C語言學(xué)習(xí)交流

教了多年《C程序設(shè)計(jì)》課程，大多學(xué)生覺的這門課程難學(xué)。其實(shí)，按照我們現(xiàn)在的教學(xué)大綱和教學(xué)要求，只要同學(xué)們掌握一些方法，克服心理上畏難、不輕言放棄，是完全可以學(xué)好的。
《C程序設(shè)計(jì)》的內(nèi)容很豐富，按照我們現(xiàn)在的教學(xué)大綱，教學(xué)的主要內(nèi)容是基礎(chǔ)知識(shí)、四種結(jié)構(gòu)的的程序設(shè)計(jì)、函數(shù)與數(shù)組的應(yīng)用和一些簡單的算法。在學(xué)習(xí)時(shí)，同學(xué)們應(yīng)該把主要精力放在這些部分，通過實(shí)踐（練習(xí)和上機(jī)調(diào)試等熟練掌握。當(dāng)然，在初學(xué)C語言時(shí)，可能會(huì)遇到有些問題理解不透，或者表達(dá)方式與以往數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不同（如運(yùn)算符等），這就要求不氣餒，不明白的地方多問多想，鼓足勇氣進(jìn)行學(xué)習(xí)，待學(xué)完后面的章節(jié)知識(shí)，前面的問題也就迎刃而解了，這一方面我感覺是我們同學(xué)最欠缺，大多學(xué)不好的就是因?yàn)橐婚_始遇到困難就放棄，曾經(jīng)和好多同學(xué)談他的問題，回答是聽不懂、不想聽、放棄這樣三個(gè)過程，我反問，這節(jié)課你聽過課嗎？回答又是沒有，根本就沒聽過課，怎么說自己聽不懂呢？相應(yīng)的根本就沒學(xué)習(xí)，又談何學(xué)的好？
學(xué)習(xí)C語言始終要記住“曙光在前頭”和“千金難買回頭看”，“千金難買回頭看”是學(xué)習(xí)知識(shí)的重要方法，就是說，學(xué)習(xí)后面的知識(shí)，不要忘了回頭弄清遺留下的問題和加深理解前面的知識(shí)，這是我們學(xué)生最不易做到的，然而卻又是最重要的。比如：在C語言中最典型的是關(guān)于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)構(gòu)思，不管是那種教材，一開始就強(qiáng)調(diào)這種方法，這時(shí)也許你不能充分體會(huì)，但是學(xué)到函數(shù)時(shí)，再回頭來仔細(xì)體會(huì)，溫故知新，理解它就沒有那么難了。學(xué)習(xí)C語言就是要經(jīng)過幾個(gè)反復(fù)，才能前后貫穿，積累應(yīng)該掌握的C知識(shí)。
那么，我們?nèi)绾螌W(xué)好《C程序設(shè)計(jì)》呢？
一．學(xué)好C語言的運(yùn)算符和運(yùn)算順序
這是學(xué)好《C程序設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)，C語言的運(yùn)算非常靈活，功能十分豐富，運(yùn)算種類遠(yuǎn)多于其它程序設(shè)計(jì)語言。在表達(dá)式方面較其它程序語言更為簡潔，如自加、自減、逗號(hào)運(yùn)算和三目運(yùn)算使表達(dá)式更為簡單，但初學(xué)者往往會(huì)覺的這種表達(dá)式難讀，關(guān)鍵原因就是對(duì)運(yùn)算符和運(yùn)算順序理解不透不全。當(dāng)多種不同運(yùn)算組成一個(gè)運(yùn)算表達(dá)式，即一個(gè)運(yùn)算式中出現(xiàn)多種運(yùn)算符時(shí)，運(yùn)算的優(yōu)先順序和結(jié)合規(guī)則顯得十分重要。在學(xué)習(xí)中，只要我們對(duì)此合理進(jìn)行分類，找出它們與我們?cè)跀?shù)學(xué)中所學(xué)到運(yùn)算之間的不同點(diǎn)之后，記住這些運(yùn)算也就不困難了，有些運(yùn)算符在理解后更會(huì)牢記心中，將來用起來得心應(yīng)手，而有些可暫時(shí)放棄不記，等用到時(shí)再記不遲。
先要明確運(yùn)算符按優(yōu)先級(jí)不同分類，《C程序設(shè)計(jì)》運(yùn)算符可分為15種優(yōu)先級(jí)，從高到低，優(yōu)先級(jí)為1 ~ 15，除第2、3級(jí)和第14級(jí)為從右至左結(jié)合外，其它都是從左至右結(jié)合，它決定同級(jí)運(yùn)算符的運(yùn)算順序。下面我們通過幾個(gè)例子來說明：
