前言
C语言以其简洁高效、贴近硬件、易于学习却又功能强大的特性,自诞生以来便成为计算机科学领域中最具影响力的编程语言之一。它不仅是操作系统、嵌入式系统开发的首选语言,也是众多高级编程语言和框架的基石。在软件开发、系统编程、硬件接口等多个领域,C语言均展现出了其无可替代的优势,尤其是在培养计算思维、理解计算机底层原理方面,C语言更是发挥着举足轻重的作用。
随着信息技术的飞速发展,对于掌握C语言编程技能的需求日益增强。本书从C语言的基础知识出发,逐步深入,不仅覆盖了C语言的核心语法、数据结构、算法设计等关键内容,更强调通过项目驱动的学习方式,将理论知识与实际应用紧密结合。本书精心设计了一系列贴近实际的项目案例,旨在帮助读者在解决具体问题的过程中,加深对C语言编程的理解,提升解决实际问题的能力。我们还按照TOPCARES能力指标体系组织课程内容,确保读者能够循序渐进地掌握C语言编程的精髓,同时具备良好的沟通能力、创新能力、研究能力、环境意识和社会素养。在本书的编写过程中还充分考虑了课程思政的要求,将社会主义核心价值观、职业道德教育等思政元素融入课程内容之中,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,培养良好的职业素养和社会责任感。无论是计算机类专业的学生,还是希望转行进入IT领域的从业者,甚至是已经有一定编程基础的开发者,都能从本书中获得宝贵的启示和帮助。
全书共分为12章,章节安排以综合项目工程应用为主线展开,内容讲解由浅入深,层次清晰,通俗易懂。第1章介绍C语言的历史背景、特点及其应用领域,同时引导学生建立计算思维的基础概念。通过简单的编程示例、开发环境介绍,让学生初步体验C语言编程的过程。第2章详细介绍C语言的基本语法,包括数据类型、变量、常量、运算符、表达式等基础知识。第3章讲解条件语句(ifelse)、循环语句(for、while、dowhile)以及跳转语句(break、continue)等控制结构的使用方法。第4章介绍函数的定义、调用以及参数传递方式,培养学生模块化编程的思想。第5章讲解数组的使用方法,包括一维数组、二维数组、多维数组及数组在函数中的应用。第6章介绍指针的基本概念、指针与数组的关系、指针与函数的使用方法以及动态内存分配。第7章介绍字符串的复制、比较等操作,包括字符数组实现字符串的方法。第8章介绍结构体的定义与使用,以及共用体的概念和用途。第9章介绍文件的基本概念、文件的打开与关闭、文件的读写操作。第10章介绍预处理命令的种类、作用,以及宏定义的使用方法和注意事项,提高代码编写效率。第11章通过实现火车订票系统,综合运用前面章节所学的知识点,包括数据结构、文件操作、算法设计等,培养学生解决实际问题的能力。第12章设计并实现一个经典的贪吃蛇游戏,让学生掌握基本的游戏开发技术,包括键盘输入处理、图形绘制、游戏逻辑、碰撞检测等关键内容。
本书具有以下特点。
〖1〗C
语
言
程
序
设
计
:
从
计
算
思
维
到
项
目
驱
动
⌒
微
课
视
频
版
⌒〖1〗〖2〗〖2〗前
言(1) 计算思维贯穿始终。本书从第1章开始,就将计算思维作为核心教学理念融入其中。通过设计合理的项目案例和练习题,引导学生在解决问题的过程中,自然而然地运用抽象、分解、算法设计、迭代、递归等计算思维方法,从而不仅掌握C语言编程技能,还深刻理解计算思维在软件开发中的重要作用。
(2) 项目驱动的学习模式。结合TOPCARES能力指标,采用项目驱动的教学模式,每一章都围绕一个具体的项目展开,使学生能够在实践中学习编程概念和技术,让学生在解决实际问题的过程中,综合运用所学知识,提升各项能力。
(3) 理论与实践相结合。本书不仅注重理论知识的传授,还强调实践能力的培养。通过提供大量的项目案例和编程练习,让学生在实际操作中加深对C语言语法和编程思想的理解。同时,本书通过启发学生的创新意识,学生的理论知识和实践技能将得到全面发展。
(4) 课程思政与专业技能并重。在传授C语言基础知识、数据结构、算法设计等内容时,巧妙融入社会主义核心价值观、工匠精神、科技伦理等思政元素,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,培养社会责任感和创新精神。
(5) 微课视频与互动教学。配套提供高质量的微课视频资源,覆盖课程内容与思政元素,通过互动式教学手段,激发学生的学习兴趣和主动性。鼓励学生参与课堂讨论、在线问答等环节,促进师生之间的交流与合作。
(6) 本书在章节习题中提供一定数量的课外实践题目,采用课内外结合的方式,培养学生程序设计的兴趣,提高学生的工程实践能力,使学生能够满足当前社会对C语言编程人员的需求。
(7) 本书提供配套的教学大纲、教学课件、程序源码、习题答案,并配套60个微课视频、400分钟的同步讲解,读者可在清华大学出版社官方网站下载,也可通过封底刮刮卡注册后扫描书中二维码学习。
本书由温荷、王会、刘兆宏、王泽、胡元波、程鹏、林晨、张雪松、文汝杰共同编写。其中,温荷编写了第2章并统稿,王会编写了第3章和第11章,王泽编写了第6章和第10章,胡元波编写了第7、8章,程鹏编写了第1章和第12章,林晨编写了第5章,张雪松编写了第4章,文汝杰编写了第9章。在编写过程中,参阅了东软教育科技集团的教学科研成果,也吸取了国内外教材的精髓,在此对这些作者的贡献表示由衷的感谢。在本书的出版过程中,得到了成都东软学院张应辉校长、张兵副校长、计算机与软件学院宁多彪院长、哈尔滨工业大学计算机学院苏小红教授和电子科技大学计算机科学与工程学院戴波副教授的支持和帮助;还得到了清华大学出版社的大力支持,在此表示诚挚的感谢。在本书的编写过程中使用了微软的IDE开发平台,参照了微软MSDN在线文档和国际标准化组织的C语言语法规范,以及腾讯、阿里巴巴、华为等知名公司的C语言编码规范。在此,对以上组织和企业表示真诚的感谢。课程思政的全书贯通和精准融合是本书的一大特色,其中的课程思政参考了一些知名高校的课程思政成果和思想。项目驱动是本书的另一大特色,教材中的项目教学也得到了成都东软学院实践学期、综合实训等相关老师的指导和支持,以及相关方向班、校企合作单位的支持、意见和反馈,在此一并表示感谢。
由于作者水平有限,书中难免有不妥和疏漏之处,恳请各位专家、同仁和读者不吝赐教和批评指正,并与笔者讨论。
作者
2025年2月于成都