C程序设计案例教程
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情境一 简单C程序设计

计算思维(Computational Thinking)是一种新的思维方法,它利用计算机科学的基础概念解决问题、进行系统设计并理解人类行为。计算思维一词由周以真(Jeannette M.Wing)教授于2006年提出,目前受到了广泛的重视。美国的卡内基·梅隆大学早在2007年就建立了计算思维中心,目的是研究计算机学科与其他学科交叉研究的新方法。ACM(Association for Computing Machinery,国际计算机学会)在2008年公布的《CC2001计算机科学教学指导草案》中指出,应该将计算思维作为计算机学科教学的重要组成部分。

计算思维不仅仅属于计算机学科,它将和阅读、写作及算术一样,成为21世纪每个人必须具备的基本技能。学生的程序设计能力就是计算思维的具体体现。C语言是国际上广泛流行的、很有发展前途的一种程序设计语言。下面我们将学习C语言程序设计,培养学生的计算思维能力。

C语言是在B语言的基础上发展起来的,它的根源可以追溯到ALGOL60。1960年出现的ALGOL60是一种面向问题的高级语言。1963年,英国的剑桥大学推出了CPL(Combined Programming Language),1967年对CPL作了简化,推出了BCPL(Basic Combined Programming Language)。1970年,美国贝尔实验室以BCPL为基础,又作了进一步简化,设计出了简单而且接近硬件的B语言,但B语言过于简单,功能有限。1973年,贝尔实验室在B语言的基础上设计出了C语言。C语言既保持了BCPL和B语言的优点,又克服了它们的缺点。最初的C语言只是为描述和实现UNIX操作系统而设计的。直到1975年UNIX第6版公布后,C语言的突出优点才引起了人们的普遍关注。1978年以后,C语言已先后移植到大、中、小、微型机上,现在已成为世界上最优秀的程序设计语言之一。

以1978年发表的UNIX第7版中的C编译程序为基础,由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的The C Programming Language一书,通常简称为“K&R”,也有人称之为“K&R”标准。这本书中介绍的C语言成为后来广泛使用的C语言版本的基础,被称为标准C。1988年,随着微型计算机的日益普及,C语言出现了许多版本。由于没有统一的标准,使得这些C语言之间出现了一些不一致的地方。为了改变这种情况,美国国家标准学会(American National Standards Institute,ANSI)为C语言制定了一套ANSI标准,成为现行的C语言标准。1990年,ISO(International Organization for Standardization,国际标准化组织)再次采用了这种标准,所以也称之为C90。《标准修正案一》在1995年为C语言创建了一个新标准,但是只修正了一些C89标准中的细节和增加了更多更广的国际字符集支持。不过,这个标准引出了1999年ISO9899:1999的发表,它通常被称为C99。C99于2000年3月被ANSI采用。在ANSI的标准确立后,C语言的规范在一段时间内没有大的变动。C语言是一种结构化语言。它层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。它不仅具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构。而且可以直接访问内存的物理地址,进行位(bit)一级的操作。由于C语言实现了对硬件的编程操作,因此C语言集低级语言和高级语言的功能于一体,既可用于系统软件的开发,也适用于应用软件的开发。此外,C语言还具有效率高、可移植性强等特点,因此广泛地移植到各类型计算机,从而形成了多种版本的C语言。

学习目标

● 掌握C语言的基本概念。

● 了解C语言程序的基本结构。

● 编写几个简单的C程序。