第3章 顺序结构程序设计

1、第三章 顺序结构程序设计 教学目标： 1 了解程序的三种控制结构及其特点，能对任何一种结构绘制流程图； 2 掌握基本输出、输入函数的基本格式及其主要用法； 3 能够设计顺序结构的应用程序。 教学内容 : C 语言概述 赋值语句 数据的输入输出的概念及在 C 语言中的实现 字符数据的输入输出 1.putchar 函数 ( 字符输出函数 ) 2. getchar 函数 ( 字符输入函数 ) 格式输入和输出 printf 函数 ( 格式输出函数 ) scanf 函数 ( 格式输入函数 ) 顺序结构程序设计举例 top 重点： 程序的三种基本结构；格式输入输出；字符数据的输入输出；简单的顺序结构程序设

2、计 难点： 格式控制字符以及 scanf 应该注意的一些细节问题 计算机处理各种数据，首先就应该把源数据输入到计算机中；计算机处理结束后，再将目标数据信息以人能够识别的方式输出。 C 语言中的输入输出操作，是由 C 语言编译系统提供的库函数来实现。 3.1 格式化输出 -printf() 函数 printf() 函数的作用：向计算机系统默认的输出设备（一般指终端或显示器）输出一个或多个任意类型的数据 。 3.1.1 p rintf() 函数的一般格式 案例 3.1 已知圆半径 radius=1.5 ，求圆周长和圆面积。 main() float radius,length,area,pi=3.

3、; radius=1.5; length=2*pi*radius; /* 求圆周长 */ area=pi*radius*radius; /* 求圆面积 */ printf(“radius=%fn”,radius); /* 输出圆半径 */ printf(“length=% 7.2f ,area=% 7.2f n”,length,area); /* 输出圆周长、面积 */ 程序运行结果如下： radius=1. length= 9.42,area= 7.07 printf() 函数的一般格式如下： printf( 格式字符串 ，输出项表 ) ； 1 格式字符串。 “ 格式字符串 ” 也称 “ 转

4、换控制字符串 ” ，可以包含三种字符： （ 1 ）格式指示符。格式指示符的一般形式如下： % 标志 宽度 . 精度 F|N|h|L 类型 常用的标志字符如表 3-1 所示，常用的宽度指示符如表 3-2 所示，常用的精度指示符如表 3-3 所示，长度修饰符如表 3-4 所示，类型转换字符如表 3-5 所示。 （ 2 ）转义字符 例如， 案例 3.1 中 printf() 函数中的 n 就是转义字符，输出时产生一个 “ 换行 ” 操作。 （ 3 ）普通字符除格式指示符和转义字符之外的其它字符。格式字符串中的普通字符，原样输出。 例如， 案例 3.1 中 “printf(radius=%fn, ra

5、dius);” 语句中的 “radius=” ， “printf(length=% 7.2f ,area=% 7.2f n, length,area);” 语句中的 “length=” 、 “area=” 等都是普通字符。 2 输出项表 输出项表是可选的。如果要输出的数据不止 1 个，相邻 2 个之间用逗号分开。下面的 printf() 函数都是合法的： （ 1 ） printf(I am a student.n); （ 2 ） printf(%d,3+2); （ 3 ） printf(a=%f b=%5dn, a, a+3); 必须强调 ： “ 格式字符串 ” 中的格式指示符，必须与 “ 输

6、出项表 ” 中、输出项的数据类型一致，否则会引起输出错误。 3.1.2 格式指示符 输出不同类型的数据，要使用不同的类型转换字符。 1 类型转换字符 d 以带符号的十进制整数形式输出。 案例 3.2 类型转换字符 d 的使用。 main() int num1=123; long num2=; /* 用 3 种不同格式，输出 int 型数据 num1 的值 */ printf(num1=%d,num1=%5d,num1=%-5d,num1=%2dn, num1,num1,num1,num1); /* 用 3 种不同格式，输出 long 型数据 num2 的值 */ printf(num2=%ld

