C語(yǔ)言詳解（第5版）

第1章　計(jì)算機(jī)與程序設(shè)計(jì)概述　1
1.1　電子計(jì)算機(jī)的過(guò)去和現(xiàn)在　1
1.2　計(jì)算機(jī)硬件　2
1.2.1　存儲(chǔ)器　3
1.2.2　中央處理器　6
1.2.3　輸入/輸出設(shè)備　6
1.2.4　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)　7
1.3　計(jì)算機(jī)軟件　9
1.3.1　操作系統(tǒng)　9
1.3.2　應(yīng)用軟件　10
1.3.3　計(jì)算機(jī)語(yǔ)言　10
1.3.4　執(zhí)行程序　13
1.4　軟件開(kāi)發(fā)方法　14
1.4.1　軟件開(kāi)發(fā)方法　14
1.4.2　注意：失敗是編程過(guò)程的一部分　16
1.5　應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)方法　16
實(shí)例研究：英里到公里的轉(zhuǎn)換　16
復(fù)習(xí)　18
快速測(cè)試　19
快速測(cè)試答案　19
復(fù)習(xí)題　19
第2章　C概述　20
2.1　C語(yǔ)言要素　20
2.1.1　預(yù)處理指令　20
2.1.2　預(yù)處理指令的語(yǔ)法展示　21
2.1.3　main函數(shù)　22
2.1.4　保留字　22
2.1.5　標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符　23
2.1.6　用戶定義的標(biāo)識(shí)符　23
2.1.7　大寫(xiě)和小寫(xiě)字母　24
2.1.8　程序風(fēng)格：選擇標(biāo)識(shí)符名稱　24
2.2　變量聲明和數(shù)據(jù)類(lèi)型　24
2.2.1　變量聲明　24
2.2.2　數(shù)據(jù)類(lèi)型　25
2.3　可執(zhí)行語(yǔ)句　27
2.3.1　內(nèi)存中的程序　27
2.3.2　賦值語(yǔ)句　27
2.3.3　輸入/輸出操作和函數(shù)　28
2.3.4　printf函數(shù)　29
2.3.5　scanf函數(shù)　31
2.3.6　return語(yǔ)句　32
2.4　C程序的一般形式　33
2.4.1　程序風(fēng)格：程序中的空格　33
2.4.2　程序的注釋　34
2.4.3　程序風(fēng)格：使用注釋　34
2.5　算術(shù)表達(dá)式　35
2.5.1　運(yùn)算符/和%　36
2.5.2　表達(dá)式的數(shù)據(jù)類(lèi)型　37
2.5.3　混合類(lèi)型賦值語(yǔ)句　37
2.5.4　強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換　38
2.5.5　具有多個(gè)運(yùn)算符的表達(dá)式　38
2.5.6　用C語(yǔ)言編寫(xiě)數(shù)學(xué)公式　40
實(shí)例研究：對(duì)收集的硬幣求值　41
2.6　在程序輸出中格式化數(shù)值　44
2.6.1　格式化int型值　44
2.6.2　格式化double型值　45
2.6.3　程序風(fēng)格：消除前導(dǎo)空白　46
2.7　交互模式、批處理模式和數(shù)據(jù)文件　46
2.7.1　輸入重定向　46
2.7.2　程序風(fēng)格：回顯與提示符　47
2.7.3　輸出重定向　47
2.7.4　程序控制的輸入和輸出文件　48
2.8　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　49
2.8.1　語(yǔ)法錯(cuò)誤　49
2.8.2　運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤　51
2.8.3　未檢測(cè)到的錯(cuò)誤　51
2.8.4　邏輯錯(cuò)誤　53
復(fù)習(xí)　53
快速測(cè)試　54
快速測(cè)試答案　55
復(fù)習(xí)題　55
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　56
第3章　函數(shù)的自頂向下設(shè)計(jì)　58
3.1　利用已有信息編程　58
實(shí)例研究：求圓的面積和周長(zhǎng)　59
實(shí)例研究：計(jì)算一批平墊圈的重量　61
3.2　庫(kù)函數(shù)　64
3.2.1　預(yù)定義函數(shù)和代碼復(fù)用　64
3.2.2　使用灰色區(qū)分新結(jié)構(gòu)　65
3.2.3　C庫(kù)函數(shù)　65
3.2.4　本節(jié)目標(biāo)　67
3.3　自頂向下設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)圖　68
實(shí)例研究：畫(huà)簡(jiǎn)單的圖　68
3.4　無(wú)參函數(shù)　69
3.4.1　函數(shù)原型　70
3.4.2　函數(shù)定義　70
3.4.3　程序中函數(shù)的位置　72
3.4.4　程序風(fēng)格：在含有函數(shù)的程序中使用注釋　73
3.4.5　子函數(shù)和主函數(shù)的執(zhí)行順序　73
3.4.6　使用子函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)　74
3.4.7　顯示用戶指令　74
3.5　帶輸入?yún)?shù)的函數(shù)　75
3.5.1　帶輸入?yún)?shù)的void函數(shù)　76
