程序,本质上是一组能够让计算机识别并执行的指令集合。而程序设计,也就是常说的编程,指的是创建程序的全过程,涵盖了问题分析、方案设计、代码编写、测试与调试等多个环节。
为了实现人与计算机之间的有效沟通,必须借助一种双方都能理解的语言,这就是计算机语言存在的意义。不同于直接操作硬件的低级语言,高级语言更接近人类的自然表达方式和逻辑思维模式。它采用类似英语的语法结构,并通过高度抽象的机制,使开发者可以专注于解决问题本身,而不必深究底层硬件的工作原理。
高级语言具备良好的可读性与跨平台特性,同一段代码往往只需少量修改甚至无需修改,即可在不同系统中运行。此外,它支持函数、标准库等模块化编程手段,显著提高了开发效率和后期维护的便利性。尽管其执行需经过编译或解释为机器码,在性能上略低于低级语言,但凭借在开发速度、通用性和复杂系统构建方面的突出优势,已成为现代软件开发的主流工具。C语言正是这类语言中的典型代表,既拥有高级语言的易用性,又保留了对底层资源的控制能力。
1.什么是程序?什么是程序设计?
? ? ? ? 所谓程序,就是一组计算机能识别和执行的指令。
? ? ? ? 程序设计(编程)是创作程序的过程,包括分析问题、设计解决方案、编写代码、测试调试等一系列活动。
2.为什么需要计算机语言?高级语言有哪些特点?
? ? ? ? 人和人之间的交流需要通过语言,人和计算机交流信息也要解决语言问题。需要创造一种计算机和人都能识别的语言,这就是计算机语言。
? ? ? ? 高级语言是一种高度贴近人类自然语言和思维逻辑的编程语言,它通过类英语的语法结构和丰富的抽象机制,让程序员能够以直观的方式描述计算任务,而无需深入了解底层计算机硬件的具体细节。这类语言具有强大的可读性和可移植性,同一套代码稍作修改甚至无需修改就能在不同计算机系统上运行,同时它提供了函数、库等结构化编程支持,极大地提升了开发效率和代码可维护性。虽然高级语言代码需要经过编译或解释转换为机器码执行,在效率上可能略逊于直接操控硬件的低级语言,但其在开发便捷性、跨平台能力和快速构建复杂应用方面的巨大优势,使其成为现代软件开发的主流选择。C语言正是一种兼具高级语言特性和底层操作能力的高效编程工具。
3.正确理解以下名词及其含义:
(1)源程序,目标程序,可执行程序。
? ? ? ? 源程序是用C语言等高级语言编写的原始代码,它便于人类理解和修改。
? ? ? ? 目标程序是编译器将源程序翻译成的机器指令文件,但它还不能独立运行,可能缺少库函数等外部元素。
? ? ? ? 可执行程序是连接器将目标程序与所有必需的库文件捆绑后生成的最终产物(.exe文件),它包含了完整的执行指令,可以被操作系统直接加载运行。
(2)程序编辑,程序编译,程序连接。
? ? ? ? 程序编辑是程序员在IDE或文本编辑器中编写和修改源代码的过程。
? ? ? ? 程序编译是由编译器将编辑好的源代码整体翻译成机器指令,生成目标程序,同时检查语法错误。
? ? ? ? 程序连接是由连接器将一个或多个目标程序以及用到的标准库函数“组装”成一个地址统一、可独立运行的可执行程序。
(3)程序,程序模块,程序文件。
? ? ? ?程序是为了完成特定任务而设计的一组指令序列,是一个逻辑功能的整体概念。
? ? ? ?程序模块是为了使程序结构清晰而划分出的、功能相对独立的子部分,在C语言中通常体现为一个函数或一组相关函数的集合。
? ? ? ?程序文件是程序或模块在磁盘上的物理存储形式,即我们看到的.c、.h、.exe等文件。?? ?
