第一章 C 程序的框架结构
计算机系统是由硬件系统和软件系统构成，硬件由IBM、HP、DLL、Acer以及联想这样的工厂制造出来，叫裸机。软件由微软、Oracle以及用友等公司的程序员用计算机语言编写出来的，叫程序。程序和编写该程序的文档一起构成了软件系统。裸机安装上了操作系统就构成了第一层虚拟机，计算机软硬件资源由操作系统来管理。在操作系统之上安装应用软件，就构成第二层虚拟机，用户一般与这层计算机打交道的。应用软件提供一个输入数据的界面，用户通过这个界面将要加工的原始数据（文字、数值 、声音、图片、图形、动画、电影等）输入给这个软件，然后它的加工部分对数据进行交换，最后将计算结果输出给用户。
软件是被记录下来的思维的逻辑推理过程，是计算机硬件的“学历”，是计算机系统的灵魂。没有安装软件的裸机就像是一台接收不到电视信号的电视一样，其“本事”不能被挖掘出来。因此，硬件的价值与安装到其上的软件功能成正比，人们借助软件间接地让硬件“劳动”。
计算机硬件的制造现在可以实现批量生产了，但软件的开发还需要人来写，目前还不能现让计算机来编写软件。用来写软件的计算机语言多达2000种，C语言能在众多计算机语言中脱颖而出，靠的就是既能写系统软软件又能写应用软件的特长。系统软件一般直接与硬件打交道，编写难度大。应用软件是用来解决特定领域的数据加工问题的。现在通常的做法是用C开发一个系统软件，然后用这个系统软件开发应用软件例如用C开发出的VFP 系统，用户使用VFP 系统开发其领域的应用软件，如考场安排系统，成绩管理系统以及售票系统等。
1.1 用C 写程序的思想框架
下面给出第一个C程序，命名为c1.c， C源程序的扩名为c。
main () // main函数的功能是调用其他函数，给其传递数据，并接收传来的数据。
{void drawsomething (char, int); // 对该函数进行声明
drawsomething (' ', 2);
drawsomething('#', 1); printf ("\n"); //括号内参数是实参
drawsomething(' ', 1);
drawspmething('#', 3); printf ("\n") //实参之间用逗号分隔
drawsomething(' ', 0);
drawsomething ('#', 5); printf("\n"); //字符常量用单括撇括起
} // 分号是语句的标志，少了它就变成了表达式了。
/*下面函数的功能是输出n个由参数c 指定的字符*/
viod drawsomething(char c, int n) // c 和 n 是形式参数，简称为形参，char 即 character.
{ int i; // 定义变量i 是integer 型， C规定变量必须先定义，后使用。
for (i=0; i<n; i++) printf ("c%", c) //循环n次，每次输出一个字符。
} // for 循环中的分号是分隔符。第三章会讲到，同一符号在不同上下文中含义迥然。
由/*&*/ 括起来的部分是C和C++的多行注释语句，// 是C++的注释语句。本书所有程序都是在Turbo C++3.0 IDE （Integrated Development Evironment）下调试和编译。注释语句也叫内部文档，一般分两种：一种是放在源码的最前面，对该程序进行整体注释，介绍其功能，I/O接口中参数的含义、权限要求、算法的简单描述，调用了哪些函数、编者、创建日期、修改日期以及审核日期；另一种是行间注释，对可能引起歧义的语句进行说明。
该程序由main和drawingsomething 两个函数构成，每个函数完成一个特定的功能。 一个程序有且只有一个main 函数，mian函数是程序的入口函数，其位置任意。程序总是从main函数开始执行， main 函数执行完了，整个程序也就执行完了。所以，在拿到一个要进行数据变换的问题后，首先要做的就是将要解决的问题分解为若干功能单一的函数，以使每个函数都有“一技之长”。接下来main函数按照输入数据、变换数据、输出数据的顺序调用相应的函数，由其完成具体的任务。当然函数之间可以相互调用，但不能调用main函数。这就是用C解决数据加工问题的思维框架。
通过上面的示例可以看出，一个函数由函数首部和用花括号括起来的函数体两部分组成。
