課程⼤大綱

講師: 李根逸 (Ken-Yi Lee), E-mail: feis.tw@gmail.com

C/C++ 程式設計基礎課程簡介

【第⼀一講】

!9

課程⼤大綱

!10

課程簡介

課程使⽤用的軟體: Dev C++ [P.12]

課程網⾴頁: http://g.csie.org/~kez/c期數 [P.13]

課程講義 [P.14]

參考書籍: C 程式設計藝術 ^[P.15]

成績評量 [P.16]

其他資訊 [P.17]

程式語⾔言簡介

快速上⼿手

啟動 Dev C++ ^[P.25]

編譯與執⾏行程式 [P.28]

Hello world ^[P.29]

記憶體的概念 [P.34]

C / C++ 的運算 [P.35]

課程簡介

本課程教導 C / C++ 程式語⾔言的基礎，適合稍微或 沒有程式設計經驗但有興趣的學員。

但是修習本課程需要有基本的英⽂文打字能⼒力

本課程內容包含 C 與 C++ 語⾔言的基礎，在前半段 介紹 C 語⾔言與 C++ 共通的部份，後半段補充 C++

語⾔言與 C 語⾔言的差異 (主要是介紹物件導向程式設計 的概念 )。

雖然這麼說不盡精確，但可以先把 C++ 算是 C 的⼀一種 擴充加強版

【思考】那為什麼我們需要兩個語⾔言⽽而不是發明 C 語⾔言 2.0 ?

!11

課程使⽤用的軟體

撰寫程式需要安裝具有編譯 C/C++ 程式能⼒力的整 合性開發環境或編譯軟體 :

編譯軟體 (Compiler):

Microsoft Visual C++ (MSVC++) The GNU Compiler Collection (GCC)

整合開發環境 (IDE: 包含某套編譯軟體):

Microsoft Visual Studio (MSVC++) Dev C++ (GCC)

其他: Code::blocks, Qt Creator, 等等.

教室電腦內裝有 Microsoft Visual Studio 、 Code::Blocks 與 Dev C++

上課⽰示範將以 Dev C++ 為主。

!12

課程網⾴頁

課程網⾴頁的網址： http://g.csie.org/~kez/c 期數 課程網⾴頁上會放置課程預定進度、每次上課使⽤用的投 影⽚片、範例檔和補充教材供學員下載閱讀與練習。如 果課程臨時有什麼變動，我們會更新網⾴頁通知。

因天氣因素停⽌止上課的標準以⼈人事⾏行政局為準

因為課程進度將隨著上課情形與同學反應⽽而有所變動，

所以我們的課程網⾴頁將會動態更新。

網⾴頁內容如果有任何缺失或資料遺漏還⿇麻煩⼤大家提醒！

Facebook 討論區：http://goo.gl/6GpVf

提供訊息發佈、問題發問或資訊交流的管道

!13

課程講義

上課⽤用的投影⽚片紙本會作為上課⽤用的講義

講義為講師個⼈人學習、實務與教學經驗的集成，雖然已經不停的更新 補充，但是編寫時錯誤缺漏或不盡如⼈人意的地⽅方難免，有任何問題或 建議請跟講師反應。

講義內容主要包含四個部分：觀念、範例、補充與習 題

範例 :

我們上課會細講某些選過的範例，⽽而未講述的範例請回家⾃自⾏行練習。

範例解答在課程網⾴頁會提供，請盡量做到能夠不參考解答下完全獨⼒力 寫出範例。初學者請每隔⼀一段時間重複練習範例到熟練。

補充：

上課不會細講的內容，通常是已經學過要複習時看。

習題：

我們不提供完整的習題解答也不建議每個⼈人都要寫習題，尤其初學者 請以範例為主。對於習題有任何問題請直接詢問講師，講師會依照學

⽣生的反應給予適當提⽰示或⽰示範。

!14

參考書籍

本課程主要參考書籍：

C : How to Program 《C 程式設計藝術》

其他課程相關 C 參考書籍有：

The C Programming Language

C Programming: A Modern Approach Headfirst C

其他課程相關 C++ 參考書籍有：

C++ How to Program

The C++ Programming Language 其他中⽂文參考書籍：

C 語⾔言教學⼿手冊 〈旗標〉

C/C++ 無痛學習教本〈旗標〉

建議初學程式語⾔言者還是需要⼀一本⼊入⾨門參考書籍

!15

成績評量

出席率與隨堂練習 (40%) 期中與期末測驗 (各 30%)

