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本書以C作為工具語言，通過大量實例，詳細介紹了基本程序設(shè)計的思想和技術(shù)。全書語言簡練，圖示有助于理解，圍繞著學(xué)生常常關(guān)注的問題進行講解，強調(diào)問題的分析和討論，意在幫助讀者認識程序設(shè)計的實質(zhì)，理解從問題到程序的思考過程。

前　　言C Programming: a Q & A Approach　　新生經(jīng)常發(fā)現(xiàn)閱讀計算機語言書很困難，書寫本書的目的就是為了解決這個困難。如果能使學(xué)生深入到書本中，激發(fā)他們的興趣，并使得他們思考C語言的用法和含義，那么我們就可以把學(xué)習(xí)的過程變得簡單且有趣。為此，我們使用了Q&A的方式。在這個過程中，學(xué)生經(jīng)常問的問題也會激發(fā)讀者的思考。通過直接并清晰地回答這些問題，我們把讀者的注意力集中到C編程中重要的概念上。 　　我們也觀察到很多計算機語言書很少有圖。因為可視化的圖形在教學(xué)中非常有用，所以我們努力使圖示既準(zhǔn)確又容易理解。對于程序執(zhí)行的操作，這些圖有利于澄清概念，加強學(xué)生對概念的理解。特別地，我們用三維的圖來描述循環(huán)和判斷結(jié)構(gòu)，從而讓學(xué)生可以很快地掌握程序的流程。我們相信這些圖是對標(biāo)準(zhǔn)流程圖的加強。我們也意識到對于很多學(xué)生來說，指針是最困難的部分。指針圖示建立在包含變量名字、類型、地址和值的表格的基礎(chǔ)之上，并且表格出現(xiàn)在文本解釋的前面。本書中，我們使用表格來說明一個內(nèi)存單元的信息是如何與另一個內(nèi)存單元的信息聯(lián)系起來的。 　　很多書包含大量的代碼，但是并沒有給出充分的解釋，大部分新生不能也不愿意在沒有解釋的情況下獨立地理解哪怕是很簡單的代碼。本書在代碼中引導(dǎo)學(xué)生了解操作以及生成代碼的過程，目的就是使學(xué)生意識到哪些地方需要額外的想法，以及掌握正確細節(jié)的重要性。 　　這種獨特的方式已經(jīng)受到用過本書草稿的學(xué)生的熱烈歡迎。本書也被推薦給其他學(xué)生并詢問他們的意見。當(dāng)和其他書比較時，學(xué)生會優(yōu)先選擇我們的書。我們相信你在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中也會發(fā)現(xiàn)本書的價值。 　　本書組織第1章介紹編程基礎(chǔ)，假設(shè)學(xué)生除了會使用計算機進行簡單的文字處理以外，沒有其他的計算機知識。第1章介紹了編程語言的概念，描述了硬件、信息在內(nèi)存中的存儲方法、計算機語言、編譯器和軟件工程。本章的目標(biāo)是使學(xué)生了解計算機的工作方式和軟件設(shè)計背后的概念。 　　第2章到第4章討論了過程語言的基本概念、基本語法和控制結(jié)構(gòu)，也介紹了C庫函數(shù)和它們的用法。第5章介紹了用戶定義函數(shù)，強調(diào)了模塊化和可重用代碼的概念，簡單介紹了指針，并將它用在一個傳遞地址的函數(shù)中。本章最后，介紹了使用C語言用戶定義函數(shù)的效果。 　　第6章關(guān)注數(shù)值型數(shù)組。 　　第7章描述了字符串和指針。由于字符串使用地址進行管理，這一章也非常適合用來解釋如何利用指針修改內(nèi)存。第8章覆蓋了C語言中的結(jié)構(gòu)及其在生成鏈表、堆棧、隊列及二叉樹中的用法。另外，本章也介紹了大型程序設(shè)計，因為工程問題通常都很大。使用C特性來處理大型程序是公司招聘學(xué)生開發(fā)商用軟件產(chǎn)品時的一項重要考量。 　　第9章是關(guān)于C++語言的介紹。因為已經(jīng)介紹過C，所以更多地介紹C++中面向?qū)ο缶幊痰暮诵母拍睢Ｎ覀冇煤唵蔚男g(shù)語介紹了類、封裝和多態(tài)。