C语言程序设计教程

C语言以其丰富的功能、灵活的使用、高效的执行和可直接对硬件进行操作等特点，在国内外都得到了广泛的应用，同时，C语言是一种理想的结构化程序设计语言，很多计算机程序设计人员都是从Ｃ语言开始学习程序设计的。
本书是编者通过总结多年的一线教学经验，精心为初学者编写的Ｃ语言程序设计入门教材，以立德树人为根本任务，着重介绍Ｃ语言最基本的部分，而尽量不涉及应用的细节问题，把精力集中在主要部分；注重程序设计方法的训练，以实用为目的，详细讲解常用的经典算法，希望培养读者的程序设计能力。教材编写中融入思政元素、力求简洁易懂、深入浅出，注重内容的自然过渡和衔接，引导读者的思路，激发读者继续探求问题的兴趣，使读者能水到渠成地掌握知识。
以培养学生的综合能力为目标，改革传统基础课教材的编写方法，在掌握必需的知识理论的基础上，重视综合应用能力培养，加强实践操作和技能训练。所以，选择以案例驱动的方式，把基本知识和常用算法作为应用实例来组织教材的案例，以开发项目为目标，综合练习为手段，把知识融入课程体系。
为此，本书选定“学生成绩管理系统”作为课程设计案例，从C语言的基础知识和语法规则出发，用该案例的功能扩展带动整个课程的教学过程，以应用系统的程序设计所需要的知识为主线，把项目中所需要的知识或难点分散到各章节的实例中去。这样既能体现循序渐进的教学方法，又能实践“项目综合”的教学模式。
为了实现上述目标，本书将“学生成绩管理系统”的开发分为多个版本，在相关知识点之后，作为该部分内容的综合应用，采用功能扩充和程序优化逐步升级版本。另外，对部分案例注重程序设计方法的融入，使算法贯穿于案例，从而训练学生的程序设计能力。
作为Ｃ语言的基础教材，本书注重基础知识和基本方法的讲解，没有将C语言涉及的所有细节的知识全部包括进来，如果读者需要更全面地了解C语言的细节知识可以查阅相关的手册。本书共10章，内容包括C语言的基本概念、C语言中各种数据类型的使用方法、C语言各种用于流程控制的语句、C语言模块化程序设计的方法、文件的基本操作等内容，并提供了附录，使读者可以方便地查阅相关的内容。
本书由桑海涛、姜微和刘远义编写，王树文担任主审。书中第1～3章由桑海涛编写，第4章和第5章由姜微编写，第6章由刘远义编写，第7章和第8章由桑海涛编写，第9章由姜微和刘远义编写，第10章和附录部分由刘远义编写。全书由桑海涛统稿。本教材的授课时间为70学时，建议理论40学时，实验30学时。可以根据授课对象和教学需要选讲部分内容，不讲的内容可由学生自学完成。
本书在编写过程中受到岭南师范学院电子与电气工程学院和计算机与智能教育学院的领导和老师的指导、关心和帮助，在此致以诚挚的谢意。
由于编者水平有限，书中难免有不当或错误之处，恳请各位读者批评指正。

编者

2022年9月

本书是编者通过总结多年的一线教学经验，精心为初学者编写的Ｃ语言程序设计入门教材，着重介绍Ｃ语言最基础的部分，尽量不涉及应用的细节问题，把精力集中在主要部分；注重程序设计方法的训练，以实用为目的，详细讲解常用的经典算法，以培养读者的程序设计能力。教材力求简洁易懂、深入浅出，注重内容的自然过渡和衔接，引导读者的思路，激发读者继续探求问题的兴趣，使读者能水到渠成地掌握知识。 本书以“学生成绩管理系统”作为课程设计案例，从C语言的基础知识和语法规则出发，用该案例的功能扩展带动整个课程的教学过程，以应用系统的程序设计所需要的知识为主线，把项目中所需要的知识或难点分散到各章节的实例中，既能体现循序渐进的教学方法，又能实践“项目综合”的教学模式。 本书可作为普通高等院校计算机专业和非计算机专业的教材，也可作为各级计算机等级考试的参考书。

第1章 C语言概述1
1.1C语言简介1
1.1.1C语言的产生和发展1
1.1.2C程序的构成2
1.1.3C语言的主要特点4
1.2C程序的上机步骤5
1.3小结7
习题18

第2章 C语言的数据类型9
2.1数据类型概述9
2.2常量10
2.2.1整型常量10
2.2.2浮点型常量10
2.2.3字符常量10
2.2.4字符串常量11
2.2.5符号常量11
2.3变量12
2.3.1标识符12
2.3.2整型变量12
2.3.3浮点型变量14
2.3.4字符型变量14
2.3.5字符串的存储方式15
2.4数据的输入/输出16
2.4.1引例16
2.4.2格式输入/输出函数16
2.4.3字符输入/输出函数22
2.4.4应用举例232.5小结24
习题224

第3章 运算符与表达式27
3.1运算符与表达式概述27
3.2基本算术运算符与算术表达式28
3.3赋值运算符与赋值表达式29
3.4不同数据类型的转换31
3.4.1自动转换31
3.4.2强制类型转换33
3.5自增、自减运算符34
3.6逗号运算符与逗号表达式34
3.7小结35
习题335

第4章 程序的流程控制37
4.1程序的基本结构37
4.2选择结构38
4.2.1关系运算符和关系表达式38
4.2.2逻辑运算符和逻辑表达式39
4.2.3if语句40
4.2.4switch语句43
4.2.5条件表达式45
4.2.6选择结构程序举例46
4.3循环结构47
4.3.1while语句48
4.3.2dowhile语句50
4.3.3for语句53
4.3.4break语句和continue语句57
4.4常用算法举例59
4.5小结64
习题465

