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第一部分 入门1

第1章 计算机和系统1

1.1 物理计算机1

1.1.1 处理器2

1.1.2 存储器2

1.1.3 输入和输出设备4

1.1.4 总线5

1.1.5 网络6

1.2 操作系统7

1.3 语言8

1.3.1 机器语言8

1.3.2 汇编语言8

1.3.3 高级语言9

1.4 谨记的要点11

1.4.1 主要概念11

1.4.2 词汇11

习题11

第2章 程序与编程13

2.1 什么是程序13

2.1.1 算法14

2.2 问题说明和分析14

2.2.1 问题说明15

2.2.2 设计测试计划16

2.2.3 设计方案17

2.3 开发环境17

2.3.1 文本编辑器18

2.3.2 翻译程序19

2.3.3 连接程序19

2.4 构造程序19

2.4.1 创建一个源文件20

2.4.2 编译程序并改正错误21

2.5 执行和测试程序22

2.5.1 执行程序22

2.5.2 测试和验证23

2.6 谨记的要点25

2.6.1 主要概念25

2.6.2 词汇25

习题25

第3章 基本概念29

3.1 程序的组成29

3.2 最简单的程序30

3.3 变量、输入、输出和顺序31

3.3.1 变量32

3.3.2 输入和输出32

3.3.3 读取和回显：使用C语言中的stdio库34

3.4 简单计算36

3.4.1 数字36

3.4.2 赋值36

3.4.3 常量36

3.4.4 算术和公式37

3.4.5 程序原型37

3.4.6 进行计算的程序38

3.5 流程控制40

3.6 询问问题：条件语句41

3.6.1 简单的if语句41

3.6.2 if…else语句43

3.6.3 系统if…else语句45

3.6.4 应当使用哪一种if语句？48

3.6.5 语法和布局的选择(选修专题)48

3.7 循环和重复49

3.7.1 计数循环49

3.7.2 输入校验循环51

3.8 应用53

3.9 谨记的要点57

3.9.1 主要概念57

3.9.2 编程风格58

3.9.3 难点和常见错误58

3.9.4 新词汇和再次出现的词汇59

习题60

第二部分 计算67

第4章 对象、类型和表达式67

4.1 变量、常量和文字67

4.1.1 变量67

4.1.2 常量和文字69

4.1.3 名称和标识符70

4.1.4 类型71

4.2 表达式和解析树72

4.2.1 操作符和算元73

4.2.2 优先级和括号73

4.2.3 解析和解析树74

4.3 算术、赋值和合并操作符76

4.4 递增和递减操作符78

4.4.1 解析递增和递减操作符78

4.4.2 前缀操作符和后缀操作符(高级专题)80

4.5 关系操作符81

4.6 逻辑操作符82

4.6.1 True和False82

4.6.2 逻辑操作符的解析树83

4.6.3 惰性计算法(高级专题)84

4.7 样例：电压斜线上升86

4.8 案例分析：使用解析树进行调试89

4.9 谨记的要点92

4.9.1 主要概念92

4.9.2 编程风格93

4.9.3 难点和常见错误93

4.9.4 新词汇和再次出现的词汇94

习题94

第5章 使用函数和库99

5.1 库99

5.1.1 标准库99

5.1.2 本地库100

5.2 使用库101

5.2.1 原型101

5.2.2 函数调用102

5.3 函数类型105

5.4 用户自定义函数106

5.4.1 定义void:void函数106

5.4.2 定义一个double:double函数108

5.5 数学库应用：二次方程的根111

5.6 一个用户自定义函数：通过计算矩形总和实现的数值积分114

5.7 谨记的要点116

5.7.1 主要概念116

5.7.2 编程风格117

5.7.3 难点和常见错误117

5.7.4 新词汇和再次出现的词汇118

习题118

第6章 进一步了解循环和判定123

6.1 新的循环123

6.1.1 for循环123

6.1.2 do…while循环126

6.1.3 循环中的break126

6.1.4 循环continue(选修专题)128

6.1.5 不完全循环128

6.2 应用循环129

6.2.1 计数循环129