函数首部由函数返回值类型、函数名（类型 形参、类型 形参，...）构成。 上面的main函数没有形参，叫无参函数，没有返回值类型，默认为int 型，没有返回值语句，则执行完该函数后系统返回一个随机数。 drawsomething 函数的返回值类型是viod, 说明不能有返回值。 形参是定义函数时的形式参数，必须是变量，实参是调用函数时的实际参数，必须有明确的值。 调用时，按从右到左（TC++是这样的，但Fortran等语言按从左向右的顺序）的顺序将实参的值赋给形参，所以要求实参和形参的类型、个数、顺序要对称，否则是编译不通过，或者是计算结果不正确。现在让我们故意犯个错误，将main函数第3行的，2去掉，编译后给出“too few parameters in call to 'drawsomething' in function main”的提示，将实参2改为2.9 ，运行结果不变，因为形参n是整数，它只要整数的部分。
函数内要先写局部变量定义，被调函数声明、判断、循环、赋值、 return等语句。函数体也可以是空语句，即只有一个函数首部后跟一对花括号，叫空函数。根据C的思维框架结构，我们在处理一个大的任务时，首先要做的是将大任务分解为小任务，如此分解下去，直到每个小任务只有一个功能，我们暂时就用这个空函数代表这个小任务，待分解合理了，任务之间的关系理顺了，再把空函数为真正的函数，然后上机调试、编译为EXE文件，就可以作为软件使用了。如，求两个正整数的最大公约数和最小公倍数，可以分解为如下三个函数：
int max(int, int){} // max 函数负责求最大公约数，返回值类型是int型。
min （int, int） {} // min 函数负责最小公倍数，省略了返回值类型。
void main () {} //负责接收待求数，调用max和min,接收其返回值，最后输出结果。
下面细化后的三个函数：
int max (int bcs, int cs) // bcs是被除数的拼音字母缩写，cs代表除数。
{ int yushu; // yushu代表余数，zdgys 代表最大公约数，zxgbs代表最小公倍数。
while(cs != 0) // while 循环结构，读作当条件为真时，执行循环体，然后返回到
{yushu=bcs/cs; //条件处继续判断，当条件仍为真时，继续执行循环体，如此循环，
cs=yushu; //当条件为假时，跳出循环，继续执行后继语句
bcs=cs; //当循环体语句多于一条时用{}括起来，构成复合语句；其功能相当于一条语句。
} // 下面的return语句是上面循环结构的后继语句
return (bcs)： // 将加工结果返回调用处， return后面的圆括号可以省略。
} //将源代码写成锯齿状的目的是增强程序的可读性，程序的结构层次清淅，一目了然。
min（int bcs, int cs）// 形参是局部变量，与生活中的临时工类似。
{int zdgys=max(bcs, cs); // 在定义局部变量的同时调用max函数，其返回值赋之。
return bcs*cs / zdgys; // 先计算，在返回结果。
}
void main () // 无参函数，且不能有返回值，有返回值也不允许使用它。
{ int bcs=26, cs=4; // 定义局部变量的同时，给其赋值。
int zdgys=max (bcs, cs) // 调用max 函数，并将其返回值给zdgys。
int zxgbs=min (bsc, cs) // 调用min函数，并将其返回值给zxgbs。
printf ("\n max=%d, min=%d\n", zdgys,zxgbs); //输出结果
return 6; // 6可略，写上此句不算错，读者可编写一个使用此返回值的程序，编译。
} // 时会给出“not an allowed typ in function function name”的提示。
在TC++系统的IDE中输入源码，保存为c2.c, 也可以在类似于NotePad这样的文本文件编缉器中输入源码，然后在TC++系统中打开，编译通过后，生成c2.obj(Object)二进制码文件，再和库函数Link成可独立执行的c2.exe(execute)机器码文件。 可以到XP的命令提示符下运行，输入结果为Max=2, Min=52。
