案例驱动的C语言程序设计（郭韶升）

中国高等教育改革吹响了应用型人才培养的号角，使得实践教学在人才培养中的地位日益凸显。实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。随着实践教学越来越受重视，C语言程序设计教材由代的经典举例，第二代的小案例渗透章节内容逐渐过渡到第三代的大项目案例贯穿整个C语言教学内容。

本书的特点是从生活情景引入，将生活情景贯通到C语言知识讲授之中，引导学生在C语言学习过程中主动解决生活中的问题，并付诸项目案例，在项目开发实践中将学生解决问题的能力固化为素养，形成知识传授、能力提升、素养固化的人才培养新途径。树立以学生为中心、以解决问题为导向并不断持续改进的工程教育思想，不断提高学生的课程学习目标达成，全面培养学生的工程实践能力。

青岛科技大学IT学科C语言程序设计课程组秉承工程化的教育理念，贯彻工程化的人才培养思想，结合学生管理实际，以“班主任管家软件”项目为实际案例串联起C语言程序设计的所有重点内容，编写了《案例驱动的C语言程序设计》和《C语言程序设计实验与实训》两本教材，两本教材是姊妹篇，相互配套使用。

本书由12章组成，从用流程图描述业务流程开始，到文件的存储结束，突出流程图在程序设计中的重要作用，旨在培养学生用流程图描述问题的逻辑处理能力。本书引入两个项目案例“学生班级成绩管理系统”和“班主任管家软件”。其中“学生班级成绩管理系统”有开发指引，可以作为边学习边实践的项目；“班主任管家软件”只提供了描述和需求，可以作为课程学习结束之后的项目实训。“班主任管家软件”既贴近生活，又涵盖了C语言的全部重点内容，使理论内容在实践中得到应用。通过使用本书，读者不但可以掌握理论如何应用于实践，而且通过实际案例项目的开发积累，能够开发大程序，从而达到工程化训练的目的。

本书以“重实践、强应用”为导向，注重训练学生的计算思维能力和逻辑处理能力。本书将生活实际情景与项目案例融合到C 语言学习中，既提升学生兴趣又提供实践机会，贯彻了“在生活中学习，在学习中实践”的编书初衷。本书内容通俗易懂，由浅入深，突出重点，重在应用。

本书由郭韶升、张炜担任主编，曹玲、刘云担任副主编，秦玉华、王海红、孙丽珺参与编写。该书在出版前已经青岛科技大学软件工程、计算机科学与技术、信息工程、通信工程、集成电路开发与集成设计、物联网工程专业试用，在编写和出版过程中得到化学工业出版社和青岛科技大学教务处、信息科学技术学院的大力支持与帮助，在试用过程中刘国柱、童刚、孙丽珺、秦玉华、唐松生、王海红、包淑萍、范玮、马先珍、王继强、李卫强等老师提出了宝贵的修改建议，在此表示诚挚的感谢。

本书中用到的源代码可提供需要的院校使用，请发邮件至cipedu@163.com索取。由于编者水平有限，本书不足之处在所难免，恳请广大读者和专家批评指正。

编 者

2020年2月

本书以“班主任管家软件”项目为实际案例串联起C语言程序设计的所有重点内容，包括：用流程图描述业务流程，项目驱动案例设置，关键字、标识符及数的进制转换与表示，数据类型，运算符、表达式及语句，选择结构，循环结构，数组，函数，自定义类型，指针，文件。章后附有习题，帮助读者对重要知识点进行强化训练。

