C語言自學的方法

一、C語言入門的基本學習方法
《C語言》的內容很豐富,有的部分涉及到的細節很多,如硬件知識和數據結構知識等,自學時不可能面面俱到,否則必然會顧此失彼,反而抓不住主要矛盾。筆者認爲對初學C語言的考生,開始不必在每一個細節上過於死摳,而應當把主要精力放在最基本、最常用的那些部份,待有一定的基礎後再深入到一些非主要的細節,有一些細節需要通過較長期的實踐才能熟練掌握。初學C語言時,可能會遇到有些問題理解不透,請不要氣餒,鼓足勇氣向後面的內容學習,待學完後面的章節知識,前面的問題也就迎刃而解了。學習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”是學習知識的重要方法,就是說,學習後面的知識,不要忘了回頭弄清遺留下的問題和加深理解前面的知識,這是學習的人最不易做到的,然而卻又是最重要的。比如:在C語言中最典型的是關於結構化程序設計構思,不管是那種教材,一開始就強調這種方法,這時也許你不能充分體會,但是學到函數時,再回頭來仔細體會,溫故知新,理解它就沒有那麼難了。學習C語言就是要經過幾個反覆,才能前後貫穿,積累應該掌握的C知識。

下面我們就圍繞《C語言》的特點、以98年全國等級考試大綱爲基礎,把裏面的重點和難點,從宏觀和微觀兩個角度,就如何學好這門課程提供一些建議和方法,供大家學習時參考。

首先從宏觀上談一談自學C語言的方法。
我認爲要學好C語言首先必須瞭解等級考試C語言的大綱和內容,以及各種輔助材料的用途,這是學好C的基礎。從以前的經驗以及考網上的一些信息可知,要自學C語言必須準備以下資料:

1、 教材:大家現在都公認是清華大學譚浩強主編的那本,當然有其他的也可以,如高校出版社的。
2、 習題集:我認爲清華大學的《C語言樣題彙編》不錯。書後面附有答案。
3、 上機練習:我認爲南開大學的那個可以,最好是在考前從頭到尾做一遍。答案可以去考網下載區下載。
4、 大綱:這個肯定要的,可以在考網二級版那裏去下,然後打印出來。
5、 自學計劃:爲了做到有計劃有目的地學習C語言,大家可以根據自己的學習(或工作)情況,制定一個自學計劃,循序漸進地學習。
6、 模擬盤:爲了更好地熟悉考場環境,下一個模擬盤是必不可少的,可以在http://studywang.yeah.net/。下載,注意,在下載時要把鎖匙盤一起下回來,否則不能進入考試環境。
下面從微觀上針對C語言的幾個重點和難點,逐個談談具體的自學方法。

二、如何學習C語言的運算符和運算順序
C語言的運算功能十分豐富,運算種類遠多於其它程序設計語言。因此,當多種不同運算組成一個運算表達式,即一個運算式中出現多種運算符時,運算的優先順序和結合規則顯得十分重要。

初學者往往對此感到非常困難,覺得C語言學習太繁雜,其實只要我們對此合理進行分類,找出它們與我們在數學中所學到運算之間的不同點之後,記住這些運算也就不困難了,有些運算符在理解後更會牢記心中,將來用起來得心應手,而有些可暫時放棄不記,等用到時再記不遲。

下面是所有的運算符按優先級不同分類列表:(對不起,因爲表格顯示不正常,已被我刪除大家可以看書上的)

表中列出15種優先級的運算符,從高到低,優先級爲1 ~ 15,最後邊一欄是結合規則,除第2、3級和第14級爲從右至左結合外,其它都是從左至右結合,它決定同級運算符的運算順序。
下面我們通過幾個例子來說明:
(1) 3*20/4%10 這個表達式中出現3種運算符,是同級運算符,運算順序按從左至右結合,因此先計算3 * 20=60,然後被4除,結果爲15,最後是%(求餘數)運算,所以表達式的最終結果爲15%10 = 5
(2)a = 3;b = 5;c =++ a* b ;d =a + +* b;
例子中的“;”是C語言的語句分隔符,執行順序爲從左到右,第1條語句執行後a的值爲3,第2條語句執行後b的值爲5,第3條語句中有兩個運算符前置+ +和*,按表中所列順序,+ +先執行,*後執行,所以+ + a執行後,a的值爲4,由於+ +爲前置運算,所以a的值4參與運算,C的值爲20,最後執行第4條語句,由於a + +爲後置運算,所以a值爲4參與運算,使得d的值仍爲20,而a參與運算後其值加1,值爲5。
這個例子執行後,a的值爲5,b的值爲5,c的值爲20,d的值也是20。
(3)a = 3,b = 5,b+ = a,c = b* 5
例子中的“,”是逗號結合運算,上式稱爲逗號表達式,自左向右結合,最後一個表達式的結果值就是逗號表達式的結果,所以上面的逗號表達式結果爲40,a的值爲3,b的值爲8,c的值爲40。



三、如何學習C語言的四種程序結構
(1)順序結構
這種結構的程序比較簡單,就是按照語句的排列順序依次執行的機制。順序結構的執行順序是自上而下,依次執行,因此編寫程序也必須遵守這一規定,否則你的程序執行結果就不對。

