C语言程序设计的三种基本结构.ppt

第2章C语言程序设计 的三种基本结构 C C 语言程序设计语言程序设计1 2.1 顺序结构程序设计2.2 选择结构程序设计2.3 循环结构程序设计本章主要内容2023/1/162o2.1.1 C语语句句o 2.1.2 字符数据的输入与输出字符数据的输入与输出o 2.1.3 格式输入与输出格式输入与输出o 2.1.4 顺序结构程序设计应用举例顺序结构程序设计应用举例2.1 顺序结构程序设计顺序结构程序设计 返回2023/1/1632.1.1C语句 一个C程序由若干个源程序文件组成，一个源文件由若干个函数和预处理命令及全局变量声明部分组成，一个函数由数据声明部分和执行语句部分组成，执行语句部分就是由C语句组成的。C程序结构如图2-1所示。图2-12023/1/164C语句可分为以下5类：1表达式语句表达式语句由一个表达式加上分号“；”组成。执行表达式语句就是计算表达式的值。其一般形式为：在表达式语句中，最常用的是赋值语句。例如：a=7;将7赋给a。x=y+z;将y与z之和赋给x。2.1.1C语句表达式；2023/1/1652.1.1C语言基本语句 赋值运算符“=”右边的表达式也可以是一个赋值表达式，一般形式为：展开为：例如：a=b=c=9;与赋值语句不同的是，在声明变量时，不允许连续给多个变量赋初值。以下声明变量的方式是错误的：inta=b=c=9；变量=(变量=表达式);变量=变量=表达式;2023/1/166必须改为：inta=9,b=9,c=9;又如：i+;自增1语句，i值增1，相当于i=i+1。而a*b;因计算结果不能保留，没有实际意义。说明：1)一个C语句必须在最后添加分号，分号是C语句中不可缺少的一部分。2)任何表达式都可以加一个分号成为语句。2023/1/1672函数调用语句 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：例如：printf(ThisisaCProgram);调用库函数，输出字符串ThisisaCProgram。max(a,b);调用自定义的max函数。函数名(实际参数表)；2023/1/1683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。语言有9种控制语句，可分成以下3类：条件判断语句：if语句、switch语句循环执行语句：do-while、while和for语句转向语句：break语句、goto语句、continue语句、return语句例如：if(a0)printf(OK);2023/1/1694复合语句 把多个C语句用花括号“”括起来组成一个语句，该语句为复合语句。例如下述是一个复合语句：z=x;x=y;y=z;2023/1/16105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。下面是一个空语句：;在程序中空语句可用来作空循环体，空循环体什么也不做。例如：while(getchar()!=n);语句的功能是，从键盘输入的字符如果不是回车则重新输入，直到输入回车为止。2023/1/16112.1.2字符数据的输入与输出 输入/输出是以计算机为主体而言的。在语言中，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。在使用语言库函数时，要用预编译命令#include将有关“头文件”包括到源文件中。#include或#includestdio.h2023/1/16122.1.2字符数据的输入与输出1putchar 函数（字符输出函数）putchar函数是字符输出函数，其功能是向终端（如显示器）输出单个字符。其一般形式为：例如：putchar(A);输出大写字母Aputchar(c);输出字符变量c的值也可以输出转义字符，如：putchar();输出字符“”putchar(字符变量);2023/1/1613【例2-1】编写程序，输出英文单词Good。#includevoidmain()chara=G,b=o,c=o,d=d;putchar(a);putchar(b);putchar(c);putchar(d);putchar(n);程序运行结果：Good2023/1/16142.1.2字符数据的输入与输出2getchar函数（字符输入函数）getchar函数的功能是从终端（如键盘）输入一个字符。getchar函数没有参数，其一般形式为：getchar函数只能接收一个字符，通常把接收的字符赋给一个字符变量或整型变量。如：charch;ch=getchar();getchar();2023/1/16152.1.2字符数据的输入与输出getchar函数也可以作为函数语句的一个参数被使用。如：printf(%c,getchar();putchar(getchar();如果通过键盘输入小写字母a，则以上两个函数语句均输出小写字母a。2023/1/1616【例2-2】将输入的单个字符原样输出。#includevoidmain()charch;ch=getchar();putchar(ch);程序运行情况如下：如果输入：A运行结果：A2023/1/16172.1.3格式输入与输出 1printf函数（格式输出函数）printf函数称为格式输出函数，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。