c语言学习

c语言学习 编辑特别推荐: 2010年计算机等级考试二级C语言上机改错题考点总结 2010年计算机等级考试二级考试C语言考生经验分享 2010年计算机等级考试二级C语言题型分析与应试技巧 2010年计算机等考二级C语言学习常见的18种错误 2010年计算机等级考试二级C语言上机考试题型总结 程序设计是实践性很强的过程，任何程序最终都必须在计算机上运行，以检验程序的正确与否。因此在学习程序设计中，一定要重视上机实践环节，通过上机可以加深理解C语言的有关概念，以巩固理论知识，另一方面也可以培养程序调试的能力与技巧。 一(C语言程序的上机步骤 按照C 语言语法规则而编写的C 程序称为源程序。源程序由字母、数字及其它符号等构成，在计算机内部用相应的ASCII 码表示，并保存在扩展名为“(C”的文件中。源程序是无法直接被计算机运行的，因为计算机的CPU 只能执行二进制的机器指令。这就需要把ASCII 码的源程序先翻译成机器指令，然后计算机的CPU 才能运行翻译好的程序。 源程序翻译过程由两个步骤实现:编译与连接。首先对源程序进行编译处理，即把每一条语句用若干条机器指令来实现，以生成由机器指令组成的目标程序。但目标程序还不能马上交计算机直接运行，因为在源程序中，输入、输出以及常用函数运算并不是用户自己编写的，而直接调用系统函数库中的库函数。因此，必须把“库函数”的处理过程连接到经编译生成的目标程序中，生成可执行程序，并经机器指令的地址重定位，便可由计算机运行，最终得到结果。 C 语言程序的调试、运行步骤可以用图A-1 表示: 图A-1 C 语言程序的调试、运行步骤 图A-1 中，虚线表示当某一步骤出现错误时的修改路线。运行时，无论是出现编译错误、连接错误，还是运行结果不对(源程序中有语法错误或逻辑错误)，都需要修改源程序，并对它重新编译、连接和运行，直至将程序调试正确为止。 除了较简单的情况，一般的程序很难一次就能做到完全正确。在上机过程中，根据出错 现象找出错误并改正称为程序调试。我们要在学习程序设计过程中，逐步培养调试程序目标程序的能力，它不可能靠几句话讲清楚，要靠自己在上机中不断摸索总结，它可以说是一种经验积累。 程序中的错误大致可分为三类: ? 程序编译时检查出来的语法错误; ? 连接时出现的错误; ? 程序执行过程中的错误。 编译错误通常是编程者违反了C 语言的语法规则，如保留字输入错误、大括号不匹配、语句少分号等等。连接错误一般由未定义或未指明要连接的函数，或者函数调用不匹配等因素引起，对系统函数的调用必须要通过“include”说明。 对于编译连接错误，C 语言系统会提供出错信息，包括出错位置(行号)、出错提示信息。编程者可以根据这些信息，找出相应错误所在。有时系统提示的一大串错误信息，并不表示真的有这么多错误，往往是因为前面的一两个错误带来的。所以当你纠正了几个错误后，不妨再编译连接一次，然后根据最新的出错信息继续纠正。 有些程序通过了编译连接，并能够在计算机上运行，但得到的结果不正确，这类在程序执行过程中的错误往往最难改正。错误的原因一部分是程序书写错误带来的，例如应该使用变量x 的地方写成了变量y，虽然没有语法错误，但意思完全错了;另一部分可能是程序的算法不正确，解题思路不对。还有一些程序有时计算结果正确，有时不正确，这往往是编程时，对各种情况考虑不周所致。解决运行错误的首要步骤就是错误定位，即找到出错的位置，才能予以纠正。通常我们先设法确定错误的大致位置，然后通过C 语言提供的调试工具找出真正的错误。 为了确定错误的大致位置，可以先把程序分成几大块，并在每一块的结束位置，手工计算一个或几个阶段性结果，然后用调试方式运行程序，到每一块结束时，检查程序运行的实际结果与手工计算是否一致，通过这些阶段性结果来确定各块是否正确。