3.5.2　帶輸入?yún)?shù)和單一結(jié)果的函數(shù)　77
3.5.3　程序風(fēng)格：函數(shù)接口注釋　79
3.5.4　帶多個(gè)參數(shù)的函數(shù)　79
3.5.5　參數(shù)表一致性　80
3.5.6　函數(shù)數(shù)據(jù)域　81
3.5.7　使用驅(qū)動(dòng)測(cè)試函數(shù)　81
3.6　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　82
復(fù)習(xí)　82
快速測(cè)試　83
快速測(cè)試答案　84
復(fù)習(xí)題　84
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　84
第4章　選擇結(jié)構(gòu)：if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句　88
4.1　控制結(jié)構(gòu)　88
4.2　條件　88
4.2.1　關(guān)系運(yùn)算符和判等運(yùn)算符　89
4.2.2　邏輯運(yùn)算符　89
4.2.3　運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)　90
4.2.4　短路求值法　92
4.2.5　用C語(yǔ)言表示條件　92
4.2.6　比較字符　93
4.2.7　邏輯賦值　93
4.2.8 條件取反　94
4.2.9　德摩根定理　95
4.3　if語(yǔ)句　96
4.3.1　有兩個(gè)選項(xiàng)的if語(yǔ)句　96
4.3.2　只有一個(gè)選項(xiàng)的if語(yǔ)句　96
4.3.3　比較一個(gè)選項(xiàng)的if語(yǔ)句和兩個(gè)選項(xiàng)的if語(yǔ)句　97
4.3.4　程序風(fēng)格：if語(yǔ)句格式　98
4.4　具有復(fù)合語(yǔ)句的if語(yǔ)句　98
4.4.1　程序風(fēng)格：編寫(xiě)具有復(fù)合語(yǔ)句的if語(yǔ)句　99
4.4.2　跟蹤if語(yǔ)句　99
4.5　算法中的決策步驟　101
實(shí)例研究：水費(fèi)問(wèn)題　101
4.5.1　程序風(fēng)格：在函數(shù)中使用一致的名稱　106
4.5.2　程序風(fēng)格：內(nèi)聚函數(shù)　106
4.5.3　程序風(fēng)格：使用常量宏來(lái)增強(qiáng)可讀性和易維護(hù)性　107
4.6　解決更多問(wèn)題　107
4.6.1　結(jié)構(gòu)圖中的數(shù)據(jù)流信息　107
4.6.2　使用子函數(shù)修改程序　108
實(shí)例研究：具有節(jié)約需求的水費(fèi)問(wèn)題　108
4.7　嵌套if語(yǔ)句和多選項(xiàng)決策　109
4.7.1　比較嵌套if和if序列　110
4.7.2　嵌套if的多選項(xiàng)決策形式　110
4.7.3　多選項(xiàng)決策中條件的順序　111
4.7.4　程序風(fēng)格：確認(rèn)變量的值　113
4.7.5　具有多個(gè)變量的嵌套if語(yǔ)句　113
4.8　switch語(yǔ)句　116
4.9　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　119
復(fù)習(xí)　120
快速測(cè)試　121
快速測(cè)試答案　123
復(fù)習(xí)題　123
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　124
第5章　重復(fù)和循環(huán)語(yǔ)句　128
5.1　程序中的重復(fù)　128
5.2　計(jì)數(shù)循環(huán)和while語(yǔ)句　129
5.3　在循環(huán)中計(jì)算和或者乘積　131
5.3.1　程序風(fēng)格：編寫(xiě)通用循環(huán)　133
5.3.2　計(jì)算一列數(shù)的乘積　133
5.3.3　復(fù)合賦值運(yùn)算符　134
5.4　for語(yǔ)句　135
5.4.1　程序風(fēng)格：格式化for語(yǔ)句　136
5.4.2　遞增和遞減運(yùn)算符　136
5.4.3　1之外的遞增和遞減　138
5.4.4　顯示值構(gòu)成的表格　139
5.5　條件循環(huán)　140
程序風(fēng)格：在子函數(shù)中執(zhí)行循環(huán)處理　144
5.6　循環(huán)設(shè)計(jì)　144
5.6.1　標(biāo)記控制循環(huán)　145
5.6.2　使用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)標(biāo)記循環(huán)　146
5.6.3　文件結(jié)束控制循環(huán)　147
5.6.4　錯(cuò)誤數(shù)據(jù)上的無(wú)限循環(huán)　148
5.7　嵌套循環(huán)　149
5.8　do-while語(yǔ)句和標(biāo)志控制循環(huán)　152
5.9　問(wèn)題求解示例　154
實(shí)例研究：太陽(yáng)能加熱房的采集面積　154
5.10　如何調(diào)試并測(cè)試程序　159
5.10.1　使用調(diào)試器程序　159
5.10.2　不使用調(diào)試器進(jìn)行調(diào)試　159
5.10.3　循環(huán)次數(shù)差1的錯(cuò)誤　160
5.10.4　測(cè)試　160
5.11　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　161