時

19:00

19:20

19:30

19:40

20:40

20:40

21:30

第 2-4, 6-8, 10-12 堂課

時

19:00

20:00

20:10

21:00

21:30

第 1 堂課

時

19:00

20:50

21:00

21:30

第 5, 9 堂課

!16

70 分及格

其他資訊

⾨門禁系統：

假⽇日整天或平⽇日的晚上⼤大⾨門會上鎖，我們會發放感應式的⾨門禁 卡讓學員使⽤用 (需100元押⾦金)。於最後⼀一次上課結束時需要繳回 卡並拿回押⾦金。請注意⾨門禁卡只能使⽤用在系館正⾨門。

垃圾處理：

請千萬不要將垃圾丟棄⾄至廁所內垃圾桶！

請拿⾄至⼀一樓中庭 (電梯旁⼩小⾨門外) 垃圾分類區丟棄 在校內停⾞車費⽤用：

可以使⽤用學員證或請講師在停⾞車單據上加蓋本班班章會有等同 校內學⽣生停⾞車的折扣

學員證與收據

學員證約在第⼀一次上課發放 收據約在第⼆二次上課發放

錯過的同學請記得在上課期間跟⽼老師索取

!17

程式語言簡介

!18

程式語⾔言

程式語⾔言 (Programming Language) :

!

!

!

!

程式語⾔言 (programming language) 是⽤用來控制 (control) 機器 (machine) ⾏行為 (behavior) 的形式 (formal) 語⾔言

“A programming language is a formal language

designed to communicate instructions to a

machine, particularly a computer.

Programming languages can be used to create programs that control the behavior of a

machine and/or to express algorithms

precisely.” - from Wikipedia

!19

什麼是機器 /電腦 ？

from Wikipedia

!20

電腦的組成

抽象來說，電腦內包含了：

輸⼊入單元 (Input): 例如鍵盤和滑⿏鼠 (感官)

輸出單元 (Output): 例如螢幕和印表機 (嘴巴、肢體) 輔助儲存單元 (Storage) : 例如硬碟和光碟

記憶單元 (Memory): 例如記憶體 中央處理單元 (CPU)

程式設計核⼼心
 (記憶與計算)

!21

程式語⾔言的分階

程式語⾔言⼀一般來說可分為三個階層 :

機器語⾔言 :

01001101011111010001010000010110 01010011011110110101110000001011 01000111100010101011101001101011

組合語⾔言 :

LOAD A
 ADD B


STORE SUM

⾼高階語⾔言 :

SUM = A + B

指令集: 硬體⽀支援的指令 (x86, ARM, ...)

!22

常⾒見的⾼高階語⾔言有 C, C++, Java, Pascal, Python, ...

C / C++ 語⾔言的歷史

C 語⾔言是⼀一種⾼高階語⾔言

⻄西元 1972 年由 Dennis Ritchie 所開發。

⻄西元 1989 年，美國國家標準局通過 ANSI X3.159-1989 (俗稱 C89) [⺫⽬目前常⽤用]

⻄西元 1990 年，國際標準組織 (ISO) 通過 ISO/IEC 9899:1990 (俗稱 C90) [內容與 C89 雷同]

⻄西元 1999 年，國際標準組織 (ISO) 通過 ISO/IEC 9899:1999 (俗稱 C99)

C++ 語⾔言原則上包含了 C 語⾔言

⻄西元 1998 年，國際標準組織 (ISO) 通過 ISO/IEC 14882:1998 (俗稱 C++98) [⺫⽬目前常⽤用]