7、,num2=%8ld,num2=%5ldn,num2,num2,num2); printf(num1=%ldn,num1); 程序运行结果如下： num1=123,num1= 123,num1=123 ,num1=123 num2=,num2= ,num2= num1= 对于整数，还可用八进制、无符号形式（ %o( 小写字母 o) ）和十六进制、无符号形式（ %x ）输出。对于 unsigned 型数据，也可用 %u 格式符，以十进制、无符号形式输出。 所谓无符号形式是指，不论正数还是负数，系统一律当作无符号整数来输出。例如， printf(%d,%o,%xn,-1,-1,-1); 2 类型转

8、换字符 f 以小数形式、按系统默认的宽度，输出单精度和双精度实数。 案例 3.3 类型转换字符 f 的使用。 main( ) float f=123.456; double d1,d2; d1=11.; d2=22.; printf(%f,% 12f ,% 12.2f ,% -12.2f ,% .2f n,f,f,f,f,f); printf(d1+d2=%fn,d1+d2); 程序运行结果如下： 123., 123., 123.46,123.46 ,123.46 d1+d2=33. 本案例程序的输出结果中，数据 123. 和 33. 中的 001 和 010 都是无意义的，因为它们超出了有效

9、数字的范围。 对于实数，也可使用格式符 %e ，以标准指数形式输出：尾数中的整数部分大于等于 1 、小于 10 ，小数点占一位，尾数中的小数部分占 5 位；指数部分占 4 位（如 e-03 ），其中 e 占一位，指数符号占一位，指数占 2 位，共计 11 位。 也可使用格式符 %g ，让系统根据数值的大小，自动选择 %f 或 %e 格式、且不输出无意义的零。 3 类型转换字符 c 输出一个字符（只占一列宽度）。 案例 3.4 类型转换字符 c 的使用。 main() char c=A; int i=65; printf(c=%c,% 5c ,%dn,c,c,c); printf(i=%d,%c

10、,i,i); 程序运行结果如下： c=A, A,65 i=65,A 需要强调 的是：在 C 语言中，整数可以用字符形式输出，字符数据也可以用整数形式输出。将整数用字符形式输出时，系统首先求该数与 256 的余数，然后将余数作为 ASCII 码，转换成相应的字符输出。 4 类型转换字符 s 输出一个字符串。 案例 3.5 类型转换字符 s 的使用。 main() printf(%s,%5s,%-10s,Internet,Internet,Internet); printf(%10.5s,%-10.5s,%4.5sn,Internet,Internet,Internet); 程序运行结果如下： I

11、nternet,Internet,Internet , Inter,Inter ,Inter 注意 ：系统输出字符和字符串时，不输出单引号和双引号。 3.1.3 使用说明 （ 1 ） printf() 可以输出常量、变量和表达式的值。但格式控制中的格式说明符，必须按从左到右的顺序，与输出项表中的每个数据一一对应，否则出错。 例如， printf(str=%s, f=%d, i=%fn, Internet, 1.0 / 2.0, 3 + 5, CHINA); 是错误的。 （ 2 ）格式字符 x 、 e 、 g 可以用小写字母，也可以用大写字母。使用大写字母时，输出数据中包含的字母也大写。除了 x

12、 、 e 、 g 格式字符外，其它格式字符必须用小写字母。 例如， %f 不能写成 %F 。 （ 3 ）格式字符紧跟在 “%” 后面就作为格式字符，否则将作为普通字符使用（原样输出）。 例如， “printf(”c=%c, f=%fn“, c, f);” 中的第一个 c 和 f ，都是普通字符。 top 3.2 格式化输入 -scanf() 函数 标签 -scanf() 函数 scanf() 函数是用来从外部输入设备向计算机主机输入数据的。 3.2.1 scanf() 函数的一般格式 案例 3.6 已知圆柱体的底半径 radius=1.5 ，高 high=2.0 ，求其体积。 main() f

13、loat radius=1.5, high=2.0, pi=3.14159, vol; vol=pi*radius*radius*high; /* 求体积 */ printf(“vol=% 7.2f n”,vol); /* 输出求出的体积 */ 案例 3.7 已知圆柱体的底半径为 radius ，高为 high ，求其体积。 /* 功能：说明函数 scanf() 的格式及作用。 */ main() float radius,high,vol,pi=3.; printf(Please input radius & high: ); scanf(%f%f,&radius,&high); /* 从键

