Ｃ语言程序设计 本课介绍Ｃ语言程序设计的基本方法和基本的程序语句。 从程序流程的角度来看，程序可以分为三种基本结构， 即顺序 结构、分支结构、循环结构。 这三种基本结构可以组成所有的各种 复杂程序。Ｃ语言提供了多种语句来实现这些程序结构。 本章介绍 这些基本语句及其应用，使读者对Ｃ程序有一个初步的认识， 为后 面各章的学习打下基础。 Ｃ程序的语句 Ｃ程序的执行部分是由语句组成的。 程序的功能也是由执行语 句实现的。C语句可分为以下五类： 1.表达式语句 2.函数调用语句 3.控制语句 4.复合语句 5.空语句 1.表达式语句 表达式语句由表达式加上分号“；”组成。其一般形式为： 表达式； 执行表达式语句就是计算表达式的值。例如： x=y+z; 赋值语句 y+z; 加法运算语句，但计算结果不能保留，无实际意义 i++; 自增1语句，i值增1 2.函数调用语句 由函数名、实际参数加上分号“；”组成。其一般形式为： 函数名(实际参数表)； 执行函数语句就是调用函数体并把实际参数赋予函数定义中的 形式参数，然后执行被调函数体中的语句，求取函数值。(在第五章 函数中再详细介绍)例如printf("C Program");调用库函数，输出字 符串。 3.控制语句 控制语句用于控制程序的流程， 以实现程序的各种结构方式。 它们由特定的语句定义符组成。Ｃ语言有九种控制语句。 可分成以 下三类： (1) 条件判断语句 if语句，switch语句 (2) 循环执行语句 do while语句，while语句，for语句 (3) 转向语句 break语句，goto语句，continue语句，return语句 4.复合语句 把多个语句用括号{}括起来组成的一个语句称复合语句。 在程 序中应把复合语句看成是单条语句，而不是多条语句，例如 { x=y+z; a=b+c; printf(“%d%d”，x，a)； } 是一条复合语句。复合语句内的各条语句都必须以分号“;”结 尾，在括号“}”外不能加分号。 5.空语句 只有分号“；”组成的语句称为空语句。 空语句是什么也不执 行的语句。在程序中空语句可用来作空循环体。例如 while(getchar()!='\n') ; 本语句的功能是，只要从键盘输入的字符不是回车则重新输入。 这里的循环体为空语句。 赋值语句 赋值语句是由赋值表达式再加上分号构成的表达式语句。 其一 般形式为： 变量=表达式; 赋值语句的功能和特点都与赋值表达式相同。 它是程序中使用 最多的语句之一。 在赋值语句的使用中需要注意以下几点： 1.由于在赋值符“=”右边的表达式也可以又是一个赋值表达式， 因此，下述形式 变量=(变量=表达式); 是成立的，从而形成嵌套的情形。其展开之后的一般形式为： 变量=变量=…=表达式; 例如： a=b=c=d=e=5;按照赋值运算符的右接合性，因此实际上等效于： e=5; d=e; c=d; b=c; a=b; 2.注意在变量说明中给变量赋初值和赋值语句的区别。给变量赋 初值是变量说明的一部分，赋初值后的变量与其后的其它同类 变量之间仍必须用逗号间隔，而赋值语句则必须用分号结尾。 3.在变量说明中，不允许连续给多个变量赋初值。 如下述说明是 错误的： int a=b=c=5 必须写为 int a=5,b=5,c=5; 而赋值语句允许连续赋值。 4.注意赋值表达式和赋值语句的区别。赋值表达式是一种表达式， 它可以出现在任何允许表达式出现的地方，而赋值语句则不能。 下述语句是合法的： if((x=y+5)>0) z=x; 语句的功能是，若表达式x=y+5大于0则z=x。下述语句是非法的： if((x=y+5;)>0) z=x; 因为x=y+5;是语句，不能出现在表达式中。 数据输出语句 本小节介绍的是向标准输出设备显示器输出数据的语句。 在Ｃ语言中，所有的数据输入／输出都是由库函数完成的。 因此都 是函数语句。本小节先介绍printf函数和putchar函数。printf函数 printf函数称为格式输出函数，其关键字最末一个字母f即为“ 格式”(format)之意。其功能是按用户指定的格式， 把指定的数据 显示到显示器屏幕上。在前面的例题中我们已多次使用过这个函数。 一、printf函数调用的一般形式 printf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio. h”中。但作为一个特例，不要求在使用 printf 函数之前必须包含 stdio.h文件。printf函数调用的一般形式为： printf(“格式控制字符串”，输出表列) 其中格式控制字符串用于指定输出格式。 格式控制串可由格式 字符串和非格式字符串两种组成。格式字符串是以%开头的字符串， 在%后面跟有各种格式字符，以说明输出数据的类型、形式、长度、 小数位数等。如“%d”表示按十进制整型输出，“%ld”表示按十进 制长整型输出，“%c”表示按字符型输出等。后面将专门给予讨论。 非格式字符串在输出时原样照印，在显示中起提示作用。 输出表列 中给出了各个输出项， 要求格式字符串和各输出项在数量和类型上 应该一一对应。void main() { int a=88,b=89; printf("%d %d\n",a,b); printf("%d,%d\n",a,b); printf("%c,%c\n",a,b); printf("a=%d,b=%d",a,b); } a<--8,b<--89 printf("%d %d\n",a,b); printf("%d,%d\n",a,b); printf("%c,%c\n",a,b); printf("a=%d,b=%d",a,b); 本例中四次输出了a,b的值，但由于格式控制串不同，输出的结 果也不相同。第四行的输出语句格式控制串中，两格式串%d 之间加 了一个空格(非格式字符)，所以输出的a,b值之间有一个空格。