C++ 加⼊入了⼀一些傳統 C 語⾔言沒有的『語⾔言特性』，最為⼈人 所知的就是『物件導向程式設計 (OOP)』的相關語法

!23

快速上手

!24

「

」

啟動 Dev C++

!25

執⾏行檔 (*.exe) 程式碼編輯器 (*.cpp) 編譯器

整合開發環境 (IDE)

Dev C++ 的縮排設定

⼀一般像是 Dev C++ 和 Microsoft Visual Studio 這 類的整合開發環境 (IDE)，可以⾃自動判斷程式內容幫助 你縮排。因此在程式碼的撰寫過程中，軟體會⾃自動加⼊入 Tab 或空⽩白。以 Dev C++ 為例，可以到這裡修改縮排 設定 :

「Tools (⼯工具) > Editor Options (編輯器選項) > General (⼀一般)」

此外，Dev C++ 預設會⾃自動在輸⼊入左括號後加上右括 號，不喜歡的話可以到下⾯面的設定修改 :

「Tools (⼯工具) > Editor Options (編輯器選項) > Code Insertion (插⼊入程式碼) > Symbol Completion (符號完

成)」把 「Enable symbol completion (啟⽤用符號完成)」關 閉

基本操作

開新檔案 :

「File (檔案) > New (開新檔案) > Source file (原始碼)」

儲存檔案 :

「File (檔案) > Save [As] (儲存)」

檔名請勿含有空⽩白並避免含有特殊符號 (例如中⽂文) 使⽤用 cpp 作為副檔名

開啟⼀一個已經存在的檔案 :

「File (檔案) > Open (開啟)」

!27

編譯與執⾏行程式

程式檔 (.c, .cpp) 需要經由編譯 (Compile) 的動作 才能成為執⾏行檔 (.exe) 讓電腦執⾏行 (Run)

「Execute (執⾏行) > Compile (編譯)」《F9》

編譯成功後會產⽣生執⾏行檔

!

!

!

「Execute (執⾏行) > Run (執⾏行)」《F10》

要先編譯成功才會有執⾏行檔可以執⾏行

常⽤用的指令：編譯並執⾏行《F11》

「Execute (執⾏行) > Compile&Run(編譯並執⾏行)《F11》

『Done 』表⽰示編譯成功 可以⽤用《F11》進⾏行編譯後直接執⾏行

!28

【範例】 Hello world ^[1]

請開啟⼀一個新檔案並輸⼊入下列程式碼後編譯並執⾏行

《 F11》：

/* My first program */


#include <stdio.h>

int main() {


printf(“Hello world !\n”);


return 0;


}

printf(“字串”) 是⼀一個可以⽤用來印出字串在螢幕上的函式

!29

【範例】 helloworld_1.cpp 試著在電腦裡找到你的程式碼檔案跟執⾏行檔後點擊執⾏行看看

【範例】 Hello world ^[2]

請寫⼀一程式，輸⼊入下列程式碼後編譯並執⾏行《 F11》

：

/* My first program */


#include <stdio.h>


#include <stdlib.h>

int main() {


printf(“Hello world !\n”);


system(“pause”);


return 0;


}

!30

system(“指令”) 是⼀一個在作業系統上執⾏行指令的函式 pause 是 MS-DOS 作業系統中⽤用來暫停並等待輸⼊入的指令

【範例】 helloworld_2.cpp

【範例】 Hello world ^[3]

請寫⼀一程式，輸⼊入下列程式碼後編譯並執⾏行《 F11》

：

/* My first program */


#include <stdio.h>


#include <stdlib.h>

int main() {


printf(“Hello “);


printf(“world !\n”);


system(“pause”);;


return 0;


}

!31

【範例】 helloworld_3.cpp

【範例】顯⽰示⽂文字

請寫⼀一個程式顯⽰示下⾯面的⽂文字圖案給使⽤用者看 


!

