第3章C语言程序的流程控制.doc

第3章 C语言程序的流程控制利用计算机进行程序设计时，不仅仅只处理一些简单的数据，在大部分的程序设计里处理的问题还是相当复杂的。对于那些复杂的程序设计，读者不可能直接就能写出程序的源代码，而是要通过一些具体的设计方法（如用程序流程图）把程序设计思想先写出来，然后根据程序流程图编写代码。本章将具体介绍进行程序设计时使用的基本方法和C程序的流程控制。. 程序设计的基本知识.程序流程图在描述一个程序的基本结构思想时有很多种方法，其中程序流程图是最常用也是最基本的方法。.传统程序流程图传统流程图表示法的特点是用一些图框表示各种类型的操作，用线表示这些操作的执行顺序。美国国家标准化协会ANSI规定了一些常用的流程图符号，现已为世界各国普遍采用。我国也有自己的国家标准GB 1526-89与该标准基本相同，本书就参照ANSI标准做具体介绍。标准中各种图示如图3.1所示。 起止框 输入输出框 判断框 处理框 或 流程线 连接点 注释框 图 3.1 传统流程图表示法下面对其中一些主要符号作简要说明：（）起止框是用来标识程序的开始和结束位置的。规定流程图以起止框开始，以起止框结束。（）输入输出框也叫数据框，其中可以注明数据名称、来源、用途或其它的文字说明。（）菱形框的作用是对一个给定的条件进行判断，根据给定的条件是否成立来决定如何执行其后的操作。（）处理框用矩形表示各种处理功能。例如，执行一个或一组特定的操作，从而使信息的值、信息的形式或所在位置发生变化。另外在矩形框内可注明特定处理名称或其简要功能。（）流程线用带箭头的直线表示程序的执行顺序。当流程自左向右或自上向下时流程线可以不带箭头，其它情况应加箭头表示流程。（）连接点用小圆圈表示将画在不同地方的流程线连接起来。下图中有两个以为标志的连接点，它表示这两个点是互联在一起的，实际它们是同一个点。这种连接通常用在图形画不下而需要分开画时。（）注释框不是流程图的必要部分，其不反映流程操作，只是为了流程图中某些操作做解释补充的，以帮助阅读流程图的人更好的理解流程图的作用。.N-S流程图灵活的流程线在程序设计中有它自己的优点，但也隐藏着许多导致错误的祸根。因为它允许用流程线使流程任意转移，这对程序设计是一个隐患，它使程序流程看起来很乱，使程序难以理解和维护。针对这一弊病，1973年美国学者I . Nassi和B . Shneiderman提出了一种无流程线的流程图，称为N-S图。它的基本表示方法是用一个矩形框，把整个程序算法像堆积木一样组成。其基本结构如图3.3、3.4、3.5、3.6所示。.程序的三种基本结构结构化的程序设计方法是面向过程的程序设计的基本方法。1996年意大利Bobra和Jacopini提出了三种基本程序结构。已经证明，这三种算法可以解决任何复杂的问题。1 顺序结构语句组1语句组2语句组1语句组2 （传统流程图表示） （N-S流程图表示） 图3.3 顺序结构流程图.选择结构 条件P真 假语句组1 语句组2条件P语句组1语句组2成立不成立（传统流程图表示） （N-S流程图表示）图3.4 选择结构流程图.循环结构（1）while循环结构条件P语句组当条件P成立 语句组不成立 成立（ 传统流程图表示）（N-S流程图表示）图3.5 当型循环结构流程图（2）dowhile循环结构 语句组直到条件P成立语句组条件P不成立成立（ 传统流程图表示） （N-S流程图表示） 图3.6 直到型流程图例3.1 画出求s=1+2+3+ +100的传统流程图和N-S流程图。i=1; s= 0;i=100?输出ss=s+i; i=i+1;成立不成立结束开始 i=1; s=0;i=100 s=s+i; i=i+1;输出s. C语言的基本语句.表达式语句C语言是一种表达式语言，所有的操作运算都是通过表达式来实现的。由表达式组成的语句称为表达式语句，它是由一个表达式后接一个分号组成。这里要特别强调，没有分号的不是语句。. 赋值语句赋值语句由赋值表达式加一个分号组成。例如：i = 1 ; .函数调用语句 函数调用语句由函数调用表达式后跟一个分号组成。例如： strcpy( s1, student, 4 ); printf(good afternoonn );.空语句空语句是只有一个分号而没有其他表达式的语句。例如：；它不产生任何操作运算，只作为形式上的语句，被填充在控制结构之中。.复合语句C语言还允许把一组语句放在一对花括号之中，称为复合语句。要特别强调一点，一个复合语句的后花括号之后不应再写分号。例如： c = getchar(); b = b + c ; putchar();.流程控制语句选择型结构语句循环控制结构语句流程转向语句.选择结构程序设计在C语言中实现选择结构的语句有两大类：if语句和switch语句。.if语句（1）简单if语句格式：if（表达式）语句;功能：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。其N-S流程图如图3.9表示。 表达式真 假语句 图3.9 简单if语句流程图（2）基本if else语句格式：if（表达式）语句1; else 语句2;功能：如果表达式值为真，则执行语句1，否则执行语句2。其执行过程如图3.10所示。 表达式真 假语句1 语句2图3.10 基本if else语句流程图例3.3 从键盘输入任意一整数，求其绝对值并输出。 # include int x; printf( please enter a number: ); scanf(%d,&x); if(xb) a+; b+; else a=10; b=100; . switch语句一种用于多分支选择的语句switch语句，用该语句编写的程序简洁、易懂。