C程序设计（第五版）中国高等院校计算机基础教育课程体系规划教材

　　

本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、北京市高等教育精品教材立项项目，获全国高校出版社*畅销书特等奖、原电子工业部*教材一等奖、全国高等院校计算机基础教育研究会*教材一等奖等多项奖项。
　　《C程序设计》累计发行逾1400万册，不仅创同类书的全国纪录，在世界上也是罕见的，堪称出版界的奇迹。《C程序设计》是一本公认的学习C语言程序设计的经典教材。根据C语言的发展和计算机教学的需要，作者在《C程序设计（第四版）》的基础上进行了修订，使内容更加完善，更易于理解，更加切合教学需要。本书按照C语言的新标准C 99进行介绍，所有程序都符合C 99的规定，使编写程序更加规范；采用Visual C++ 6.0编译系统；对C语言和程序设计的基本概念和要点讲解透彻、全面而深入；按照作者提出的“提出问题—解决问题—归纳分析”三部曲进行教学和组织教材；本书的每个例题都按以下几个步骤展开：提出任务—解题思路—编写程序—运行程序—程序分析—有关说明。符合读者认知规律，容易入门与提高。
　　本书是初学者学习C程序设计的理想教材，可作为高等学校各专业的正式教材，也是一本自学的好教材。本书配有辅助教材《C程序设计（第五版）学习辅导》（ISBN: 9787302480877）。本书的PPT电子教案和主辅教材的源代码，可到清华大学出版社官网下载，与本书配合使用的数字资源也将陆续推出，供各高校教学使用。
　　
　　

谭浩强教授，我国著名计算机教育专家。1958年毕业于清华大学自动控制系。青年时期曾担任清华大学学生会主席、北京市学联副主席、北京市人民代表、全国文教战线先进分子。他是我国计算机普及和高校计算机基础教育的开拓者之一。现任全国高等院校计算机基础教育研究会荣誉会长、教育部全国计算机应用技术证书考试委员会主任委员，享受国务院政府特殊津贴。曾获国家科技进步奖、国家教学成果奖，被原国家科学技术委员会和中国科学技术协会表彰为“全国先进科普工作者”，被北京市人民政府评为“北京市有突出贡献的专家”。
谭浩强教授创造了三个世界纪录：（1）30年来他（以及和他人合作）共编著出版了160多本计算机著作，主编了400多本计算机书籍，是出版科技著作数量*多的人。（2）他编著和主编的书发行量超过6000万册，是读者*多的科技作家。我国平均每21人、知识分子每1.2人就拥有一本谭浩强的书。（3）他和他人合著的《BASIC语言》发行1250多万册，他所著的《C程序设计》发行1400多万册，双双创造科技书籍发行量的*高纪录。他曾在中央电视台主讲了BASIC，FORTRAN，COBOL，Pascal，QBASIC，C，Visual Basic七种计算机语言，观众超过500万人。
谭浩强教授善于用读者容易理解的方法和语言说明复杂的概念。许多人认为他开创了计算机书籍贴近大众的新风，为我国的计算机普及事业作出重要的贡献。21世纪初，被《计算机世界》报组织的“世纪评选”评为“我国20世纪*有影响的十个IT人物”，被《电脑报》评为“我国十大IT人物”，他的功绩是把千百万群众带入计算机的大门。

第1章程序设计和C语言11.1什么是计算机程序1
1.2什么是计算机语言1
1.3C语言的发展及其特点3
1.4最简单的C语言程序5
1.4.1最简单的C语言程序举例5
1.4.2C语言程序的结构9
1.5运行C程序的步骤与方法11
1.6程序设计的任务13
习题14
第2章算法——程序的灵魂15
2.1程序=算法+数据结构15
2.2什么是算法16
2.3简单的算法举例17
2.4算法的特性20
2.5怎样表示一个算法21
2.5.1用自然语言表示算法21
2.5.2用流程图表示算法21
2.5.3三种基本结构和改进的流程图25
2.5.4用NS流程图表示算法28
2.5.5用伪代码表示算法31
2.5.6用计算机语言表示算法32
2.6结构化程序设计方法33
习题35
第3章最简单的C程序设计——顺序程序设计37
3.1顺序程序设计举例37
3.2数据的表现形式及其运算39
3.2.1常量和变量39