!

!

!

【思考】我們需要使⽤用幾次 printf(...)？

H H A
 H H A A
 HHHHHH A A 
 H H AAAAAAA
 H H A A

!32

【範例】 print.cpp

在 printf 的格式字串中，我們需要使⽤用跳脫串列 來讓電腦顯⽰示⼀一些無法或不易直接輸⼊入的符號或⽂文字

：

【補充】跳脫串列

跳脫串列 說明

\n Newline (換⾏行)

\t Tab (跳位)

\\ 反斜線

\” 雙引號

\b 發出逼逼聲

!33

【範例】計算兩數相加

試寫⼀一程式如下：

/* Addition program */


#include <stdio.h>


#include <stdlib.h>


int main(){


int integer1;


int integer2;


int sum;


printf("Please enter the first integer: ");


scanf("%d", &integer1); 


printf("Please enter the second integer: ");


scanf("%d", &integer2);


sum = integer1 + integer2;


printf("Sum is %d\n", sum);


system("pause");


return 0;


}

!34

【範例】 add.cpp

/* Addition program */


#include <stdio.h>


#include <stdlib.h>


int main() {


int integer1;


int integer2;


int sum;


printf("Please enter the first integer: ");


scanf("%d", &integer1); 


printf("Please enter the second integer: ");


scanf("%d", &integer2);


sum = integer1 + integer2;


printf("Sum is %d\n", sum);


system("pause");


return 0;


}

記憶體的概念

integer1

integer2

sum

(int)


?

2293616

(int)


?

2293620

(int)


?

2293612

!35

int 表⽰示整數型別

printf 内 %d 表⽰示印出⼀一個整數

【思考】 printf(“Sum is sum\n”); 不⾏行嗎?

scanf 函式會從鍵盤讀⼊入資料後存放在 指定的變數 (%d 表⽰示讀⼊入⼀一個整數 )

&integer1

&integer2

&sum

C / C++ 的運算

運算 運算⼦子

加法 + 減法 - 乘法 * 除法 / 餘數 % 賦值 = 3 + 4 * 5 是多少 ？

運算時請注意運算⼦子優先順 序 !

先乘除後加減

可以適當加上括號 ( ) 來調 整優先順序！

賦值運算⼦子 (=)

『賦值』是指將等號左邊的 變數賦予等號右邊的值

⼀一般情況下只有賦值運算⼦子可以 改變變數的值

!36

【範例】計算乘積

請寫⼀一個程式讓使⽤用者依序輸⼊入兩個整數後算出兩個 整數的乘積顯⽰示給使⽤用者看

提⽰示 : 請由 add.cpp 開始改起 


請寫⼀一個程式讓使⽤用者依序輸⼊入三個整數後算出三個 整數的乘積顯⽰示給使⽤用者看

提⽰示 : 請由 multi2.cpp 開始改起

Please enter the first integer: 3
 Please enter the second integer: 4
 Please enter the third integer: 5
 Product is 60


Please enter the first integer: 3
 Please enter the second integer: 4
 Product is 12


!37

【範例】 multi3.cpp

【範例】 multi2.cpp

【範例】更多計算

請寫⼀一個程式讓使⽤用者分別輸⼊入三個整數後，算出三 個整數的和、平均值、乘積並顯⽰示給使⽤用者看 


!

!

!

請寫⼀一個程式讓使⽤用者輸⼊入⼀一個整數後顯⽰示該數的平

⽅方數值

Please enter the first integer: 3
 Please enter the second integer: 4
 Please enter the third integer: 5
 Sum is 12


Average is 4
 Product is 60


Please enter the integer: 3
 9

!38

【範例】 squared.cpp

【範例】 calc.cpp

printf 與 scanf 函式

printf 可以連續輸出多個變數 :


可連在⼀一起寫成 :

!