(4)函数,主函数,被调用函数,库函数。
? ? ? ?函数是完成特定功能的一段独立代码块,是C程序的基本构件。
? ? ? ?主函数是main()函数,它是整个程序的唯一入口,操作系统通过调用它来启动程序。
? ? ? ? 被调用函数是指在程序执行过程中,被其他函数(如main函数)调用的子函数。
? ? ? ? 库函数是由编译系统预先编写好的、实现了一系列通用功能(如输入输出、数学计算)的函数集合,程序员可以直接调用而无需自己实现,例如printf()。
(5)程序调试,程序测试。
? ? ? ? 程序调试是一个“纠错”过程,当程序运行结果与预期不符或出现崩溃时,程序员会使用调试工具(如设置断点、单步执行)来定位并修复代码中的具体错误(Bug)。
? ? ? ? 程序测试则是一个“验证”过程,它通过设计多组输入数据来系统地检查程序在各种情况下是否都能产生正确的输出,以确保其满足设计要求,测试本身通常不直接修改代码。
4.编写一个C程序,运行时输出Hello World!
#include <stdio.h>
int main() {
? ? printf("Hello World!\n");
? ? return 0;
}
5.编写一个C程序,运行时输出以下图形:
*****
? *****
? ? *****
? ? ? *****
#include <stdio.h>
int main() {
? ? // 第1行:开头无空格
? ? printf("*****\n");
? ??
? ? // 第2行:开头2个空格
? ? printf(" ?*****\n");
? ??
? ? // 第3行:开头4个空格 ?
? ? printf(" ? ?*****\n");
? ??
? ? // 第4行:开头6个空格
? ? printf(" ? ? ?*****\n");
? ??
? ? return 0;
}
6.编写一个C程序,运行时输入a, b, c三个值,输出其中值最大者。
#include <stdio.h>
int main() {
? ? int a, b, c;
? ? int max; ?// 用于存储最大值
? ??
? ? // 输入三个整数
? ? printf("请输入三个整数(用空格隔开):");
? ? scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
? ??
? ? // 方法1:使用if-else语句(清晰直观)
? ? if (a >= b && a >= c) {
? ? ? ? max = a;
? ? } else if (b >= a && b >= c) {
? ? ? ? max = b;
? ? } else {
? ? ? ? max = c;
? ? }
? ??
? ? printf("方法1:最大值为:%d\n", max);
? ??
? ? // 方法2:使用"擂台法"(推荐)
? ? max = a; ?// 先假设a最大
? ? if (b > max) {
? ? ? ? max = b; ?// 如果b更大,b成为新擂主
? ? }
? ? if (c > max) {
? ? ? ? max = c; ?// 如果c更大,c成为新擂主
? ? }
? ??
? ? printf("方法2:最大值为:%d\n", max);
? ??
? ? return 0;
}
源程序、目标程序与可执行程序
源程序是指使用C语言等高级语言撰写的原始代码文件,易于程序员阅读和修改。
目标程序是源程序经编译器翻译后生成的机器指令文件,但尚不具备独立运行的能力,通常还缺少外部库函数等必要组件。
可执行程序则是由连接器将目标程序与所需的所有库文件整合而成的完整产物(如.exe文件),包含全部运行所需的指令,可被操作系统直接加载执行。
程序编辑、编译与连接
程序编辑指在IDE或文本编辑器中编写和调整源代码的过程。
程序编译是将编辑完成的源代码整体转换为机器能识别的目标代码,同时进行语法检查,发现错误及时提示。
程序连接则负责将一个或多个目标文件以及所引用的标准库函数合并成一个统一地址空间、可独立运行的可执行程序。
程序、程序模块与程序文件
程序是为了实现某一特定功能而组织的一系列指令,是一个完整的逻辑单元。