对于出错的程序块，可逐条仔细检查各语句，找出错误所在。如果出错块程序较长，难以一下子找出错误，可以进一步把该块细分层更小的块，按照上述步骤进一步检查。在确定了大致出错位置后，如果无法直接看出错误，可以通过单步运行相关位置的几条语句，逐条检查，一定能找出错误的语句。 当程序出现计算结果有时正确有时不正确的情况时，其原因一般是算法对各种数据处理情况考虑不全面。解决办法最好多选几组典型的输入数据进行测试，除了普通的数据外，还应包含一些边界数据和不正确的数据。比如确定正常的输入数据范围后，分别以最小值、最大值、比最小值小的值和比最大值大的值，多方面运行检查自己的程序。 下面我们以TC2.0为上机平台，对C 程序编译、连接和调试作简单介绍。建议一开始学习上机时，把注意力放在程序的编译、连接和运行，已能运行为目标，而把调试部分放到学习了第8 章后再看，只有具有一定的程序语句量，调试才有作用。 二(Turbo C语言集成环境 Turbo C 是一个常用的、最基本的C 语言工具，一般简称TC。它为C 语言开发提供了操作便利的集成环境。源程序的输入、修改、调试及运行都可以在TC 集成环境下完成，非常方便有效。TC2.0 系统非常小巧，但功能齐全。它主要支持DOS 环境，因此在操作中无法使用鼠标，更多的需要通过键盘操纵菜单或快捷键完成。这也成为使用TC 的一大遗憾。 1( TC 启动 由于TC 支持DOS 环境，TC 系统的安装十分方便。如果有安装盘，可以按照提示一 步步完成安装;如果没有安装盘，可以从其他机器直接拷贝已安装好的系统。 由于TC 是在DOS 环境下工作的，无法象Windows 应用程序那样，通过“开始”菜单的程序项运行。首先要找到TC 系统的安装(复制)目录，双击其上的tc.exe 应用程序，可以启动TC 系统，其界面如图A-2 所示。 图A-2 TC 界面 图A-2 中，菜单包含了所有操作的功能;编辑窗口是用于输入、修改程序的区域;信息窗口将显示程序编译、连接和运行过程中的错误信息或有关提示信息;快捷热键提示将给出常用操作的快捷键提示信息，以方便用户的操作。 2( 运行程序 要运行一个C 程序，必须经过:输入源程序、修改错误、编译连接和运行几个步骤。 (1) 编辑 在编辑窗口中，直接输入程序。如果要进行修改，可以使用【?】、【?】、【?】、【?】四个方向键，移动光标到所需位置，然后删除错误，输入正确的内容。 (2) 编译、连接和运行 同时按下【Ctrl】+【F9】键，将对编辑窗口中的程序，完成编译、连接和运行三个步骤。 ? 如果程序没有错误，将直接运行程序; ? 如果存在编译错误，信息窗口中将显示错误信息，并终止连接与执行步骤; ? 如果编译通过，但存在连接错误，信息窗口中将显示错误信息，并终止执行步骤。 任何错误都必须纠正后，重新按【Ctrl】+【F9】键运行。如果还有错，继续修改，直到能正确执行为止。 即使通过了编译和连接，并不说明程序就没有错误了，解题思路错误或语句的错误使用(语句格式没有错)，都会导致无法得到正确的结果，甚至程序无法正确执行。如果程序在执行过程中无法结束(死机)，可以按【Ctrl】+【break】强制结束。(【break】位于键盘最右上角——功能键)。 (3) 输入数据 如果程序中有scanf( )语句，则屏幕将出现一个黑底的输入窗口，等待输入数据，通常是输入一个数据，打一个空格或回车，然后输入下一个数据。直到输入完所有的数据。如果 scanf( )语句中格式规定是逗号分隔，则各数据之间要输入逗号。 (4) 查看结果 输入完数据，系统将自动关闭输入窗口，运行程序后，回到编辑窗口。但运行结果并未在屏幕上显示，若要查看运算结果，需要按【Alt】+【F5】才出现输出窗口。看完后，再按任意键将关闭输出窗口。 