C語言大學(xué)實(shí)用教程

前言

　　致本書讀者　　在Java，C#等充滿面向?qū)ο?、快速開發(fā)和穩(wěn)定可靠這樣溢美之詞的語言大行其道的今天，還如此耗費(fèi)心力寫一本關(guān)于已經(jīng)落伍了的C語言的書，著實(shí)讓人匪夷所思。雖然C語言在教育界還舉足輕重，在系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域依然健碩，鐵桿支持者遍布世界各地，但是C語言的書籍種類繁多，早已被寫到“濫”的地步了。這本書的存在還會(huì)有價(jià)值嗎？　　萬物皆將成為時(shí)間的灰燼，其價(jià)值體現(xiàn)在燃燒時(shí)發(fā)出的光熱?！　語言的重要性將會(huì)在第1章中闡述。在計(jì)算機(jī)教育方面，C語言是為數(shù)不多的與國外保持內(nèi)容同步的課程之一，這大概也是因?yàn)镃語言自身多年以來沒有什么變化吧。但在教學(xué)深度上，尤其在把C語言從應(yīng)試課程轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐工具方面，國內(nèi)無論教材還是課程建設(shè)方面都跟不上時(shí)代發(fā)展的步伐?！　∮?jì)算機(jī)科學(xué)日進(jìn)千里，很多舊的思想、方法都被打破，不能與時(shí)俱進(jìn)的語言必遭淘汰?？蒀語言卻能奇跡般地以不動(dòng)如山之姿態(tài)笑傲天下，論劍江湖，這套以靜制動(dòng)的本領(lǐng)，來自于C語言的靈活?！　§`活，使C語言的用法可以產(chǎn)生諸般變化。每種變化都有其利與害，趨利避害是根本。但何為利，何為害呢？這是程序設(shè)計(jì)科學(xué)研究的主題之一。隨著時(shí)間的推移，判斷的標(biāo)準(zhǔn)總在變化。比如20世紀(jì)90年代以前，性能一直是最重要的，所有的程序設(shè)計(jì)方法都趨向于提高性能。當(dāng)硬件越來越快、越來越便宜，軟件越來越復(fù)雜、越來越昂貴，設(shè)計(jì)程序時(shí)考慮更多的是如何降低開發(fā)成本和難度，不惜以犧牲性能為代價(jià)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)成為技術(shù)推動(dòng)力時(shí)，安全問題又成為重中之重?！　o論思潮怎樣變化，C語言總能有一套行之有效的方法來應(yīng)對。這些方法完全構(gòu)建在對C語言基本語法的應(yīng)用之上，絲毫影響不到它固有的體系。一些適時(shí)的方法被制定為規(guī)則，另一些落后的方法則被劃為禁手。如果C語言的教科書還只以講述語法為主，而忽略在新形勢下的新方法、新規(guī)則和新思想的傳授，就真的是沒有價(jià)值了?！　〈藭鲇袃r(jià)值的書，要讓讀這本書的人真正學(xué)會(huì)C語言。那么，達(dá)到什么程度算是“學(xué)會(huì)”了C語言呢？這倒是一個(gè)很有意思的問題。　　本書作者中有一人，自稱一生三次學(xué)會(huì)了C語言?！　〉谝淮问谴笠唬吹紺語言成績后，不禁自封“C語言王子”?！　〈酱蠖?，偶遇一個(gè)機(jī)會(huì)，用C語言開發(fā)一個(gè)真實(shí)的軟件，才知道自己“卷上談兵”的本領(lǐng)實(shí)在太小，實(shí)在與會(huì)用C語言的目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。編了大小幾個(gè)項(xiàng)目，上萬行代碼，自覺對C語言的掌握已爐火純青，此為第二次學(xué)會(huì)。　　待回眸品評這些項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)除了幾副好皮囊能取悅用戶之外，無論程序結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性還是穩(wěn)定性都一團(tuán)糟。年輕程序員的良心大受譴責(zé)，終于認(rèn)識到，寫好程序絕不是懂語法、會(huì)調(diào)用函數(shù)那么簡單。又經(jīng)歷練，其間苦學(xué)軟件工程、面向?qū)ο蟮壤碚?，打造出第一個(gè)讓自己由衷滿意的程序，于是長出一口氣，嘆曰：“C，我終于會(huì)用了！”。　　這條路走得著實(shí)辛苦，但也確實(shí)滋味無窮，樂在其中。留校任教后，他很快獲得了講C語言課的機(jī)會(huì)。欣然領(lǐng)命，直欲把經(jīng)年積累一并爆發(fā)，送與學(xué)生。前輩高人指點(diǎn)，選擇了Kernighan與Ritchie所撰的圣經(jīng)《C Programming Language》為教材。早聞此書，初見其形；邊教邊品，仰天長嘆：“原來C語言若此，吾不曾會(huì)矣！”　　總結(jié)往事，環(huán)顧業(yè)界，何謂“學(xué)會(huì)”？這是一個(gè)沒有答案的提問。學(xué)完語法規(guī)則只是讀完了小學(xué)，識字不少，還會(huì)造句，但還寫不出大篇的漂亮文章。若要進(jìn)步，就非要在算法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面努力了。但這兩者實(shí)非一蹴而就，大學(xué)四年也只能學(xué)到一些條條框框，就像高中畢業(yè)盡管作文無數(shù)，能力卻僅止于八股應(yīng)試而已。若要寫出“驚天地、泣鬼神”之程序，還必須廣泛實(shí)踐，多方積累。學(xué)無止境?。　　⌒形闹链?，終于完成了這本自認(rèn)還有價(jià)值的書。目前的計(jì)算機(jī)圖書市場異?；鸨?，“經(jīng)典與濫竽齊飛，贊美共炒作一色”。我們不知道此書能發(fā)出多少光熱，也不知道有多少人能見到這份光、感到這點(diǎn)熱，只知道它也會(huì)成為時(shí)間的灰燼，而且盼望這一天越早到來越好。因?yàn)?，此書觀點(diǎn)被大量否定之時(shí)，必是IT再次飛躍之日。　　編著者　　于哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

