C语言第3章C程序的基本控制结构.ppt

第3章 C程序的基本控制结构 第3章 C程序的基本控制结构 3.1 顺序结构 3.2 选择结构 3.3 循环结构 第3章 C程序的基本控制结构 学习目标 （1）掌握C语言语句的分类。 （2）理解三种程序控制结构的流程图。 （3）掌握各种类型数据的格式化输入/输出方法。 （4）掌握字符数据的非格式化输入/输出方法。 （5）理解选择结构的含义；掌握if、switch语句的使用方法 。 （6）掌握关系运算符、逻辑运算符和条件运算符的用法；运 算符的优先级关系和结合性。 （7）理解循环结构的含义；掌握不同循环结构的选择及其转 换方法；掌握混合控制结构程序设计的方法。 （8）掌握C语言三种循环结构的特点；掌握while、do- while、for、break、continue语句的使用方法。 第3章 C程序的基本控制结构 程序设计语言有顺序、选择、循环三种基本 的控制结构。 1用流程图表示 （1）顺序结构 表示先执行A，再执行B。 B A a b 第3章 C程序的基本控制结构 （2）选择结构 如果P条件成立，执行A，否则执行B，然后转向 后面的语句。 a b a b 第3章 C程序的基本控制结构 （3）循环结构 有两种形式。 while 结构（当型循环） 表示先判断条件表达式P，当P成立，即为“真”， 反复执行循环体A；直到P不成立，即为“假”，转向其 后面的语句。 注意： 如果P一开始就不成立， 则A一次也不执行， 直接转到下一条语句。 a b 第3章 C程序的基本控制结构 do-while结构（直到型循环） 先执行循环体语句A ，然后判断条件表达式P。 注意： 不管条件P 成立与否，循 环体A至少执行一次。 a b 第3章 C程序的基本控制结构 三种基本结构的共同特点 1. 只有一个入口； 2. 只有一个出口； 3. 结构内的每一部分都有可能被执行到； 4. 结构内不存在“死循环”。 第3章 C程序的基本控制结构 3.1.1 C程序的语句 C语言的语句可分为以下四类： 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 简单语句 第3章 C程序的基本控制结构 1. 表达式语句 由一个表达式加上一个分号构成。其一般形式为： 表达式； 如： x=y+z； y+z； i+； 2. 函数调用语句 由函数调用表达式加分号构成. 如： printf(“C Program”)； scanf(“%d”, 第3章 C程序的基本控制结构 3.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 。 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。 第3章 C程序的基本控制结构 4. 复合语句 把多个语句用大括号括起来组成的一个语句 称复合语句。 例如： 花括号中的语句，可以是简单 语句、空语句、复合语句、流程控 制语句，所有这些语句括在一起， 在语法上看成是一条语句，执行时 顺序执行花括号中的每条语句。复 合语句多用于流程控制语句中。 x=y+z； a=b+c； printf(“%d%d”，x，a)； 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。 第3章 C程序的基本控制结构 5.空语句 只有分号组成的语句称为空语句。 例如： while(getchar()!=n) ； 第3章 C程序的基本控制结构 3.1.2 数据输出函数printf() 和putchar 一printf()函数（格式输出函数） 1.调用的一般形式 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。 可以是常量、 变量、表达式 1. 格式字符 2. 转义字符 3. 普通字符 第3章 C程序的基本控制结构 【练一练】 void main() int a=88,b=89; printf(“%d %dn“,a,b); printf(“%d,%dn“,a,b); printf(“%c,%cn“,a,b); printf(“a=%d,b=%dn “,a,b); 程序运行输出结果： 88 89 88，89 X，Y a=88,b=89 第3章 C程序的基本控制结构 2格式字符串 格式字符串的一般形式为： 3.1 顺序结构 第3章 C程序的基本控制结构 格式转换说明符（格式字符）功能 %c 输出一个字符 %d 输出十进制整数，按实际位数输出 %f 定点格式输出浮点数，整数部分取实际位数，小数部分保留6位 %e 指数格式-m.ddddde+nn输出浮点数 %g 选择 %f和%e格式中，输出宽度较小的一种 %s输出字符串，按实际位数输出 %u输出十进制无符号整数，按实际位数输出 %o输出八进制无符号整数，按实际位数输出 %x输出十六进制无符号整数，按实际位数输出 %输出一个% %p输出指针值 第3章 C程序的基本控制结构 对于格式转换说明符可以进行以下三类修饰： 1. 