printf函数调用的一般形式为：printf(“格式控制”,输出表列);2023/1/16182.1.3格式输入与输出1）格式控制 格式控制字符串用于指定输出格式，它包括两种信息：格式说明和普通字符。格式说明：由“%”和格式字符组成，说明输出数据的类型、形式、宽度、小数位数等。printf函数中使用的格式字符主要包括：2023/1/16192.1.3格式输入与输出d格式符：以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号)。有以下几种用法：l%d：按十进制整型数据的实际长度输出。l%md：m为指定的输出字段的宽度，即输出数据在输出设备上所占的列数。如果数据的位数小于m，则左端补以空格；如果大于m，数据则按实际位数输出。例如：int a=123,b=456;printf(%5d,%2d,a,b);l%ld：输出长整型数据。2023/1/16202.1.3格式输入与输出o格式符：以八进制整数形式输出(不输出前缀0)，输出的数据不带符号。lx或X格式符：以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀0 x)。例如：int a=-1;printf(%d,%o,%x,a,a,a);输出结果为：-1,177777,fffflu格式符：以十进制形式输出无符号整数，输出长整型时用lu。lc格式符：用来输出一个字符，也可以指定输出字符的宽度。例如：printf(%c,%3c,a,b);2023/1/16212.1.3格式输入与输出s格式符：用来输出指定的字符串。s格式符有几种用法：l%s：原样输出给定的字符串。例如：printf(%s,GOOD);l%ms：m为输出字符串所占的列数。如果字符串的位数小于m，字符串左端补以空格；如果字符串的位数大于m，字符串将原样输出。例如：printf(%2s%6s,Good,Night);l%-ms：如果字符串长度小于指定的宽度，字符串向左边靠，在字符串的右边补空格。例如：printf(%-6s,free);2023/1/16222.1.3格式输入与输出l%m.ns：输出占m列，但只取字符串中左端n个字符。这n个字符输出在m列的右侧，字符串的左侧补空格。l%-m.ns：输出占m列，但只取字符串中左端n个字符。这n个字符输出在m列的左侧，字符串的右侧补空格。如果n大于m，将保证n个字符全部正常输出。例如：printf(%5.4s,%-5.3s,%2.4s,Shang,Shang,Shang);2023/1/16232.1.3格式输入与输出f格式符：以小数形式输出单、双精度实数，小数位数为6位。有以下几种用法：l%f：不指定字段宽度，由系统自动指定，使整数部分全部输出，并输出6位小数。单精度实数的有效数字位数一般为7位，双精度实数的有效数字位数一般为16位。例如：float x=11111.111;double y=22222222222222.2222;printf(%f,%fn,x*2,y*3);输出结果：22222.220000,66666666666666.6600002023/1/16242.1.3格式输入与输出l%m.nf：指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果数值长度小于m，将在输出的数值左端补空格。l%-m.nf：与%m.nf基本相同。不同的是，如果数值长度小于m，将在输出的数值右端补空格。例如：float a=345.6789;printf(%7.1f,%-7.2fn,a,a);输出结果为：345.7,345.682023/1/16252.1.3格式输入与输出le或E格式符：以指数形式输出实数，用e时指数以e表示，如1.2e3，用E时指数以E表示，如1.2E3。lg或G格式符：用来输出实数，它根据数值的大小，自动选f格式或e格式，且不输出无意义的零。用G时，若以指数形式输出，则指数以大写表示。lp格式符：输出变量的内存地址。l普通字符：在显示中起提示作用，输出时原样输出。例如：printf(a=%d,b=%dn,a,b);2023/1/16262.1.3格式输入与输出使用printf函数时需要注意以下几点：（1）除了X、E、G外，其他格式字符必须用小写字母，如%d不能写成%D。（2）可以在“格式控制”字符串中包含转义字符，例如：printf(%dt%dn,123,789);（3）如果需要输出字符“%”，则应该在“格式控制”字符串中用连续两个%表示。2023/1/16272.1.3格式输入与输出2）输出表列 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。如：printf(max=%d,min=%d,a,b);双引号中的两个“%d”是格式说明，表示指定的变量a和b按十进制整型输出，双引号中其余内容是普通字符，原样输出。“a,b”为输出表列，变量之间用逗号隔开。假设a和b的值分别是10和7，则输出为：max=10,min=72023/1/1628【例2-3】分析下面程序的输出结果。#includevoidmain()inta=65,b=66;printf(%d%dn,a,b);printf(a=%d,b=%dn,a,b);printf(%c,%cn,a,b);程序运行结果：6566a=65,b=66A,B 2023/1/1629【例2-4】格式字符应用实例。