例如;a = 3,b = 5,現交換a,b的值,正確的程序爲:
c = a;
a = b;
b = c;
執行結果是a = 5,b = c = 3如果改變其順序,寫成:
a = b;
c = a;
b = c;
則執行結果就變成a = b = c = 5,不能達到預期的目的,這是初學者常犯的錯誤。
順序結構可以獨立使用構成一個簡單的完整程序,常見的輸入、計算,輸出三步曲的程序就是順序結構,例如計算圓的面積,其程序的語句順序就是輸入圓的半徑R,計算S = 3.14159*R*R,輸出圓的面積S。而大多數情況下順序結構都是作爲程序的一部分,與其它結構一起構成一個複雜的程序,例如分支結構中的塊體、循環結構中的循環體等。

(2) 分支結構
分支結構與順序結構不同,其執行是依據一定的條件選擇執行路徑,而不是嚴格按照語句出現的物理順序。分支結構的程序設計方法的關鍵在於構造合適的分支條件和分析程序流程,根據不同的程序流程選擇適當的分支語句。
分支結構適合於帶有邏輯條件判斷的計算,設計這類程序時往往都要先繪製其程序流程圖,然後根據程序流程寫出源程序,這樣做把程序設計分析與語言分開,使得問題簡單化,易於理解。程序流程圖是根據解題分析所繪製的程序執行流程圖。

學習分支結構不要被分支嵌套所迷惑,只要弄清基本的分支結構,嵌套結構也就不難了。嵌套只不過是分支塊體中又包括分支語句而已,不是新知識,只要你基礎知識紮實,分支嵌套也難不住你,下面我們重點討論幾種基本的分支結構的學習方法。

①If(條件)
{

}
這種分支結構中的塊可以是一條語句,此時“{
}”可以省略,也可以是多條語句。它有兩條分支路徑可選,一條是條件爲真,執行塊,另一條是條件不滿足,跳過塊。
如,計算x的絕對值,根據絕對值定義,我們知道,當x>=0時,其絕對值不變,而x<0時其絕對值是爲x的反號,因此程序段爲:if(x<0)
x=-x;
②if(條件)
{塊1}
else
{塊2}
這是典型的分支結構,如果條件成立,執行塊1,否則執行塊2,塊1和塊2都有1條或若干條語句構成。
如:求ax^2+bx+c=0的根
分析:因爲當b^2-4ac>=0時,方程有兩個實根,否則(b^2-4ac<0)有兩個共軛復根。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多路分支:其語句格式爲:
if(條件1) {塊1};
else if(條件2) {塊2}
else if(條件3) {塊3}
……
else if(條件n) {塊n}
else {塊n+1}
④switch語句:
switch
語句也是多分支選擇語句,又稱爲多路開關語句,到底執行哪一塊,取決於開關設置,也就是表達式的值與常量表達式相匹配的那一路,它不同if—else 語句,它的所有分支都是並列的,程序執行時,由第一分支開始查找,如果相匹配,執行其後的塊,接着執行第2分支,第3分支……的塊,直到遇到break語句;如果不匹配,查找下一個分支是否匹配。

(3)循環結構:
循環結構可以減少源程序重複書寫的工作量,用來描述重複執行某段算法的問題,這是程序設計中最能發揮計算機特長的程序結構,C語言中提供四種循環,即goto循環、while循環、do –while循環和for循環。
四種循環可以用來處理同一問題,一般情況下它們可以互相代替換,但一般不提昌用goto循環,所以下面我們重點講解另外的三種循環。

常用的三種循環結構學習的重點在於弄清它們相同與不同之處,以便在不同場合下使用,大家好好看一下書中三種循環的格式和執行順序,如何替換使用,如把while循環的例題,用for語句重新編寫一個程序,這樣能更好地理解它們的作用。

注意:在while和do—while循環體內和for
循環中的第3語句中,應包含趨於結束的語句(如I++,I--),否則就可能成了一個死循環,這也是初學者的一個常見錯誤。
下面我們來討論下這三種循環的異同之處:
用while和do—while循環時,循環變量的初始化的操作應在循環體之前,而for循環是在語句1中進行的;while
循環和for循環都是先判斷表達式,後執行循環體,而do—while循環是先執行循環體後判斷表達式,也就是說do—while的循環體最少被執行一次,而while
循環和for就不一定了。這三種循環都可以用break語句跳出循環,用continue語句結束本次循環,而goto語句與if構成的循環,不能用break和
continue語句進行控制。
這三種結構並不是彼此孤立的,在循環中可能出現分支、順序結構,分支中也可能出現循環、順序結構而把循環、分支看成一個語句,它又是構成順序結構的一個元素,因此這三種結構相互結合,就能實現各種算法,設計出解題程序,但若是很大的題目,這樣編出的程序往往很長,重複結構多,並且可閱讀性差,因此我們常將C程序設計成模塊化結構。

(4)模塊化程序結構
C語言的模塊化程序結構用函數來實現,即將複雜的C程序分爲若干模塊,每個模塊都編寫成一個合法的C函數,然後用主函數調用函數及函數調用函數實現一大C程序:C程序=主函(main)+若干個函數。