为什么要把具有某一功能的一段程序称为函数呢？ 仔细剖析Max这段程序可以看出，其功能是将传进来的两个正整数（自变量、其所有可能的值构成定义域）经过一定的变换规则加工为最大公约数（因变量，其所有的值构成的值域）， 称这段程序为函数是比较恰当的。
若被调用函数处于调用函数之前，或函数的返回值类型是int型，声明语句可以省略。上面的min函数直接调用了max函数就是这个原因。函数的声明，也可以直接写在所有函数之前，程序的开始部分。下面的程序c3,c就是这样。
long power (int, int); // 函数的声明放在所有函数之前，可不必声明而直接调用。
void main ()
{ int a=2, b=8; // 16位计算机int型变量占2字节，取值范围-32768~32767
printf ("result is:%ld\n", power (a,b); // %ld表示此处放一个长整型数，l 即long
} //d 即decimal, \n 表示 换行。
long power (int x, int n) // long int 型中的int 可省略，该函数的功能是求Xn 。
{int i ; // 定义局部变量，也叫自动变量，用auto修饰，可以省略。
long result=1; // 16 位计算机int型变量占4个字节，取值范围-2147483648~2147483647 。
for (i=0; i<n; i ++) // for 循环结构，循环n次。
result*=x // 与result = result*x等价，但前者更简洁。
return result;
}
为何printf函数没有声明，也不见其函数体，用户也没有编写这个函数，却可以拿来直接调用呢？原因是它是库函数。库函数是由C系统开发人员事先写好并编译成二进制代码后保存到库文件中，并随系统一起提供的。库函数一般完成和硬件直接打交道的底层功能，或复杂计算。前结如输出结果的printf函数，将键盘输入的数据送入到内存指定的scanf 函数， 清屏函数clrscr 等， 后者如sqrt、 sin 函数等。由于printf、 scanf 、 clrscr 函数使用频繁， TC++编译系统直接使用它们而不必声明，其他函数在使用前仍需声明，但与用户自定义函数的声明方法略有不同，程序c4.c 说明了这种差异。
#include <math.h> // 包含命令，下面三个库函数首部信息保存在这个头文件中。
viod ,main() // 库函数sin ()、 log10 () ， sqrt () 的返回结果作为printf () 的实参。
{printf ("sin(3)=%lf,"sin(3)) // 求3的正弦， l 即是long, f 即 float。
printf ("log10(10) = %lf," ,log10(10) ) //求 log10(10) , lf 表示双精度数。
printf ("5's square root is = %lf\n", sqrt (5)); // 求5的平方根
} // 输出结果为sin(3)= 0.14120, ,log10(10) =1.000000, 5's square root is:2.236068 。
# include <math.h> 是编译预处理命令，编译预处理命令（不能叫语句）不是C 语言的组成部分，但却是C编译系统的重要组成部分，使用它主要是为了提高程序的可读性。所有编译预处理命令都以#号开头且后面紧跟define， undef, pragma 等命令，命令结束处勿写分号。
在正式编译这段程序前，编译预处理程序找到math.h文件（该文件是一个文本文件，保存在安装文件下include 文件夹中），并将其内容复制一份粘贴到该命令处以取代该命令，然后编译器对经编译预处理后的程序进行编译、连接、生成可执行文件。 *. h (h 即head)文件一般称为头文件，这些文件中包含有库函数的首部信息和系统定义的常量、类型等。程序中用到库函数时，须将相应的头文件写入程序的开始部分，以便在进行编译预处理时，将这些文件的内容包含进来。
顺便提一下，<math.h>也可以写作“math.h”。 用双撇时，编译处理程序先去当前文件所在的文件夹下寻找，若找不到，再到系统配置文件所指定的文件夹中查找，查找用户自定义文件一般采用这种方法。用尖括号时，编译预处理程序直接到系统配置文件所指定的文件夹中查找，查找系统自带的文件一般采用这种方法。