3.2.2数据类型42
3.2.3整型数据44
3.2.4字符型数据47
3.2.5浮点型数据49
3.2.6怎样确定常量的类型50
3.3运算符和表达式51
3.3.1Ｃ运算符52
3.3.2基本的算术运算符52
3.3.3自增(++)、自减(--)运算符53
3.3.4算术表达式和运算符的优先级与结合性53
3.3.5不同类型数据间的混合运算54
3.3.6强制类型转换运算符55
3.4C语句56
3.4.1C语句的作用和分类56
3.4.2最基本的语句——赋值语句58
3.5数据的输入输出64
3.5.1输入输出举例64
3.5.2有关数据输入输出的概念65
3.5.3用printf函数输出数据67
3.5.4用scanf函数输入数据74
3.5.5字符输入输出函数76
习题80
第4章选择结构程序设计83
4.1选择结构和条件判断83
4.2用if语句实现选择结构85
4.2.1用if语句处理选择结构举例85
4.2.2if语句的一般形式 87
4.3关系运算符和关系表达式89
4.3.1关系运算符及其优先次序90
4.3.2关系表达式90
4.4逻辑运算符和逻辑表达式90
4.4.1逻辑运算符及其优先次序91
4.4.2逻辑表达式92
4.5条件运算符和条件表达式94
4.6选择结构的嵌套96
4.7用switch语句实现多分支选择结构99
4.8选择结构程序综合举例102
习题107
第5章循环结构程序设计110
5.1为什么需要循环控制110
5.2用while语句实现循环111
5.3用do…while语句实现循环113
5.4用for 语句实现循环116
5.5循环的嵌套120
5.6几种循环的比较121
5.7改变循环执行的状态121
5.7.1用break语句提前终止循环122
5.7.2用continue语句提前结束本次循环123
5.7.3break语句和continue语句的区别124
5.8循环程序举例127
习题137
第6章利用数组处理批量数据139
6.1怎样定义和引用一维数组139
6.1.1怎样定义一维数组140
6.1.2怎样引用一维数组元素140
6.1.3一维数组的初始化142
6.1.4一维数组程序举例142
6.2怎样定义和引用二维数组145
6.2.1怎样定义二维数组146
6.2.2怎样引用二维数组的元素147
6.2.3二维数组的初始化148
6.2.4二维数组程序举例149
6.3字符数组151
6.3.1怎样定义字符数组151
6.3.2字符数组的初始化152
6.3.3怎样引用字符数组中的元素152
6.3.4字符串和字符串结束标志153
6.3.5字符数组的输入输出156
6.3.6使用字符串处理函数157
6.3.7字符数组应用举例162
习题165
第7章用函数实现模块化程序设计167
7.1为什么要用函数167
7.2怎样定义函数169
7.2.1为什么要定义函数169
7.2.2定义函数的方法170
7.3调用函数171
7.3.1函数调用的形式171
7.3.2函数调用时的数据传递172
7.3.3函数调用的过程174
7.3.4函数的返回值174
7.4对被调用函数的声明和函数原型176
7.5函数的嵌套调用179
7.6函数的递归调用181
7.7数组作为函数参数189
7.7.1数组元素作函数实参189
7.7.2一维数组名作函数参数191
7.7.3多维数组名作函数参数194
7.8局部变量和全局变量196
7.8.1局部变量196
7.8.2全局变量197
7.9变量的存储方式和生存期201
7.9.1动态存储方式与静态存储方式201
7.9.2局部变量的存储类别202
7.9.3全局变量的存储类别205
7.9.4存储类别小结209
7.10关于变量的声明和定义211
7.11内部函数和外部函数212
7.11.1内部函数212
7.11.2外部函数213
习题215
第8章善于利用指针217
8.1指针是什么217
8.2指针变量219
8.2.1使用指针变量的例子219
8.2.2怎样定义指针变量220
8.2.3怎样引用指针变量222
8.2.4指针变量作为函数参数224