本书可作为普通高等学校理工科各专业C语言程序设计课程的教材，也可供同类从业人员参考。

第1章  用流程图描述业务流程 1

1.1 用流程图描述高考志愿填报业务流程 / 1

1.1.1 高考志愿填报流程分析 / 1

1.1.2 流程图以及流程图的基本图形符号 / 2

1.2 用流程图描述公式法求一元二次方程解的过程 / 4

1.3 用流程图描述判断任一年份是否为闰年 / 5

1.3.1 判断任一年份是否为闰年的流程分析 / 6

1.3.2 用流程图描述“判断年份year 是否为闰年” / 6

1.4 实践训练：用流程图描述网上火车票购买流程 / 6

1.5 本章小结 / 7

课后习题 / 7

第2章 项目驱动案例设置 8

2.1 教学案例：学生班级成绩管理系统 / 8

2.1.1 学生班级成绩管理系统应用背景 / 8

2.1.2 学生班级成绩管理的需求 / 9

2.1.3 学生班级成绩管理系统开发情况 / 10

2.2 班主任管家软件的设计与实现 / 11

2.2.1 班主任管家软件开发目的 / 12

2.2.2 奖学金评定办法 / 12

2.2.3 系统信息规范化 / 13

2.2.4 班主任管家软件功能要求 / 13

2.2.5 性能需求 / 14

2.3 本章小结 / 14

第3章 关键字、标识符及数的进制转换 15

3.1 关键字 / 15

3.2 标识符 / 16

3.3 数的进制及转换 / 17

3.3.1 十进制 / 17

3.3.2 二进制 / 18

3.3.3 八进制 / 19

3.3.4 十六进制 / 20

3.4 计算机中数的表示 / 21

3.4.1 信息存储的相关概念 / 21

3.4.2 机器数的表示形式 / 21

3.5 本章小结 / 23

课后习题 / 24

第4章 数据类型 25

4.1 C语言数据类型 / 25

4.2 整型数据 / 26

4.2.1 整型常量 / 26

4.2.2 整型变量 / 26

4.2.3 整型变量的定义与使用 / 27

4.3 实型数据 / 28

4.3.1 实型常量的表示 / 28

4.3.2 实型变量 / 28

4.3.3 实型数据的舍入误差 / 29

4.4 字符型数据 / 30

4.4.1 字符常量 / 30

4.4.2 字符变量 / 30

4.5 字符串常量 / 31

4.6 格式输入与输出 / 31

4.6.1 格式输出函数printf / 31

4.6.2 格式输入函数scanf / 33

4.7 本章小结 / 34

课后习题 / 35

第5章 运算符、表达式及语句 36

5.1 算术运算符及算术表达式 / 36

5.1.1 算术运算符 / 36

5.1.2 算术表达式 / 37

5.1.3 负号运算符 / 37

5.1.4 自增、自减运算符 / 37

5.1.5 算术运算中数据类型转换规则 / 39

5.1.6 赋值运算中数据类型转换规则 / 40

5.2 关系运算符及关系表达式 / 40

5.2.1 关系运算符 / 40

5.2.2 关系表达式 / 41

5.3 逻辑运算符及逻辑表达式 / 41

5.3.1 逻辑运算符和逻辑表达式 / 41

5.3.2 逻辑与、逻辑或的“短路”功能 / 42

5.4 赋值运算符及表达式 / 43

5.4.1 赋值运算符 / 43

5.4.2 赋值表达式 / 43

5.4.3 复合赋值运算符 / 44

5.5 位运算符及表达式 / 45

5.5.1 左移运算 / 45

5.5.2 右移运算 / 45

5.5.3 位运算之间的优先级 / 46

5.6 其他运算符及表达式 / 46

5.6.1 逗号运算符及逗号表达式 / 46

5.6.2 容量运算符 / 47

5.6.3 条件运算符 / 47

5.7 C 语言语句及基本结构 / 48

5.7.1 表达式语句 / 48

5.7.2 函数调用语句 / 48

5.7.3 空语句 / 48

5.7.4 复合语句 / 48

5.7.5 控制语句 / 49

5.7.6 C语言的基本结构 / 49

5.8 本章小结 / 49

课后习题 / 49

第6章 选择结构 51

6.1 生活情景导入 / 51

6.2 if语句 / 52

6.2.1 简单if语句 / 52

6.2.2 两路选择if语句 / 54

6.2.3 多路选择if语句的嵌套 / 55

6.3 switch语句 / 59

6.4 if与switch语句比较 / 61

6.5 本章小结 / 61

课后习题 / 62

第7章 循环结构 64

7.1 生活情景导入 / 64

7.1.1 蜗牛爬竿 / 64

7.1.2 长跑比赛 / 65

7.2 while循环 / 65

7.3 do-while循环 / 68

7.4 while和do-while循环比较 / 69

7.5 for循环 / 70

7.6 循环嵌套 / 72

7.7 转移语句 / 74

7.7.1 break语句 / 74

7.7.2 continue语句 / 78

7.8 本章小结 / 79

课后习题 / 80

第8章 数组 83

8.1 C语言数组的引入 / 83

8.1.1 为什么要使用数组 / 83

8.1.2 数组的概念 / 84

8.1.3 数组的三要素 / 84

8.2 一维数组 / 85

8.2.1 一维数组的定义 / 85