內(nèi)容概要

　　《國家精品課教材·大學(xué)計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材：C語言大學(xué)實(shí)用教程（第3版）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材和國家精品課程教材。全書共10章，內(nèi)容包括：程序設(shè)計(jì)ABC，數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式，鍵盤輸入與屏幕輸出，程序的控制結(jié)構(gòu)，函數(shù)，數(shù)組，指針，結(jié)構(gòu)體與共用體，文件操作，C程序設(shè)計(jì)常見錯(cuò)誤及解決方案等?！　　秶揖氛n教材·大學(xué)計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材：C語言大學(xué)實(shí)用教程（第3版）》注重教材的可讀性和可用性，每章開頭有內(nèi)容關(guān)鍵詞和難點(diǎn)提示；每章結(jié)尾安排本章小結(jié)，給出了該章常見編程錯(cuò)誤提示；典型例題一題多解，由淺入深，強(qiáng)化知識點(diǎn)、算法、編程方法與技巧；還將程序測試、程序調(diào)試與排錯(cuò)、軟件的健壯性和代碼風(fēng)格、結(jié)構(gòu)化與模塊化程序設(shè)計(jì)方法等軟件工程知識融入其中；配套教材《C語言大學(xué)實(shí)用教程學(xué)習(xí)指導(dǎo)（第3版）》包括習(xí)題解答、上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、案例分析三部分，案例分析中給出了錯(cuò)誤案例與趣味經(jīng)典實(shí)例分析；為任課教師免費(fèi)提供電子課件及全部例題和習(xí)題源代碼。

