.3 作为函数参数的二维数组的数
组名 215
7.5 使用内存动态分配实现动态数组 220
7.5.1 动态内存分配的步骤 220
7.5.2 动态内存分配函数 220
7.6 错误解析 222
本章小结 224
习题七 225
第8章 字符数组与字符串 227
8.1 字符数组 227
8.1.1 字符数组的定义与赋值 227
8.1.2 字符数组的初始化 229
8.1.3 字符数组的引用 230
8.2 字符串 231
8.2.1 字符串的定义及其输入与输出 231
8.2.2 字符串的处理与字符串处理函数 235
8.2.3 字符串与指针运算 239
8.3 应用程序举例 243
8.4 错误解析 246
本章小结 248
习题八 248
第9章 结构和联合 250
9.1 结构的说明与引用 250
9.2 结构数组的声明、引用和初始化 255
9.3 联合 257
9.4 应用程序举例 262
9.5 错误解析 264
本章小结 264
习题九 265
第10章 指针 267
10.1 数组、地址与指针 267
10.1.1 数组、地址与指针的关系 267
10.1.2 一维数组中的地址与指针 268
10.1.3 二维数组中的地址与指针 270
10.2 指针数组与指向指针的指针 272
10.2.1 指针数组 272
10.2.2 指向指针的指针 276
10.3 指针数组作main函数的参数 278
10.4 指向函数的指针——函数指针 279
10.5 指针作为函数的返回值——指针函数 282
10.6 链表 284
10.7 应用程序举例 287
10.8 错误解析 289
本章小结 291
习题十 292
第11章 位运算 295
11.1 位运算的概念 295
11.1.1 字节与位 295
11.1.2 补码 296
11.2 二进制位运算 297
11.2.1 二进制位运算 297
11.2.2 位复合赋值运算符 304
11.3 应用程序举例 304
11.4 错误解析 305
本章小结 305
习题十一 305
第12章 文件 307
12.1 文件概述 307
12.2 文件的使用 308
12.2.1 文件的声明 308
12.2.2 文件的打开与关闭 309
12.2.3 文件的写/读 311
12.3 随机文件的读/写 320
12.4 应用程序举例 321
12.5 错误解析 325
本章小结 325
习题十二 326
参考文献 327

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. Ansys Workbench结构分析热点解析 [牛海峰 ]
8. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
9. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
10. 计算机绘图——AutoCAD+Autodesk Inventor（第二版） [主编 赵军 刘潇潇]
11. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
12. CLO 3D服装虚拟仿真设计与应用基础 [主编　王静]
13. JavaScript与jQuery项目化教程（活页式） [主编　林沣　蓝雪燕　宋家慧]
14. C语言程序设计 [姜雪]
15. WPS Office高级应用教程 [主编 牛莉 刘卫国]
16. MS Office高级应用教程 [主编 牛莉 刘卫国]
17. 电力工程CAD识图与绘图（活页式） [主编 贾卫华 李晓华]
18. C++程序设计实践教程（第三版） [主编 刘卫国 曹岳辉]
19. C++程序设计（第三版） [主编 曹岳辉 刘卫国]
20. C语言程序设计项目化教程（活页式） [主编 张利华 潘晓利]
21. 信息技术基础（Windows 7+Office 2016） [主编 王洪平 杨华]
22. 基于.NET Core框架的分布式系统架构设计 [汤佳 著]
23. 信息技术基础实训与习题指导（Windows7+Office2016） [主编 周金容 唐天国]
24. 网站前端技术案例教程（HTML+CSS+JavaScript）（第二版） [黄华升]
25. C语言同步案例习题精解 [主编 肖朝晖]
26. Python办公自动化—玩转Excel [郝春吉 刘智杨 周永福 黄 诠]
27. 计算机应用基础与实践（Windows 7平台与Office 2016应用） [主编 吕波 何敏]
28. 数据挖掘算法—基于C++及CUDA C [蒂莫西•马斯特斯（Timothy]
29. 电路设计与PCB制作实操教程 [主编 周永宏]
30. Excel在会计工作中的应用（第三版） [主 编 赵艳莉 耿聪慧]