6.2.2 查询循环131

6.2.3 输入验证循环135

6.2.4 哨兵循环136

6.2.5 计数哨兵循环137

6.2.6 查找循环(选修专题)140

6.2.7 延时循环(选修专题)140

6.3 switch语句142

6.3.1 语法和语义142

6.3.2 一个应用程序144

6.4 计数循环应用：用辛普森法则积分147

6.5 应用哨兵循环：插值(选修专题)152

6.5.1 程序设计152

6.5.2 程序测试156

6.6 谨记的要点158

6.6.1 主要概念158

6.6.2 编程风格158

6.6.3 难点和常见错误159

6.6.4 新词汇和再次出现的词汇159

习题160

第三部分 基本数据类型167

第7章 使用数值类型167

7.1 整型167

7.2 C中的浮点类型169

7.3 读写数值170

7.3.1 整型输入171

7.3.2 整型输出171

7.3.3 浮点数输入172

7.3.4 浮点数输出172

7.4 操作整型数175

7.4.1 整数除法和求模175

7.4.2 应用整数除法和求模177

7.5 计算中的混合类型(高级专题)179

7.5.1 基本类型转换179

7.5.2 类型转换运算和强制类型转换181

7.5.3 类型转换图示184

7.5.4 使用类型转换避免整数除法中的问题185

7.5.5 混合类型算术运算应用程序：射弹问题187

7.6 伪随机数189

7.6.1 生成随机数189

7.6.2 标准随机数生成器的优点190

7.7 应用程序：猜数游戏193

7.7.1 策略193

7.7.2 玩游戏193

7.8 谨记的要点196

7.8.1 主要概念196

7.8.2 编程风格198

7.8.3 难点和常见错误198

7.8.4 新词汇和再次出现的词汇199

习题200

第8章 数值问题及其解决207

8.1 浮点数比较207

8.1.1 可表示误差207

8.1.2 有意义的比较208

8.1.3 应用程序：巡航控制209

8.2 计算误差(高级专题)211

8.2.1 上溢211

8.2.2 下溢214

8.2.3 量级的阶和其他问题215

8.3 可选应用程序：求方程的实数根215

8.3.1 牛顿法216

8.4 谨记的要点221

8.4.1 主要概念221

8.4.2 难点和常见错误222

8.4.3 新词汇和再次出现的词汇222

习题223

第9章 程序设计229

9.1 模块化程序229

9.1.1 模块组织229

9.2 函数间通信232

9.2.1 函数界面232

9.2.2 实参和形参233

9.2.3 函数的返回结果234

9.3 声明与调用的相似之处235

9.3.1 检查原型和形参类型235

9.3.2 回顾常见原型236

9.3.3 格式形参名236

9.3.4 函数语法：通用情况238

9.3.5 形参次序240

9.4 数据模块化241

9.4.1 作用域和可视性242

9.4.2 全局和局部名称243

9.4.3 消除全局变量245

9.5 函数调用图表247

9.6 程序设计和结构249

9.6.1 步骤249

9.6.2 程序的层次开发251

9.7 谨记的要点258

9.7.1 主要概念258

9.7.2 编程风格258

9.7.3 难点及常见错误259

9.7.4 新词汇和再次出现的词汇260

习题260

第10章 数组267

10.1 数组267

10.1.1 数组声明和初始化267

10.1.2 数组尺寸(高级专题)269

10.1.3 访问数组270

10.1.4 下标越界错误(高级专题)272

10.2 使用数组272

10.2.1 数组输入273

10.2.2 越界使用存储单元274

10.3 平行数组276

10.4 数组实参和形参279

10.4.1 数组应用：测量统计280

10.4.2 线性回归(选修专题)285

10.5 谨记的要点290

10.5.1 主要概念290

10.5.2 编程风格291

10.5.3 难点和常见错误291

10.5.4 新词汇和再次出现的词汇291

习题292

第11章 字符数据和枚举类型299

11.1 字符的表示方法299

11.1.1 C语言中的字符类型299

11.1.2 不同的解释299

11.1.3 字符文字300

11.2 字符的输入和输出301