復(fù)習(xí)　162
快速測(cè)試　164
快速測(cè)試答案　165
復(fù)習(xí)題　165
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　166
第6章　模塊化編程　171
6.1　帶簡(jiǎn)單輸出參數(shù)的函數(shù)　171
6.2　帶輸入輸出參數(shù)函數(shù)的多次調(diào)用　176
程序風(fēng)格：首選的函數(shù)類(lèi)型　179
6.3　名字的作用域　180
6.4　輸出形參作為實(shí)參變量　181
6.5　由多個(gè)函數(shù)構(gòu)成的程序　184
實(shí)例研究：普通分?jǐn)?shù)的算術(shù)運(yùn)算　184
6.6　程序系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試　190
6.7　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　192
復(fù)習(xí)　192
快速測(cè)試　193
快速測(cè)試答案　194
復(fù)習(xí)題　194
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　195
第7章　簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型　201
7.1　數(shù)值類(lèi)型的表示與轉(zhuǎn)換　201
7.1.1　數(shù)值類(lèi)型的差異　201
7.1.2　數(shù)值的不精確性　203
7.1.3　數(shù)據(jù)類(lèi)型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換　203
7.1.4　數(shù)據(jù)類(lèi)型的顯式轉(zhuǎn)換　204
7.2　字符類(lèi)型的表示與轉(zhuǎn)換　205
7.3　枚舉類(lèi)型　206
7.4　迭代近似　211
實(shí)例研究：求根的二分方法　212
7.5　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　217
復(fù)習(xí)　217
快速測(cè)試　218
快速測(cè)試答案　219
復(fù)習(xí)題　219
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　220
第8章　數(shù)組　225
8.1　聲明和引用數(shù)組　225
8.2　數(shù)組下標(biāo)　228
8.3　使用循環(huán)順序存取　229
8.3.1　使用數(shù)組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算　230
8.3.2　程序風(fēng)格：使用循環(huán)控制變量作為數(shù)組下標(biāo)　232
8.4　將數(shù)組元素作為函數(shù)參數(shù)使用　232
8.5　數(shù)組參數(shù)　234
8.5.1　形參數(shù)組　234
8.5.2　和形參數(shù)組對(duì)應(yīng)的實(shí)參　235
8.5.3　數(shù)組作為輸入?yún)?shù)　236
8.5.4　返回?cái)?shù)組結(jié)果　237
8.5.5　部分填充數(shù)組　239
8.5.6　?！?40
8.6　數(shù)組搜索和排序　243
8.6.1　數(shù)組搜索　243
8.6.2　數(shù)組排序　244
8.7　多維數(shù)組　246
8.7.1　多維數(shù)組的初始化　248
8.7.2　多維數(shù)組　248
8.8　數(shù)組處理示例　249
實(shí)例研究：銷(xiāo)售數(shù)據(jù)分析　249
8.9　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　255
復(fù)習(xí)　256
快速測(cè)試　257
快速測(cè)試答案　257
復(fù)習(xí)題　258
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　258
第9章　字符串　264
9.1　字符串基礎(chǔ)　264
9.1.1　聲明并初始化字符串變量　264
9.1.2　字符串?dāng)?shù)組　265
9.1.3　使用printf和scanf進(jìn)行輸入/輸出　265
9.2　字符串庫(kù)函數(shù)：賦值和子串　268
9.2.1　字符串賦值　268
9.2.2　子串　270
9.3　較長(zhǎng)的字符串：拼接和整行輸入　274
9.3.1　拼接　274
9.3.2　字符和字符串的區(qū)別　275
9.3.3　輸入一個(gè)完整的行　275
9.4　字符串比較　277
9.5　指針數(shù)組　279
9.6　字符操作　283
9.6.1　字符輸入/輸出　283
9.6.2　字符分析和轉(zhuǎn)換　284
9.7　字符串到數(shù)值和數(shù)值到字符串的轉(zhuǎn)換　286
9.8　字符串處理示例　290
實(shí)例研究：文本編輯器　291
9.9　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　297
復(fù)習(xí)　298
快速測(cè)試　299
快速測(cè)試答案　300
復(fù)習(xí)題　301
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　302
第10章　遞歸　305
10.1　遞歸的本質(zhì)　305