而且，其执行效率要比同样功能的阶梯式 if else if else语句要高的多。.switch语句的一般形式switch语句的一般形式如下：switch（表达式） case 常量表达式1:语句组1; case 常量表达式2:语句组2; case 常量表达式n:语句组n; default :语句组n+1;.switch语句的执行过程系统首先计算“表达式”的值，并逐个与其后的“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，就以此作为程序执行的入口，执行switch结构中后面的各语句。如果没有任何一个case后面的“常量表达式”的值与“表达式”的值匹配，则执行 default后面的语句（组）。例3.6用switch语句实现例.的功能。# includemain() int score; printf(please input score(0-100)：); scanf( %d ,&score); /*从键盘输入学生成绩*/ switch(score/10); case 10： case 9：printf(excellentn);break； case 8：printf(goodn); break； case 7：printf(mediumn); break； case 6：printf(passn); break； default：printf(failn); .循环结构程序设计C语言提供了循环控制的三种语句：while语句、dowhile循环语句和for循环语句。. while语句while语句是一种条件循环结构，其控制结构如下：while（条件表达式） 循环体例3.7计算并输出从1加到100的和：s = 1+2+3+100。# includemain() int sum = 0 , i = 1; /*设置和与循环变量*/ while(i=100) sum = sum+i; i+; printf( Sum=%d , sum);程序执行结果如下：The sum of 1 to 100 equals is：5050. dowhile循环语句dowhile结构在C语言中用于实现“直到型”循环。其一般形式为：do 循环体while（条件表达式）；例3.9用dowhile语句求1+2+3+100的和。# includemain() int i =1 , sum=0; do sum = sum+i;i+; while(i=100); printf(sum= %d,sum);.for循环语句for语句的使用最为灵活，既可以用于循环次数确定的情况，也可以用于循环次数未知的情况。for语句的一般形式如下：for（表达式1;表达式2;表达式3） 循环体如图3.13所示，for语句的执行流程是：求解表达式1表达式2语句（循环体）求解表达式3falsetrue 图3.13 for语句的执行流程例3.10输入一个整数，求出它的所有因子。求一个整数n的所有因子可以采用穷举法，对1 n的全部整数进行判断，凡是能够整除n的都是n的因子。由分析可知，这是一个已知循环次数的循环，因此可以使用for语句。# includemain() int n, k; printf(Please input a positive integer：); scanf( %d ,&n); printf( Number %d Factors：,n); for(k=1;k=n;k+)if(n%k= =0)printf( %d,k); printf(n);程序某次的运行结果如下：Please input a positive integer：36Number 36 Factors：1 2 3 4 6 9 12 18 36.循环嵌套一个循环体内又可以包含另外一个完整的循环结构，从而构成多重循环结构，这就是循环的嵌套。. continue和break语句.continue语句continue语句可以出现在循环体中，其作用是结束本次循环，但不退出循环结构。它跳过循环体中下面尚未执行的语句，直接进行下一次是否执行循环的判定。例3.12 输出60600之间所有不能被9整除的数。# includemain() int m; for(m=60; m=600 ; m+) if(m%9= =0) continue ; printf(%dn,m); 由这个程序可以看出，当某个自然数m被9整除时，就利用 continue语句结束本次循环（其后的输出语句不执行），但不退出for循环结构，接着对下一个数进行判断。.break语句break语句只能用在switch结构或循环结构，而不能用于其他结构。但用在循环结构中时，只能跳出（或终止）它所在的循环，而不能同时跳出（或终止）多层循环。本章小结从程序执行的流程来看，程序可分为三种最基本的结构：顺序结构、分支结构以及循环结构。本章从学习程序的流程图画法入手系统的介绍了这三种基本结构。程序中执行部分最基本的单位是语句。本章主要介绍了以下三种类型的语句：（1）表达式语句，任何表达式末尾加上分号即可构成表达式语句，常用的表达式语句为赋值语句。（2）复合语句，由把多个语句括起来组成一个语句。复合语句被认为是单条语句，它可出现在所有允许出现语句的地方，如循环体等。（3）控制语句，用于控制程序流程，由专门的语句定义符及所需的表达式组成。主要有条件判断执行语句，循环执行语句，转向语句等。语言提供了多种形式的条件语句以构成分支结构。（1）if语句主要用于单向选择。（2）ifelse语句主要用于双向选择。（3）if else ifelse语