11.2.1 字符输入301

11.2.2 字符输出302

11.2.3 使用I/O函数303

11.3 字符操作(高级专题)305

11.3.1 字符就是极短的整数305

11.3.2 赋值306

11.3.3 比较字符306

11.3.4 字符算术307

11.3.5 其他字符函数307

11.4 字符应用程序：改进后的处理循环308

11.5 枚举类型309

11.5.1 类型定义310

11.5.2 枚举310

11.6 谨记的要点315

11.6.1 主要概念315

11.6.2 编程风格315

11.6.3 难点和常见错误316

11.6.4 新词汇和再次出现的词汇316

习题317

第12章 指针介绍323

12.1 指针概述323

12.1.1 指针就是地址323

12.1.2 指针操作325

12.2 地址调用327

12.2.1 地址参数328

12.2.2 指针参数328

12.2.3 更复杂的样例330

12.2.4 函数返回多个结果331

12.2.5 小结：从函数返回结果335

12.3 应用：对分方法(高级专题)335

12.4 谨记的要点344

12.4.1 主要概念344

12.4.2 编程风格344

12.4.3 难点和常见错误345

12.4.4 新词汇和再次出现的词汇346

习题346

第四部分 结构化数据类型355

第13章 字符串355

13.1 字符串的表达形式355

13.1.1 字符串文字355

13.1.2 字符串就是指向一个数组的指针356

13.1.3 声明一个数组来得到字符串358

13.1.4 数组与字符串358

13.2 字符串I/O360

13.2.1 字符串输出360

13.2.2 字符串输入362

13.2.3 其他字符串函数365

13.2.4 字符串作为参数使用365

13.3 String库366

13.3.1 3个字符串工具(高级专题)370

13.4 字符串数组371

13.4.1 打印枚举代码372

13.4.2 菜单数据结构373

13.4.3 样例：售卖冰激凌374

13.4.4 下标校验377

13.4.5 menu_i()和menu_c()函数377

13.5 字符串处理应用(选修专题)378

13.5.1 口令校验和构建消息378

13.5.2 菜单处理和字符串解析383

13.6 应用程序：气压表388

13.6.1 第1步：测试计划388

13.6.2 第2步：主程序389

13.6.3 第3步：气压表389

13.6.4 第4步：work()函数390

13.6.5 第5步：测试程序391

13.7 谨记的要点392

13.7.1 主要概念392

13.7.2 编程风格393

13.7.3 难点和常见错误393

13.7.4 新词汇和再次出现的词汇394

习题395

第14章 结构化类型405

14.1 声明405

14.2 结构体的操作407

14.2.1 结构体操作407

14.2.2 在函数中使用结构体409

14.2.3 结构体数组411

14.2.4 比较两个结构体413

14.2.5 合并各个部分414

14.3 应用程序：矩形中的点415

14.4 应用：Monte Carlo方法(选修专题)424

14.4.1 问题描述、说明和测试424

14.4.2 开发主程序426

14.4.3 开发函数427

14.4.4 测试、输出和估算429

14.5 谨记的要点430

14.5.1 主要概念430

14.5.2 编程风格430

14.5.3 难点和常见错误431

14.5.4 新词汇和再次出现的词汇431

习题432

第15章 流和文件441

15.1 流和缓冲区441

15.1.1 I/O流441

15.1.2 缓冲区444

15.2 程序员自定义的流445

15.2.1 定义和使用流445

15.2.2 文件管理错误447

15.3 输出流447

15.3.1 输出函数447

15.3.2 有文件中写入数据448

15.4 输入流451

15.4.1 输入函数451

15.4.2 检测文件结尾452

15.4.3 从文件读取数据452

15.5 错误和异常454

15.5.1 格式错误455

15.5.2 文件处理错误457

15.5.3 错误恢复458

15.5.4 错误恢复的工具：cleanline()458