書籍目錄

第1章 程序設(shè)計(jì)ABC1.1 計(jì)算機(jī)與人1.2 計(jì)算機(jī)與程序設(shè)計(jì)語言1.3 程序設(shè)計(jì)語言的故事1.4 C語言的故事1.5 程序設(shè)計(jì)語言的工作原理1.5.1 運(yùn)行1.5.2 內(nèi)存1.6 本章小結(jié)習(xí)題1第2章 數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式2.1 一個(gè)簡單的C程序例子2.2 C程序常見符號分類2.3 數(shù)據(jù)類型2.3.1 為什么引入數(shù)據(jù)類型2.3.2 從基本數(shù)據(jù)類型到抽象數(shù)據(jù)類型2.3.3 類型修飾符2.3.4 標(biāo)識符命名2.4 常量2.4.1 整型常量2.4.2 實(shí)型常量2.4.3 字符常量2.4.4 字符串常量2.4.5 宏常量2.4.6 枚舉常量2.5 變量2.5.1 變量的定義與初始化2.5.2 const類型修飾符2.5.3 使用變量時(shí)的注意事項(xiàng)2.6 常用運(yùn)算符及表達(dá)式2.6.1 運(yùn)算符的優(yōu)先級與結(jié)合性2.6.2 算術(shù)運(yùn)算符2.6.3 關(guān)系運(yùn)算符2.6.4 邏輯運(yùn)算符2.6.5 賦值運(yùn)算符2.6.6 增1和減1運(yùn)算符2.6.7 類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算符2.6.8 位運(yùn)算符2.6.9 逗號運(yùn)算符2.7 賦值和表達(dá)式中的類型轉(zhuǎn)換2.8 本章小結(jié)習(xí)題2第3章 鍵盤輸入與屏幕輸出3.1 C語句分類3.2 表達(dá)式語句3.3 復(fù)合語句和空語句3.4 基本的輸入/輸出操作3.4.1 字符輸入/輸出3.4.2 格式輸入/輸出3.4.3 使用函數(shù)scanf時(shí)需要注意的問題3.5 本章小結(jié)習(xí)題3第4章 程序的控制結(jié)構(gòu)4.1 算法及其描述方法4.1.1 算法的概念4.1.2 算法的描述方法4.2 順序結(jié)構(gòu)4.2.1 順序結(jié)構(gòu)的流程圖表示4.2.2 應(yīng)用程序舉例4.3 選擇結(jié)構(gòu)4.3.1 應(yīng)用場合4.3.2 選擇結(jié)構(gòu)的流程圖表示4.3.3 條件語句4.3.4 開關(guān)語句4.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)4.4.1 應(yīng)用場合4.4.2 循環(huán)結(jié)構(gòu)的流程圖表示4.4.3 循環(huán)語句4.4.4 單重循環(huán)程序?qū)嵗?.4.5 嵌套循環(huán)及其程序?qū)嵗?.5 流程轉(zhuǎn)移控制語句4.5.1 goto語句4.5.2 break與continue語句4.5.3 程序?qū)嵗?.6 程序調(diào)試與排錯(cuò)4.6.1 程序中常見的出錯(cuò)原因4.6.2 程序調(diào)試與排錯(cuò)的基本方法4.6.3 使用getchar需要注意的問題4.7 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法簡介4.7.1 關(guān)于goto論戰(zhàn)4.7.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的核心思想4.7.3 “自頂向下、逐步求精”的程序設(shè)計(jì)方法4.8 本章小結(jié)習(xí)題4第5章 函數(shù)5.1 程序設(shè)計(jì)的藝術(shù)5.2 函數(shù)的定義與使用5.2.1 函數(shù)的分類5.2.2 函數(shù)的定義5.2.3 函數(shù)的調(diào)用、參數(shù)傳遞和返回值5.2.4 函數(shù)原型5.2.5 主函數(shù)main的特殊性5.3 變量的作用域和存儲(chǔ)類型5.3.1 變量的作用域5.3.2 全局變量5.3.3 變量的存儲(chǔ)類型5.4 函數(shù)封裝5.5 預(yù)處理指令5.5.1 #include5.5.2 #define和#undef5.5.3 條件編譯5.6 使用assert查錯(cuò)5.7 模塊和鏈接5.8 模塊化程序設(shè)計(jì)方法簡介5.8.1 模塊劃分的原則5.8.2 應(yīng)用實(shí)例--“猜數(shù)”游戲5.9 遞歸5.9.1 遞歸問題的提出5.9.2 遞歸函數(shù)5.10 本章小結(jié)習(xí)題5第6章 數(shù)組6.1 數(shù)組類型的應(yīng)用場合6.2 數(shù)組的定義、引用和初始化6.2.1 數(shù)組的定義6.2.2 