计算机软件编程中的C语言设计和应用

刘剑娥

（江苏省如皋第一中等专业学校 江苏 如皋 226500）

0 引言

计算机技术已成为各个产业的核心竞争力，随着信息化进程的加快，人们越来越多地采用计算机来进行工作。C语言是一种常用的程序语言，看上去很简单，但是在程序设计中起到了至关重要的作用[1]。C语言在程序设计中具有模块化、灵活性、功能强大等多种优势，所以要根据程序设计的需要，合理地应用指针的应用技能、运算方法的技能、特殊函数的应用技能、汇编和链接的应用技能，从而提高程序的使用效率，并通过多种方法和措施来提高程序的应用。

1 C语言的概念与特征

1.1 C语言的定义

随着计算机技术的不断发展，计算机软件的使用领域不断扩大，计算机程序设计语言也迅速发展起来。C语言是由丹尼斯里奇、汤姆逊两人基于B语言设计的编程语言，C语言的功能非常强大，可以通过C语言开发程序、设计电子表格，利用C语言进行编译、开发一些操作系统。自1978年以来，C语言逐渐受到人们的关注，许多计算机都将C语言移植到操作平台中，C语言也逐渐成为主要的设计语言[2]。C语言用于计算机系统，可以为相应的编程工作提供有力的支撑。C语言在程序设计中占有举足轻重的位置，是一种非常重要的语言，将高级和低级语言的优点结合起来，可以很好地适应用户对软件开发的要求。C语言是对低级语言的一种超越和延伸，在软件设计和开发中起着举足轻重的作用。C语言是当今计算机软件中的一种，可以被划分为一种高级的程序语言，能够很好地完成程序的编写，在C语言的应用上能够将社会语言与计算机语言进行转换，使人与计算机进行有效的沟通，从而达到对计算机的控制。C语言具备了其他语言所没有的优点，在使用C语言的同时也能在一定程度上完成计算机的系统编写和独立的设计。使用C语言，也可以在不同的计算机上进行编程，从而大大提高了工作效率。

1.2 C语言开发技术

在使用C语言进行软件编辑时通常采用模块化的思维方式，首先将各模块拆分成若干个小的单元，在各个单元完成后，再将它们组合成一个大的整体；其次，C语言的函数库功能非常强大，有了完备的函数库支持，可以在不进行任何修改的情况下直接调用相关函数，从而大大简化了编译过程，大大减少了错误率；第三，C语言中的指针是一种指派操作，能够灵活地完成内存的分配，并能根据变量的地址来实现动态的指针选取；C语言具有多种表达形式，具有很强的可移植性、更大的灵活性、广泛的适用性，无需修改即可实现。

2 C语言主要特点

2.1 语言模块灵活简洁

在编写软件的时候，可以利用C语言，将大的程序进行细分，然后进行完整的设计，然后按照各个模块的关系，进行重新组合，最终形成一个完整的模块。C语言中共有37个关键词、9个控件。每个句子都有自己的编码方法，在编译的时候，所有的字母都要用小写，而写的方法，可以按照程序员的习惯来写，语言简洁、程序简短，没有任何限制，这样就能减轻编程人员的工作压力。C语言通常没有任何与硬件有关的编程，这是一种核心语言，C语言不需要输入和输出，所有的输入和输出都是通过系统库的功能实现的，因此C语言的编译系统是很简单的。C语言是一种新兴的计算机程序设计语言，是从简单语言的发展过程中逐步发展起来的。C语言可以进行更高级的程序设计，操作起来也比较容易，不会受到任何限制，可以根据自己的程序来使用。C语言在语法上并非受一成不变的限制，它适用于多种系统，具有很强的流动性，对信息技术的发展起到了很大的作用，具有高层次和低层次编程的共同特点，使得电脑程序设计变得更为方便，从而推动了整个信息技术的发展。

2.2 灵活性

通常C语言在使用时存储单元之间会有一些差异，但是具有相同的地址，可以存储在一个空间中通过指针完成分配，并给出相应的地址，动态地完成分配任务和存储任务。同时在定义函数的时候，还可以根据指针的名称、数值等情况，对指针进行科学的选择，只要能够全面、系统化地掌握指针的形状，就可以方便地调用，从而促进编程工作的顺利进行。