对于没有输入要求的程序，按下【Ctrl】+【F9】运行，屏幕上不会有什么变化，但这并不表示程序未被运行，按【Alt】+【F5】就能看到结果。 通过上述步骤，同学们可以快速掌握C 语言的上机过程，运行自己的程序。但还只能处理一些简单的问题，如果想更有效地调试运行C 程序，下面的内容是必不可少的。 (5) 运行环境设置 第一次上机时，如果一个简单正确的程序却无法运行，需要检查一下运行环境是否设置正确。具体参看下面“TurboC 菜单”中介绍的“Option”菜单项。 3( Turbo C 菜单 前面介绍的是上机过程中的最基本的一些操作。为了对TC 的功能有一个全面的了解，我们将对各主要菜单项分别予以介绍。 由于TC 环境下不能使用鼠标，对打开菜单栏有两种方法: ? 按【F10】，然后按【?】或【?】选择相应菜单位置，再按回车键【Enter】。 ? 按【Alt】+【菜单上红色大写字母】 当选中一个菜单后，会弹出下拉菜单项，通过【?】或【?】选择相应菜单项，再按回车键【Enter】，完成菜单功能操作。按【Esc】可以取消菜单选择(不是撤销菜单功能)。 TC 中提供了完善的帮助信息，按【F1】屏幕上将弹出帮助窗口。但其中的信息都是英文的。TC 的快捷键通常是组合键，如【Ctrl】+【F9】表示要同时按下两个键。对于三键的组合键，其前两个键要同时按下，松手后再按第三个键，如【Ctrl】+【k】+【b】表示先同时按下【Ctrl】键和【k】键，松手后再按【b】键。 (1) File 菜单(文件操作) ? Load(【F3】):调入一个已存在的程序文件(扩展名为c)。【F3】是快捷键。 ? Pick(【Alt】+【F3】):从最近曾经调入过的文件中选择一个调入。 ? New:清除编辑窗口中的程序，供输入一个新程序。 ? Save(【F2】):把编辑窗口中的程序保存到文件中。如果该程序已经保存过，该操作将更新文件内容;如果该程序是新输入的，需要进一步输入文件名称或路径。 ? Write to:把当前程序写到另外命名的文件上，相当于Windows 文件菜单中的“另存为”功能。 ? Quit(【Alt】+【x】):退出TC 系统。 (2) Edit (编辑操作) 它没有下拉菜单，按回车键【Enter】直接进入编辑窗口，在编辑过程中，一些常用的编辑功能依靠快捷键实现。 ? 【Ctrl】+【y】:删除光标所在行的整行信息。 ? 【Ctrl】+【k】+【b】:把光标所在位置定义为块信息的头部。 ? 【Ctrl】+【k】+【k】:把光标所在位置定义为块信息的尾部。块头部定义与块尾部定义要按顺序配合起来使用，所定义的块变成白底蓝字。 ? 【Ctrl】+【k】+【h】:取消所定义的块信息。若重新定义新块也会取消原定义块。 ? 【Ctrl】+【k】+【c】:把定义的块信息复制到光标所在位置。 ? 【Ctrl】+【k】+【v】:把定义的块信息移动到光标所在位置。 ? 【Ctrl】+【q】+【f】:查找特定字符，它会在屏幕上部提示输入查找字符，如图A-3 所示，当输入了“main”后，屏幕上出现Option 信息，要求输入查找方式: ? G 对整个文件进行查找 ? 回车 从光标当前位置向后查找 图A-3 字符查找 ? 【Ctrl】+【q】+【a】:替换字符串。它在上面查找的过程中，再输入替换字符Replace。 ? 【Ctrl】+【L】:重复上一次查找或替换。 ? 【Ctrl】+【q】+【[】:对光标所处位置的“(、[ 或 {”定位相应的“}、] 或)”。这在程序中检查三种括号是否匹配十分有用。 在“记事本”中选中一块文本，使用鼠标能很方便地实现。而在TC 中由于无法使用鼠标，只能通过键盘进行，我们需要定义文本块的开始位置与结束位置，当选中后，文字变成白底蓝字，然后才能实现文本块的复制和移动，步骤与“记事本”中相似。