scanf 可以連續讀取多個變數 :


printf 可以在 % 後加上最少顯⽰示位數：

printf(“Sum is %d\n”, sum);


printf(“Average is %d\n”, average);


printf(“Product is %d\n”, product);

printf(“Sum is %d\nAverage is %d\nProduct is %d\n”, sum, average, product);

scanf(“%d%d%d”, &integer1, &integer2, &integer3);

printf(“Sum is %5d\n, sum);

printf(“Sum is %05d\n, sum);

留五格

留五格，不⾜足補零

!39

【範例】位數解析

試寫⼀一程式讓使⽤用者輸⼊入⼀一整數後，顯⽰示其個位數字

提⽰示：% 運算⼦子可以⽤用來求餘數


!

!

試寫⼀一程式讓使⽤用者輸⼊入⼀一整數後，顯⽰示其百位數字

!40

範例輸⼊入: 12345
 範例輸出: 5

範例輸⼊入: 12345
 範例輸出: 3

範例輸⼊入: 54321
 範例輸出: 1

範例輸⼊入: 54321
 範例輸出: 3

【範例】 digit3.cpp

【範例】 digit1.cpp

初學 C / C++ 程式設計流程

步驟⼀一 [空殼]：

寫出 main

步驟⼆二 [流程]：

依照執⾏行順序寫出輸⼊入與輸出的程式碼，對於未知或未 定的數值給予⼀一個變數名稱。

步驟三 [資料]：

檢查所有的變數在程式碼中是否在正確的時候給予正確 的值

!41

初學寫程式碼時在乎的是？

正確性

程式碼是否正確的產⽣生想要的結果

可讀性

程式碼是否容易閱讀與理解

效率

CPU 使⽤用效率 (時間效率)

是否使⽤用最少的指令

記憶體使⽤用效率 (空間效率)

是否配置了最少的記憶體空間

彈性

是否容易依照需求的變更改變程式碼

!42

習題 _[1]

[E0101] 試寫⼀一程式印出下列⽂文字:

!

[E0102] 試寫⼀一程式輸出下列⽂文字

!

提⽰示 : 利⽤用輸⼊入 \” 來顯⽰示雙引號

[E0103] 試寫⼀一程式，輸⼊入⼀一個整數後，印出該整 數加 7 後的值

[E0104] 試寫⼀一程式印出 129263 + 54628 的結 果

Welcome to “C” world !


Hope you have a nice day !
 Alice: How are you ?


Bob: Fine. Thank you.

!43

習題 _[2]

[E0105] 試寫⼀一程式讓使⽤用者輸⼊入⼀一個⻑⾧長⽅方形的⻑⾧長 跟寬後，顯⽰示該⻑⾧長⽅方形的周⻑⾧長與⾯面積

[E0106] 試寫⼀一程式，讓使⽤用者輸⼊入⼀一個整數 x 後，計算出 3x

+4x-1 的值

[E0107] 試將 helloworld_2.cpp 改寫成程式碼 內容只有三⾏行但執⾏行結果也⼀一樣的程式碼

[E0108] 試寫⼀一程式，輸⼊入⻄西元年份後，印出⺠民國 年份

⺠民國年份 = ⻄西元年份 - 1911

!44

習題 _[3]

[E0109] 試寫⼀一程式，輸⼊入華⽒氏溫度後，印出攝⽒氏 溫度的值

攝⽒氏溫度 = 5×(華⽒氏溫度-32)/9

[E0110] 試寫⼀一程式，讓使⽤用者輸⼊入⾃自⼰己的⾝身⾼高與 體重後，顯⽰示使⽤用者的⾝身體質量指數 (BMI) 無條件 捨去⾄至⼩小數點後第⼆二位：

BMI = 體重 (kg) / ⾝身⾼高平⽅方 (m²)

[E0111]* 試寫⼀一程式印出 129263 * 54628 的 結果

[E0112] 試寫⼀一個程式，讓使⽤用者輸⼊入兩個整數 後，計算出兩個整數的平均值⾄至⼩小數點後⼆二位

!45

!46

!47

!48