2.3 可移植性和通用性

C语言本身就具有很好的可编程特点，可以根据不同的型号、不同的操作系统进行修改，形成不同版本的C语言。C语言在查找错误时，不会检查跨界的数组，只要程序员自己判断程序是否正确即可。有些变数的类型是可以理解的，由于C语言具有灵活性，因此不需要对所有的语法都进行严格的查找。但是，因为严格与自由是对立的，自由就是不公平，所以，错误的纠正对于新来的程序员来说，并不是一件好事，因为他们不能完全依赖于错误纠正，这对他们来说是非常不利的。因此，在编译时，程序员应当仔细参考自己的程序，这样才能保证其精确度。

2.4 功能强大

在计算机的设计中C语言的使用非常得心应手，C语言运算能力非常强，包含了三十多种不同的运算符号，可以根据开发的特点和需求，通过各种不同的表达形式，根据不同的情况，进行不同的计算和处理。其次，C语言的功能更强，开发过程中相关的工作人员会积极地使用C语言，根据软件的特性，开发出不同的函数库，在编辑的过程中不需要重新定义函数的内容，在调用的过程中可以通过编辑的命令，将函数与其他文件进行匹配，从而简化代码的编写，减少编程错误的出现。C语言中一共有34个操作符，其中括号、等号、强迫变换都是C语言中的操作符，因此C语言的操作范围很广。随着运算符的增加，C语言的表现形式也越来越多，运算类型也越来越多。运算子不仅可以进行一些比较简单的操作，而且只要掌握了它的用法，许多在高级语言中是无法实现的。C语言在编译时首先要将程序分割成块，然后进行编译，所以C语言是一个模块化和结构化的语言。

3 C语言在计算机软件编程中的运用技巧

3.1 软件编程函数

每一种函数都具有特定的函数，在C语言的开发过程中都会对函数的函数进行相应的处理，所以在定义函数时必须对函数名、返回值类型和参数名进行定义。比如，当你在一个程序上使用sqrt功能时，头部必须包括C语言，这样程序就可以正常工作。

3.2 指针应用程序设计

指针是一种特殊类型的变数，由指针名称、指针类型、指针数值组成。在程序设计中使用指针可以构造变量和控制分配之间的关系，这对于程序的可用性具有很大的影响。C语言指针是一种很难实现的程序设计，因此，程序员需要熟练地运用，并能灵活地利用指针进行编程。程序员必须能够理解指针的类型和名称[3]。此外，程序员在使用C语言时要灵活运用C语言的功能，可以准确地定义函数，并按照程序流程和公式充实程序的内容。在编程时编程人员要能把功能的名字与品质的指令联系起来，要在适当的情况下，确定二进制的对象，科学地将程序文件和数据文件归类，以便日后查找所需的资料，从而提高工作效率。在程序设计期间，当数组a[i]中的阵列被取得时一般都是先计算出相应的内存地址，然后再进行有效的读取。这个过程很复杂，需要反复计算，才能得到相应的数据。采用指针变量直接指向数组中的元素，这种方法可以有效地避免一次计算转换，从而达到直接转换的目的。就像是指针p指向了a，可以使用p++来获得组中的地址，在此期间*p还可以获得组中的全部数据，这将大大加快程序的速度。

3.3 位运算和算法技巧

在C语言中位操作是非常重要的。基于二进制操作是以二进制比特操作为基础，其特殊性和唯一性是计算机程序设计的一个重要保证。在执行程序的时候，程序文件起到了很大的作用，主要功能是查询数据，提高计算效率，并且可以在文档中直接保存程序。在总体上进行编程时算法是整个设计的中心，通过对算法的掌握能够掌握编程技术。在实现特定算法的过程中可以使用流程图，同时还需要对流程图进行全面的理解。

4 C语言在计算机软件设计中的应用分析

4.1 C语言和汇编语言的连接

在C语言和汇编语言的连接中也要处理好模块连接、调用关系、参数关系等问题。在这种情况下，采用堆叠模式是比较合理的，也是计算机编程人员普遍采用的一种方法。在特定的连接过程中要以反序多为呼叫次序，决定呼叫与呼叫之间的关系，遵循函式与变数的命名规约，并做好程式模组的连通性与共融性，保证各语种在同一储存模式下。

4.2 汇编分析语言

在编写程序的时候，使用C语言，既要符合程序的要求，又要减少程序的难度，这样才能提高程序的工作效率。此外，C语言与程序设计语言的有效结合可以将整个C语言综合起来。比如，C语言的源代码，可以使用汇编语句，经常使用“{}”来进行有效的扩展。

