C语言程序设计的三种基本结构.ppt

1,第3章 C语言程序设计 的三种基本结构,C 语言程序设计,2019/5/30,2,3.1 顺序结构程序设计 3.2 选择结构程序设计 3.3 循环结构程序设计,本章主要内容,2019/5/30,3,3.1.1 C语句 3.1.2 字符数据的输入与输出 3.1.3 格式输入与输出 3.1.4 顺序结构程序设计应用举例,3.1 顺序结构程序设计,返回,2019/5/30,4,3.1.1 C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3-1所示。,图3-1,2019/5/30,5,C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。,3.1.1 C语句,表达式；,2019/5/30,6,3.1.1 C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： int a=b=c=9；,变量=(变量=表达式);,变量=变量=表达式;,2019/5/30,7,3.1.1 C语言基本语句,必须改为：int a=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。,2019/5/30,8,3.1.1 C语言基本语句,2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(“This is a C Program“); 调用库函数，输出字符串This is a C Program。 max(a,b); 调用自定义的max函数。,函数名(实际参数表)；,2019/5/30,9,3.1.1 C语言基本语句,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。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“);,2019/5/30,10,3.1.1 C语言基本语句,4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; ,2019/5/30,11,3.1.1 C语言基本语句,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。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。,2019/5/30,12,3.1.2 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 #include “stdio.h“,2019/5/30,13,3.1.2 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A putchar(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);,2019/5/30,14,3.1.2 字符数据的输入与输出,【例3-1】 编写程序，输出英文单词Good。 #include void main() char a=G,b=o,c=o,d=d; putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar(d); putchar(n); ,程序运行结果： Good,2019/5/30,15,3.1.2 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： char ch; ch=getchar();,getchar();,2019/5/30,16,3.1.2 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。,2019/5/30,17,3.1.2 字符数据的输入与输出,【例3-2】 将输入的单个字符原样输出。 #include void main() char ch; ch=getchar(); putchar(ch); ,程序运行情况如下： 如果输入：A 运行结果：A,2019/5/30,18,3.1.3 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);,2019/5/30,19,3.1.3 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：,2019/5/30,20,3.1.3 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： %d：按十进制整型数据的实际长度输出。 %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); %ld：输出长整型数据。,2019/5/30,21,3.1.3 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。 x或X格式符：以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀0x)。例如：int a=-1; printf(“%d,%o,%x“,a,a,a); 输出结果为：-1,177777,ffff u格式符：以十进制形式输出无符号整数，输出长整型时用lu。 c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);,2019/5/30,22,3.1.3 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： %s：原样输出给定的字符串。例如： printf(“%s“,“GOOD“); %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“); %-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“);,2019/5/30,23,3.1.3 格式输入与输出,%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。 %-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“);,2019/5/30,24,3.1.3 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： %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：22222.220000,66666666666666.660000,2019/5/30,25,3.1.3 格式输入与输出,%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。 %-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, 345.68,2019/5/30,26,3.1.3 格式输入与输出,e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。 g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。 p格式符：输出变量的内存地址。 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) ;,2019/5/30,27,3.1.3 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。,2019/5/30,28,3.1.3 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=7,2019/5/30,29,3.1.3 格式输入与输出,【例3-3】 分析下面程序的输出结果。 #include void main() int a=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： 6566 a=65,b=66 A,B,2019/5/30,30,3.1.3 格式输入与输出,【例3-4】 格式字符应用实例。 #include void main() int a=65; float b=12.1234567; double c=12345.1234567; char d= 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,A b=12.123457,12.123457,12.1235,12.1,1.21235e+01 c=12345.123457, 12345.123457, 12345.1235 d=A, A,A,65,2019/5/30,31,3.1.3 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。Turbo C是按从右到左进行的。如下面的例子： 【例3-5】 分析输出表列中的求值顺序。 #include void main() int i=6; printf(“%d,%d,%d,%dn“,-i,+i,i+,i-); ,程序运行结果： 6,7,5,6,2019/5/30,32,3.1.3 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“, “%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);,2019/5/30,33,3.1.3 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。,2019/5/30,34,3.1.3 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“,若输入10 11 12，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。,2019/5/30,35,3.1.3 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“,2019/5/30,36,3.1.3 格式输入与输出,【例3-6】 格式输入与格式输出函数的应用示例。 #include void main() int a,b,c; char ch1,ch2; float d,e; scanf(“%d%d%d“, ,程序运行情况如下： 101612AB3.56 a=10,b=161,c=2 ch1=A,ch2=B d=3.500000,e=6.000000,2019/5/30,37,3.1.4 顺序结构程序设计应用举例,【例3-7】 输入两个小写字母，输出其ASCII码和对应的大写字母。 #include void main() char ch1,ch2; printf(“input character ch1,ch2: “); scanf(“%c%c“, ,程序运行结果： input character ch1,ch2:ab 97,98 A,B,2019/5/30,38,3.1.4 顺序结构程序设计应用举例,【例3-8】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。 #include void main() float pi,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=62.80 s=314.00,2019/5/30,39,3.1.4 顺序结构程序设计应用举例,【例3-9】计算任意两个整数的和、差。 #incldue void main() int a,b,c,d; scanf(“%d%d“, ,程序运行情况如下： 129 12+9=21,12-9=3,2019/5/30,40,3.2 选择结构程序设计,3.2.1 关系运算符与关系表达式 3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式 3.2.3 if语句的3种形式 3.2.4 if语句的嵌套 3.2.5 条件运算 3.2.6 switch语句 3.2.7 选择结构程序设计举例,返回,2019/5/30,41,3.2.1 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： （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。,2019/5/30,42,3.2.1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+1D的值是1（因为字符A的ASCII码值加1之后小于字符D的ASCII码值）；表达式13=9的值为0。,2019/5/30,43,3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式,1.逻辑运算符 & (逻辑与)：是双目运算符，当两个运算量都为真（非0值）时，运算结果才为真，其他情况运算结果均为假（0）。 |（逻辑或）：是双目运算符，当两个运算量都为假时，运算结果才为假，其他情况运算结果均为真。 ！（逻辑非）：是单目运算符，在非0值前加逻辑非，运算结果为假，在0前加逻辑非，运算结果为真。,2019/5/30,44,3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式,逻辑运算符说明如下： 逻辑运算符的优先级次序为：！&|。 逻辑与、逻辑或的结合性为自左至右，逻辑非的结合性为自右至左。 逻辑运算符与前面介绍过的运算符的优先次序（由高到低）为：逻辑非（！）算术运算符关系运算符逻辑与(&)运算符逻辑或(|)运算符赋值运算符。,2019/5/30,45,3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式,2.逻辑表达式 逻辑表达式是用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的符合C语法的式子。例如：(ab)&(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。,2019/5/30,46,3.2.2 逻辑运算符与逻辑表达式,逻辑运算规则,2019/5/30,47,3.2.2 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() int i=1,j=2,k=3; int n1,n2,n3; float x=3.0,y=0.85; n1=x,程序运行结果： 0,1,2019/5/30,48,3.2.3 if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3-2,2019/5/30,49,3.2.3 if语句的3种形式,【例3-11】 随机输入两个整数，输出其中的小数。 #include void main() int a,b,min; scanf(“%d%d“,程序运行情况如下： 17119 min=17,2019/5/30,50,3.2.3 if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1 else 语句2,图3-3,2019/5/30,51,3.2.3 if语句的3种形式,【例3-12】将例3-11输出两个整数中的小数，改用if-else语句来完成。 #include void main() int a, b; scanf(“%d%d“,2019/5/30,52,3.2.3 if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1 else if(表达式2) 语句2 else if(表达式3) 语句3 else if(表达式m) 语句m else 语句n,2019/5/30,53,3.2.3 if语句的3种形式,执行过程如图3-4所示。,图3-4,2019/5/30,54,3.2.3 if语句的3种形式,【例3-13】 随机输入一个字符，判别该字符的类别。 #include void main() char c; printf(“input a character: “); c=getchar(); if(c=0,2019/5/30,55,3.2.4 if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1 if(表达式2 ) 语句1 else 语句2 else 语句2 else 语句3,2019/5/30,56,3.2.4 if语句的嵌套,形式三： 形式四： if(表达式1) if(表达式1) if(表达式2 ) 语句1 if(表达式2 ) 语句1 else 语句2 else 语句2 else if(表达式3 ) 语句3 else 语句4,2019/5/30,57,3.2.4 if语句的嵌套,【例3-14】比较两个字符型数据的大小关系。 #include void main() char a,b; scanf(“%c%c“,2019/5/30,58,3.2.5 条件运算,在if语句中，当判断表达式的值为“真”或“假”时，都只执行单个的赋值语句且给同一个变量赋值，此时，可使用简单的条件运算来实现。 条件运算符是一个三目运算符，它有3个参与运算的量。由条件运算符组成条件表达式的一般形式为： 求值规则是：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为整个条件表达式的值，如果表达式1的值为假，则以表达式3的值作为整个条件表达式的值。,表达式1?表达式2:表达式3,2019/5/30,59,3.2.5 条件运算,图3-5 条件表达式的执行过程,2019/5/30,60,3.2.5 条件运算,例如： if(ab) max=a; else max=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。,2019/5/30,61,3.2.5 条件运算,【例3-15】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“, ,如果输入：291679 运行结果：max=79,2019/5/30,62,3.2.6 switch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; ,2019/5/30,63,3.2.6 switch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。请见【例3-16】。,2019/5/30,64,3.2.6 switch语句,修改【例3-16】，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。程序改写如下：,#incdlue void main() int a; printf(“please input 1-7 number: “); scanf(“%d“,2019/5/30,65,3.2.7 选择结构程序设计举例,【例3-17】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3-18】 输入两个整数分别给a和b，当a大于b时：如果a是b的倍数则输出该倍数，否则输出其余数。请见教材中的实例。 【例3-19】 输入运算数和四则运算符，输出计算结果。请见教材中的实例。,2019/5/30,66,3.3 循环结构程序设计,3.3.1 while语句 3.3.2 do-while语句 3.3.3 for语句 3.3.4 循环的嵌套 3.3.5 break语句和continue语句 3.3.6 循环结构程序设计举例,返回,2019/5/30,67,3.3.1 while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,2019/5/30,68,3.3.1 while语句,while语句的流程图如图3-6所示 。,图3-6,2019/5/30,69,3.3.1 while语句,【例3-20】 编写程序，输出1100之间所有能被6整除的数。 #include void main() int i=1; while( i=100) if(i%6=0) printf(“%d,“,i); i+; ,程序运行结果：6,12,18,24,30,36,42,48,54,60,66,72,78,84,90,96,2019/5/30,70,3.3.2 do-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)；,2019/5/30,71,3.3.2 do-while语句,do-while语句的执行流程图如图3-7所示。,图3-7,2019/5/30,72,3.3.2 do-while语句,【例3-21】用do-while语句改写【例3-20】。 #include void main() int i=1; do if(i%6=0) printf(“%4d“,i); i+; while( i=100); ,2019/5/30,73,3.3.3 for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,2019/5/30,74,3.3.3 for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