這一章有很多演示，簡單的語言和豐富的演示為學(xué)生提供了很多使用C++基本特性的背景知識。 　　大部分章節(jié)被分為兩個部分——課程和應(yīng)用程序。課程部分學(xué)習(xí)語法、格式和基本構(gòu)造，應(yīng)用程序部分演示課程中教授的知識如何用于解決實際問題，演示了開發(fā)的流程，目標(biāo)是使學(xué)生能遵循結(jié)構(gòu)化方法來開發(fā)自己的程序。 　　特點1）本書使用簡單的問答方式，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)這種方式比講解的方式更加友好、更易于理解。這種方法式下，作者能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)常問的問題并能簡潔地回答這些問題。 　　2）每一課都以一個樣例程序開始：源代碼并附有一些指示。學(xué)生根據(jù)指示觀察代碼的細節(jié)，從而了解C語言。下一步給出輸出以及解釋。解釋環(huán)節(jié)給出一系列的問答以解釋源代碼做了什么。 　　3）應(yīng)用程序部分演示了C語言如何用于解決工程和計算機科學(xué)中的問題。我們詳細地解釋了它們。例子主要涉及程序設(shè)計、軟件工程、模塊化和生成可重用代碼。 　　4）給出大量的圖來演示編程的概念。很多圖都是獨一無二的，能讓學(xué)生快速地掌握概念。 　　5）在應(yīng)用程序部分描述了四步結(jié)構(gòu)化方法（引入了字符串和更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后變成了五步結(jié)構(gòu)化方法）。方法包括生成結(jié)構(gòu)流程圖和數(shù)據(jù)流程圖。 　　6）應(yīng)用程序部分也包括數(shù)值方法例子，這些例子用在把編程和數(shù)值方法結(jié)合起來的課程中。 　　7）課程部分包含注釋代碼，以幫助學(xué)生理解程序的細節(jié)和流程，使學(xué)生關(guān)注代碼并把代碼中的重要部分高亮顯示。 　　8）我們意識到學(xué)生一般不會主動閱讀多頁代碼，所以應(yīng)用程序部分的每一段代碼都只有2到3頁，并有對應(yīng)的解釋。 　　9）指針的概念很難理解。為了讓學(xué)生理解指針，可視化圖形是非常有用的。盒子中一個指針指向另外一個盒子，這種圖是不夠的。使用表格和網(wǎng)格狀的內(nèi)存草圖，可以降低指針的神秘性。我們發(fā)現(xiàn)閱讀本書后，學(xué)生能夠輕松地理解指針的概念。 　　10）應(yīng)用程序部分后的練習(xí)可以用于實驗課。教師可以讓學(xué)生提前閱讀特定的應(yīng)用程序。上實驗課時，可以指導(dǎo)學(xué)生做一些改動練習(xí)，后續(xù)的部分可以作為家庭作業(yè)。 　　11）新生通常會在調(diào)試的時候遇到困難，因為他們對這個過程很陌生。新生也會感到很沮喪，因為他們必須要調(diào)試自己的第一個程序。為此，我們在第1章介紹了一個詳細的調(diào)試?yán)印３鯇W(xué)者也發(fā)現(xiàn)調(diào)試循環(huán)是很困難的，本書中關(guān)注循環(huán)并演示了循環(huán)中值是如何變化的。學(xué)生將學(xué)習(xí)如何追蹤循環(huán)并發(fā)現(xiàn)錯誤。另外，初學(xué)者經(jīng)常會犯的錯誤也在本書相應(yīng)的位置指出。 　　12）每課后面的判斷題（有答案）可以讓學(xué)生快速評價自己對基礎(chǔ)知識的掌握程度。 　　13）每章后面的應(yīng)用練習(xí)可以作為家庭作業(yè)。 　　14）本書中所有的程序都可以從www.mheducation.asia/olc/cprogramming獲取。學(xué)生可以修改并執(zhí)行這些程序以理解它們是如何運行的。 　　