北大裘宗燕《从问题到程序》第五章 C程序结构课件.ppt

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1、从问题到程序裘宗燕北京大学数学学院2005年第五章C程序结构本章讨论与C程序整体结构有关的问题。对正确理解C语言/正确书写C程序都很重要。是学习用C程序设计时应了解的“深层问题”。有些叙述性内容，有些例子要推迟到后面章节。建议在学习后面章节之后重读这章。1）基本数值类型的全面介绍2）函数与C程序结构，函数原型3）变量类，作用域与存在期4）预处理命令5）字位运算符（特殊问题，只需初步了解）5.1数值类型实数类型：float，double，longdouble实数类型外的算术类型都是整数类型。字符类型也看作整数类型，可以作为整数参加运算。每一

2、基本整数类型都有带符号与无符号两种类型，用限定词signed或unsigned说明。无符号类型的值大于等于0。同一基本类型的带符号/无符号类型用同样长度编码。signed可省略，如signedlong简写为long。字符类型：char，signedchar，unsignedchar用一个字节表示，其中存字符编码。字符作为整数参加运算时直接用编码，依赖于编码方式。ASCII字符集里数字（字母）字符的编码连续排列。char等同于signedchar或unsignedchar(不同系统可能不同)。简单程序只用char，不需要关心有无符号。只有用c

3、har参加整数运算时才需要考虑。有符号/无符号字符不好理解。就是：参加整数运算时看作有符号整数还是无符号整数？若字符编码在0-127内也不会有问题。基本ASCII字符集的编码范围是0-127。整数类型基本：int，shortint，longint总共六个：intunsignedintshortunsignedshortlongunsignedlongshortint简写为short，longint简写long，unsignedint简写为unsignedshort表示范围不大于int，long不小于int。无符号/有符号类型位数相同。具体表

4、示由C语言系统确定。基本类型是int，一般用计算机的字长表示。16位机器的C系统中，int通常用16位表示；32位机器的C系统中，int通常用32位表示。微机C系统情况复杂：老系统16位int，8086字长，32位long，16位short许多新系统用32位int和long，short用16位。整数字面量可用十、八或十六进制写（加后缀）。short无字面量写法。无符号数加后缀u或U：例：123U，2987654LU，327LU，32014U无符号整数的算术运算按取模方式做（不会溢出），超出表示范围时取模作为计算结果。例：若16位unsign

5、d范围为0～65535。计算超范围时取模65536。234U+65500U的计算结果是198U。混合类型运算前把小类型转换到大类型的值。整数提升：小整数（short、char等）先转为int值再运算。若转换结果超出int范围（unsignedshort提升可能出问题），就提升为unsigned。基本类型相同时，认为无符号类型是比同样的有符号类型更大的类型。例如做下面计算：2365U+18764将先由18764（整型值）转换生成unsigned对应值，再用此新值参与运算。若转换结果在相应类型里无法表示，结果没有定义。基本数据类型的选择C语言提

6、供多个浮点类型和整数类型，是供编程者选择使用。对于初学，这方面的选择不太重要。如无特殊需要，浮点数总用double，因其精度和范围能满足一般要求（float精度过低，longdouble可能低效，一般不用它们）。如无特殊需要，整数总用int。int是C语言里最基本的类型，能得到硬件基本支持，其效率不会低于任何其他整数类型。有时用long类型。如无特殊需要，字符总采用char。尽量少用unsigned类型，除非服务于特殊目的。5.2函数和标准函数库问题复杂使程序变长。大程序难开发/难阅读理解/难修改；修改时容易破坏完整性，难保证不引进新错误。

7、程序中常出现许多相同/类似片段。使程序更长，增加不同部分间的联系，损害可修改性。处理复杂问题的基本方法：将复杂事物分解为较简单的部分，分别处理。由各部分的解构造出整个问题的解。复杂概念在简单的基本概念的基础上定义。证明复杂数学定理，常先证明一些引理。为支持复杂程序开发，各种程序抽象机制被引进程序语言。使人能把程序片段抽象出来作为整体对待处理。借助这些机制可控制复杂的程序结构，完成复杂的程序或软件系统。抽象机制也是程序结构的组织手段。C只提供了计算过程的抽象机制，函数。其他语言把这类抽象机制分为“函数”和“过程”两类。C统称为函数。后有许多发

8、展，如模块、类型定义、面向对象等。编写大程序时应特别注意函数分解。没有合理函数分解不可能完成复杂工作/多花时间/程序更难理解/错误更难发现和纠正。开始就应强调好的编程习惯（包括函