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计算机程序设计基础 (1) 小班辅导 20221218

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刘雪枫 - 无 92

Copyright (C) Timothy Liu 2022-2023

许可证：Creative Commons — 署名-相同方式共享 4.0 国际 — CC BY-SA 4.0

2022.12.18

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目录

[TOC]

引言（fei hua）

程设（1）我们应该掌握什么

• 初步了解什么是编程，掌握程序设计的基本思想
• 会使用 C 语言编写简单的程序，了解 C 语言的常见语法

背景知识

C 语言是由著名的 Brian Kernighan 和 Dennis Ritchie 发明的语言，继承于 B 语言。在 1978 年，两位科学家正式发布了第一版 C 语言指导书 The C Programming Language，介绍了 C 语言的语法。这一版 C 语言常被称作“K&R C”或“C78”。K&R C 与我们现在的 C 语言差别还很大。

1983 年，美国标准化组织 ANSI 成立 C 语言委员会，对 C 语言进行标准化，并于 1989 年发布了影响最为深远的第一个标准化的 C 语言版本，常被称作 ANSI C 或 C89；1990 年，国际标准委员会 ISO 对 C 语言进行了标准化，并发布了 C90（与 C89 几乎完全相同）。现在，C 语言由 ISO 的 WG14 工作组负责标准化工作，C 语言历代标准如下：

发布年份	称呼	备注
史前时期	K&R C	最早的版本，C 语言的“古文”
1989/1990	C89/C90	第一个 C 标准，至今影响仍然广泛（Linux Kernel 于 2022 年从 C89 更新到了 C11）
1999	C99	增加了 从 Cpp 那抄来的 新语法，目前应用广泛
2011	C11	增加了大量 没什么卵用也没什么人鸟的奇奇怪怪的 新语法
2018	C17/C18	对 C11 的小补丁 本来 2017 年就做完了
2023	C23	即将发布，增加了 从 C++ 那抄来的 巨量新语法

问：那咱们的程设是哪一个标准呢？

答：咱们的程设是微软（Microsoft）发布的 VS2008“标准”！

当然最接近的标准是 C89

试题讲解

2019~2020 学年秋季学期期末试题（孙甲松老师）

1

数组写成矩阵形式，即为求对角元

• BTW
  • 注意初始化与赋值是两个不同的操作，不能混淆
  • 注意 int a[10]; a[10] = xxx; 的错误行为

29 27

6

考察逗号表达式的使用。需要知道逗号表达式从左到右依次执行（且存在序列点），以最后一个子表达式的值作为整个逗号表达式的值

• BTW
  • 关于函数：形参与实参结合等价于初始化语句；C 语言参数传递全部是传值而没有传引用，C++ 语言才有传引用的语法

24

7

注意 case 后不加 break 会 fall through

• BTW
  • switch 的设计灵感来源于汇编语言的跳转表，是跳转表的高级语言中的“抽象”。不过不必用跳转表实现，完全取决于具体实现，讨论 if 和 switch 谁更快没有意义
  • case 本质上只是 label，用于标识语句

1 2 3 4 5

8

考察耐力。

5

9

考察静态存储期。注意（在语法层面上）只在第一次执行到该处时进行初始化。

11 13 15

10

注意宏只是简单的替换

• #include 也大致上相当于简单的复制粘贴

23

3

注意 scanf 不会读走空格，gets 会读到且读走回车、但不会读进回车

• BTW
  • 注意与 scanf("%[^\n]", s) 区别
  • gets 已被 C11 删除，建议使用 fgets。但 fgets 会读进换行（个人认为这个设计比较蠢 x）

How_how_do_you_do_ _DO_YOU_DO<EOL>

4

观察即可知道是在用参数作为返回值，实际就是递归求斐波那契数列。

13

12

注意整数除法的结果仍然是整数即可，且目前的绝大多数实现中，都是向零取整。

6

13

除了 12 题要注意的点外，注意 %f 保留六位小数

5,6.000000

2

注意：

1. 数组作为函数参数时会退化为指针（但需要注意数组和指针是不同的概念，数组不等同于指针）
2. 结构体作为参数时复制结构体

10,20,x 50,60,x

11

两个结点互指

• BTW

  • 定义结构体时，也可直接定义变量，结构体本身是一个类型

  • 对齐问题

    • 默认对齐规则

      • 对齐位数为最大的 scalar 类型的大小，但不超过机器字长
        • scalar：算术类型、枚举类型、指针类型（注：不包括数组、结构体）
      • 结构体的大小是对齐位数的正整数倍
      • 每个 scalar 成员的地址相对于结构体起始位置的偏移量是 min{其大小，机器字长} 的整数倍