10.2　跟蹤遞歸函數(shù)　308
10.2.1　帶返回值的遞歸函數(shù)的跟蹤　308
10.2.2　void類(lèi)型遞歸函數(shù)的跟蹤　309
10.2.3　參數(shù)與局部變量棧　311
10.2.4　C中參數(shù)棧的實(shí)現(xiàn)　312
10.2.5　何時(shí)、如何跟蹤遞歸函數(shù)　313
10.3　遞歸數(shù)學(xué)函數(shù)　314
10.4　帶數(shù)組和字符串參數(shù)的遞歸函數(shù)　318
實(shí)例研究：找出字符串中的大寫(xiě)字母　318
實(shí)例研究：遞歸選擇排序　320
10.5　用遞歸解決問(wèn)題　322
實(shí)例研究：集合運(yùn)算　322
10.6　遞歸的經(jīng)典實(shí)例研究：漢諾塔　327
10.7　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　331
復(fù)習(xí)　332
快速測(cè)試　332
快速測(cè)試答案　333
復(fù)習(xí)題　333
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　334
第11章　結(jié)構(gòu)體與共用體類(lèi)型　337
11.1　用戶自定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型　337
11.1.1　結(jié)構(gòu)體類(lèi)型定義　337
11.1.2　操作結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)對(duì)象的單個(gè)成員　339
11.1.3　運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)回顧　339
11.1.4　操作結(jié)構(gòu)體整體　340
11.1.5　程序風(fēng)格：類(lèi)型命名約定　340
11.2　結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)作為輸入/輸出參數(shù)　341
11.3　返回值為結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的函數(shù)　345
11.4　用結(jié)構(gòu)體類(lèi)型解決問(wèn)題　347
實(shí)例研究：用于復(fù)數(shù)的用戶自定義類(lèi)型　347
11.5　并行數(shù)組和結(jié)構(gòu)體的數(shù)組　352
11.5.1　并行數(shù)組　352
11.5.2　結(jié)構(gòu)體數(shù)組的聲明　352
實(shí)例研究：通用計(jì)量轉(zhuǎn)換　353
11.6　共用體類(lèi)型(可選)　359
11.7　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　363
復(fù)習(xí)　364
快速測(cè)試　365
快速測(cè)試答案　365
復(fù)習(xí)題　366
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　367
第12章　文本文件和二進(jìn)制文件的處理　372
12.1　輸入/輸出文件：回顧與進(jìn)一步研究　372
12.1.1　鍵盤(pán)和屏幕作為文本流　372
12.1.2　換行與EOF　373
12.1.3　轉(zhuǎn)義序列　373
12.1.4　printf的格式輸出　373
12.1.5　文件指針變量　374
12.1.6　獲取文件指針參數(shù)的函數(shù)　375
12.1.7　關(guān)閉文件　376
12.2　二進(jìn)制文件　378
12.3　數(shù)據(jù)庫(kù)查詢　382
實(shí)例研究：數(shù)據(jù)庫(kù)查詢　382
12.4　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　389
復(fù)習(xí)　390
快速測(cè)試　391
快速測(cè)試答案　391
復(fù)習(xí)題　392
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　392
第13章　大型程序設(shè)計(jì)　395
13.1　使用抽象處理復(fù)雜問(wèn)題　395
13.1.1　過(guò)程抽象　395
13.1.2　數(shù)據(jù)抽象　396
13.1.3　信息隱藏　396
13.1.4　可重用代碼　396
13.2　個(gè)人庫(kù)：頭文件　397
13.2.1　頭文件　398
13.2.2　頭文件設(shè)計(jì)的忠告　399
13.3　個(gè)人庫(kù)：實(shí)現(xiàn)文件　400
13.4　存儲(chǔ)類(lèi)　402
13.4.1　全局變量　403
13.4.2　static和register存儲(chǔ)類(lèi)　404
13.5　庫(kù)中包含函數(shù)的修改　405
13.6　條件編譯　407
13.7　函數(shù)main的參數(shù)　410
13.8　定義帶參數(shù)的宏　411
13.8.1　在宏體中使用括號(hào)　413
13.8.2　在兩行以上擴(kuò)展宏　414
13.9　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　415
復(fù)習(xí)　415
快速測(cè)試　417
快速測(cè)試答案　417
復(fù)習(xí)題　418
