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沿徨惠
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1 第 1 章電腦程式語言介紹程式設計與生活 - 使用 C 語言 Shi-Huang Chen Spring 第 1 章電腦程式語言介紹 1-1 何謂程式設計 1-2 C 語言簡介 1-3 Dev-C++ 5 軟體簡介 1-4 利用 Dev-C++ 5 軟體來建立一支原始程式 2

2 1-1 何謂程式設計當人類在日常生活中遇到問題時, 常會開發一些工具來解決它例如, 發明筆來寫字發明腳踏車來替代雙腳行走等等現在都是利用電腦程式來替代人工方式當人類要與電腦溝通時, 也必須使用彼此間都能了解的語言, 像這樣的語言我們稱為電腦程式語言 (Computer Programming Language) 3 電腦程式語言分成兩大類編譯式的程式語言 : 是指利用其語法寫出的程式 ( 稱為原始程式 ), 必須經過編譯器 (Compiler) 編譯成機器碼 (Machine Code, 可被電腦中央處理器 (CPU: Central Processing Unit) 直接解讀的資料 ), 若編譯無誤, 才可以執行, 且下次無須重新編譯 ; 否則必須修改程式且重新編譯例如 COBOL C C++ 等, 執行效率高 4

3 電腦程式語言分成兩大類 ( 續 ) 直譯式的程式語言 : 是指原始程式必須經過直譯器 (interpreter) 將指令一列一列翻譯成機器碼並執行, 直到產生錯誤才停止, 下次執行時, 仍要重新經過直譯器翻譯成機器碼並執行例如 BASIC HTML 等, 執行效率差 5 編譯式的程式語言, 從原始程式變成可執行檔的過程分成 : 編譯 (compile) 及連結 (link) 兩部分, 分別由編譯程式 (compiler) 及連結程式 (linker) 負責編譯程式負責檢查程式中的語法是否正確, 以及程式中所使用的函式是否有定義當原始程式編譯正確後, 接著才由連結程式中之函式所在的位址 ( 即, 函式所在的檔案 ), 若連結正確, 進而產生原始程式之可執行檔 6

4 電腦程式 : 利用任何一種電腦程式語言程式設計 : 撰寫程式的整個過程 7 程式設計的步驟如下 : 1. 了解問題的背景知識 2. 構思解決問題的程序, 並繪出流程圖 3. 選擇一種電腦程式語言, 依據步驟 2 的流程圖撰寫指令集 4. 編譯程式並執行, 若編譯正確且執行結果符合問題的需求, 則結束 ; 否則必須重新檢視步驟 1~3 8

5 C 程式語言從設計, 到最後的執行, 一般是依據下列步驟進行 : 規劃程式利用編輯程式撰寫原始程式編譯和連結程式, 此時系統將產生可執行模組執行此程式規劃程式編輯程式編譯和連結程式程式的執行 C 語言程式的流程 9 開始相關函式庫對問題做分析描繪問題的系統流程否原始程式與相關函式庫之連結函式庫連結正確? 編輯問題的原始程式 (.c) 編譯原始程式否程式結果正確? 是, 則產生一個與原始程式同名 (.exe) 的執行檔編譯結果正確? 否是是, 則產生一個與原始程式同名 (.obj) 的目的程式結束

6 1-2 C 語言簡介 C 語言是 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 兩人在 1972 年於 AT&T 貝爾實驗室所發表的電腦程式語言許多研究單位及學術機構根據 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 所著的 "C programming language" 一書, 各自發展自己的 C 語言編譯程式, 但缺乏統一標準及存在許多的缺失 11 為了統一 C 語言標準, 美國國家標準局 ( American National Standards Institute, ANSI) 於 1983 年成立一個特別委員會, 並於 1989 年制定一套 C 語言的國際標準語法, 稱為 ANSI C 12