指定字段宽度 (1) %m.nd 其中：m 规定输出字段的最小宽度；n 规定输出最小有效位数。 例如， printf(“%3d,%6d,%6.5dn”,1234,1234,1234); 输出结果为 1234, 1234, 01234 (2) %m.nf 其中：m 规定输出字段的最小宽度；n 规定输出小数位数。 第3章 C程序的基本控制结构 例如， printf(“%10f,%10.2f,%.2fn”,123.456,123.456,123.4); 输出结果为 123.456000, 123.46,123.40 (3) %m.ne 其中：m 规定输出最小宽度；（n-1）为尾数部分的小数位数。 例如， printf(“%10e,%10.4e,%.3en”,123.456,123.456,123.4); 输出结果为 1.23456e+02, 1.235e+02,1.23e+02 第3章 C程序的基本控制结构 注意： (1) 无论是 %m.nf 还是 %m.ne 格式，对舍去的小数最高 位都四舍五入。 例如， printf(“%04d,%010.2f,%010.3en”,125,12.3,123.5 ); 输出结果为： 0125,0000012.30,001.24e+02 (2) 对以上三种情况，如果在“%”和 m.n 之间加一个 0 ， 则在规定字段宽度内左边多余的空位以 0 来填充，而不 是空格。 第3章 C程序的基本控制结构 (4) %m.ns 2. 左对齐 如果在“%”之后加一个负号（即“-”），则在规定的宽度 内输出内容向左对齐，右面补空格或“0”。 例如， printf(“%3s,%15s,%10.5s,%.4sn”,”China”,”Beijing”, ”Beijing”,”China”); 其中：m 的含义与前面相同；n 规定截取输出字符串左面的字符 个数，字符串长度小于 n 时，按实际长度输出（n不起作用）。 输出结果为 China， Beijing， Beiji，Chin 第3章 C程序的基本控制结构 例如， printf(“%-3d,%-6d,%-6.5dn”,1234,1234,1234); printf(“%-10f,%-10.2f,%-.2fn”,123.456,123.456,123.4); printf(“%-3s,%-15s,%-10.5s,%-.4sn”, ”China”,”Beijing”, ”Beijing”,”China”); 输出结果为 1234,1234 , 01234 123.456000,23.46 ,123.40 China, Beijing , Beiji ,Chin 第3章 C程序的基本控制结构 3. 类型修饰 (2) 在类型说明符 f、e、g 前面可以加字母 l，表示输出 double 型数据。 (1) 在类型说明符 d、u、o、x、i 前面可以加字母“l”或“h”，分别表示 输出 long 或 short 型的数据。 例如， printf(“%d,%ldn”,7000,70000l,); 例如， printf(“%15.8lf,%16.9len”,12.34567889,12.34567889); 输出结果为 12.34567889, 1.234567889e+01 第3章 C程序的基本控制结构 关于格式输出的几点说明： -1和65535 例如， printf(“%d,%u,%o,%xn”,-1,-1,-1,-1); printf(“%d,%u,%o,%xn”,65534u,65534u,65534u,65534u); （1）对于任何一种形式的整数都可以用 d、i、o、u、x（或 “X”）格式输出，其中 d、 i 输出带符号十进制形式，而 u、o、x格 式输出无符号整数。 输出结果为 -1,65535,177777,ffff -2,65534,177776,fffe -2和65534 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 假设一个基本整 型数据在内存占 2B 第3章 C程序的基本控制结构 （2）如果 printf( ) 函数中有多个表达式时，不同系统求值顺序不 同。Turbo C 系统的求值顺序是自右至左的。而Visual C+6.0在从右 到左进行时，还按运算符不同分批运算。 