程序模块是对程序进行结构化划分的结果,每个模块承担相对独立的功能,在C语言中通常表现为一个函数或一组相关函数。
程序文件是程序或模块在存储介质上的具体表现形式,例如.c源文件、.h头文件或.exe可执行文件。
函数、主函数、被调用函数与库函数
函数是一段用于完成特定任务的独立代码块,是构成C程序的基本单位。
主函数即main()函数,作为整个程序的唯一入口点,操作系统通过调用它来启动程序运行。
被调用函数是在程序执行过程中被其他函数(如main)主动调用的子函数。
库函数是由编译系统预先定义并提供的一类通用功能函数,如输入输出、数学运算等,开发者可直接调用,无需重复编写,例如printf()函数。
程序调试与程序测试
程序调试是一个查找和修正错误(Bug)的过程。当程序行为异常或崩溃时,开发者会利用调试工具(如设置断点、单步执行)来追踪执行流程,定位问题所在并加以修复。
程序测试则是验证程序正确性的过程。通过设计多种输入场景,系统性地检验程序是否能在各种条件下产生预期输出,从而确保其符合设计规范。测试阶段一般不涉及代码修改。
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
上述代码是一个最基础的C语言程序,运行时会在屏幕上输出“Hello World!”字样。该程序包含了标准输入输出头文件,并定义了主函数作为程序起点,通过调用printf函数实现字符串打印。
#include <stdio.h>
int main() {
// 第1行:无前置空格
printf("*****\n");
// 第2行:前加2个空格
printf(" *****\n");
// 第3行:前加4个空格
printf(" *****\n");
// 第4行:前加6个空格
printf(" *****\n");
return 0;
}
此程序用于输出一个右对齐排列的星号图形,共四行,每行星号数量相同,但起始位置逐行右移两个空格,形成阶梯状视觉效果。
#include <stdio.h>
int main() {
int a, b, c;
int max;
printf("请输入三个整数(用空格隔开):");
scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
// 方法1:使用if-else判断结构(逻辑清晰)
if (a >= b && a >= c) {
max = a;
} else if (b >= a && b >= c) {
max = b;
} else {
max = c;
}
printf("方法1:最大值为:%d\n", max);
// 方法2:采用“擂台法”(推荐写法)
该程序要求用户输入三个整数,随后比较它们的大小,最终输出其中的最大值。第一种方法通过多重条件判断确定最大值,逻辑直观;第二种方法采用“擂台法”,即设定一个初始最大值,依次与其他数值比较并更新,结构更简洁且易于扩展。
max = a; // 先假设a是最大值
if (b > max) {
max = b; // 若b比当前最大值还大,则更新最大值为b
}
if (c > max) {
max = c; // 若c比当前最大值还大,则更新最大值为c
}
printf("方法2:最大值为:%d\n", max);
return 0;
参考《C程序设计(第五版)学习辅导》第16章中关于使用Visual Studio 2010进行C程序开发的相关内容,掌握程序的编辑、编译、连接与运行流程。并按以下步骤实际操作:
- 创建一个新的项目,将其命名为 project1。
- 在项目中新建一个文件,文件名为 test1。
- 将自行编写的C语言源代码输入到 test1 文件中。
- 对输入的源程序执行编译操作。若编译过程中提示错误,需根据错误信息进行修正,直至编译时不再显示“编译出错”信息。
- 完成编译后,进行连接与运行操作,观察程序输出结果,并对结果进行分析和理解。
本题无标准答案,需读者亲自在计算机上实践完成。
1.什么是程序?什么是程序设计?
? ? ? ? 所谓程序,就是一组计算机能识别和执行的指令。
? ? ? ? 程序设计(编程)是创作程序的过程,包括分析问题、设计解决方案、编写代码、测试调试等一系列活动。
2.为什么需要计算机语言?高级语言有哪些特点?