15）第9章是有關(guān)C++的介紹，不僅討論了基礎(chǔ)知識，閱讀完本章后，學(xué)生還將學(xué)會使用面向?qū)ο缶幊痰暮芏嗷竟δ堋?　　16）很多應(yīng)用程序介紹了數(shù)值方法。 　　如何使用本書對于學(xué)生在第1章，你會理解什么可以保存在內(nèi)存中，編譯器如何工作，軟件工程的步驟，最重要的是，編寫自己的第一個C程序。其他章討論了C語言編程。章節(jié)的課程都以一個簡短的介紹開始，指導(dǎo)你關(guān)注源代碼中一些重要的知識點。然后你可以閱讀源代碼和其中的注解。你甚至可以運行代碼并觀察程序的行為。完成這些后，確保你理解本課中主要的概念。之后閱讀解釋部分并完成判斷題和簡答題。如果做不好練習(xí)，應(yīng)重新學(xué)習(xí)本課以消除疑問。 　　掌握了一章的課程后，開始學(xué)習(xí)應(yīng)用程序部分，其目的是演示編寫程序的一般過程以及C的實際用處。你會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)你寫程序的時候會遇到很多應(yīng)用程序中遇到的問題。在這一部分，關(guān)注學(xué)習(xí)方法論及理解每一個程序的邏輯。記住，編程中邏輯流是非常重要的。一個語句可能語法上正確但邏輯上卻是錯誤的。掌握了每一個應(yīng)用程序的來龍去脈，會讓你在寫自己程序的時候更加自信。不要只是讀，要嘗試每個程序，修改并試驗它。它會幫助你掌握在課程中學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，進而解釋程序的不同行為。利用這些知識完成教師布置的編程作業(yè)。 　　對于教師作為一學(xué)期課程，本書的目的是為學(xué)生在后續(xù)課程中掌握高級編程奠定基礎(chǔ)，例如C編程中帶有C++的介紹，推薦你按照順序講完所有的內(nèi)容。但是，按照不同的順序講解本書也是可以的。例如，課程3.2（單個字符數(shù)據(jù)）可以在第7章的課程前講述。同時，如果需要的話，課程8.7（生成頭文件）、課程8.8（使用多個源文件及存儲類別）、類似函數(shù)的宏和條件包含可以在第5章介紹。 　　你也可以將第7、8和9章的部分課程延后，時間允許再講解它們。例如，課程7.9（指針符號與數(shù)組符號）可以延后到指針的高級話題（第8章的附加材料，指向函數(shù)的指針和返回指針的函數(shù)，通過www.mheducation.asia/olc/cprogramming獲取）之前。 　　對于試圖建立編程基礎(chǔ)的一個學(xué)期課程，我們推薦你講解到課程7.8，再加上課程7.10、8.1、8.2、8.3、8.4和8.5。 　　對于給學(xué)生一般的編程體驗的短的課程，如果只講解前6章，學(xué)生也會寫出有價值且復(fù)雜的C程序。 　　本書提供了豐富的練習(xí)，課程部分后有判斷題和簡答題。學(xué)生應(yīng)該獨立完成這些練習(xí)。課程后的一些簡單程序可以留作作業(yè)。一個星期的時間學(xué)生足可以完成一個程序。 　　應(yīng)用程序部分后面的修改練習(xí)可以用于實驗課。學(xué)生應(yīng)該在實驗之前學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用程序。實驗中，可以指導(dǎo)學(xué)生完成修改練習(xí)。一些練習(xí)比較容易，而另外一些很難，難的可以留作家庭作業(yè)。 　　大部分章末是應(yīng)用練習(xí)。它們是本書中最有挑戰(zhàn)性的練習(xí)，所以最適合留作家庭作業(yè)。根據(jù)不同的難度，需要2～4周的時間來完成它們。 　　另外，本書可以用作ANSI C的參考書，參考表格分散在本書正文中。 　　教師輔助材料教師可在網(wǎng)站www.mheducation.asia/olc/cprogramming獲得以下補充材料。 　　