15.5.5 使用scanf()的返回值459

15.5.6 错误恢复的联合技术460

15.6 文件应用程序：不做替换的随机选择462

15.7 应用：测量扭矩(选修专题)469

15.8 谨记的要点473

15.8.1 主要概念473

15.8.2 编程风格474

15.8.3 难点和常见错误475

15.8.4 新词汇和再次出现的词汇476

习题476

第16章 简单数组算法483

16.1 查找数组数据结构483

16.1.1 在表中查找483

16.1.2 屏蔽484

16.2 应用程序：筛选掉不合适的数据(选修专题)488

16.2.1 Chauvenet算法488

16.2.2 Chauvenet程序491

16.2.3 I/O工具函数494

16.2.4 识别“坏”数据496

16.2.5 消除“坏”数据497

16.3 选择排序499

16.3.1 选择排序算法499

16.3.2 主程序500

16.3.3 开发write_file()函数502

16.3.4 开发sort_data()函数503

16.4 谨记的要点507

16.4.1 主要概念507

16.4.2 编程风格507

16.4.3 难点和常见错误508

16.4.4 新词汇和再次出现的词汇509

习题509

第17章 二维数组515

17.1 嵌套循环：打印表515

17.2 二维数组介绍517

17.2.1 声明和内存分布517

17.2.2 对二维数组使用typedef518

17.2.3 矩阵518

17.2.4 数组的数组520

17.2.5 读写二进制矩阵数据523

17.2.6 多维数组524

17.3 应用：二维点坐标的变换524

17.4 应用程序：图像处理530

17.5 谨记的要点536

17.5.1 主要概念536

17.5.2 编程风格536

17.5.3 难点和常见错误537

17.5.4 新词汇和再次出现的词汇537

习题538

第18章 位运算547

18.1 无符号整数和十六进制547

18.1.1 无符号数和十六进制I/O548

18.2 位操作符551

18.2.1 掩码和屏蔽552

18.2.2 移位操作符554

18.2.3 例子：移位和屏蔽互联网址555

18.3 应用程序：简单加密和解密557

18.4 位段类型560

18.4.1 位段应用：设备控制(高级专题)563

18.5 谨记的要点569

18.5.1 主要概念569

18.5.2 编程风格570

18.5.3 难点和常见错误570

18.5.4 新词汇和再次出现的词汇570

习题571

第五部分 高级技术579

第19章 动态数组579

19.1 动态内存分配579

19.1.1 整块存储空间分配579

19.1.2 可清除的内存分配581

19.1.3 动态释放内存582

19.1.4 调整数组的大小582

19.1.5 使用动态数组584

19.1.6 动态字符串数组585

19.2 使用动态数组：仿真588

19.2.1 半无限平台上的瞬时热传导588

19.2.2 仿真冷却过程590

19.3 动态矩阵：指针数组(高级专题)596

19.3.1 应用：高斯消元596

19.3.2 高斯消元算法的实现597

19.4 谨记的要点607

19.4.1 主要概念607

19.4.2 编程风格608

19.4.3 难点和常见错误609

19.4.4 新词汇和再次出现的词汇609

习题610

第20章 使用指针615

20.1 指针--新老方法615

20.1.1 指针声明和初始化615

20.1.2 使用指针617

20.1.3 指针的算术和逻辑运算619

20.2 应用：指向函数指针的菜单(高级专题)621

20.3 在数组中使用指针623

20.3.1 扫描和哨兵624

20.3.2 使用指针的输入输出函数626

20.4 插入排序628

20.5 谨记的要点634

20.5.1 主要概念634

20.5.2 编程风格635

20.5.3 难点与常见错误636

20.5.4 新词汇和再次出现的词汇637

习题637

第21章 递归645

21.1 存储类别645

21.1.1 自动存储类别645

21.1.2 静态存储类别645

21.1.3 外部存储类别(高级专题)646

21.2 运行栈(高级专题)647

21.2.1 栈帧647