第五 行的printf语句格式控制串中加入的是非格式字符逗号， 因此输出 的a,b值之间加了一个逗号。第六行的格式串要求按字符型输出 a,b 值。第七行中为了提示输出结果又增加了非格式字符串。 二、格式字符串 在Turbo C中格式字符串的一般形式为： [标志][输出最小宽度][.精度][长度]类型 其中方括号[]中的项为可选项。各项的意义介绍如下：1.类型 类型字符用以表示输出数据的类型，其格式符和意义下表所 示： 表示输出类型的格式字符 格式字符 意 义 d 以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号) o 以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀O) x 以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀OX) u 以十进制形式输出无符号整数 f 以小数形式输出单、双精度实数 e 以指数形式输出单、双精度实数 g 以%f%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数 c 输出单个字符 s 输出字符串2.标志 标志字符为-、+、#、空格四种，其意义下表所示： 标志格式字符 标 志 意 义 - 结果左对齐，右边填空格 + 输出符号(正号或负号)空格输出值为正时冠以空 格，为负时冠以负号 # 对c，s，d，u类无影响；对o类， 在输出时加前 缀o；对x类，在输出时加前缀0x；对e,g,f 类当 结果有小数时才给出小数点 3.输出最小宽度 用十进制整数来表示输出的最少位数。 若实际位数多于定义的 宽度，则按实际位数输出， 若实际位数少于定义的宽度则补以空格 或0。 4.精度 精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。本项的意义是：如 果输出数字，则表示小数的位数；如果输出的是字符， 则表示输出 字符的个数；若实际位数大于所定义的精度数，则截去超过的部分。5.长度 长度格式符为h,l两种，h表示按短整型量输出，l表示按长整型 量输出。void main(){ int a=15; float b=138.3576278; double c=35648256.3645687; char d='p'; printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a); printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b); printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c); printf("d=%c,%8c\n",d,d); } a<--15 b<--138.3576278 c<--35648256.3645687 d<--'p' main() { int a=29; float b=1243.2341; double c=24212345.24232; char c='h' printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a); printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b); printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c); printf("d=%c,%8c\n",d,d); } 本例第七行中以四种格式输出整型变量a的值，其中“%5d ”要 求输出宽度为5，而a值为15只有两位故补三个空格。 第八行中以四 种格式输出实型量b的值。其中“%f”和“%lf ”格式的输出相同， 说明“l”符对“f”类型无影响。“%5.4lf”指定输出宽度为5，精 度为4，由于实际长度超过5故应该按实际位数输出，小数位数超过4 位部分被截去。第九行输出双精度实数，“%8.4lf ”由于指定精度 为4位故截去了超过4位的部分。第十行输出字符量d，其中“%bc ” 指定输出宽度为8故在输出字符p之前补加7个空格。 使用printf函数时还要注意一个问题， 那就是输出表列中的求 值顺序。不同的编译系统不一定相同，可以从左到右， 也可从右到 左。Turbo C是按从右到左进行的。如把例2.13改写如下述形式：void main(){ int i=8; printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i--,i++,-i--); } i<--8 这个程序与例2.13相比只是把多个printf语句改一个printf 语 句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢?就是因 为printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行 的。在式 中，先对最后一项“-i--”求值，结果为-8,然后i自减1后为7。 再 对“-i++”项求值得-7，然后i自增1后为8。再对“i--”项求值得8， 然后i再自减1后为7。再求“i++”项得7，然后I再自增1后为8。 再 求“--i”项，i先自减1后输出，输出值为7。 最后才求输出表列中 的第一项“++i”，此时i自增1后输出8。但是必须注意， 求值顺序 虽是自右至左，但是输出顺序还是从左至右， 因此得到的结果是上 述输出结果。 