例如， printf(“%d,%d,%dn”,2+3,3*4,6/2); void main() int i=8; printf(“%dn“,+i); printf(“%dn“,-i); printf(“%dn“,i-); printf(“%dn“,i+); printf(“%dn“,-i-); 例3-1 printf函数输出表列中的求值顺序 运行输出结果： 9 8 8 7 -8 第3章 C程序的基本控制结构 void main() int i=8; printf(“%dn%dn%dn%dn%dn“,+i,-i,i-,i+,-i-); Turbo C中的结果： 7 6 8 7 -8 Visual C+6.0中的结果 8 7 8 8 -8 因为不同的系统对这种问题的处理方式采用不同的规则。所以，应该 尽可能在printf语句内输出变量的值，不建议输出表达式的值。 第3章 C程序的基本控制结构 例3-2：使用printf函数输出如下信息： * 好好学习，天天向上 * #include void main() printf(“*n”); printf(“ 好好学习，天天向上n“); printf(“*n“); 输出结果： * 好好学习，天天向上 * 第3章 C程序的基本控制结构 例3-3：使用printf函数输出如下信息： 姓名 外语 数学 王丽 60 70 程序： #include void main() printf(“姓名t外语t数学n“); printf(“王丽t60t70n”); 第3章 C程序的基本控制结构 二字符输出函数putchar() 一般调用形式为： putchar(字符参数) 其功能是在显示器上输出单个字符。 例如：设char x=B；int i=66； lputchar(A)； 输出大写字母A lputchar(x)； 输出字符变量x的值字母B lputchar(101)；输出字符A lputchar(n)；换行 lputchar(65)；输出大写字母A lputchar(i)； 输出变量i的值为ASCII码的字母B 字符型常量、变量 或整型常量、变量 注意：使用本函数前必须要用文件包含命令： #include 第3章 C程序的基本控制结构 3.1.3数据输入函数scanf()和getchar 一 scanf函数（格式输入函数） 一般调用形式 scanf(“输入格式控制串”,输入变量地址清单); 格式转换说明符 其他字符 例如， int k ; float x; char ch; scanf(“%d,%f,%c”, 第3章 C程序的基本控制结构 格式转换说明符功能 %c 输入一个字符 %d 输入十进制整数 %f 输入浮点数，不能指定小数位数 %e 输入浮点数，不能指定小数位数 %s输入字符串，遇空格、制表符或回车符结束 %u输入十进制无符号整数 %o输入八进制无符号整数 %x输入十六进制无符号整数 第3章 C程序的基本控制结构 关于 scanf( ) 函数使用的几点说明： 1 输入数据的分隔符：空格、制表符或回车键 例如， scanf(“%d%d%d”, 输入形式可以是： 3 4 5 3 4 5 3 4 5 第3章 C程序的基本控制结构 2 输入数据类型 1） 输入长整型数据时，可以用 %ld、%lo、%lx 或%lu， 而且用整型格式控制整型变量输入时，从键盘输入的必须是整 数。 例如， scanf(“%d%d”, 如果输入 12 .56 23 结果 a=12，而变量 b 没有得到值。 2）当用%f 或%e 格式控制float和double型变量的输入时，输入 的数据可以是小数形式、指数形式或整数。不能指定小数位数。 第3章 C程序的基本控制结构 3）对于用%c 格式输入 char 型数据时，不需加单引号。如 果连续输入多个字符时，不需要使用分隔符。 例如， scanf(“%c%c%c”, 如输入 ABC 则有 c1=A,c2=B,c3=C 而如输入 A B C 则有 c1=A,c2= ,c3=B 第3章 C程序的基本控制结构 4. 限制输入数据的宽度（“m”） 例如， scanf(“%5d%4d%4d”, scanf(“%10s”,str); 如果输入 1234567890 good morning 则各变量的值：a=12345，b=6789，c=0 字符型数组 str 得到的值是“good” 第3章 C程序的基本控制结构 二getchar()函数 一般形式为： getchar() 功能：是从键盘上输入一个字符。 通常把输入的字符赋予一个字符变量，构成赋值语句，如： #include void main() char c； printf(“input a charactern“)； c=getchar()； putchar(c)； 注意：使用本函数前必须要用文件包含命令： #include 第3章 C程序的基本控制结构 3.1.4 顺序结构程序举例 例3-1：编写程序，要求输入以华氏度表示的温度值，输 出以摄氏度表示的温度值。 