數(shù)組的引用6.2.3 數(shù)組的初始化6.2.4 程序?qū)嵗?.3 向函數(shù)傳遞一維數(shù)組6.4 向函數(shù)傳遞二維數(shù)組6.5 字符數(shù)組6.5.1 字符數(shù)組與字符串的關(guān)系6.5.2 字符數(shù)組的輸入/輸出6.5.3 字符串處理函數(shù)6.5.4 應(yīng)用實(shí)例6.6 本章小結(jié)習(xí)題6第7章 指針7.1 指針概述7.1.1 指針的概念7.1.2 為什么引入指針的概念7.1.3 指針變量作函數(shù)參數(shù)7.1.4 字符指針作函數(shù)參數(shù)7.2 指針和數(shù)組間的關(guān)系7.2.1 一維數(shù)組的地址和指針7.2.2 二維數(shù)組的地址和指針7.3 指針數(shù)組7.4 函數(shù)指針7.5 帶參數(shù)的main函數(shù)7.6 動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)7.6.1 C程序的內(nèi)存映像7.6.2 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)7.6.3 一維動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)7.6.4 二維動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)7.7 使用const修飾指針變量7.8 代碼風(fēng)格7.8.1 程序版式7.8.2 命名規(guī)則7.8.3 函數(shù)設(shè)計(jì)7.8.4 防御性程序設(shè)計(jì)7.9 本章小結(jié)習(xí)題7第8章 結(jié)構(gòu)體與共用體8.1 結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用場合8.2 結(jié)構(gòu)體類型與結(jié)構(gòu)體變量8.2.1 結(jié)構(gòu)體類型的聲明8.2.2 用typedef定義結(jié)構(gòu)體類型8.2.3 結(jié)構(gòu)體變量的定義8.2.4 指向結(jié)構(gòu)體變量的指針8.2.5 結(jié)構(gòu)體變量的引用和初始化8.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組8.3.1 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義8.3.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組程序?qū)嵗?.3.3 指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針8.4 向函數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)體8.5 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8.5.1 問題的提出8.5.2 鏈表的定義8.5.3 鏈表的特點(diǎn)及操作原理8.5.4 鏈表的建立8.5.5 鏈表的刪除操作8.5.6 鏈表的插入操作8.6 共用體8.7 本章小結(jié)習(xí)題8第9章 文件操作9.1 計(jì)算機(jī)中的流9.2 文件9.2.1 存儲(chǔ)設(shè)備的使用9.2.2 目錄9.2.3 文件格式9.3 基本文件操作9.3.1 基本文件操作函數(shù)9.3.2 錯(cuò)誤處理9.3.3 程序示例9.3.4 基本文件操作的意義9.4 高級文件操作9.4.1 文件的打開與關(guān)閉9.4.2 文件的讀/寫9.4.3 程序?qū)嵗?.4.4 標(biāo)準(zhǔn)輸入與標(biāo)準(zhǔn)輸出9.5 本章小結(jié)習(xí)題9第10章 C程序設(shè)計(jì)常見錯(cuò)誤及解決方案條款1：使用未初始化和未賦值的變量條款2：不考慮數(shù)值溢出的可能條款3：不用sizeof獲得類型或變量的字長條款4：假定類型取值范圍條款5：期望兩個(gè)整數(shù)的運(yùn)算自動(dòng)得出浮點(diǎn)數(shù)的結(jié)果條款6：不預(yù)先判斷除數(shù)是否為0條款7：混淆“＆，|”與“＆＆，||”條款8：使用依賴編譯器求值順序的語句條款9：使用依靠算符優(yōu)先級的表達(dá)式條款10：表達(dá)式過于復(fù)雜條款11：用“==”時(shí)誤用“=”條款12：用“==”比較兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)條款13：使用幻數(shù)……

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