字符输出函数 putchar 函数 putchar 函数是字符输出函数， 其功能是在显示器上输出单个 字符。其一般形式为： putchar(字符变量) 例如： putchar('A'); 输出大写字母A putchar(x); 输出字符变量x的值 putchar('\n'); 换行 对控制字符则执行控制功能，不在屏幕上显示。 使用本函数前必 须要用文件包含命令： #include#include void main(){ char a='B',b='o',c='k'; putchar(a);putchar(b);putchar(b);putchar(c);putchar('\t'); putchar(a);putchar(b); putchar('\n'); putchar(b);putchar(c); }数据输入语句 Ｃ语言的数据输入也是由函数语句完成的。 本节介绍从标准输 入设备—键盘上输入数据的函数scanf和getchar。 scanf函数 scanf函数称为格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把 数据输入到指定的变量之中。一、scanf函数的一般形式 scanf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio .h”中，与printf函数相同，Ｃ语言也允许在使用scanf函数之前不 必包含stdio.h文件。scanf函数的一般形式为： scanf(“格式控制字符串”，地址表列); 其中，格式控制字符串的作用与printf函数相同，但不能显示非格 式字符串， 也就是不能显示提示字符串。地址表列中给出各变量的 地址。 地址是由地址运算符“&”后跟变量名组成的。 例如，&a,&b分别表示变量a和变量b 的地址。这个地址就是编 译系统在内存中给a,b变量分配的地址。在Ｃ语言中，使用了地址这 个概念，这是与其它语言不同的。 应该把变量的值和变量的地址这 两个不同的概念区别开来。变量的地址是C编译系统分配的，用户不 必关心具体的地址是多少。 变量的地址和变量值的关系如下： &a--->a567 a为变量名，567是变量的值，&a是变量a的地址。在赋值表达式 中给变量赋值，如： a=567 在赋值号左边是变量名，不能写地址，而scanf函数在本质上也 是给变量赋值，但要求写变量的地址，如&a。 这两者在形式上是不 同的。&是一个取地址运算符，&a是一个表达式，其功能是求变量的 地址。void main(){ int a,b,c; printf("input a,b,c\n"); scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c); } 注意&的用法! 在本例中，由于scanf函数本身不能显示提示串，故先用printf 语句在屏幕上输出提示，请用户输入a、b、c的值。执行scanf语句， 则退出TC屏幕进入用户屏幕等待用户输入。用户输入7、8、9后按下 回车键，此时，系统又将返回TC屏幕。在scanf语句的格式串中由于 没有非格式字符在“%d%d%d”之间作输入时的间隔， 因此在输入时 要用一个以上的空格或回车键作为每两个输入数之间的间隔。如： 7 8 9 或 7 8 9格式字符串 格式字符串的一般形式为： %[*][输入数据宽度][长度]类型 其中有方括号[]的项为任选项。各项的意义如下：1.类型 表示输入数据的类型，其格式符和意义下表所示。 格式 字符意义 d 输入十进制整数 o 输入八进制整数 x 输入十六进制整数 u 输入无符号十进制整数 f或e 输入实型数(用小数形式或指数形式) c 输入单个字符 s 输入字符串 2.“*”符 用以表示该输入项读入后不赋予相应的变量，即跳过该输入值。 如 scanf("%d %*d %d",&a,&b);当输入为：1 2 3 时，把1赋予a，2被跳过，3赋予b。3.宽度 用十进制整数指定输入的宽度(即字符数)。例如： scanf("%5d",&a); 输入： 12345678 只把12345赋予变量a，其余部分被截去。又如： scanf("%4d%4d",&a,&b); 输入： 12345678将把1234赋予a，而把5678赋予b。4.长度 长度格式符为l和h，l表示输入长整型数据(如%ld) 和双精度浮 点数(如%lf)。h表示输入短整型数据。 使用scanf函数还必须注意以下几点：a. scanf函数中没有精度控制，如： scanf("%5.2f",&a); 是非法的。不能企图用此语句输入小数为2位的实数。b. scanf中要求给出变量地址，如给出变量名则会出错。如 scanf ("%d",a);是非法的，应改为scnaf("%d",&a);才是合法的。c. 在输入多个数值数据时，若格式控制串中没有非格式字符作输入 数据之间的间隔则可用空格，TAB或回车作间隔。C编译在碰到空 格，TAB，回车或非法数据(如对“%d”输入“12A”时，A即为非 法数据)时即认为该数据结束。 d. 在输入字符数据时，若格式控制串中无非格式字符，则认为所有 输入的字符均为有效字符。例如： scanf("%c%c%c",&a,&b,&c); 输入为： d e f 则把'd'赋予a, 'f'赋予b,'e'赋予c。只有当输入为： def 时，才能把'd'赋于a,'e'赋予b,'f'赋予c。 如果在格式控制中 加入空格作为间隔，如 scanf ("%c %c %c",&a,&b,&c);则输入时各数据之间可加空格。void main(){ char a,b; printf("input character a,b\n"); scanf("%c%c",&a,&b); printf("%c%c\n",a,b); } scanf("'C14F14%c%c",&a,&b); printf("%c%c\n",a,b); 由于scanf函数"%c%c"中没有空格，输入M N，结果输出只有M。 