第5章 数组68
5.1数组的概念68
5.1.1引例68
5.1.2数组的概念69
5.2一维数组70
5.2.1一维数组的定义和引用70
5.2.2一维数组元素的赋值71
5.2.3一维数组常用算法举例72
5.3二维数组76
5.3.1二维数组的定义76
5.3.2二维数组的初始化77
5.3.3二维数组常用算法举例78
5.4字符数组81
5.4.1字符数组与字符串81
5.4.2字符串的输入/输出82
5.4.3字符串处理函数83
5.4.4字符串应用举例86
5.5小结91
习题592

第6章 函数95
6.1C程序的模块化95
6.2函数的定义96
6.2.1无参函数的定义96
6.2.2有参函数的定义98
6.3函数的调用99
6.3.1实参和形参99
6.3.2return语句101
6.3.3被调函数的类型声明103
6.4递归函数103
6.5数组作为函数参数105
6.5.1数组元素作实参105
6.5.2数组名作函数参数106
6.6变量的存储类别114
6.6.1变量的作用域与生存期115
6.6.2变量的存储类别115
6.7小结119
习题6120

第7章 编译预处理123
7.1宏定义123
7.1.1无参宏定义123
7.1.2有参宏定义125
7.2文件包含126
7.3小结126
习题7127

第8章 指针129
8.1变量、地址与指针概述129
8.2指针变量131
8.2.1指针变量的声明131
8.2.2指针变量的使用131
8.2.3指针运算134
8.2.4二级指针与多级指针136
8.3指针与函数137
8.3.1函数参数的传值与传地址137
8.3.2指针作为函数参数138
8.3.3指针作为函数返回值141
8.3.4指向函数的指针141
8.4指针与数组143
8.4.1一维数组与指针144
8.4.2二维数组与指针149
8.4.3指针与字符串153
8.4.4指针数组158
8.5main函数的参数160
8.6小结162
习题8163

第9章 结构体、共用体与枚举型数据168
9.1结构体概述168
9.1.1结构体类型概述168
9.1.2结构体类型定义169
9.2结构体变量170
9.2.1结构体变量的声明170
9.2.2结构体的使用172
9.3结构体与函数174
9.4结构体与数组174
9.4.1结构体数组的声明175
9.4.2结构体数组的初始化175
9.4.3结构体数组的使用176
9.5结构体与指针178
9.5.1指向结构体的指针178
9.5.2结构体数组与指针180
9.5.3结构体指针变量作函数参数181
9.6结构体与链表185
9.6.1链表的概念185
9.6.2动态分配内存186
9.6.3用结构体实现链表188
9.6.4链表的操作189
9.7共用体195
9.7.1共用体概述195
9.7.2共用体类型的定义195
9.7.3共用体变量的声明196
9.7.4共用体的使用197
9.8枚举类型数据198
9.8.1枚举类型的定义198
9.8.2枚举类型变量的声明198
9.8.3枚举类型变量的使用198
9.9类型定义符typedef199
9.10位运算200
9.10.1位运算符201
9.10.2位段203
9.10.3举例204
9.11小结205
习题9206

第10章 文件208
10.1文件概述208
10.1.1文件类型208
10.1.2缓冲文件系统和非缓冲文件系统209
10.1.3文件指针209
10.2打开/关闭文件210
10.2.1打开文件函数210
10.2.2关闭文件函数211
10.3顺序读写文件212
10.3.1输入/输出字符213
10.3.2输入/输出字符串215
10.3.3格式化输入/输出217
10.3.4输入/输出数据块219
10.4定位读写文件221
10.4.1fseek函数221
10.4.2rewind函数222
10.4.3ftell函数222
10.5文件应用举例223
10.6小结227
习题10227

附录A标准ASCII码表230
附录BC语言常用关键字232
附录C运算符优先级与结合性233
附录DC语言库函数236
D.1数学函数236
D.2字符函数和字符串函数237
D.3输入/输出函数238
D.4动态存储分配函数240
D.5转换函数240
D.6图形图像函数241

（1）适应混合式教学要求
教育bu吴岩司长提出：混合式教学要称为高等教育教育教学新常态。为响应教育bu关于混合式教学模式改革的号召，在开展线上线下混合式教学模式改革的基础上，进行教材建设，本书按照“教学目标”、“教学任务单”、“提出问题-相关知识-解决问题-能力测试-知识拓展”等几个模块进行编写。
（2）融入课程思政元素
高等教育教学承担着“为党育人，为国育才”的使命，在教材中介绍了基础理论、基本知识，同时相关的知识点中结合了课程思政元素的融入。在教材的实例部分把课程思政元素无形的融入到理论教学内容中。
（3）面向应用，学以致用
 C语言程序设计是一门理论和实践并重的课程，在新工科的背景下，应用尤其重要，本书着重介绍有应用背景的基础理论中的基本概念、基本原理。对课程内容合力取舍，在教学中做到兼顾注重基础与突出重点，兼顾应用型人才的培养目标和后续专业课程的需要。
2.特色：
（1）少而精原则
在内容选材上坚持少而精，选取具有代表性的核心内容，通过精讲精练达到举一反三的效果。在教材篇幅上减少，适合48-64学时的教学需要，在当今高校教学中课时减少的情况下，是一种理性的回归。