因此上述5个操作需要配合使用。(3) Compile 菜单(编译连接操作) ? Compile(【Alt】+【F9】):把编辑窗口中的程序编译成目标文件。 ? Link:把编辑窗口中的程序连接成可执行文件。 ? Make(【F9】):把编辑窗口中的程序经编译、连接，生成可执行文件。 (4) Run 菜单(运行操作) ? Run(【Ctrl】+【F9】):执行编辑窗口中的程序。如果该程序最近未编译连接过，将先自动编译连接，然后再执行。 (5)Option 菜单(建立工作环境) ? 工作环境目录的设置:如果使用安装盘安装，该工作环境目录会自动设置好。如果是通过系统复制的，则需要对“Option”菜单的“Directories”菜单项进行设置。假设TC 所在目录为:“D:\TC”，在打开的目录窗口中应填入: Include directories: D:\TC\INCLUDE Library directories: D:\TC\LIB 以确保程序连接时能从这两个位置找到系统包含文件和系统库文件。如图A-4 所示。 图A-4 TC 工作目录设置 ? 命令行参数输入:在学习了第8 章“指针”后，会用到命令行参数。可以执行“Option”菜单的“Arguments”菜单项，输入命令行参数(不包括可执行文件名，各参数用空格分隔)，回车结束输入，按【Esc】隐去菜单，然后可按【Ctrl】+【F9】运行程序，参数便能被主函数接受。 4( 窗口操作 在图A-2 的TC 界面下，屏幕上半部分是编辑窗口，下半部分是信息窗口。如果想把编辑窗口扩大到整屏，可按【F5】键，这时信息窗口将被遮住，再按【F5】键又可以恢复成上下两个窗口。因此【F5】键就象一个电源开关。如果编辑窗口被扩大到整屏，而又想看一下信息窗口，可使用【F6】进行窗口切换。如果在程序执行时又开了观察窗口，【F6】可以对三个窗口进行切换，切换过程是按一个方向循环。 在Windows 中运行TC，所打开的窗口往往较小，边框线也不对。按【Alt】+【Enter】键可以使窗口最大化，成为仿真Dos 界面。再按【Alt】+【Enter】又会恢复较小窗口。 5( 程序调试 TC 提供了必要的调试手段和工具，下面按照使用过程予以介绍。 (1) 让程序执行到中途暂停以便观察阶段性结果: 方法一:使程序执行到光标所在的那一行暂停。 ?把光标移动到需暂停的行上; ?按【F4】或执行菜单Run 中的“Go to Cursor”操作。当程序执行到该行将会暂停。如果把光标移动到后面的某个位置，再按【F4】，程序将从当前的暂停点继续执行到新的光标位置，第二次暂停。 方法二:把光标所在的那一行设置成断点，然后按【Ctrl】+【F9】执行，当程序执行到该行将会暂停。设置断点的步骤为: ?把光标移动到需暂停的行上; ?按【Ctrl】+【F8】或执行菜单“Break/watch”中的“Toggle breakpoint”操作。 不管是通过光标位置还是断点设置，其所在的程序行必须是程序执行的必经之路，亦即不应该是分支结构中的语句，因为该语句在程序执行中受到条件判断的限制，有可能因条件的不满足而不被执行。这时程序将一直执行到结束位置或下一个断点位置。 (2) 设置需观察的结果变量 按照上面的操作，可使程序执行到指定位置时暂停，其目的是为了查看有关的中间结果。 按【Ctrl】+【F7】或菜单“Break/watch”中的“Add watch”操作，屏幕上将会弹出小窗口供输入查看变量，如图A-5 所示，我们输入了变量i 进行查看。 对于图A-5 中的例子，我们先把光标移动到第五行，然后按【F4】执行，程序到第五行暂停，如图A-6 所示，查看(Watch)窗口中就会显示查看变量i 的当前值。