8.2.2 一维数组的存储 / 85

8.2.3 一维数组的初始化 / 86

8.2.4 一维数组元素的引用 / 87

8.2.5 一维数组的应用 / 87

8.3 二维数组 / 93

8.3.1 二维数组的引入——摘水果竞赛 / 93

8.3.2 二维数组的定义 / 94

8.3.3 二维数组的存储 / 95

8.3.4 二维数组的初始化 / 95

8.3.5 二维数组的引用 / 96

8.3.6 二维数组的应用 / 96

8.4 字符数组与字符串 / 98

8.4.1 字符数组与字符串 / 98

8.4.2 字符数组的输入与输出 / 100

8.4.3 字符串函数 / 102

8.4.4 字符数组的应用 / 104

8.5 本章小结 / 106

课后习题 / 106

第9章 函数 110

9.1 函数式多文件程序结构 / 110

9.1.1 为什么采用多函数结构 / 111

9.1.2 为什么采用多文件结构 / 113

9.2 函数的定义、调用及声明 / 113

9.2.1 函数的分类 / 113

9.2.2 函数的定义 / 114

9.2.3 函数的调用 / 120

9.2.4 函数类型与函数的返回值类型 / 122

9.2.5 函数的声明 / 122

9.3 函数的参数传递 / 124

9.3.1 函数间数据传递 / 124

9.3.2 函数的参数传递数值 / 124

9.3.3 函数的参数传递地址 / 126

9.3.4 函数的参数传递小结 / 127

9.4 函数的嵌套与递归 / 127

9.4.1 函数的嵌套调用 / 127

9.4.2 函数的递归调用 / 129

9.5 变量的作用域与存储 / 131

9.5.1 变量的作用域 / 131

9.5.2 变量的存储 / 135

9.6 本章小结 / 138

课后习题 / 139

第10章 自定义类型 145

10.1 结构体 / 145

10.1.1 结构体类型 / 145

10.1.2 结构体的定义与声明 / 146

10.1.3 结构体变量的初始化与赋值 / 147

10.1.4 结构体应用 / 148

10.1.5 结构体的嵌套定义 / 149

10.2 共用体 / 150

10.2.1 共用体类型定义 / 150

10.2.2 工会会员类型定义 / 151

10.2.3 共用体与结构体的区别 / 154

10.3 枚举类型 / 154

10.3.1 枚举类型定义 / 154

10.3.2 枚举类型变量的赋值和使用 / 155

10.4 本章小结 / 156

课后习题 / 157

第11章 指针 159

11.1 指针与指针变量 / 159

11.1.1 指针的概念 / 159

11.1.2 指针变量的定义 / 160

11.1.3 指针变量的初始化 / 160

11.1.4 指针变量的运算 / 162

11.2 指针与数组 / 164

11.2.1 数组的指针 / 164

11.2.2 指向一维数组的指针变量 / 165

11.2.3 指向二维数组的指针变量 / 166

11.2.4 指向数组的指针做函数的参数 / 169

11.3 指针与字符串 / 170

11.3.1 用字符指针处理字符串常量 / 170

11.3.2 野指针 / 170

11.4 指针与函数 / 172

11.4.1 指针做函数的参数——地址型参数 / 172

11.4.2 返回值为指针的函数——指针函数 / 173

11.4.3 指向函数的指针变量——函数指针变量 / 174

11.5 本章小结 / 176

课后习题 / 177

第12章 文件 180

12.1 文件的引入 / 180

12.1.1 数据的临时存放 / 180

12.1.2 数据的永久存放 / 181

12.1.3 文件的分类 / 181

12.1.4 文件数据类型与文件指针 / 182

12.1.5 文件缓冲区 / 182

12.2 文件的操作 / 183

12.2.1 文件的打开 / 183

12.2.2 文件的关闭 / 184

12.2.3 以字符为单位的文件读写 / 185

12.2.4 以字符串为单位的文件读写 / 186

12.2.5 以数据块为单位的文件读写 / 188

12.3 文件的定位操作 / 189

12.3.1 rewind( )函数 / 190

12.3.2 fseek( )函数 / 190

12.3.3 ftell( )函数 / 191

12.4 文件出错检测 / 192

12.4.1 perror( )函数 / 193

12.4.2 ferror( )函数 / 193

12.5 本章小结 / 194

课后习题 / 195

部分习题参考答案与解析 197

附录 222

附录1 常用字符ASCII码对照表 / 222

附录2 C语言关键字/ 223

附录3 C语言运算符优先级和结合性 / 224

附录4 C语言常用库函数 / 226

参考文献 231

本书以“班主任管家软件”项目为实际案例串联起C语言程序设计的所有重点内容，包括：用流程图描述业务流程，项目驱动案例设置，关键字、标识符及数的进制转换与表示，数据类型，运算符、表达式及语句，选择结构，循环结构，数组，函数，自定义类型，指针，文件。章后附有习题，帮助读者对重要知识点进行强化训练。

本书可作为普通高等学校理工科各专业C语言程序设计课程的教材，也可供同类从业人员参考。