4.3 优化函数调用

在优化技术中函数调用是一个非常关键的问题。尤其是当主函式呼叫子函式时通常都是将主函式中的参数和所呼叫子函式的位置点，，则在编译时将整个结构体拷贝至堆叠中造成空间资源消耗过多，增加系统负荷。为了解决这一问题，程序员可以通过调整结构指针的方法来提高程序的效率和质量，比如，在C语言中可以调用库函数。需要指出的是，尽管该方法能够提高工作效率，但由于标准库中的函数代码范围较大，因此在执行过程中会产生大量冗余，这要求程序员在程序设计时充分考虑功能的广泛和适应性。例如，在库函数中需要大量的代码来处理整数操作，并且非常占用空间，程序员可以根据自己的需求来修改这些操作。C语言编译程序会把整个结构从整体上拷贝到堆栈。这样的操作，会让堆叠的空间变得非常大，经常会给系统带来巨大的负担。若不能很好地解决这个问题，会给整个系统带来相当大的负荷，因此可以利用结构指针来有效地解决这个问题。同时C语言中的大量标准库也是为了提高程序的效率，这些标准库在使用的时候，都会考虑到的实用性，从而导致程序的代码量越来越大，并且存在着严重的缺陷。如果程序员在编程时在库函数调用中进行浮点运算，然后再进行相应的功能，那么，在实际操作中其工作效率就会大大提高。

4.4 优化循环语句

在编程时使用循环语句或优化循环语句，可以有效提高系统的整体性能和运行效率。这样的循环声明中的变量可以被定义为一个寄存器，此时的变量可以在C语言PU的寄存器中运行，这样就不占用内存了，并且可以提高运行速度。当然，在使用的过程中也有一些问题，那就是函数中的寄存器数量太少，如果寄存器数量太少，就会造成C语言PU性能降低。另外，程序设计者在编写代码时要对循环变量进行过滤，把多余的操作放到循环中从而提高循环语句的运行效率。而且在设定的时候，也会出现一个长周期的问题，为了达到科学的设定，最大的周期应该是在最里面，然后根据这个规则，建立一个多层的循环。

5 计算机软件编程中的C语言应用案例

5.1 C语言编程技术的函数应用

在计算机软件编辑当中调用一个函数，传递所需的参数，当函数返回一个值，存储返回值，例如：#include/*函数声明*/int max（int num1，int num2）；int main（）{/*局部变量定义*/int a=100；int b=200；int ret；/*调用函数来获取最大值*/（a，b）；printf（"Max value is：%d "，ret）；return 0；}/*函数返回两个数中较大的那个数*/int max（int num1，int num2）{/*局部变量声明*/int result；if（num1>num2）result=num1；elseresult=num2；return result；｝计算机软件程序编辑当中，C语言编程函数技术的应用，为编程带来了极大便利[4]。

5.2 C语言编程技术的变量应用

C语言编程技术当中的变量定义能够令编译器明确创建变量的存储位置，以及进行创建变量的存储，表现形式为：type variable_list；而在计算机软件程序当中变量应用，例如：#include函数外定义变量x和y int x；int y；int addtwonum（）extern int x；extern int y；x=1；y=2；return x+y；}int main（）{int result；（）；printf（"result为：%d"，result）；return 0；｝计算机软件程序编辑当中，C语言编程变量技术的应用，大大提升了编程的质量。

5.3 C语言编程技术的算法应用

通过C语言算法在计算机软件程序当中的应用，可以实现许多功能，以排序功能为例，在C语言算法中存在着许多的应用，包括但不限于快速排序、归并排序、希尔排序等等，以快速排序算法的递归法代码为例：void swap（int*x，int*y）{int t=*x；*x=*y；*y=t；}void quick_sort_recursive（int arr[]，int start，int end）{if（start>=end）return；int mid=arr[end]；int left=start，right=end-1；while（left=arr[end]）swap（&arr[left]，arr[end]）；if（left）quick_sort_recursive（arr，start，left-1）；quick_sort_recursive（arr，left+1，end）；}void quick_sort（int arr[]，int len）{quick_sort_recursive（arr，0，len-1）；｝计算机软件程序编辑当中，C语言编程算法技术的应用，极大地完善了程序功能。

6 结语

利用C语言进行编程可以提高程序的设计质量和效率，从而达到提高程序设计的目的。C语言是一种非常重要的程序设计语言，在实际工作中被广泛应用，因此在计算机程序设计的工作中C语言可以提高工作效率，简化运行方式，提高工作质量。