学习C语言程序结构-C语言程序设计教程

了解和掌握程序的结构是编写程序的基础。一般来说，对于刚开始学习C语言的读者来讲，一个程序可以看成是由函数构成的。为了对程序中的有关内容进行说明，在程序的开头常包含有一些声明。下面通过几个简单的例程初步认识C语言程序的结构。

例1-1　一个简单的C语言程序如下：

在Visual C++ 2010环境下，运行程序（参阅1.5节）的结果如图1-1所示。

图1-1　程序运行结果

说明：

①注释。程序的第1行是注释语句。在C语言中，注释是程序员为了增加程序的可读性而增加的说明性信息，对程序的运行不起作用，对源程序进行编译时注释会被忽略。

在C89中，注释由“/*…*/”来完成，/*和*/中间所包含的任何内容即为注释部分。在C99中增加了单行注释功能，即注释也可以用“//”来表达，从“//”开始一直到本行结束的所有内容都属于注释部分。例如，本例首行注释语句可改写为：

本书的例程中两种注释都采用。

②main（）函数。C语言程序由函数构成，函数是程序的基本单位。本例中只包含一个函数，函数名为main（），这是主函数。主函数是特殊函数，不可以随便取名，它的名字是唯一的。一个C语言程序可以包含多个函数，但是有且只有一个主函数。主函数可以放在C语言程序的任意位置，但任何一个C语言程序都是从主函数开始执行的，而且也在main（）函数中结束。

在main（）函数中通常还需要调用其他函数，这些被调用的函数可以是用户自己定义的函数，也可以是系统提供的库函数。因此，使用C语言编程实际要做到：编制不同功能的函数；调用这些函数。

③函数参数和返回值。函数名main后的一对括号中可以包含若干个参数，这里main（）函数不带任何参数，但是括号仍然保留。

main（）函数前面的int说明了主函数的返回值类型。在C99标准中，main（）函数的返回值类型必须是int型。而C89标准中也可返回void 型。默认（即不写任何返回类型）则返回int。

需要注意的是，在C89标准中，如果函数没有参数，函数名后的小括号内可以什么也不写。但是C99标准规定，在无参函数的函数名后的小括号内加上void以明确声明该函数没有参数。本书所有main（）函数采用C89标准。

④函数体。花括号{　}用来标识函数的开始和结束，必须成对出现。包含在一对花括号之间的部分就是函数体。函数的功能也就是函数体所要完成的工作。

函数体由语句组成，语句必须以西文分号结尾。函数体内的语句序列，在没有遇到跳转语句时，按先后顺序，依次执行。本例主函数main（）仅包含两条语句，其中第一条语句是调用标准I/O库函数printf（），在显示器上输出相应的信息；第2条语句“return 0；”的功能是退出main（）函数，返回操作系统。

⑤标准函数与头文件。printf（）函数是一个由系统定义的标准输出库函数，其功能是在显示器上输出内容，实现输出操作。在C语言里没有专用的输入/输出语句，输入/输出操作都是通过函数实现的。C语言提供了大量的标准库函数供编程者使用。

从某种意义上说，使用C语言的过程就是不断熟悉各种库函数的过程。

当需要用到某些标准函数时，需要将对应的头文件用#include命令包含在程序首部。头文件提供了各类标准库函数的原型说明。本例由于使用了printf（）函数，因此在程序第1行有#include <stdio.h>命令。

例1-2　已知圆的半径为8，求圆的周长和面积。

参考程序如下：

程序运行的结果如图1-2所示。

(www.xing528.com)

图1-2　程序运行结果

说明：

①程序中：

这两行语句分别定义了3个变量，称这两行语句为声明语句。接下来的几行语句则是对这些变量内容的操作，称这几行语句为执行语句。

C程序中的语句分为声明语句和执行语句两大部分，此处声明语句的作用是定义变量，为变量分配合适的存储单元。C程序中所有的变量都必须遵循先定义后使用的原则。

建议初学者在程序中不同类型的语句中间适当增加一些空行，以使程序结构清晰。

在C89标准中，变量的定义必须集中在函数或者语句块（语句“块”就是用一对大括号括起来的多个语句）的最前面，且需要在所有的可执行语句之前。但是在C99中，变量定义语句可以出现的位置相当灵活，可以在语句可能出现的任何地方定义变量。

不同编译器对C99标准的支持度不一样，如Microsoft Visual C++ 2010不完全支持C99标准。为了教材的适应性，本书依然采用C89标准在语句块前面位置集中定义变量的方法。

②语句1：

是一条赋值语句，把常数8赋给变量r。该语句属于C程序中的执行语句。在C语言中，一条语句可以占多行，一行也可以包含多条语句。

③语句2：

用printf（）函数以指定格式（这里d示整型、f示实型）输出变量r、c、s中的值。

前面的两个例子都非常简单，只包含一个主函数main（）。既然提到，函数是C程序的基本单位，那么什么是函数？其实，函数就是组成C语言程序的一个一个的功能模块，就像房子是由一块块砖头搭建起来的一样，C程序就是由一个个函数组建而来的。一般一个函数完成某一个相对独立的功能。在C语言中，满足函数定义格式要求的就是一个函数。函数包括函数头和函数体两部分。函数体内部又包含两部分内容：说明（变量定义）语句部分和执行语句部分。

下面给出一个含有自定义函数的程序。

例1-3　输入正方形的边长，求正方形的面积。

程序运行结果如图1-3所示。

图1-3　程序运行结果

说明：

①C语言是一种结构化程序设计语言。为了使程序结构清晰，往往将程序按功能的不同，划分为若干模块，各模块为函数形式。如本例题中正方形边长的输入、求正方形的面积、结果输出等工作。按照结构化程序设计思想，程序包括主函数main（）和普通函数area（）。其中，由主函数完成数据的输入/输出操作；普通函数area（）为用户自定义函数，用于求正方形的面积。通过在主函数中调用area（）用户自定义函数来实现正方形面积的求值。

②int area（int a）是用户自定义函数，其中a为形式参数，有关函数定义与调用的概念将在第5章函数中介绍。