解答手冊教學(xué)課件測試庫附加練習(xí)附加閱讀材料致　　謝C Programming: a Q & A Approach感謝McGraw-Hill出版社的Eric Munson和Holly Stark。感謝他們對本書的興趣、支持、鼓勵以及有見地的建議。與他們一起工作非常愉快。感謝Byron Gottfried（BEST系列的編輯），感謝他的支持和寶貴的批評，以及McGraw-Hill的Alisa Watson和她的產(chǎn)品團隊，使得本書版式優(yōu)美。 　　我們有一些非常有想法的評論家。University of Houston的Betty Barr；University of Texas的Raymond Bell；Fayetteville State University的Tat W. Chan；Texas A&M University的Bart Childs；University of Minnesota的Chris J. Dovolis；Illinois State University的Janet Hartman；New Mexico State University的Elden W. Heiden；Purdue University的Elias Houstis；University of Minnesota的Joseph Konstan；University of Maryland的Jandelyn Plane；還有 WPI的Matthew Ward，他們都給出了非常有幫助的建議，感謝他們的貢獻。 　　我們的計算機生涯開始于University of Michigan和 U. C. Berkeley. 感謝J. M. Duncan， John Lysmer和Raymond Canale教授（我們第一年計算機課程的指導(dǎo)老師），他們鼓勵我們解決一些復(fù)雜的問題，而由此帶來的成就感和自信促使我們寫這本書。 　　感謝Suzanne Lacasse 和 Kaare Hoeg，他們分別為Norwegian Geotechnical Institute的主管和前主管。他們對我們的自信以及在開發(fā)地理應(yīng)用程序時給予的資助，延展了計算機技術(shù)背景，為進一步開發(fā)程序所需要的技能打下了堅實的基礎(chǔ)。感謝Hui Xian Liu（Institute of Mechanical Engineering中國哈爾濱地區(qū)的前主管）， 感謝他對H.H. Tan不斷的支持、指導(dǎo)和鼓勵。 　　最后要感謝我們的家庭。T.B. D’Orazio的妻子Elizabeth雖然自己也很忙，但還是抽出時間鼓勵和支持我們。正是有了她，辛苦的工作才有了樂趣。感謝 H.H. Tan的妻子Wei Huang， 她一直是一個熱心、含蓄、聰明的女人。感謝 H.H. Tan的女兒Sijing Tan，前四章的大部分圖都是她繪制的。 　　H.H. TanT.B. D’Orazio感謝McGraw-Hill的Gerald Bok和Chris Cheung。Gerald是這個項目的主要推動人，他處理了大量瑣碎的事物，使得我們可以專注于本書的內(nèi)容。Chris負責(zé)溝通協(xié)作，也提供了很多幫助。也感謝McGraw-Hill的Maureen Tan的大力支持。 　　S.H. Or要感謝香港中文大學(xué)的John Lui教授在擔(dān)任計算機科學(xué)和工程系主任時給予的支持。同時也感謝自己的妻子Pui-yee Lau，感謝她對孩子的細心照顧，使得自己可以專心于本書的編寫。 　　Marian Choy要感謝Tim Lambert（在University of New South Wales她最受歡迎的講師）讓自己看到了編程的樂趣和創(chuàng)造性。也要感謝Horace Ip教授在香港城市大學(xué)給了她第一個教學(xué)的職位。同時也感謝香港大學(xué)工學(xué)院的W.C. Chew和George L. Tham教授，他們提供了免費的平臺使自己可以探索和實驗各種教學(xué)方式。最后，感謝所有學(xué)習(xí)過她的編程課的學(xué)生，感謝她的家庭、小組成員、朋友和同事，感謝他們一如既往的支持，以及對自己“固執(zhí)地”追求高水平教學(xué)質(zhì)量的包容。 　　S.H. OrMarian M.Y. Choy 