14、盘输入两个实数赋给变量 r,h*/ vol=pi*radius*radius*high; printf(radius=% 7.2f , high=% 7.2f , vol=% 7.2f n, radius,high,vol); 程序运行结果如下： Please input radius & high: 1.5 2.0 radius= 1.50,high= 2.00,vol= 14.14 在程序中给计算机提供数据，可以用赋值语句，也可以用输入函数。在 C 语言中，可使用 scanf() 函数，通过键盘输入，给计算机同时提供多个、任意的数据。 1. scanf() 函数的一般格式 scanf( 格

15、式字符串 , 输入项首地址表 ); （ 1 ）格式字符串。格式字符串可以包含 3 种类型的字符：格式指示符、空白字符（空格、 Tab 键和回车键）和非空白字符（又称普通字符）。 格式指示符与 printf() 函数的相似，空白字符作为相邻 2 个输入数据的缺省分隔符，非空白字符在输入有效数据时，必须原样一起输入。 （ 2 ）输入项首地址表由若干个输入项首地址组成，相邻 2 个输入项首地址之间，用逗号分开。 输入项首地址表中的地址，可以是变量的首地址，也可以是字符数组名或指针变量。 变量首地址的表示方法： & 变量名 其中 “&” 是地址运算符。例如， 案例 3.7 中的 “&radius” 是

16、指变量 radius 在内存中的首地址。 2 scanf() 函数的功能：从键盘上接收格式化输入。 运行 案例 3.7 的程序时，从键盘上输入 2 个实数，分别存入 &radius 、 &high 起始的存储单元中，即输入两个实数分别赋给 radius 和 high 。 3.2.2 格式指示符 格式指示符的一般形式为： % * 宽度 F|N h|l 类型字符 1 类型字符 类型字符如表 3-6 所示。例如，在 案例 3.7 的 scanf() 函数语句中，格式字符串 “%f%f” 。 2 宽度 n 指定该项输入数据所占列数为 n 。 换句话说，读取输入数据中相应的 n 位，但按需要的位数赋给相

17、应的变量，多余部分被舍弃。 例如， scanf(% 3c % 3c ,&ch1,&ch2); printf(ch1=%c,ch2=%cn,ch1,ch2); 假设输入 “abcdefg” ，则系统将读取的 “abc” 中的 “a” 赋给变量 ch1 ；将读取的 “def” 中的 “d” 赋给变量 ch2 ，所以 printf() 函数的输出结果为： ch1=a,ch2=d 。 3 赋值抑制字符 * 表示本输入项对应的数据读入后，不赋给相应的变量（该变量由下一个格式指示符输入）。 例如， scanf(%2d%*2d%3d,&num1,&num2); printf(num1=%d,num2=%dn

18、,num1,num2); 假设输入 “ ” ，则系统将读取 “ 12” 并赋值给 num1 ；读取 “ 34” 、但舍弃掉（ “*” 的作用）；读取 “ 567” 并赋值给 num2 。所以， printf() 函数的输出结果为： num1=12,num2=567 。 4 类型修饰符 F 、 N 、 h 、 l 。 其含义与 printf() 中的一样，分别为远指针、近指针、短整型和长整型。 3.2.3 数据输入操作 1 如果相邻 2 个格式指示符之间，不指定数据分隔符（如逗号、冒号等），则相应的 2 个输入数据之间，至少用一个空格分开，或者用 Tab 键分开，或者输入 1 个数据后，按回车，

19、然后再输入下 1 个数据。 例如， scanf(%d%d,&num1,&num2); 假设给 num1 输入 12 ，给 num2 输入 36 ，则正确的输入操作为： 12 36 或者： 12 36 注 ：使用 “ ” 符号表示按回车键操作，在输入数据操作中的作用是，通知系统输入操作结束。 2 “ 格式字符串 ” 中出现的普通字符（包括转义字符形式的字符），务必原样输入。 例如， scanf(%d,%d,&num1,&num2); 假设给 num1 输入 12 ，给 num2 输入 36 ，正确的输入操作为： 12 ， 36 另外， scanf() 函数中、格式字符串内的转义字符 ( 如 n)