#includevoidmain()inta=65;floatb=12.1234567;doublec=12345.1234567;chard=A;printf(a=%d,%4d,%-4d,%o,%x,%cn,a,a,a,a,a,a);printf(b=%f,%lf,%3.4f,%-6.1f,%en,b,b,b,b,b);printf(c=%lf,%f,%8.4lfn,c,c,c);printf(d=%c,%3c,%-4c,%dn,d,d,d,d);运行结果：a=65,65,65,101,41,Ab=12.123457,12.123457,12.1235,12.1,1.21235e+01c=12345.123457,12345.123457,12345.1235d=A,A,A,652023/1/16302.1.3格式输入与输出 使用printf函数时要注意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。TurboC是按从右到左进行的。【例2-5】分析输出表列中的求值顺序。#includevoidmain()inti=6;printf(%d,%d,%d,%dn,-i,+i,i+,i-);程序运行结果：6,7,5,62023/1/16312.1.3格式输入与输出2scanf函数(格式输入函数)scanf函数的功能是按指定的格式从终端输入数据，并将输入的数据存放到指定的变量中。scanf函数的一般形式为：如：scanf(%d%d,&a,&b);“%d%d”表示输入整型数据，&a，&b分别表示变量a和变量b的地址。scanf(格式控制,地址表列);2023/1/16322.1.3格式输入与输出1）格式控制 格式控制字符串用于说明数据的类型及格式。其中包括两部分内容：格式说明和输入数据分隔符。常用的格式字符如下：d,i：输入有符号的十进制整数。u：输入无符号的十进制整数。o：输入无符号的八进制整数。X,x：输入无符号的十六进制整数。f：输入实型数c：输入单个字符。s：输入字符串。2023/1/16332.1.3格式输入与输出可用的附加字符有：l：用于输入长整型数据（如%ld,%lo,%lx）及double型数据（如%lf或%le）。h：用于输入短整型数据（如%hd,%ho,%hx）。m：指定输入数据所占宽度。例如：scanf(%3d%2d,&a,&b);若输入1234567，将把123赋给变量a，把45赋给变量b，其余部分被截去。*：表示本输入项在读入后不赋给相应的变量。例如：scanf(%d%*d%d,&a,&b);若输入101112，将把10赋给变量a，11被跳过，12赋给变量b。“%*d”表示读入整数但不赋给任何变量。2023/1/16342.1.3格式输入与输出2）地址表列 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，各地址之间用逗号隔开。例如：scanf(%d%d%d%d,&a,&b,&c,&d);2023/1/16352.1.3格式输入与输出【例2-6】格式输入与格式输出函数的应用示例。#includevoidmain()inta,b,c;charch1,ch2;floatd,e;scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);scanf(%c%c,&ch1,&ch2);scanf(%f%f,&d,&e);printf(a=%d,b=%d,c=%dn,a,b,c);printf(ch1=%c,ch2=%cn,ch1,ch2);printf(d=%f,e=%fn,d,e);程序运行情况如下：101612AB3.56a=10,b=161,c=2ch1=A,ch2=Bd=3.500000,e=6.0000002023/1/16362.1.4顺序结构程序设计应用举例【例2-7】输入两个小写字母，输出其ASCII码和对应的大写字母。#includevoidmain()charch1,ch2;printf(inputcharacterch1,ch2:);scanf(%c%c,&ch1,&ch2);printf(%d,%dn%c,%cn,ch1,ch2,ch1-32,ch2-32);程序运行结果：inputcharacterch1,ch2:ab97,98A,B 2023/1/16372.1.4顺序结构程序设计应用举例【例2-8】已知圆的半径r10，试用C语言编程求圆的周长p=2r和圆的面积s=r2。#includevoidmain()floatpi,r,p,s;r=10;pi=3.14;p=2*pi*r;s=pi*r*r;printf(p=%.2fn,p);printf(s=%.2fn,s);程序运行结果：p=62.80s=314.002023/1/16382.1.4顺序结构程序设计应用举例【例2-9】计算任意两个整数的和、差。#inclduevoidmain()inta,b,c,d;scanf(%d%d,&a,&b);c=a+b;d=a-b;printf(%d+%d=%d,%d-%d=%dn,a,b,c,a,b,d);程序运行情况如下：12912+9=21,12-9=3 2023/1/16392.2 2.2 选择结构程序设计选择结构程序设计 o 2.2.1 关系运算符与关系表达式关系运算符与关系表达式o 2.2.2 逻辑逻辑运算符与运算符与逻辑逻辑表达式表达式o 2.2.3 if语句的语句的3 3种形式种形式o 2.2.4 if语句的嵌套语句的嵌套o 2.2.5 条件运算条件运算o 2.2.6 switch语句语句o 2.2.7 选择结构程序设计举例选择结构程序设计举例返回2023/1/16402.2.1关系运算符与关系表达式 1.