（1） 5*8/4%10 這個(gè)表達(dá)式中出現(xiàn)3種運(yùn)算符，是同級(jí)運(yùn)算符，運(yùn)算順序按從左至右結(jié)合，因此先計(jì)算5 *8=40，然后被4除，結(jié)果為10，最后是%（求余數(shù)）運(yùn)算，所以表達(dá)式的最終結(jié)果為10%10 = 0；
（2）a = 3;b = 5;c =++ a* b ；d =a + +* b；
對(duì)于c=++a*b來說，按表中所列順序，+ +先執(zhí)行，*后執(zhí)行，所以+ + a執(zhí)行后，a的值為4，由于+ +為前置運(yùn)算，所以a的值4參與運(yùn)算，C的值計(jì)算式為4*5=20而不是3*5=15了；而對(duì)于d=a++*b來說，由于a + +為后置運(yùn)算，所以a值為4參與運(yùn)算，使得d的值仍為20，而a參與運(yùn)算后其值加1，值為5。 這個(gè)例子執(zhí)行后，a的值為5，b的值為5，c的值為20，d的值也是20；
（3）（a = 3，b = 5，b+ = a，c = b* 5）
例子中的“，”是逗號(hào)結(jié)合運(yùn)算，上式稱為逗號(hào)表達(dá)式，自左向右結(jié)合，最后一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果值就是逗號(hào)表達(dá)式的結(jié)果，所以上面的逗號(hào)表達(dá)式結(jié)果為40，a的值為3，b的值為8，c的值為40。
（4）a=5;b=6;c=a>b?a:b;
例中的a>b?a:b是一個(gè)三目運(yùn)算，它的功能是先做關(guān)系運(yùn)算a>b部分，若結(jié)果為真，則取問號(hào)后a的值，否則取冒號(hào)后b的值，因此c的值應(yīng)該為6，這個(gè)運(yùn)算可以用來代替if…else…語句的簡單應(yīng)用。
二．學(xué)好C語言的四種程序結(jié)構(gòu)
（1）順序結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)是最簡單的，只要按照解決問題的順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的語句就行，它的執(zhí)行順序是自上而下，依次執(zhí)行。
例如；a = 3，b = 5，現(xiàn)交換a，b的值，這個(gè)問題就好象交換兩個(gè)杯子水，這當(dāng)然要用到第三個(gè)杯子，假如第三個(gè)杯子是c，那么正確的程序?yàn)椋?c = a； a = b； b = c； 執(zhí)行結(jié)果是a = 5，b = c = 3如果改變其順序，寫成：a = b； c = a； b = c； 則執(zhí)行結(jié)果就變成a = b = c = 5，不能達(dá)到預(yù)期的目的，初學(xué)者最容易犯這種錯(cuò)誤。 順序結(jié)構(gòu)可以獨(dú)立使用構(gòu)成一個(gè)簡單的完整程序，常見的輸入、計(jì)算，輸出三步曲的程序就是順序結(jié)構(gòu)，例如計(jì)算圓的面積，其程序的語句順序就是輸入圓的半徑r，計(jì)算s = 3.14159*r*r,輸出圓的面積s。不過大多數(shù)情況下順序結(jié)構(gòu)都是作為程序的一部分，與其它結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的程序，例如分支結(jié)構(gòu)中的復(fù)合語句、循環(huán)結(jié)構(gòu)中的循環(huán)體等。
（2） 分支結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)的程序雖然能解決計(jì)算、輸出等問題，但不能做判斷再選擇。對(duì)于要先做判斷再選擇的問題就要使用分支結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)的執(zhí)行是依據(jù)一定的條件選擇執(zhí)行路徑，而不是嚴(yán)格按照語句出現(xiàn)的物理順序。分支結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵在于構(gòu)造合適的分支條件和分析程序流程，根據(jù)不同的程序流程選擇適當(dāng)?shù)姆种дZ句。分支結(jié)構(gòu)適合于帶有邏輯或關(guān)系比較等條件判斷的計(jì)算，設(shè)計(jì)這類程序時(shí)往往都要先繪制其程序流程圖，然后根據(jù)程序流程寫出源程序，這樣做把程序設(shè)計(jì)分析與語言分開，使得問題簡單化，易于理解。程序流程圖是根據(jù)解題分析所繪制的程序執(zhí)行流程圖。