出版者的話 
譯者序 
前言 
致謝 
第1章　編程基礎(chǔ) 1 
課程1.1　編程語言 1 
1.1.1　匯編語言 1 
1.1.2　高級語言 1 
課程1.2　軟件工程 3 
1.2.1　自頂向下模塊化設(shè)計 3 
課程1.3　C語言、ANSI C和C編譯器 5 
1.3.1　C和ANSI C 5 
1.3.2　程序開發(fā) 5 
課程1.4　利用位表示字符、符號、整型數(shù)、實型數(shù)、地址和指令 7 
1.4.1　字符和符號 7 
1.4.2　整型數(shù) 8 
1.4.3　實型數(shù) 9 
1.4.4　十六進制和八進制表示 9 
課程1.5　關(guān)于本書及如何充分利用本書 10 
1.5.1　課程 10 
1.5.2　應(yīng)用程序 11 
課程1.6　基本結(jié)構(gòu) 12 
課程1.7　格式化輸出 16 
課程1.8　其他轉(zhuǎn)義字符 18 
課程1.9　基本調(diào)試 20 
本章回顧 22 
第2章　變量、算術(shù)表達式和輸入輸出 24 
課程2.1　變量：命名、聲明、賦值和打印值 24 
課程2.2　算術(shù)運算符和表達式 30 
課程2.3　從鍵盤輸入數(shù)據(jù) 33 
課程2.4　常量宏及打印變量值的進一步討論 37 
課程2.5　混合類型的運算、復(fù)合賦值、運算符優(yōu)先級和類型轉(zhuǎn)換 43 
本章回顧 52 
第3章　C語言基礎(chǔ)：數(shù)學(xué)函數(shù)和字符文件輸入輸出 53 
課程3.1　數(shù)學(xué)庫函數(shù) 53 
課程3.2　單個字符數(shù)據(jù) 57 
課程3.3　從文件讀入數(shù)據(jù) 67 
課程3.4　輸出到文件 72 
應(yīng)用程序3.1　面積計算——復(fù)合運算符和程序開發(fā) 74 
應(yīng)用練習(xí) 77 
本章回顧 79 
第4章　初級決策和循環(huán) 80 
課程4.1　if 控制結(jié)構(gòu)和關(guān)系表達式 80 
課程4.2　簡單if-else控制結(jié)構(gòu) 84 
課程4.3　嵌套if-else控制結(jié)構(gòu) 87 
課程4.4　邏輯表達式 90 
課程4.5　邏輯運算符的優(yōu)先級 92 
課程4.6　switch和if-else-if控制結(jié)構(gòu) 96 
課程4.7　while 循環(huán)（1） 102 
課程4.8　while循環(huán)（2） 105 
課程4.9　do-while循環(huán) 107 
課程4.10　簡單for循環(huán) 109 
課程4.11　嵌套for循環(huán) 112 
應(yīng)用程序4.1　梁交叉——if-else控制結(jié)構(gòu) 116 
應(yīng)用程序4.2　面積計算——for循環(huán) 118 
應(yīng)用程序4.3　溫度單位轉(zhuǎn)換——for循環(huán) 120 
應(yīng)用程序4.4　溫度單位轉(zhuǎn)換——循環(huán)和if-else控制結(jié)構(gòu) 121 
應(yīng)用程序4.5　仿真 123 
應(yīng)用程序4.6　工程經(jīng)濟學(xué)——嵌套for循環(huán) 124 
應(yīng)用程序4.7　解二次方程——if-else控制結(jié)構(gòu)（數(shù)值方法例子） 126 
應(yīng)用練習(xí) 128 
本章回顧 131 
第5章　函數(shù) 132 
課程5.1　不返回值的函數(shù) 134 