关系运算符 关系运算符是双目运算符，用来比较两个运算量之间的关系。关系运算的结果是“真”或“假”，且只能是二者之一。C语言提供6种关系运算符，它们分别是：（小于）（大于）=（大于或等于）=（等于）!=（不等于）前四种关系运算符（、=）的优先级高于后两种（=、!=）。关系运算符的优先级低于算术运算符。2023/1/1641关系运算符与关系表达式 2.关系表达式 关系表达式就是指用关系运算符将两个表达式连接起来的式子。例如：1020、A+12为“真”，其值为1；表达式A+1b)&(34)、!a|(dc)都是合法的逻辑表达式。与关系运算符和算术运算符相比较，逻辑非的优先级高于算术运算符，逻辑与和逻辑或的优 先 级 低 于 关 系 运 算 符。例 如：表 达 式(!b)=c)|(da)等价于!b=c|da。2023/1/16452.2.2逻辑运算符与逻辑表达式ab!a!ba&ba|b非0 非00011非0001010非01001001100 逻辑运算规则 2023/1/16462.2.2逻辑运算符与逻辑表达式【例2-10】逻辑运算应用示例。#incldue void main()inti=1,j=2,k=3;intn1,n2,n3;floatx=3.0,y=0.85;n1=x&ji;n2=x+y|i+j-k;printf(%d,%dn,n1,n2);程序运行结果：0,12023/1/16472.2.3if语句的3种形式1if语句if语句的一般形式：其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句，否则不执行该语句。if语句的执行过程如图3-2所示 if(表达式)语句图3-22023/1/1648【例2-11】随机输入两个整数，输出其中的小数。#includevoidmain()inta,b,min;scanf(%d%d,&a,&b);min=a;if(minb)min=b;printf(min=%d,min);程序运行情况如下：17119min=172023/1/16492.2.3if语句的3种形式2if-else语句if-else语句的一般形式：其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2。if-else语句的执行过程如图3-3所示。if(表达式)语句1else语句2图3-32023/1/1650【例2-12】将例2-11输出两个整数中的小数，改用if-else语句来完成。#includevoidmain()inta,b;scanf(%d%d,&a,&b);if(ab)printf(min=%dn,a);elseprintf(min=%dn,b);2023/1/16512.2.3if语句的3种形式3if-else-if语句 其一般形式为：其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时，则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行后续语句。如果所有的表达式均为假，则执行语句n。然后继续执行后续语句。if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2elseif(表达式3)语句3elseif(表达式m)语句melse语句n2023/1/1652执行过程如图2-4所示。图2-42023/1/1653【例2-13】随机输入一个字符，判别该字符的类别。#includevoidmain()charc;printf(inputacharacter:);c=getchar();if(c=0&c=a&c=A&c=Z)printf(Thisisacapitalletter.n);elseprintf(Thisisanothercharacter.n);2023/1/16542.2.4if语句的嵌套 下面列举常见的两种嵌套形式：形式一：形式二：if(表达式1)if(表达式1)if(表达式2)语句1if(表达式2)语句1else语句2else语句2else语句32023/1/1655形式三：形式四：if(表达式1)if(表达式1)if(表达式2)语句1if(表达式2)语句1else语句2else语句2elseif(表达式3)语句3else语句42023/1/1656【例2-14】比较两个字符型数据的大小关系。#includevoidmain()chara,b;scanf(%c%c,&a,&b);if(a!=b)if(ab)printf(%c%cn,a,b);elseprintf(%cb)max=a;elsemax=b;可用条件表达式写成:max=(ab)?a:b;其执行语义是：若ab为真，则把a赋给max，否则把b赋给max。2023/1/1660【例2-15】用条件表达式实现：输出a、b、c三个变量中的最大值。#include void main()int a,b,c,max;scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);max=ab?a:b;max=cmax?c:max;printf(max=%dn,max);如果输入：291679运行结果：max=792023/1/16612.2.6switch语句 语言提供了另一种用于直接处理多分支选择 的 switch语句，其一般形式为：switch(表达式)case常量表达式1:语句1;case常量表达式2:语句2;case常量表达式n:语句n;default:语句n+1;2023/1/16622.2.6switch语句 其语义是：计算switch后面表达式的值，将该值与逐个case后的常量表达式的值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，就执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句和default后的语句。