【提示】表示温度的单位有两种：摄氏度和华氏度。由华 氏度转换为摄氏度的转换公式为： C=5/9(F-32) 其中C代表摄氏度，F代表华氏度。 第3章 C程序的基本控制结构 测试（运行） 输入华氏温度: 75.5 摄氏温度为：24.2C 程序如下： #include void main() float f,c; printf(“输入华氏温度:n“); scanf(“%f“, c=5.0/9.0*(f-32); printf(“摄氏温度为：%5.1fCn“,c); 第3章 C程序的基本控制结构 3.1.5 常见错误（自修） 3.2.1 关系运算 1. 关系运算符 运算 符 含 义运算级别结合性 大于 = 大于或等 于 = =等于 优先级相 同 !=不等于(低) 3.2 选择结构 第3章 C程序的基本控制结构 2. 关系表达式 用关系运算符将两个表达式连接起来所构成的表达式。 一般形式为： 关系表达式的值： “真”和“假”两种，分别用“1”和“0” 表示。 例如，设有定义：int a=3,b=4,c=5,d=6,i=-8,j=1,k=2,x=0; 计算下列各表达式的值 。 1. a+bc-d 2. x3/2 3. a+1(bc) 6. a!=(c=d) 7. abc 1 0 0 1 1 1 0 3.2.2 逻辑运算 1. 逻辑运算符 语言中提供了三种逻辑运算符 。 逻辑运算符含 义 运算级 别 结合性 ！逻辑非(高)右结合 float b=3.5; !a ( ) !(a 0) ( ) (a 0) ( ) 例如 01 10 0 0 11 00 0 1 第3章 C程序的基本控制结构 1 if-else语句 一般格式： if(表达式) 语句1； else 语句2； 功能：如果表达式的值为真，则执行语句1， 否则执行语句2 。 语言的if语句有两种基本形式。 第3章 C程序的基本控制结构 例 输入两个整数，求最大数。 #include void main() /* 主函数 */ int a,b; int max; printf(“n 请输入两个数: “); scanf(“%d%d“, if(ab) /* 判断表达式 */ max=a; /* 语句1 */ else max=b; /* 语句2 */ printf(“max=%dn“,max); 请输入两个数：8 9 max=9 第3章 C程序的基本控制结构 3.2.3 if语句和条件运算符 省略else分支的if语句 一般形式： if(表达式) 语句1 或 if(表达式) 语句1 功能：如果表达式的值为真， 则执行其后的“语句1” ， 否则不执行“语句1”。 第3章 C程序的基本控制结构 例 输入两个整数，求最大数。 #include void main() /* 主函数 */ int a,b; int max; printf(“n 请输入两个数: “); scanf(“%d%d“, max=a; if(max max=9 第3章 C程序的基本控制结构 #include void main() int a,b,t; scanf(“%d,%d ”, if (a b ) t = a; a = b; b = t; printf(“Result: %d, %d”, a,b ); 例3-5：输入两个整数，按从小到大顺序输出。 第3章 C程序的基本控制结构 2 if-else-if形式（当有多个分支选择时采用） 一般形式为： if(表达式1) 语句1 else if(表达式2) 语句2 else if(表达式3) 语句3 else if(表达式n) 语句n else 语句n+1 执行流程如下图所示： 第3章 C程序的基本控制结构 功能：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语句之外继续执行程序 。 如果所有的表达式均为假，则执行语句n+1。然后继续执 行后续程序。 第3章 C程序的基本控制结构 例 从键盘输入任意字符，根据其ASCII码来判别属于哪类 字符。 #include“stdio.h“ void main() char c; printf(“input a character: “); c=getchar(); if(c=0 scanf(“%f”, if ( score=90) printf(“%c” , A); else if ( score =80) printf(“%c” , B); else if (score =70) printf(“%c” , C); else if (score =60) printf(“%c” , D); else printf(“%c” , E); 程序如下： 第3章 C程序的基本控制结构 3 选择结构的嵌套。 