"本资源是清华大学出版社出版的《C程序设计(第四版)》的第1章内容,主要讲解了程序设计的基本概念以及C语言的相关知识。"
在计算机科学领域,程序设计是创建计算机程序的过程,它涉及逻辑思维、算法设计、问题解决策略以及合适的编程语言的使用。C语言是一种强大的、广泛使用的高级编程语言,尤其因其简洁、高效和灵活性而备受青睐。
1.1 什么是计算机程序
计算机程序是由程序员编写的、由计算机能够理解和执行的一系列指令。这些指令告诉计算机执行特定任务,使得计算机能够按照预定的方式自动化处理工作。没有程序,计算机只能执行预设的硬件操作,无法完成复杂的用户需求。
1.2 什么是计算机语言
计算机语言是人类与计算机之间沟通的桥梁,包括低级语言和高级语言。低级语言如机器语言,直接由二进制代码组成;符号语言,如汇编语言,使用符号代替二进制码。高级语言则更接近人类自然语言,如C语言,便于人们编写和理解,同时也具有较强的抽象能力。
1.3 C语言的发展及其特点
C语言起源于贝尔实验室,经历了BCPL、B语言的演变。C语言最初用于开发UNIX操作系统,以其精炼、高效和接近硬件的特点著称。随着时间的推移,C语言逐渐发展,形成了标准化版本,如ANSI C (C89) 和 ISO C99。C语言的主要特点包括:
- 结构化:支持结构化编程,使程序逻辑清晰,易于维护。
- 数据类型丰富:提供了整型、浮点型、字符型等多种数据类型,满足不同计算需求。
- 直接性:对硬件的控制能力强,适合系统级编程和嵌入式开发。
- 可移植性:由于其标准的定义,C语言编写的程序可以跨平台运行。
- 高效性:执行效率高,程序占用资源少。
1.4 最简单的C语言程序
一个典型的C语言“Hello, World!”程序展示了C语言的基础结构:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}
```
1.5 运行C程序的步骤与方法
运行C程序通常包括以下步骤:
1. 编写源代码(如上述的`main.c`文件)。
2. 使用编译器(如GCC)编译源代码,生成目标文件(`.o`)。
3. 链接器将目标文件转换为可执行文件。
4. 执行生成的可执行文件,计算机执行程序中的指令。
1.6 程序设计的任务
程序设计的任务不仅仅是编写代码,还包括问题分析、算法设计、数据结构选择、错误处理、性能优化等多个方面。通过合理的程序设计,可以解决实际问题,提高工作效率,并为其他软件开发提供基础。
C语言作为程序设计的基础,对理解计算机工作原理和掌握编程技能至关重要。本章的介绍为初学者提供了入门C语言的基石,进一步的学习将涉及更深入的语法、函数、指针、内存管理等主题。