8.3通过指针引用数组229
8.3.1数组元素的指针229
8.3.2在引用数组元素时指针的运算229
8.3.3通过指针引用数组元素231
8.3.4用数组名作函数参数236
8.3.5通过指针引用多维数组243
8.4通过指针引用字符串254
8.4.1字符串的引用方式 254
8.4.2字符指针作函数参数258
8.4.3使用字符指针变量和字符数组的比较262
8.5指向函数的指针265
8.5.1什么是函数的指针265
8.5.2用函数指针变量调用函数265
8.5.3怎样定义和使用指向函数的指针变量267
8.5.4用指向函数的指针作函数参数269
8.6返回指针值的函数273
8.7指针数组和多重指针276
8.7.1什么是指针数组 276
8.7.2指向指针数据的指针变量279
8.7.3指针数组作main函数的形参281
8.8动态内存分配与指向它的指针变量284
8.8.1什么是内存的动态分配284
8.8.2怎样建立内存的动态分配284
8.8.3void指针类型 286
8.9有关指针的小结288
习题291
第9章用户自己建立数据类型293
9.1定义和使用结构体变量293
9.1.1自己建立结构体类型293
9.1.2定义结构体类型变量 295
9.1.3结构体变量的初始化和引用296
9.2使用结构体数组300
9.2.1定义结构体数组300
9.2.2结构体数组的应用举例301
9.3结构体指针303
9.3.1指向结构体变量的指针303
9.3.2指向结构体数组的指针304
9.3.3用结构体变量和结构体变量的指针作函数参数306
9.4用指针处理链表309
9.4.1什么是链表 309
9.4.2建立简单的静态链表310
9.4.3建立动态链表311
9.4.4输出链表315
9.5共用体类型317
9.5.1什么是共用体类型317
9.5.2引用共用体变量的方式318
9.5.3共用体类型数据的特点319
9.6使用枚举类型322
9.7用typedef声明新类型名326
习题330
第10章对文件的输入输出331
10.1C文件的有关基本知识331
10.1.1什么是文件331
10.1.2文件名332
10.1.3文件的分类332
10.1.4文件缓冲区333
10.1.5文件类型指针333
10.2打开与关闭文件334
10.2.1用fopen函数打开数据文件335
10.2.2用fclose函数关闭数据文件337
10.3顺序读写数据文件338
10.3.1怎样向文件读写字符338
10.3.2怎样向文件读写一个字符串341
10.3.3用格式化的方式读写文本文件345
10.3.4用二进制方式向文件读写一组数据345
10.4随机读写数据文件350
10.4.1文件位置标记及其定位350
10.4.2随机读写 353
10.5文件读写的出错检测355
习题355
附录357
附录A常用字符与ASCII代码对照表357
附录BC语言中的关键字358
附录C运算符和结合性359
附录DC语言常用语法提要361
附录EC库函数365
参考文献371

第5章循环结构程序设计〖1〗5.1为什么需要循环控制前面介绍了程序中常用到的顺序结构和选择结构，但是只有这两种结构是不够的，还需要用到循环结构(或称重复结构)。因为在日常生活中或是在程序所处理的问题中常常遇到需要重复处理的问题。例如:
 要向计算机输入全班50个学生的成绩；(重复50次相同的输入操作)
 分别统计全班50个学生的平均成绩；(重复50次相同的计算操作)
 求30个整数之和；(重复30次相同的加法操作)
 检查30个学生的成绩是否及格。 (重复30次相同的判别操作)
要处理以上问题，最原始的方法是分别编写若干个相同或相似的语句或程序段进行处理。例如为了统计全班50个学生的平均成绩，可以先编写求一个学生平均成绩的程序段: scanf(″%f,%f,%f,%f,%f″,&score1,&score2,&score3,&score4,&score5);//输入一个学生5门课的成绩
aver=(score1+score2+score3+score4+score5)/5;//求该学生平均成绩