if ( 表达式1) if ( 表达式2) 语句1 else 语句2 else if ( 表达式3) 语句3 else 语句4 表达式2 表达式1 表达式3 语句1语句2语句3 语句4 非00 0 非00 非0 第3章 C程序的基本控制结构 2条件运算符和条件表达式 条件运算符 ? : 它是一个三目运算符。 条件表达式形式为： 表达式1?表达式2:表达式3 功能：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为条件表 达式的值，否则以表达式3的值作为整个条件表达式的值。 优先级：仅高于逗号和赋值运算。 结合性：右结合的。 例如： max=ab?a:b 相当于 max=(ab?a:b) ab?a:cd?c:d 相当于 ab?a:(cd?c:d) if(ab) max=a; else max=b; max=(ab)?a:b; 等价于 表达式1 取表达式2的值 作为整个表达式 的值 非00 取表达式3的值作 为整个表达式的 值 第3章 C程序的基本控制结构 如：if(a=b if(3) printf(“OK”); if(a) printf(“%d”,a); 例 考虑下面程序的输出结果: #include main() int x,y; scanf(“%d,%d”, if(xy) x=y; y=x; else x+; y+; printf(“%d,%dn”,x,y); Compile Error! 3在使用if语句中应注意的问题 l语句可以是复合语句 lif后面的表达式类型任意 if(x) if(x!=0) if(!x) if(x=0) 第3章 C程序的基本控制结构 缺省 时，else总是和它上面离它最近的未配对的if配对 if() if() if() else. else. else. lif else 配对原则： 第3章 C程序的基本控制结构 实现if else 正确配对方法 例： if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else printf(“a!=b”); 修改： if (a=b) if(b=c) printf(“a=b=c”); else printf(“a!=b”); 实现if else 正确配对方法：加 第3章 C程序的基本控制结构 3.2.4 switch语句 一般形式为： switch(表达式E) case E1: 语句组1； break； case E2: 语句组2； break； case En: 语句组n； break； default: 语句组n+1； E1En常量 表达式 第3章 C程序的基本控制结构 注意： lE1,E2,En是常量表达式,且值必须互不相同。 l语句标号作用， case后可包含多个可执行语句，且不必加 ，必须用break跳出。 ldefault可以缺省，在这种情况下，如果没有成功的匹配， 则程序什么都不执行，直接退出switch。 lbreak语句也可以缺省，程序流程如图3-14所示。 l多个case可共用一组执行语句 如： case A: case B: case C: printf(“score60n”); break; 第3章 C程序的基本控制结构 缺省全部break语句后， switch语句的执行流程： 第3章 C程序的基本控制结构 例3-7 要求输入某学生的成绩，经处理后给出学生的等级，等级 分类如下： 90分以上（包括90）：A 80至90分（包括80）：B 70至80分（包括70）：C 60至70分（包括60）：D 60分以下： E 分析： 设score为整型数，利用两个整数相除，结果自动取整的 特性，score和 score /10 有如下对应关系： score score/10 90以上 10, 9 7089 7 , 8 6069 6 60以下 5，4，3，2，1，0 因此,可以用score /10的值来确定分支。 第3章 C程序的基本控制结构 #include void main() int score; char ch; printf(“ninput a students grade:“); scanf(“%d“, if(score100) printf(“ninput error!n“); else switch (score/10) case 10: case 9: ch=A; break; case 8: ch=B; break; case 7: ch=C; break; case 6: ch=D; break; default: ch=E; printf(“nthe students scort:%cn“,ch); 第3章 C程序的基本控制结构 3.2.5 选择结构程序举例 例3-8 下面程序的功能是将一个50000以内的正整数逆序 输出。