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　418
第14章　動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　421
14.1　指針　421
14.1.1　作為函數(shù)參數(shù)的指針　422
14.1.2　表示數(shù)組和字符串的指針　422
14.1.3　指向結(jié)構(gòu)體的指針　423
14.1.4　指針使用的小結(jié)　423
14.2　動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配　424
14.2.1　訪問(wèn)動(dòng)態(tài)分配的結(jié)構(gòu)體成員　425
14.2.2　使用calloc動(dòng)態(tài)分配數(shù)組　426
14.2.3　返回堆單元　426
14.3　鏈表　428
14.3.1　帶指針成員的結(jié)構(gòu)體　428
14.3.2　連接結(jié)點(diǎn)　429
14.3.3　鏈表的優(yōu)點(diǎn)　431
14.4　鏈表運(yùn)算符　432
14.4.1　遍歷鏈表　432
14.4.2　獲得輸入表　434
14.4.3　在表中查詢目標(biāo)　435
14.4.4　避免跟蹤NULL指針　435
14.5　用鏈表表示?！?36
14.6　用鏈表表示隊(duì)列　438
14.7　有序表　443
實(shí)例研究：維護(hù)一個(gè)整數(shù)有序表　443
14.8　二叉樹(shù)　451
14.8.1　二叉查找樹(shù)　452
14.8.2　搜索二叉查找樹(shù)　452
14.8.3　建立二叉查找樹(shù)　454
14.8.4　顯示二叉查找樹(shù)　456
14.9　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　458
復(fù)習(xí)　459
快速測(cè)試　460
快速測(cè)試答案　461
復(fù)習(xí)題　461
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　462
第15章　使用進(jìn)程和線程的多進(jìn)程　464
15.1　多任務(wù)　464
15.1.1　串行程序設(shè)計(jì)和并行程序設(shè)計(jì)　464
15.1.2　分時(shí)多任務(wù)　465
15.1.3　搶占式多任務(wù)　465
15.1.4　時(shí)間片和并行　466
15.1.5　并發(fā)程序設(shè)計(jì)　467
15.2　進(jìn)程　467
15.2.1　進(jìn)程創(chuàng)建　467
15.2.2　進(jìn)程等待　469
15.2.3　從進(jìn)程中執(zhí)行另一個(gè)程序　470
15.3　進(jìn)程間通信和管道　471
15.3.1　管道　471
15.3.2　管道的用法　472
15.3.3　使用標(biāo)準(zhǔn)輸入的進(jìn)程間通信　473
15.3.4　父進(jìn)程和子進(jìn)程間通信舉例　474
15.4　線程　476
15.4.1　線程的創(chuàng)建　477
15.4.2　線程的同步　478
15.4.3　互斥鎖　479
15.4.4　死鎖　481
15.5　線程舉例　484
實(shí)例研究：生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型　484
15.6　常見(jiàn)編程錯(cuò)誤　493
復(fù)習(xí)　493
C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)　493
快速測(cè)試　494
快速測(cè)試答案　495
復(fù)習(xí)題　495
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　496
第16章　關(guān)于C++　497
16.1　C++控制結(jié)構(gòu)、輸入/輸出以及函數(shù)　497
16.1.1　使用名字空間std　497
16.1.2　C++標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出　500
16.1.3　引用參數(shù)　500
16.1.4　輸出格式化　502
16.2　C++對(duì)面向?qū)ο缶幊痰闹С帧?03
16.2.1　頭文件complex.h　504
16.2.2　類(lèi)名和構(gòu)造函數(shù)　505
16.2.3　成員函數(shù)和運(yùn)算符　506
16.2.4　實(shí)現(xiàn)文件complex.cpp　506
16.2.5　數(shù)據(jù)成員　509
16.2.6　輸入/輸出運(yùn)算符重載　510
復(fù)習(xí)　512
快速測(cè)試　513
快速測(cè)試答案　514
復(fù)習(xí)題　514
程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目　515
附錄A　字符集　516
附錄B　ANSI C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)　518
附錄C　C運(yùn)算符　529
附錄D　關(guān)于指針的更多信息　533
附錄E　ANSI C保留字　537
附錄F　ANSI C結(jié)構(gòu)的參照指南　538
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自測(cè)練習(xí)奇數(shù)題答案(圖靈網(wǎng)站下載)