《C语言程序设计》 C语言的概述（1）（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《C语言程序设计》C语言的概述-讲义 1. 了解C语言的产生和发展； 2. 理解C语言程序的特点； 3. 掌握C语言的编辑、运行处理的过程； 知识点一 C语言的产生和发展 一、C语言的产生背景 1. 计算机编程语言的发展 在C语言出现之前，计算机编程主要使用机器语言和汇编语言。这些语言与计算机硬件紧密相关，编程难度大，可读性差，不易维护。为了提高编程效率，人们开始寻求更高级的编程语言。 2. BCPL语言的诞生 1967年，英国剑桥大学的马丁·理查德（Martin Richards）设计了BCPL（Basic Combined Programming Language）语言，这是一种面向过程的编程语言。 3. B语言的产生 1970年，美国贝尔实验室的肯·汤普逊（Ken Thompson）在BCPL的基础上设计了B语言。B语言简化了BCPL的语法，但仍然受到硬件的限制。 二、C语言的诞生 C语言的起源 1972年，美国贝尔实验室的丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在B语言的基础上设计了一种新的编程语言，命名为C语言。C语言继承了B语言的简洁和高效，同时克服了B语言在硬件依赖性方面的不足。 C语言的设计目标 （1）保持编程语言的高效性； （2）提高编程语言的可移植性； （3）简化语法，提高编程易用性。 三、C语言的发展 1. K&R C 1978年，丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉（Brian Kernighan）合著了《C程序设计语言》一书，描述了C语言的标准语法和库函数。这本书被称为K&R C，成为C语言事实上的标准。 2. ANSI C 1983年，美国国家标准协会（ANSI）开始制定C语言的标准。1989年，ANSI发布了ANSI C标准（X3.159-1989），1990年被国际标准化组织（ISO）采纳为ISO C标准（ISO/IEC 9899:1990）。 3. C99标准 1999年，ISO发布了C99标准（ISO/IEC 9899:1999），对C语言进行了进一步的完善和扩展。 4. C11标准 2011年，ISO发布了C11标准（ISO/IEC 9899:2011），对C语言进行了再次更新，增加了对多线程编程、原子操作等特性的支持。 四、C语言的特点 1. 高效性：C语言接近硬件，执行效率高。 2. 可移植性：C语言具有良好的可移植性，可以在多种操作系统和硬件平台上编译运行。 3. 功能丰富：C语言提供了丰富的库函数，支持多种数据类型和运算符。 4. 灵活性：C语言允许程序员直接操作内存，实现底层编程。 5. 简洁性：C语言语法简单，易于学习。 1. (单项选择题)下列关于C语言的说法，错误的是？（ ） A. C语言是一种高级编程语言 B. C语言由丹尼斯·里奇在1972年设计 C. C语言的设计目标是降低编程效率 D. C语言具有良好的可移植性 【答案】C 【解析】C语言的设计目标是提高编程效率，而不是降低。 【要点】考查C语言的产生背景和设计目标。 1. (单项选择题)下列哪个标准是在1999年发布的C语言标准？（ ） A. ANSI C B. K&R C C. C99 D. C11 【答案】C 【解析】C99标准是在1999年发布的。 【要点】考查C语言的发展历程。 2. (单项选择题)以下哪个不是C语言的特点？（ ） A. 高效性 B. 可移植性 C. 功能丰富 D. 面向对象 【答案】D 【解析】C语言是一种面向过程的编程语言，不是面向对象的。 【要点】考查C语言的特点。 3. (判断题)C语言是由马丁·理查德设计的。（ ） 【答案】× 【解析】C语言是由丹尼斯·里奇设计的，马丁·理查德设计了BCPL语言。 【要点】考查C语言的创始人。 1. (判断题)C99标准对C语言进行了进一步的完善和扩展。（ ） 【答案】√ 【解析】C99标准确实对C语言进行了进一步的完善和扩展。 【要点】考查C99标准的内容。 2. (填空题)C语言的设计目标之一是提高编程语言的__________。 【答案】可移植性 【解析】C语言的设计目标之一是提高编程语言的可移植性。 【要点】考查C语言的设计目标。 3. (填空题)1989年，ANSI发布了C语言的标准，该标准在1990年被国际标准化组织采纳为ISO C标准，其编号为__________。 【答案】ISO/IEC 9899:1990 【解析】1989年ANSI发布的C语言标准在1990年被ISO采纳，编号为ISO/IEC 9899:1990。 【要点】考查ANSI C和ISO C标准的历史。 · C语言的起源与发展：C语言起源于1967年的BCPL语言，由丹尼斯·里奇在1972年设计，并在随后的发展中逐渐成为了一种广泛使用的高级编程语言。 · C语言的重要标准：C语言的重要标准包括ANSI C（1989年）和C99（1999年），这些标准对C语言进行了规范和扩展，提高了语言的功能性和可移植性。 · C语言的特点：C语言以其高效性、可移植性、功能丰富、灵活性和简洁性著称，这些特点使其在软件开发领域具有广泛的应用。 · C语言的影响力：C语言作为一种基础编程语言，对后续编程语言的发展产生了深远影响，许多现代编程语言都受到了C语言的影响或借鉴了其某些特性。 知识点二 C语言程序的特点 1. 高级语言与低级语言相结合 C语言是一种高级语言，它易于编程和维护，同时具有低级语言的特点，可以直接对硬件进行操作。以下是相关概念： 高级语言：C语言提供了丰富的数据类型和运算符，使得编程更加接近人类思维。 低级语言：C语言可以通过指针直接访问内存地址，进行位运算等操作，接近硬件层面。 2. 结构化程序设计 C语言支持结构化程序设计，具有以下特点： 函数：C语言将程序划分为若干个函数，每个函数完成一个具体的功能，便于模块化设计。 顺序结构、选择结构、循环结构：C语言提供了三种基本控制结构，可以构造各种复杂的程序逻辑。 3. 灵活性强 C语言具有以下灵活性特点： 数据类型丰富：C语言提供了基本数据类型（如整型、浮点型、字符型等）和构造数据类型（如数组、结构体、联合体等）。 运算符丰富：C语言包含算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符等，满足各种运算需求。 强大的指针功能：C语言通过指针可以实现动态内存分配、数组操作、函数参数传递等。 4. 可移植性 C语言具有较好的可移植性，主要体现在以下几个方面： 标准化：C语言有国际标准（如ANSI C、ISO C等），不同平台上的C语言编译器遵循相同的标准。 与硬件无关：C语言程序在不同的硬件平台上编译后，可以运行于相应的硬件环境。 5. 编译型语言 C语言是一种编译型语言，其特点如下： 编译过程：C语言源程序需要通过编译器编译成目标代码，再通过链接器生成可执行文件。 运行效率高：编译型语言在运行时不需要解释源代码，因此运行速度快。 6. 库函数丰富 C语言提供了丰富的库函数，包括以下几类： 标准库函数：如输入输出函数（printf、scanf）、字符串处理函数（strcpy、strlen）、数学函数（sin、cos）等。 系统调用函数：如文件操作函数（fopen、fclose）、进程控制函数（fork、exec）等。 1. (单项选择题)下列关于C语言程序特点的说法，错误的是？（ ） A. C语言可以通过指针直接访问内存地址，具有低级语言的特点 B. C语言不支持结构化程序设计，无法使用函数划分程序模块 C. C语言具有较好的可移植性，因为其遵循国际标准 D. C语言是一种编译型语言，运行效率高 【答案】B 【解析】C语言支持结构化程序设计，可以将程序划分为若干个函数，每个函数完成一个具体的功能，便于模块化设计。 【要点】考查C语言程序的特点，特别是结构化程序设计。 1. (单项选择题)以下哪个不是C语言的基本数据类型？（ ） A. 整型 B. 浮点型 C. 字符型 D. 指针型 【答案】D 【解析】指针型是C语言的一种特殊数据类型，不属于基本数据类型。 【要点】考查C语言的基本数据类型。 2. (单项选择题)下列关于C语言库函数的说法，错误的是？（ ） A. 标准库函数包括输入输出函数、字符串处理函数等 B. 系统调用函数不属于C语言库函数 C. 数学函数（如sin、cos）属于C语言标准库函数 D. C语言库函数可以直接使用，无需额外安装 【答案】B 【解析】系统调用函数也属于C语言库函数的一部分，如文件操作函数、进程控制函数等。 【要点】考查C语言库函数的分类。 3. (判断题)C语言程序的运行效率低于解释型语言。（ ） 【答案】× 【解析】C语言是编译型语言，运行效率高于解释型语言。 【要点】考查编译型语言与解释型语言的运行效率对比。 1. (判断题)C语言中，可以通过指针直接访问内存地址。（ ） 【答案】√ 【解析】C语言具有强大的指针功能，可以通过指针直接访问内存地址。 【要点】考查C语言指针的功能。 2. (填空题)C语言提供了三种基本控制结构，分别为顺序结构、______结构和循环结构。 【答案】选择 【解析】C语言的三种基本控制结构为顺序结构、选择结构和循环结构。 【要点】考查C语言的基本控制结构。 3. (填空题)在C语言中，用于声明整型变量的关键字是______。 【答案】int 【解析】在C语言中，使用int关键字声明整型变量。 【要点】考查C语言基本数据类型的声明。 · C语言融合了高级语言和低级语言的特点，既便于编程又能够进行底层硬件操作，具有很高的灵活性和控制能力。 · C语言强调结构化程序设计，通过函数模块化的方式提高程序的可读性和可维护性，同时支持递归等高级编程技巧。 · C语言的指针功能强大，可以直接操作内存地址，这使得C语言在性能优化和系统编程方面具有显著优势。 · C语言提供了丰富的库函数，包括标准库函数和系统调用函数，这些函数大大简化了程序开发过程，提高了开发效率。 知识点三 C语言的编辑、运行处理的过程 1. 编辑阶段 （1）源程序：C语言程序设计中的代码文件，通常以“.c”为扩展名。 （2）文本编辑器：用于编写和修改源程序的软件，如Notepad++、Sublime Text、Visual Studio Code等。 2. 编译阶段 （1）编译器：将源程序翻译成目标程序的软件，如GCC（GNU Compiler Collection）。 （2）预处理：编译器在编译前对源程序进行预处理，主要包括宏替换、文件包含、条件编译等。 （3）词法分析：编译器将源程序中的字符序列转换为记号序列。 （4）语法分析：编译器根据C语言的语法规则，将记号序列分析成语法结构。 （5）语义分析：编译器检查源程序中的语法结构是否符合语义规则，如变量类型匹配、函数调用等。 （6）中间代码生成：编译器将源程序转换成中间代码，便于后续优化和目标代码生成。 （7）代码优化：编译器对中间代码进行优化，提高目标程序的运行效率。 （8）目标代码生成：编译器将中间代码转换成目标代码，通常为汇编语言。 3. 汇编阶段 （1）汇编器：将汇编语言程序转换成机器语言程序的软件。 （2）汇编：汇编器将汇编指令转换成机器指令，生成可重定位的目标程序。 4. 链接阶段 （1）链接器：将多个目标程序和库文件合并成一个可执行程序的软件。 （2）重定位：链接器将目标程序中的地址引用修正为正确的内存地址。 （3）符号解析：链接器解析目标程序中的外部变量和函数引用。 （4）库文件：包含预先编译好的代码和数据，供程序在运行时调用。 5. 运行阶段 （1）加载器：将可执行程序加载到内存中，并为其分配资源。 （2）程序执行：计算机按照程序中的指令顺序执行，处理输入数据，产生输出结果。 （3）动态链接：在程序运行时，将所需的库文件加载到内存中。 （4）异常处理：程序运行过程中，如遇到错误或异常情况，需要进行相应的处理。 1. (单项选择题)下列关于C语言程序编辑、运行处理过程的说法，错误的是？（ ） A. 在编译阶段，编译器首先进行词法分析，将源程序中的字符序列转换为记号序列 B. 预处理是编译阶段的一部分，发生在词法分析之前 C. 汇编阶段由汇编器将汇编语言程序转换成机器语言程序，不涉及代码优化 D. 在链接阶段，链接器会将所有目标程序和库文件合并成一个可执行程序，无论这些文件是否在程序中被引用 【答案】D 【解析】在链接阶段，链接器只合并那些在程序中被引用的目标程序和库文件，而不是所有可用的目标程序和库文件。 【要点】考查C语言程序的编译、汇编、链接等处理过程的理解。 1. (单项选择题)在C语言程序设计中，下列哪个扩展名表示C语言源程序文件？（ ） A. .txt B. .c C. .exe D. .obj 【答案】B 【解析】C语言源程序文件的扩展名为“.c”。 【要点】考查C语言源程序文件的命名规范。 2. (单项选择题)下列关于C语言预处理的说法，正确的是？（ ） A. 预处理阶段不会对源程序进行任何修改 B. 宏替换是在编译阶段进行的 C. 文件包含是指将一个源文件的内容插入到另一个源文件中 D. 条件编译是根据程序员的意愿来决定是否编译某段代码 【答案】C 【解析】文件包含是指将一个源文件的内容插入到另一个源文件中。 【要点】考查预处理的基本功能。 3. (判断题)C语言程序设计中，编译器可以直接将源程序转换成可执行文件。（ ） 【答案】× 【解析】编译器将源程序转换成目标代码，需要经过链接阶段才能生成可执行文件。 【要点】考查编译器和链接器的区别。 1. (判断题)在C语言程序运行阶段，动态链接是在程序编译时完成的。（ ） 【答案】× 【解析】动态链接是在程序运行时完成的，而不是编译时。 【要点】考查动态链接的概念。 2. (填空题)C语言程序设计中，将源程序中的字符序列转换为记号序列的过程称为______。 【答案】词法分析 【解析】词法分析是编译过程中的一个阶段，用于将源程序中的字符序列转换为记号序列。 【要点】考查编译过程中的词法分析。 3. (填空题)在C语言程序设计中，用于将汇编指令转换成机器指令的软件称为______。 【答案】汇编器 【解析】汇编器负责将汇编语言程序转换成机器语言程序。 【要点】考查汇编器的作用。 · 编译过程：C语言程序设计中的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段，其中预处理负责宏替换和文件包含等操作，编译器将源代码转换成汇编代码，汇编器将汇编代码转换成机器代码，链接器则将目标代码与库文件链接生成可执行文件。 · 编辑与编译工具：C语言程序的开发需要使用文本编辑器编写源代码，并通过编译器进行编译和链接，以生成可执行程序。常用的编辑器和编译器有Notepad++、Visual Studio Code、GCC等。 · 运行环境：C语言程序的运行依赖于特定的运行环境，包括操作系统和硬件平台。程序在运行时，加载器将可执行文件加载到内存，并进行动态链接，最终由CPU执行程序指令。 · 异常处理：在C语言程序运行过程中，可能会遇到错误或异常情况，程序设计时应包含相应的异常处理机制，以确保程序的稳定性和可靠性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$