學(xué)習(xí)分支結(jié)構(gòu)不要被分支嵌套所迷惑，只要正確繪制出流程圖，弄清各分支所要執(zhí)行的功能，嵌套結(jié)構(gòu)也就不難了。嵌套只不過是分支中又包括分支語句而已，不是新知識(shí)，只要對(duì)雙分支的理解清楚，分支嵌套是不難的。下面我介紹幾種基本的分支結(jié)構(gòu)。
①if(條件)
{
分支體
}
這種分支結(jié)構(gòu)中的分支體可以是一條語句，此時(shí)“{ }”可以省略，也可以是多條語句即復(fù)合語句。它有兩條分支路徑可選，一是當(dāng)條件為真，執(zhí)行分支體，否則跳過分支體，這時(shí)分支體就不會(huì)執(zhí)行。如：要計(jì)算x的絕對(duì)值，根據(jù)絕對(duì)值定義，我們知道，當(dāng)x>=0時(shí)，其絕對(duì)值不變，而x<0時(shí)其絕對(duì)值是為x的反號(hào)，因此程序段為：if(x<0) x=-x;
②if(條件)
{分支1}
else
{分支2}
這是典型的分支結(jié)構(gòu)，如果條件成立，執(zhí)行分支1，否則執(zhí)行分支2，分支1和分支2都可以是1條或若干條語句構(gòu)成。如：求ax^2+bx+c=0的根
分析：因?yàn)楫?dāng)b^2-4ac>=0時(shí),方程有兩個(gè)實(shí)根，否則（b^2-4ac<0）有兩個(gè)共軛復(fù)根。其程序段如下：


d=b*b-4*a*c;
if(d>=0)
{x1=(-b+sqrt(d))/2a;
x1=(-b-sqrt(d))/2a;
printf(“x1=%8.4f,x2=%8.4f\n”,x1,x2);
}
else
{r=-b/(2*a);
i =sqrt(-d)/(2*a);
printf(“x1=%8.4f+%8.4fi\n”r, i);
printf(“x2=%8.4f-%8.4fi\n”r,i)
}
③嵌套分支語句：其語句格式為：
if(條件1) {分支1}；
else if（條件2） {分支2}
else if（條件3） {分支3}
……
else if（條件n） {分支n}
else {分支n+1}
嵌套分支語句雖可解決多個(gè)入口和出口的問題，但超過3重嵌套后，語句結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，對(duì)于程序的閱讀和理解都極為不便，建議嵌套在3重以內(nèi)，超過3重可以用下面的語句。
④switch開關(guān)語句：該語句也是多分支選擇語句，到底執(zhí)行哪一塊，取決于開關(guān)設(shè)置，也就是表達(dá)式的值與常量表達(dá)式相匹配的那一路，它不同if…else 語句，它的所有分支都是并列的，程序執(zhí)行時(shí)，由第一分支開始查找，如果相匹配，執(zhí)行其后的塊，接著執(zhí)行第2分支，第3分支……的塊，直到遇到break語句；如果不匹配，查找下一個(gè)分支是否匹配。這個(gè)語句在應(yīng)用時(shí)要特別注意開關(guān)條件的合理設(shè)置以及break語句的合理應(yīng)用。
（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)：
循環(huán)結(jié)構(gòu)可以減少源程序重復(fù)書寫的工作量，用來描述重復(fù)執(zhí)行某段算法的問題，這是程序設(shè)計(jì)中最能發(fā)揮計(jì)算機(jī)特長的程序結(jié)構(gòu)，C語言中提供四種循環(huán)，即goto循環(huán)、while循環(huán)、do –while循環(huán)和for循環(huán)。四種循環(huán)可以用來處理同一問題，一般情況下它們可以互相代替換，但一般不提倡用goto循環(huán)，因?yàn)閺?qiáng)制改變程序的順序經(jīng)常會(huì)給程序的運(yùn)行帶來不可預(yù)料的錯(cuò)誤，在學(xué)習(xí)中我們主要學(xué)習(xí)while、do…while、for三種循環(huán)。常用的三種循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于弄清它們相同與不同之處，以便在不同場合下使用，這就要清楚三種循環(huán)的格式和執(zhí)行順序，將每種循環(huán)的流程圖理解透徹后就會(huì)明白如何替換使用，如把while循環(huán)的例題，用for語句重新編寫一個(gè)程序，這樣能更好地理解它們的作用。特別要注意在循環(huán)體內(nèi)應(yīng)包含趨于結(jié)束的語句（即循環(huán)變量值的改變），否則就可能成了一個(gè)死循環(huán)，這是初學(xué)者的一個(gè)常見錯(cuò)誤。