printf(″aver=%7.2f″,aver);//输出该学生平均成绩然后再重复写49个同样的程序段。这种方法虽然可以实现要求，但是显然是不可取的，因为工作量大，程序冗长、重复，难以阅读和维护。相信每一位读者都会认为这是最笨的办法。实际上，几乎每一种计算机高级语言都提供了循环控制，用来处理需要进行的重复操作。
在C语言中，可以用循环语句来处理上面的问题: i=1;//设整型变量i初值为1
while(i<=50) //当i的值小于或等于50时执行花括号内的语句
{scanf(″%f,%f,%f,%f,%f″,&score1,&score2,&score3,&score4,&score5);
//输入一个学生5门课的成绩
aver=(score1+score2+score3+score4+score5)/5; //求该学生平均成绩
printf(″aver=%7.2f″,aver);//输出该学生平均成绩
i++;//每执行完一次循环使i的值加1
} 可以看到: 用一个循环语句(while语句)，就把需要重复执行50次程序段的问题解决了。一个while语句实现了一个循环结构。请读者先阅读这个程序段，理解循环结构的执行过程，在下一节将对其执行过程作必要的说明。
大多数的应用程序都会包含循环结构。循环结构和顺序结构、选择结构是结构化程序设计的3种基本结构，它们是各种复杂程序的基本构成单元。因此熟练掌握选择结构和循环结构的概念及使用是进行程序设计最基本的要求。
5.2用while语句实现循环
在5.1节中已看到了在C程序中可以用while语句来实现循环结构。上面的while循环结构就是一个while语句，它的执行过程是: 开始时变量i的值为1，while语句首先检查变量i的值是否小于或等于50，如果是，则执行while后面的语句(称为循环体，在本例中是花括号内的复合语句)。在循环体中先输入第1个学生5门课的成绩，然后求出该学生的平均成绩aver，并输出此平均成绩。请思考最后一行“i++;”的作用。图5.1
它使i的值加1，i的原值为1，现在变成2了。然后流程返回到while语句的开头，再检查i的值是否小于或等于50，由于i的值2小于50，因此又执行循环体，输入第2个学生5门课的成绩，然后求出第2个学生的平均成绩并输出此平均成绩。i++又使变量i的值变为3，处理第3个学生的数据……直到处理完第50个学生的数据后，i的值变为51。由于它大于50，因此不再执行循环体。流程图见图5.1，其中，虚线框内为while循环结构。
while语句的一般形式如下:
while (表达式) 语句
其中的“语句”就是循环体。循环体只能是一个语句，可以是一个简单的语句，还可以是复合语句(用花括号括起来的若干语句)。执行循环体的次数是由循环条件控制的，这个循环条件就是上面一般形式中的“表达式”，它也称为循环条件表达式。当此表达式的值为“真” (以非0值表示)时,就执行循环体语句；为“假” (以0表示)时,就不执行循环体语句。例如“i<=50”是一个循环条件表达式，它是一个关系表达式。它的值只能是“真”或“假”。在执行while语句时，先检查循环条件表达式的值，当为非0值(真)时，就执行while语句中的循环体语句；当表达式为0(假)时，不执行循环体语句。其流程图见图5.2。
while语句可简单地记为: 只要当循环条件表达式为真(即给定的条件成立)，就执行循环体语句。
注意: while循环的特点是先判断条件表达式，后执行循环体语句。
通过下面的例子，可以学习到怎样利用while语句进行循环程序设计。
【例5.1】求1+2+3+…+100，即∑100n=1n。
解题思路: 在处理这个问题时，先分析此题的特点:
(1) 这是一个累加的问题，需要先后将100个数相加。要重复进行100次加法运算，显然可以用循环结构来实现。重复执行循环体100次，每次加一个数。
(2) 分析每次所加的数有无规律。发现每次累加的数是有规律的，后一个数是前一个数加1。因此不需要每次用scanf语句从键盘临时输入数据，只须在加完上一个数i后，使i加1就可得到下一个数。
……