7 1-2-1 C 語言程式架構 C 語言程式的架構分成四大區塊 : 前置處理指令區 : 編譯器在編譯程式前, 前置處理器會先處理程式中的前置處理指令前置處理指令都是寫在程式的最前面, 以 #include 或 #define 開頭的敘述稱為前置處理指令 #include 目的是將其後 < > 內的.h 檔 ( 標頭檔 ) 內容加入原始程式的最前頭 ( 參考第 9 章前置處理指令 ) 13 整體 ( 或全域 ) 變數及整體函式宣告區 ( 可有可無 ): 為整體 ( 或全域 ) 變數及整體自定函式宣告的位置主函式區 : 程式主要的目的都是撰寫在這裡, 即撰寫在 int main () {} 內部自定函式區 ( 可有可無 ): 使用者自己定義的函式都撰寫在這裡 14

8 每個原始程式必須有下列 7 列敘述 #include <stdio.h> // 引入標頭檔 stdio.h #include <stdlib.h> // 引入標頭檔 stdlib.h int main() // 主函式 { system("pause"); // 暫停程式執行 return 0; /* 結束 */ } 15 程式的名稱 C 語言程式的檔案名稱, 一般是由兩個部份組成, 一個是主要檔名, 另一個是延伸檔名其中主要檔名可由你自行決定, 延伸檔名則為 cpp cpp 為 C++ 程式的延伸檔名舊版 C 程式的延伸檔名為 c 例如, 有一個程式主要檔名是 Test1_1, 則這個程式全名如下 : Test1_1.cpp 注意主要檔名和延伸檔名是用小數點分隔 16

9 程式解說 : 此程式只有前置處理指令區及主函式區 int main (){} 稱為主函式, 程式主要的目的都是撰寫在這裡 main () 前面的 int 是整數的意思, 表示程式在執行結束時, 會傳回一個整數給作業系統 17 因 system( ) 函式為 C 語言的庫存函式, 且宣告在 stdlib.h 中, 所以使用 include <stdlib.h> 將 system( ) 函式的宣告加入原始程式中寫在 // 後的那些文字稱為註解, 文字不可超過一列註解是寫給人看的, 編譯器遇到註解時, 會跳過註解文字不做任何編譯, 因此註解可寫可不寫建議最好加註解 18

10 寫在 /* 與 */ 之間的那些文字也稱為註解, 文字可以超過一列以上 /* 與 */ 不能寫成巢狀形式 ( 例,/* /* */ */) return 0; 的作用是將整數 0 傳回給作業系統 { 及 } 為程式區塊的開始敘述及結束敘述 19 ;( 分號 ) 表示一個程式敘述的結束, 大多數的程式敘述尾部都要加上 ; 只有少數敘述不必在結尾加上 ; 例 :{ 及 } 程式區塊的開始敘述及結束敘述,if else else if switch for while 及 do while 等流程控制敘述,#include 及 #define 前置處理指令敘述函數的定義處等等 20

11 寫一程式, 輸出歡迎您來到 C 的世界! #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { printf(" 歡迎您來到 C 的世界!\n"); // 顯示歡迎您來到 C 的世界 ( 然後換列 ) system("pause"); // 暫停程式執行 return 0; // 程式結束 } 請不要直接 Copy 上述程式碼到 Dev-C++, 慢慢打字吧嘿嘿 ~ 直接 Copy 程式者會無法編譯成功 ~ 撰寫程式的良好習慣良好的撰寫程式習慣方式 : 一列一指令敘述 : 方便程式閱讀及除錯程式碼的適度內縮 : 內縮是指程式碼右移幾個空格的意思當程式碼屬於多層結構時, 適度內縮裡層的程式碼, 使程式具有層次感, 方便程式閱讀及除錯善用註解 : 讓程式碼容易了解及程式維護, 且擴充更快速方便 22