? ? ? ? 人和人之间的交流需要通过语言,人和计算机交流信息也要解决语言问题。需要创造一种计算机和人都能识别的语言,这就是计算机语言。
? ? ? ? 高级语言是一种高度贴近人类自然语言和思维逻辑的编程语言,它通过类英语的语法结构和丰富的抽象机制,让程序员能够以直观的方式描述计算任务,而无需深入了解底层计算机硬件的具体细节。这类语言具有强大的可读性和可移植性,同一套代码稍作修改甚至无需修改就能在不同计算机系统上运行,同时它提供了函数、库等结构化编程支持,极大地提升了开发效率和代码可维护性。虽然高级语言代码需要经过编译或解释转换为机器码执行,在效率上可能略逊于直接操控硬件的低级语言,但其在开发便捷性、跨平台能力和快速构建复杂应用方面的巨大优势,使其成为现代软件开发的主流选择。C语言正是一种兼具高级语言特性和底层操作能力的高效编程工具。
3.正确理解以下名词及其含义:
(1)源程序,目标程序,可执行程序。
? ? ? ? 源程序是用C语言等高级语言编写的原始代码,它便于人类理解和修改。
? ? ? ? 目标程序是编译器将源程序翻译成的机器指令文件,但它还不能独立运行,可能缺少库函数等外部元素。
? ? ? ? 可执行程序是连接器将目标程序与所有必需的库文件捆绑后生成的最终产物(.exe文件),它包含了完整的执行指令,可以被操作系统直接加载运行。
(2)程序编辑,程序编译,程序连接。
? ? ? ? 程序编辑是程序员在IDE或文本编辑器中编写和修改源代码的过程。
? ? ? ? 程序编译是由编译器将编辑好的源代码整体翻译成机器指令,生成目标程序,同时检查语法错误。
? ? ? ? 程序连接是由连接器将一个或多个目标程序以及用到的标准库函数“组装”成一个地址统一、可独立运行的可执行程序。
(3)程序,程序模块,程序文件。
? ? ? ?程序是为了完成特定任务而设计的一组指令序列,是一个逻辑功能的整体概念。
? ? ? ?程序模块是为了使程序结构清晰而划分出的、功能相对独立的子部分,在C语言中通常体现为一个函数或一组相关函数的集合。
? ? ? ?程序文件是程序或模块在磁盘上的物理存储形式,即我们看到的.c、.h、.exe等文件。?? ?
(4)函数,主函数,被调用函数,库函数。
? ? ? ?函数是完成特定功能的一段独立代码块,是C程序的基本构件。
? ? ? ?主函数是main()函数,它是整个程序的唯一入口,操作系统通过调用它来启动程序。
? ? ? ? 被调用函数是指在程序执行过程中,被其他函数(如main函数)调用的子函数。
? ? ? ? 库函数是由编译系统预先编写好的、实现了一系列通用功能(如输入输出、数学计算)的函数集合,程序员可以直接调用而无需自己实现,例如printf()。
(5)程序调试,程序测试。
? ? ? ? 程序调试是一个“纠错”过程,当程序运行结果与预期不符或出现崩溃时,程序员会使用调试工具(如设置断点、单步执行)来定位并修复代码中的具体错误(Bug)。
? ? ? ? 程序测试则是一个“验证”过程,它通过设计多组输入数据来系统地检查程序在各种情况下是否都能产生正确的输出,以确保其满足设计要求,测试本身通常不直接修改代码。
4.编写一个C程序,运行时输出Hello World!
#include <stdio.h>
int main() {
? ? printf("Hello World!\n");
? ? return 0;
}
5.编写一个C程序,运行时输出以下图形:
*****
? *****
? ? *****
? ? ? *****
#include <stdio.h>
int main() {
? ? // 第1行:开头无空格
? ? printf("*****\n");
? ??
? ? // 第2行:开头2个空格
? ? printf(" ?*****\n");
? ??
? ? // 第3行:开头4个空格 ?
? ? printf(" ? ?*****\n");
? ??
? ? // 第4行:开头6个空格
? ? printf(" ? ? ?*****\n");
? ??
? ? return 0;
}
6.编写一个C程序,运行时输入a, b, c三个值,输出其中值最大者。
#include <stdio.h>
int main() {
? ? int a, b, c;
? ? int max; ?// 用于存储最大值
? ??
? ? // 输入三个整数
? ? printf("请输入三个整数(用空格隔开):");
? ? scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
? ??
? ? // 方法1:使用if-else语句(清晰直观)
? ? if (a >= b && a >= c) {
? ? ? ? max = a;
? ? } else if (b >= a && b >= c) {
? ? ? ? max = b;
? ? } else {
? ? ? ? max = c;
? ? }
? ??
? ? printf("方法1:最大值为:%d\n", max);
? ??
? ? // 方法2:使用"擂台法"(推荐)
? ? max = a; ?// 先假设a最大
? ? if (b > max) {
? ? ? ? max = b; ?// 如果b更大,b成为新擂主
? ? }
? ? if (c > max) {
? ? ? ? max = c; ?// 如果c更大,c成为新擂主
? ? }
? ??
? ? printf("方法2:最大值为:%d\n", max);
? ??
? ? return 0;
}

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