課程5.2　返回一個值的函數(shù) 142 
課程5.3　作用域和傳值給函數(shù)的機制 146 
課程5.4　返回多個值的函數(shù) 151 
課程5.5　從函數(shù)返回多個值的 
機制——地址和指針變量 153 
應(yīng)用程序5.1　使用帶有復(fù)雜循環(huán)的函數(shù)處理網(wǎng)格（邏輯例子） 159 
應(yīng)用程序5.2　模塊化程序設(shè)計：平行四邊形面積和平行六面體體積（數(shù)值方法例子） 164 
應(yīng)用練習(xí) 167 
本章回顧 172 
第6章　數(shù)值數(shù)組 173 
課程6.1　一維數(shù)組和打印數(shù)組元素介紹 174 
課程6.2　數(shù)組初始化 178 
課程6.3　基本數(shù)組輸入輸出 181 
課程6.4　多維數(shù)組 185 
課程6.5　函數(shù)和數(shù)組 192 
課程6.6　冒泡排序和最大交換排序 197 
應(yīng)用程序6.1　將16個1位加法器組成1個16位加法器 202 
應(yīng)用程序6.2　浪高的平均值和中位數(shù)（數(shù)值方法例子） 205 
應(yīng)用程序6.3　矩陣–向量乘法（數(shù)值方法例子） 209 
應(yīng)用程序6.4　搜索和文件壓縮 212 
應(yīng)用練習(xí) 215 
本章回顧 219 
第7章　字符串和指針 220 
課程7.1　聲明、初始化和輸出字符串及理解內(nèi)存布局 222 
課程7.2　確定字符串和字符信息及使用printf 229 
課程7.3　二維字符數(shù)組 234 
課程7.4　從鍵盤和文件讀入字符串 238 
課程7.5　指針變量與數(shù)組變量 245 
課程7.6　在聲明中初始化 251 
課程7.7　將字符串傳入用戶自定義函數(shù) 256 
課程7.8　標(biāo)準(zhǔn)字符串函數(shù) 261 
課程7.9　指針符號與數(shù)組符號 272 
課程7.10　動態(tài)內(nèi)存分配 279 
應(yīng)用程序7.1　管流速、檢查輸入數(shù)據(jù)及模塊化設(shè)計 285 
應(yīng)用程序7.2　地震軼事報告分析、字符串操作和動態(tài)內(nèi)存分配 294 
應(yīng)用練習(xí) 305 
本章回顧 308 
第8章　結(jié)構(gòu)和大型程序設(shè)計 309 
課程8.1　結(jié)構(gòu) 310 
課程8.2　結(jié)構(gòu)成員 316 
課程8.3　指向結(jié)構(gòu)的指針 318 
課程8.4　結(jié)構(gòu)和函數(shù) 321 
課程8.5　結(jié)構(gòu)數(shù)組 322 
課程8.6　帶一個遞歸調(diào)用的函數(shù) 324 
課程8.7　生成頭文件 329 
課程8.8　使用多個源文件及存儲類別 331 
課程8.9　位操作 334 
應(yīng)用程序8.1　排序——快速排序算法 342 
本章回顧 350 
第9章　C++介紹 351 
課程9.1　C++注釋和基本輸入輸出流 351 
課程9.2　格式操縱符及格式化輸出 354 
課程9.3　函數(shù)重載 357 
課程9.4　默認函數(shù)參數(shù) 360 
課程9.5　內(nèi)聯(lián)函數(shù)和變量聲明的位置 363 
課程9.6　C++類和只有數(shù)據(jù)成員的對象 365 
課程9.7　帶有數(shù)據(jù)和函數(shù)成員的類及封裝 369 
課程9.8　構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 375 
課程9.9　繼承 379 
應(yīng)用程序9.1　電子電路 385 
應(yīng)用練習(xí) 389 
附錄A　ASCII碼 391 
附錄B　ASCII碼描述 392