如果表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，则执行default后的语句。2023/1/1663 【例2-16】，在每一个case语句之后增加一个break语句，使每一次执行之后均可跳出switch语句，从而避免输出不应有的结果。程序如下：#incdlue void main()inta;printf(pleaseinput1-7number:);scanf(%d,&a);switch(a)case1:printf(Mondayn);break;case2:printf(Tuesdayn);break;case3:printf(Wednesdayn);break;case4:printf(Thursdayn);break;case5:printf(Fridayn);break;case6:printf(Saturdayn);break;case7:printf(Sundayn);break;default:printf(errorn);2023/1/16642.2.7选择结构程序设计举例【例2-11】输入3个整数，将它们按由小到大的顺序输出。请见教材中的实例。【例2-12】请见教材中的实例。【例2-13】请见教材中的实例。【例2-14】请见教材中的实例。2023/1/16652.3 2.3 循环结构程序设计循环结构程序设计 o2.3.1 while语句语句o2.3.2 do-while语句语句o2.3.3 for语句语句o2.3.4 循环的嵌套循环的嵌套o2.3.5 break语句和语句和continue语句语句o2.3.6 循环结构程序设计举例循环结构程序设计举例 返回2023/1/16662.3.1while语句while语句用来实现“当型”循环结构，其特点是：先判断循环条件，后执行循环体语句。其一般形式为：其语义是：先判断循环条件，如果循环条件成立（值为非0），执行循环体语句。当循环条件不成立（值为0）时，退出循环体，执行后继语句。while(循环条件)循环体语句2023/1/16672.3.1while语句while语句的流程图如图2-6所示。图2-6 2023/1/1668【例2-20】编写程序，输出1100之间所有能被6整除的数。#includevoidmain()inti=1;while(i=100)if(i%6=0)printf(%d,i);i+;程序运行结果：6,12,18,24,30,36,42,48,54,60,66,72,78,84,90,962023/1/16692.3.2do-while语句 do-while语句用来实现“直到型”循环结构，其特点是：先执行一次循环体语句，然后判断循环条件是否成立。do-while语句的一般形式：其语义：先执行一次循环体语句，再判断循环条件，如果循环条件成立（值为非0），将返回继续执行循环体语句，如此反复，直到循环条件不再成立（值为0），此时退出循环体，执行循环后面的语句。do 循环体语句while(循环条件)；2023/1/1670do-while语句的执行流程图如图2-7所示。图2-72023/1/1671【例2-21】用do-while语句改写【例2-20】。#includevoid main()inti=1;doif(i%6=0)printf(%4d,i);i+;while(i=100);2023/1/16722.3.3for语句 for语句是循环控制结构中使用最广泛的一种循环控制语句。for语句的一般形式：下面用便于理解的方式表示for语句：for(表达式1;表达式2;表达式3)循环体语句for(初始表达式;循环条件;增值表达式)循环体语句2023/1/16732.3.3for语句 其语义是：求解初始表达式，判断循环条件，如果循环条件成立（值为非0），执行循环体语句，然后求解增值表达式，再判断循环条件，如此反复，直到循环条件不再成立（值为0），此时退出循环结构，执行循环语句后面的语句。for语句流程图如图2-8所示。图2-82023/1/1674【例2-22】用for循环语句改写例2-19。#includevoidmain()inti;for(i=1;i=100;i+)if(i%6=0)printf(%4d,i);2023/1/16752.3.4循环的嵌套 下面列举其中的三种嵌套样式：样式1：样式2：样式3：while()while()for(;)while()dofor(;)while();2023/1/16762.3.5break语句和continue语句1break语句break语句可以使程序流程从循环体内跳到循环体外，接着执行循环结构后面的语句。break语句的一般形式：2continue语句 continue语句的作用是结束本次循环，即跳过循环体中尚未执行的语句，提前进入下一次循环条件的的判定。continue语句的一般形式：break；continue；2023/1/16772.3.6循环结构程序设计举例【例】编写程序，请见教材。2023/1/1678