在程序設計中,常將一些常用的功能模塊寫成函數,也可以將大程序段分割成若干函數,前者目的在於減少重複編寫程序段的工作量,後者目的在於縮短模塊長度,以便程序閱讀方便。

一個源程序文件由一個或多個函數組成,它是一個編譯單位,而一個C程序由一個或多個源程序文件組成。對較大的程序,往往分成多個文件,這樣可以分別編寫、分別編譯,提高高調試效率,一個源程序文件可以被多個C程序公用。

C程序的的執行是從main()函數開始,調用其它函數後流程回到main函數,在main中結束整個函數運行,main函數的稱是系統規定的,用戶可以修改其內容即函數體,但不能修改其名稱和參數,一個C程序必須有一個main函數,也只能有一個main函數。

所有函數都是平行的,即在定義函數時是互相獨立的一個函數度不從屬於另一個函數,即函數不能嵌套定義,但可以互相調用,但不能調用main函數。

函數分成兩類,即標準函數和用戶自定義函數,標準函數又稱庫函數,由系統提供,用戶可直接調用,C語言提供了豐富的庫函數,請考生在編寫C程序時查閱教材後的函數說明,這可節省你的編程工作量;用戶自定義函數由編程者自己編寫。




四、如何學習C語言的數據類型
C語言的數據類型很複雜,學習起來比較困難,也是C語言的重點。C語言的數據類型包括基本類型、構造類型、指針類型、空類型。
(1) 基本類型
① 整型:分爲基本整型、短整型、長整型和無符號整型。
這些大家要注意取值範圍,初學者往往不注意這個使數據出界,使程序運行不正常,或在調所用的數值較小,不容易看出自己的錯在哪裏。如:把一個字符串轉換爲數值,這個一般都超出了兩個字節,而輸出時還用%d,這樣輸出的結果就不準確。
另一個注意的是:數值可看成是一個字符來處理,當然,字符也可以用整數來處理,其數值在-128——127(或無符號0-256)之間,也就是一個字節。
再一個注意的是:大家要注意各數據類型在內存中的長度,如有char a[10],*p;p=a;p++;象這樣每加1,在內存中的地址序號也加1,但如果是int 型,那每加1,內存中的序號是加2,同樣長型是加4。
② 實型:分爲單精度和雙精度兩種,在PC系列微機中,單精度佔4個字節,效數字爲7位,數據範爲10^-38---10^38;雙精度有效數字是15-16位,數據範圍爲10^-308—10^308。如果有階乘、或冪函數、對數函數、被開方數一般都用雙精度類型。
③ 字符型:在C語言中所有的字符可以用整數來處,還規定轉意符以’\’開頭的三位8進制數、或兩位十六進制或一個字母爲一個字符,如‘\056’,’\19’,’\t’,’\n’都爲一個字符,它是特殊的字符,結合優先級是從左到右。注意:“\0”是表示字符串結束標誌。
(2)指針類型:指針是C語言具有代表性特徵的功能之一,C語言學的好壞,主要就看你對指針的理解和運用了。指針是存放另一變量的地址的變量,由此可以看出,指針是一個變量,和普通變量一樣佔用一定的存儲空間,不同的是,指針的存儲空間中存放的不是普通數據,而是一個地址,因此我們可以利用指針直接對內存中各種不同數據結構的數據進行快速的處理,並且它爲函數間各類數據傳遞提供了簡捷便利的方法,指針是與計算機系統內部密切相關的一種處理形式,因此,正確熟練地使用權用指針可以編制出簡潔吸快,性能強、質量高的程序。但是,指針的不當使用也將產生程序失控的嚴重錯誤,特別是在微機上運行這種病態程序,經常發生破壞系統的情況,從而造成系統運行失控的嚴重局面。因此,充分理解和全面掌握指針的概念和使用特點,是學習C語言程序設計的重點內容之一。
現在我們來看一個例子,它可以幫助我們理解指針。
# include<stdio.h>
main()
{static char str[]=”program”;
char *ps;
while(*ps!=’\0’)
{putchar(*ps);
ps++;
}
putchar(‘\n’);
}
其運行結果爲:program.
這個例子中指針ps指抽字符數組str的首地址,ps++表示str的地址加1,因而循環結束時輸出結果爲:program.
(3)構造類型:
① 數組:順序關係的若干變量的集合體,變量的類型相同。
② 結構:不同數據的數據組合體,它包括若干成員,類似於數據庫系統中的數據結構,而每個成員相當於字段。
③ 聯合:不同數據類型的數據共同使用相同的存儲區域。聯合體的內存空間中在某個時刻只能保持某個成員項的數據,聯合體佔用的內存爲其中最大成員所佔的字節數,而結構體佔用的內存空間爲所存成員佔用的字節數的總和。
④ 枚舉:用來描述一個變量的取值範圍,也就是集合的描述類型。
(4)空類型:void用來定義一個函數無返回值。
例如:void printstar( )
{……}
表示函數printstar在調用時不返回任何值。

 

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