12 1-2-3 撰寫程式時常疏忽的問題忘記將使用的函數所在的標頭檔含括進來忘記加 ;( 分號 ) 或多加 ; 忽略了大小寫字母的不同使用 scanf( ) 函式輸入變數時, 忘記在變數前加上 &( 取址運算子 ) 23 忽略了不同資料型態間在使用上的差異性將字元常數與字串常數的表示法混淆忘記在一區間的前後加上 {} 將 = 與 = = 的用法混淆 24

html 25 Dev-C++ 軟體之介面為一整合發展環境 (IDE) 視窗, 將編輯器 (Editor) 編譯程式

13 1-3 Dev-C++ 5 軟體簡介 Dev-C++ 5 為 Bloodshed 軟體公司所開發的一套免費開放的程式設計軟體, 其所佔的空間很小且功能強大 25 Dev-C++ 軟體之介面為一整合發展環境 (IDE) 視窗, 將編輯器 (Editor) 編譯程式 (Complier) 連接程式(Linker) 及執行程式 (Run) 整合在同一視窗, 以方面使用者從編輯程式到執行程式的運作課本內所有的範例程式都是利用 Dev-C++ 5 軟體所完成的 26

14 1-3-1 Dev-C++ 5 軟體下載及安裝 Dev-C++ 5(devcpp _setup.exe) 下載網頁 : 安裝 : 執行 devcpp _setup.exe, 並根據下列畫面進行安裝 27 請按於對話方塊中按確定程式就會開始準備安裝安裝過程所使用的語言, 請先選擇英語

15 然後同意這份合約, 請按 I Agree 安裝選項可以直接選擇預設的 Full 請按 Next ( 下一步 )

16 路徑可以選擇預設的也可以選擇您想要安裝的路徑請按 Install ( 安裝 ) 31 安裝進行中

17 安裝完成時會跳出這個視窗請按是最後按下 Finish 就完成了

18 第一次開啟 Dev-C++ 時, 會跳出這個視窗, 直接按確定跳過接下來會做第一次的設定, 首先是選擇語言請選擇 Chinese(TW)

19 然後的設定就直接選 Yes, 按 Next 還是一樣選 Yes 按 Next

20 然後 Dev-C 會做一些處理, 請等待 39 最後按下 OK. 恭喜安裝成功 40

21 第一次執行 Dev-C++ 首先, 打開 Dev-C++ 41 每日提示可以按關閉跳過

22 這是 Dev-C++ 的介面 43 首先, 我們選取檔案 (F) 開新檔案 (N) 原始碼 (S) 來新增一個原始碼檔案 44

23 然後在編輯視窗輸入以下的程式碼接下來就可以使用檔案 (F) 儲存 (S) 將原始碼儲存 46

24 儲存時, 存檔類型請選擇 C source files (*.c) 檔案名稱可自取存完檔後, 我們可以看到資料夾裡面多出了 hello.c 的檔案找不到檔案??? 留意前一步驟的儲存路徑吧

25 接下來就可以開始編譯我們的程式, 請按下編譯的按鈕就會跳出一個編繹中的視窗, 順利完成編譯以後, 他會顯示 Done.

26 按下關閉此時可以看見資料夾裏產生了一個 hello.exe 檔案完成編譯後就可以執行程式了請按下執行的按鈕

27 就會跑出程式執行的畫面大部分的時候程式寫完都是有 bug 的狀態, 有些 bug 在編譯時無法通過, 這個時候 Dev-C++ 就會將編譯的錯誤顯示在底下你可以在錯誤訊息上點兩下, 他就會自動跳到發現錯誤的行號這邊的錯誤訊息說,system 之前有錯誤, 檢查的結果原來是在 printf 那一行結尾忘記加上分號 (;) 修改後程式就可以通過編譯並執行了

CC213

CC213 : (Ken-Yi Lee), E-mail: feis.tw@gmail.com 9 [P.11] : Dev C++ [P.12] : http://c.feis.tw [P.13] [P.14] [P.15] [P.17] [P.23] Dev C++ [P.24] [P.27] [P.34] C / C++ [P.35] 10 C / C++ C C++ C C++ C++ C ( ) C++