例如输入1234，输出4321 程序如下： 第3章 C程序的基本控制结构 #include main() int a,b,c; int n; printf(“Please input an integer(0 and =10000)n=5; else if(a=1000) n=4; else if(a=100)n=3; else if(a=10)n=2; else n=1; b=0; switch(n) case 5: c=a%10; a/=10; b=b*10+c; case 4: c=a%10; a/=10; b=b*10+c; case 3: c=a%10; a/=10; b=b*10+c; case 2: c=a%10; a/=10; b=b*10+c; case 1: c=a%10; a/=10; b=b*10+c; printf(“Result: %d.n“, b); 第3章 C程序的基本控制结构 3.2.6 常见错误(自修) 1. 把关系运算符“=”误写为赋值运算符“=” 比较两个数的大小关系。 x=3；y=4； if(x=y) printf(“x=yn“)； l运行状态：正常运行，但没有得到预期结果。 l原因：if(x=y)中x=y是赋值表达式，其x=4。x=y赋值表达 式的值也是4，非零，永远为真。应把if(x=y)改为if(x=y) 第3章 C程序的基本控制结构 2.遗漏括号 语句： if x=y x=9； l运行状态：语法错误。 l错误描述：syntax error : identifier x。 l原因：if语句中，条件判断表达式必须加括号才正确。应 改为：if (x=y) x=9； 第3章 C程序的基本控制结构 3.遗漏大括号 程序段： if(b main() int n; int remainder; printf(“请输入要分解的数：“); scanf(“%d“, while(n!=0) remainder=n%10; printf(“%d “,remainder); n=n/10; 请输入要分解的数：6582 2 8 5 6 第3章 C程序的基本控制结构 3.3.2 do-while语句 do-while语句属于“直到型”循环。 一般形式是 do 语句 while(表达式)； 注意 第3章 C程序的基本控制结构 例3-9-2：把一个非零整数的各位分解出来，并按逆序输 出。例如，若输入为6582，则输出2 8 5 6。 #include main() int n; int remainder; printf(“请输入要分解的数：“); scanf(“%d“, do remainder=n%10; printf(“%d “,remainder); n=n/10; while(n!=0); 请输入要分解的数：6582 2 8 5 6 第3章 C程序的基本控制结构 3.3.3 for语句 for语句属于当型循环，它按步长修改循环控制变量 的值，故也称为“步长型”循环。 一般格式为： for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句 1.计算表达式1，通常用于循环开 始前设置变量初值。 2.计算表达式2，值为0则结束循环 ，否则执行第3步。 3.执行循环体语句。 4.计算表达式3，返回第2步。 执行流程 第3章 C程序的基本控制结构 例: 求 1+2 +99 #include main( ) int i,s=0; for(i=1;i main( ) int i=1,s=0; for(;i main( ) int i,s=0; for(i=1;i main( ) int i=1,s=0; for(;i main( ) int i,s; for(s=0,i=1;i main( ) int i,s=0; for(i=1;i main() int row,col,m,n; scanf(“%d%d“, for(row=1;row * * * * 第3章 C程序的基本控制结构 例：输出九九乘法表。 #include main() int i,j; for(i=1;i99) break; s = s+i; i+; printf(“s=%d”,s); 第3章 C程序的基本控制结构 2continue语句 功能：只用在循环结构中，功能是结束本次循环。 一般格式 continue； (a) while循环 (b) do while循环 (c) for循环 第3章 C程序的基本控制结构 例：输出10以内不能被5整除的数。 #include main() int i; for(i=1;i /* 方法一：使用标志变量 */ main() int n,i; int flag=-1; print