绿色光条表示当前将被执行的程序位置(或暂停位置)。 多次使用【Ctrl】+【F8】可增加多个新的查看变量，如果想改变查看变量的名字或删除查看变量，可以按【F6】，使查看窗口成为操作窗口，然后按回车键【Enter】，可以改变查看变量，按删除键【Delete】可以删除查看变量。这些菜单功能分别在“Break/watch”中。 图A-5 输入查看变量 图A-6 查看中间结果 (3) 单步执行 当程序执行到某个位置时发现结果已经不正确了，说明在此之前肯定有错误存在。如果能确定一小段程序可能有错，先按上面步骤暂停在该小段程序的头一行，再输入若干个查看变量，然后单步执行，即一次执行一行语句，逐行检查下来，看看到底是哪一行造成结果出现错误，从而能确定错误的语句并予以纠正。 单步执行按【F8】或执行菜单Run 中的“Step over”操作。如果遇到自定义函数调用，想进入函数进行单步执行，可按【F7】或执行菜单Run 中的“Trace into”操作。对不是函数调用的语句来说，【F7】与【F8】作用相同。但一般对系统函数不要使用【F7】。 (4) 断点的使用 使用断点也可以使程序暂停。但一旦设置了断点，不管你是否还需要调试程序，每次执行程序都会在断点上暂停。因此调试结束后应取消所定义的断点。方法是先把光标定位在断点所在行，再按【Ctrl】+【F8】或执行菜单“Break/watch”中的“Toggle breakpoint”操作，该操作是一个开关，第一次按是设置，第二次按是取消设置。被设置成断点的行将呈红色背景。如果有多个断点想一下全部取消，可执行菜单“Break/watch”中的“Clear all breakpoints”操作。 断点通常用于调试较长的程序，可以避免使用【F4】(运行程序到光标处暂停)功能时，需要经常把光标定位到不同的地方。而对于长度为上百行的程序，要寻找某位置并不太方便。 如果一个程序设置了多个断点，按一次【Ctrl】+【F9】会暂停在第一个断点，再按一次【Ctrl】+【F9】会继续执行到第二个断点暂停，依次执行下去。 (5) 结束调试 TC 中通过“结束程序运行”(Program reset)来结束程序调试。按【Ctrl】+【F2】或执行菜单Run 中的“Program reset”操作实现。 (6) 循环的调试实例 下面用单步执行功能来看一下for 语句的执行流程。如图A-7 所示。程序中把for(??)分成三行，以便观察执行流程。先把光标移动到第四行，然后按【F4】或执行菜单Run 中的“Go to Cursor”操作，按【Ctrl】+【F7】输入查看变量i，由于此时i 未赋过值，所以显示的是一个随机数。再连续按【F8】单步执行，可以观察绿色光条的位置变动和查看变量i 的变化，绿色光条的位置变动就是程序执行的过程，同学们可以充分体会到for 语句的执行流程。 图A-7 循环调试实例 通过这个例子，同学们可以举一反三调试自己的程序了。 上面我们只对TC 中主要的功能作了介绍，对于其他的操作同学们可以自己试验，或参考有关Turbo C 手册。 6( 常用快捷键小结 【F2】:保存程序 【Ctrl】+【F2】:结束程序调试运行 【F3】:调入程序文件 【Alt】+【F3】:调入最近曾经用过的文件 【F4】:程序运行到光标处暂停 【F5】:放大/缩小窗口 【Alt】+【F5】:查看运行结果 【F6】:窗口切换 【F7】:单步执行(可进入函数) 【Ctrl】+【F7】:增加查看变量 【F8】:单步执行(不能进入函数) 【Ctrl】+【F8】:把光标所在行设为断点或取消段点 【F9】:编译、连接程序 【Alt】+【F9】:编译程序 【Ctrl】+【F9】:编译、连接、执行程序 【F10】:菜单选择 【F1】:帮助 【Alt】+【x】:退出系统