而输入改为MN时则可输出MN两字符，见下面的输入运行情况： input character a,b MN MNvoid main(){ char a,b; printf("input character a,b\n"); scanf("%c %c",&a,&b); printf("\n%c%c\n",a,b); } scanf("%c %c",&a,&b); 本例表示scanf格式控制串"%c %c"之间有空格时， 输入的数据 之间可以有空格间隔。e. 如果格式控制串中有非格式字符则输入时也要输入该非格式字符。 例如： scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c); 其中用非格式符“ , ”作间隔符，故输入时应为： 5,6,7 又如： scanf("a=%d,b=%d,c=%d",&a,&b,&c); 则输入应为 a=5,b=6,c=7g. 如输入的数据与输出的类型不一致时，虽然编译能够通过，但结 果将不正确。void main(){ int a; printf("input a number\n"); scanf("%d",&a); printf("%ld",a); } 由于输入数据类型为整型， 而输出语句的格式串中说明为长整 型，因此输出结果和输入数据不符。如改动程序如下： void main(){ long a; printf("input a long integer\n"); scanf("%ld",&a); printf("%ld",a); } 运行结果为： input a long integer 1234567890 1234567890 当输入数据改为长整型后，输入输出数据相等。键盘输入函数 getchar函数getchar函数的功能是从键盘上输入一个字符。其一般形式为： getchar(); 通常把输入的字符赋予一个字符变量，构成赋值语句，如： char c; c=getchar();#include void main(){ char c; printf("input a character\n"); c=getchar(); putchar(c); } 使用getchar函数还应注意几个问题： 1.getchar函数只能接受单个字符，输入数字也按字符处理。输 入多于一个字符时，只接收第一个字符。 2.使用本函数前必须包含文件“stdio.h”。 3.在TC屏幕下运行含本函数程序时，将退出TC 屏幕进入用户屏 幕等待用户输入。输入完毕再返回TC屏幕。void main(){ char a,b,c; printf("input character a,b,c\n"); scanf("%c %c %c",&a,&b,&c); printf("%d,%d,%d\n%c,%c,%c\n",a,b,c,a-32,b-32,c-32); } 输入三个小写字母 输出其ASCII码和对应的大写字母。 void main(){ int a; long b; float f; double d; char c; printf("%d,%d,%d,%d,%d",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(f) ,sizeof(d),sizeof(c)); } 输出各种数据类型的字节长度。 分支结构程序 关系运算符和表达式 在程序中经常需要比较两个量的大小关系， 以决定程序下一步 的工作。比较两个量的运算符称为关系运算符。 在Ｃ语言中有以下 关系运算符： < 小于 <= 小于或等于 > 大于 >= 大于或等于 == 等于 != 不等于 关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左结合。 关系运算 符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。 在六个关系运算符 中，<,<=,>,>=的优先级相同，高于==和!=，==和!=的优先级相同。 关系表达式 关系表达式的一般形式为： 表达式 关系运算符 表达式 例如：a+b>c-d,x>3/2,'a'+1 式。由于表达式也可以又是关系表达式。 因此也允许出现嵌 套的情况，例如：a>(b>c),a!=(c==d)等。关系表达式的值是 “真”和“假”，用“1”和“0”表示。 如： 5>0的值为“真”，即为1。 (a=3)>(b=5)由于3>5不成立，故其值为假，即为0。void main(){ char c='k'; int i=1,j=2,k=3; float x=3e+5,y=0.85; printf("%d,%d\n",'a'+5=k+1); printf("%d,%d\n",1 printf("%d,%d\n",i+j+k==-2*j,k==j==i+5); } char c='k'; int i=1,j=2,k=3; float x=3e+5,y=0.85; printf("%d,%d\n",'a'+5=k+1); printf("%d,%d\n",1 printf("%d,%d\n",i+j+k==-2*j,k==j==i+5); 在本例中求出了各种关系运算符的值。 字符变量是以它对应的 ASCII码参与运算的。对于含多个关系运算符的表达式，如k==j==i +5,根据运算符的左结合性，先计算k==j,该式不成立，其值为0，再 计算0==i+5，也不成立，故表达式值为0。逻辑运算符和表达式 逻辑运算符

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