在學(xué)完這三個(gè)循環(huán)后，應(yīng)明確它們的異同點(diǎn)：用while和do…while循環(huán)時(shí)，循環(huán)變量的初始化的操作應(yīng)在循環(huán)體之前，而for循環(huán)一般在語句1中進(jìn)行的；while 循環(huán)和for循環(huán)都是先判斷表達(dá)式，后執(zhí)行循環(huán)體，而do…while循環(huán)是先執(zhí)行循環(huán)體后判斷表達(dá)式，也就是說do…while的循環(huán)體最少被執(zhí)行一次，而while 循環(huán)和for就可能一次都不執(zhí)行。另外還要注意的是這三種循環(huán)都可以用break語句跳出循環(huán)，用continue語句結(jié)束本次循環(huán)，而goto語句與if構(gòu)成的循環(huán)，是不能用break和 continue語句進(jìn)行控制的。
順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)并不彼此孤立的，在循環(huán)中可以有分支、順序結(jié)構(gòu)，分支中也可以有循環(huán)、順序結(jié)構(gòu)，其實(shí)不管哪種結(jié)構(gòu)，我們均可廣義的把它們看成一個(gè)語句。在實(shí)際編程過程中常將這三種結(jié)構(gòu)相互結(jié)合以實(shí)現(xiàn)各種算法，設(shè)計(jì)出相應(yīng)程序，但是要編程的問題較大，編寫出的程序就往往很長、結(jié)構(gòu)重復(fù)多，造成可讀性差，難以理解，解決這個(gè)問題的方法是將C程序設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)。
(4)模塊化程序結(jié)構(gòu)
C語言的模塊化程序結(jié)構(gòu)用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，即將復(fù)雜的C程序分為若干模塊，每個(gè)模塊都編寫成一個(gè)C函數(shù)，然后通過主函數(shù)調(diào)用函數(shù)及函數(shù)調(diào)用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)一大型問題的C程序編寫，因此常說：C程序=主函數(shù)+子函數(shù)。 因些，對(duì)函數(shù)的定義、調(diào)用、值的返回等中要尤其注重理解和應(yīng)用，并通過上機(jī)調(diào)試加以鞏固。
三．掌握一些簡單的算法
編程其實(shí)一大部分工作就是分析問題，找到解決問題的方法，再以相應(yīng)的編程語言寫出代碼。這就要求掌握算法，根據(jù)我們的《C程序設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱中，只要求我們掌握一些簡單的算法，在掌握這些基本算法后，要完成對(duì)問題的分析就容易了。如兩個(gè)數(shù)的交換、三個(gè)數(shù)的比較、選擇法排序和冒泡法排序，這就要求我們要清楚這些算法的內(nèi)在含義，其中選擇法排序和冒泡法排序稍難，但只要明白排序的具體過程，對(duì)代碼的理解就不難了。如用選擇法對(duì)10個(gè)不同整數(shù)排序（從小到大），選擇法排序思路：設(shè)有10個(gè)元素a[1]~a[10],將a[1]與a[2]~a[10]比較，若a[1]比a[2]~a[10]都小，則不進(jìn)行交換，即無任何操作；若a[2]~a[10] 中有一個(gè)比a[1]小，則將其中最大的一個(gè)（假設(shè)為a）與a[1]交換，此時(shí)a[1]中存放了10個(gè)中最小的數(shù)。第二輪將a[2]與a[3]~a[10]比較，將剩下9個(gè)數(shù)中的最小者a與a[2]交換，此時(shí)a[2] 中存放的10個(gè)數(shù)中第2小的數(shù)；依此類推，共進(jìn)行9輪比較，a[1]到a[10]就已按從小到大的順序存放。即每一輪都找出剩下數(shù)中的最小一個(gè)，代碼如下：
for(i=1;i<=9;i++)
for(j=i+1;j<=10;j++)
if(a>a[j]
{temp=a;
a=a[j];
a[j]=temp;
}
結(jié)語：當(dāng)我們把握好上述幾方面后，只要同學(xué)們能克服畏難、厭學(xué)、上課能專心聽講，做好練習(xí)與上機(jī)調(diào)試，其實(shí)C語言并不難學(xué)。