    • struct {
          char c;
          int32_t x;	// int32_t 指四字节大小的整数
          int32_t y;
      };
      // 32-bit / 64-bit: 12bytes
      

    • struct {
          int32_t x;
          int32_t y[2];
          char c[3];
      };
      // 32-bit / 64-bit: 16bytes
      

    • struct {
          int32_t x;
          double d;
      };
      // 32-bit: 12bytes
      // 64-bit: 16bytes
      

43

5

考察指针的使用，需要理解指针

18

14

注意数组到指针的退化，二维数组会向指向数组的指针（行指针）退化 。一般地，类型 T 的数组向指向 T 的指针退化。此处 T 为 int[]

• BTW
  • k 维数组可以看作 k-1 维数组的数组。因此，一般地，一个 k 维数组会向指向 k-1 维数组的指针退化

16

考察数组转化为指针

• BTW
  • 严格来讲，本质上存在未定义行为，可能发生任何意想不到的结果，无法给出确定的输出。但是基于考试，还是可以默认写出结果的

7 10

18

本题回忆有误。原题中 a 的类型为 int[4][3]，即原题为：

#include <stdio.h>

int f(int(* p)[4], int n)
{
    int i;
    int m;
    m = **p;
    for (i = 1; i < n; i++)
    	if (*(*p + i) > m) m = *(*p + i);
    return m;
}
int main()
{
    int a[4][3] = { 1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2 }, n = 3 * 4;
    printf("%d\n", f(a, n));
    return 0;
}

需要对数组与指针的关系有一定程度的理解，同 14 题

7

17

注意 '\0' 作为 C 风格的字符串的结束符，会影响字符串长度的判断，但是不影响数组的大小

19

DFKP

15

考察文件读写，想不出来可以画图

1 10 0 0 20 30

本题没有考察 fseek 的使用，也是需要会的

20

题缺失

补充题

补充 1

改编自 2018 年黄永峰老师期末笔试

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    FILE *fp;
    char a[10] = { "tsinghua" }, b[10], *p;
    p = b;
    fp = fopen("d.dat", "w+");
    fwrite(a, sizeof(char), 6, fp);
    fseek(fp, sizeof(char) * 3, SEEK_SET);
    fgets(p, 5, fp);
    fclose(fp);
    printf("%c, %c", *(p + 2), b[2]);
    return 0;
}

此题存在一些问题。fwrite 应该是在二进制方式下打开而使用的函数，而 fgets 应该是以文本方式下打开使用的函数。在 Windows 系统上这会影响换行符的处理，在 POSIX 系统下无影响。虽然本题没有涉及到换行，但是我们还是应该尽量遵守规则。

抛开二进制方式的问题，需要注意的是，fgets 会读到换行或文件尾或最大字符数，本题读到了文件尾。注意 fgets 会在后面加上 \0，因此最大读入字符数是传入的参数个数减 1

h, h

补充 2

改编自 2018 年黄永峰老师期末笔试

将程序在 Windows 环境下生成可执行文件 test.exe，并在 cmd.exe 中运行：

$ test THIS IS OUR FINAL EXAM

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char** p;
    for (p = argv; argc--; p++)
    {
        printf("%c%s ", **p, *p);
    }
    putchar('\n');
    return 0;
}

考察命令行参数

ttest TTHIS IIS OOUR FFINAL EEXAM

C/C++ 程序的执行过程（选讲）

• 预处理 -> 编译 -> 汇编 -> 链接 -> 执行（程设笔试不会，但是保研面试可能会考一些细节）
• MSVC、GCC、Clang（LLVM）
  • cl、gcc、g++、clang
• 链接：静态链接、动态链接与运行时
• 多文件编程

请大家填写反馈问卷（Respect）

反馈问卷略。

祝大家考试顺利！