21.2.2 栈图表和程序追踪648

21.3 迭代和递归649

21.3.1 迭代的本质649

21.3.2 递归的本质650

21.3.3 尾部递归650

21.4 一个简单的递归倒子651

21.5 较复杂的例子：折半查找653

21.6 快速排序660

21.6.1 分割步骤：分部处理665

21.6.2 可能的改进669

21.7 谨记的内容669

21.7.1 主要概念669

21.7.2 编程风格670

21.7.3 难点和常见错误671

21.7.4 新词汇和再次出现的词汇671

习题671

第22章 编写通用程序677

22.1 命令行实参677

22.1.1 实参向量677

22.1.2 实参解码677

22.2 函数作形参683

22.2.1 使用系统的qsort()函数684

22.2.2 使用系统的bsearch()函数686

22.3 谨记的要点689

22.3.1 主要概念689

22.3.2 编程风格689

22.3.3 难点和常见错误690

22.3.4 新词汇和再次出现的词汇690

习题691

第23章 模块化组织695

23.1 建立模块化程序695

23.1.1 模块化结构的文件管理695

23.1.2 建立多模块程序697

23.2 模块化应用程序：求方程的根702

23.2.1 多模块应用程序的结构702

23.2.2 待求解函数：热传导方程703

23.2.3 roots程序包的主函数705

23.2.4 Roots头文件709

23.2.5 修改对分法710

23.2.6 使用割线法713

23.2.7 定义求根应用程序718

23.3 谨记的要点719

23.3.1 主要概念719

23.3.2 编程风格720

23.3.3 难点和常见错误720

23.3.4 新词汇和再次出现的词汇720

习题721

附录A ASCII代码725

附录B C操作符的优先级727

附录C 关键字729

C.1 预处理命令729

C.2 控制字729

C.3 类型和声明729

C.4 C？保留字729

C.5 按字母表顺序排序的C和C？保留字730

附录D C操作符的高级特征731

D.1 组合赋值操作符731

D.2 对简便计算和忽略的深入了解732

D.2.1 运算顺序和操作符的副作用734

D.3 条件操作符734

D.4 逗号操作符736

D.5 总结736

附录E 数值表示法和转换739

E.1 数值系统和数值表示法739

E.2 带符号和无符号整数739

E.3 实数的表示法740

E.4 数值转换741

E.5 自测练习743

附录F tools库745

F.1 在程序中使用tools库746

F.1.1 组织工程746

F.1.2 在Visual c？环境下使用tools747

F.1.3 在UNIX环境下使用tools747

F.2 可移植性指令748

F.3 在tools.h中声明并在tools.c中定义的函数749

F.4 过程和流管理749

F.4.1 错误处理函数752

F.5 时间和日期函数753

F.6 数值函数754

F.7 字符串和菜单755

附录G 标准C环境757

G.1 嵌入工具757

G.2 标准常量文件757

G.3 标准库和main()758

G.3.1 main()函数758

G.3.2 字符和转换758

G.3.3 数学759

G.3.4 输入和输出760

G.3.5 标准库762

G.3.6 字符串764

G.3.7 时间和日期765

G.3.8 变长参数列表766

G.4 未介绍的库767

附录H 术语表769

附录I 自测练习答案779

1.1 第1章779

1.2 第2章779

1.3 第3章779

1.4 第4章780

1.5 第5章781

1.6 第6章781

1.7 第7章783

1.8 第8章784

1.9 第9章785

1.10 第10章787

1.11 第11章788

1.12 第12章789

1.13 第13章792

1.14 第14章794

1.15 第15章795

1.16 第16章796

1.17 第17章797

1.18 第18章799

1.19 第19章800

1.20 第20章802

1.21 第21章803

1.22 第22章805

1.23 第23章806

1.24 附录E808