20、 ，系统并不把它当转义字符来解释，从而产生一个控制操作，而是将其视为普通字符，所以也要原样输入。 例如： scanf(num1=%d,num2=%dn,&num1,&num2); 假设给 num1 输入 12 ，给 num2 输入 36 ，正确的输入操作为： num1=12 ， num2=36n 提高人机交互性建议 ：为改善人机交互性，同时简化输入操作，在设计输入操作时，一般先用 printf() 函数输出一个提示信息，再用 scanf() 函数进行数据输入。 例如，将 scanf(num1=%d,num2=%dn,&num1,&num2 ); 改为： printf(num1=); scanf

21、(%d,&num1); printf(num2=); scanf(%d,&num2); 3 输入数据时，遇到以下情况，系统认为该数据结束： （ 1 ）遇到空格，或者回车键，或者 Tab 键。 （ 2 ）遇到输入域宽度结束。例如 “%3d” ，只取 3 列。 （ 3 ）遇到非法输入。例如，在输入数值数据时，遇到字母等非数值符号 ( 数值符号仅由数字字符 0-9 、小数点和正负号构成 ) 。 4 使用格式说明符 “%c” 输入单个字符时，空格和转 义字符均作为有效字符被输入。 例如， scanf(%c%c%c,&ch1,&ch2,&ch3); printf(ch1=%c,ch2=%c,ch3=%c

22、n,ch1,ch2,ch3); 假设输入： A B C ，则系统将字母 A 赋值给 ch1 ，空格 赋值给 ch2 ，字母 B 赋值给 ch3 。 top 3.3 单个字符输入输出 -getchar() 和 putchar() 函数 标签 -getchar() 和 putchar() 函数 3.3.1 单个字符的输出 putchar() 函数 案例 3.8 putchar() 函数的格式和使用方法。 /* 功能：说明 putchar() 函数的格式和使用方法。 */ #include stdio.h /* 编译预处理命令：文件包含 */ main() char ch1=N, ch2=E, ch

23、3=W; putchar(ch1); putchar(ch2); putchar(ch3); /* 输出 */ putchar(n); putchar(ch1); putchar(n); /* 输出 ch1 的值，并换行 */ putchar(E); putchar(n); /* 输出字符 E ，并换行 */ putchar(ch3); putchar(n); 程序运行结果如下： NEW N E W 1 putchar() 函数的格式： putchar(ch); 其中 ch 可以是一个字符变量或常量，也可以是一个转义字符。 2 putchar() 函数的作用：向终端输出一个字符。 （ 1 ）

24、putchar() 函数只能用于单个字符的输出，且一次只能输出一个字符。另外，从功能角度来看， printf() 函数可以完全代替 putchar() 函数。 （ 2 ）在程序中使用 putchar() 函数，务必牢记：在程序（或文件）的开头加上编译预处理命令（也称包含命令），即： #include stdio.h 表示要使用的函数，包含在标准输入输出（ stdio ）头文件（ .h ）中。 3.3.2 单个字符的输入 getchar() 函数 案例 3.9 说明 getchar() 函数的格式和作用。 /* 功能：说明 getchar() 函数的格式和作用。 */ #include stdi

25、o.h /* 文件包含 */ main() char ch; printf(Please input two character: ); ch=getchar(); /* 输入 1 个字符并赋给 ch */ putchar(ch);putchar(n); putchar(getchar(); /* 输入一个字符并输出 */ putchar(n); 程序运行情况如下： Please input two characters: ab a b 1 getchar() 函数的格式： getchar(); 2 getchar() 函数的作用：从系统隐含的输入设备（如键盘）输入一个字符。另外，从功能角度来

26、看， scanf() 函数可以完全代替 getchar() 函数。 （ 1 ） getchar() 函数只能用于单个字符的输入，一次输入一个字符。 （ 2 ）程序中要使用 getchar() 函数，必须在程序（或文件）的开头加上编译预处理命令： #include stdio.h“ top 3.4 顺序结构程序设计 标签 - 顺序结构程序设计 1 在顺序结构程序中，各语句（或命令）是按照位置的先后次序，顺序执行的，且每个语句都会被执行到。 案例 3.10 输入任意三个整数，求它们的和及平均值。 /* 功能：设计一个顺序结构程序，求三个整数的和及平均值。 */ main() int num1,num2,num3,sum; float aver; printf(Please input three numbers:); scanf(%d,%d,%d,&num1,&num2,&num3);/* 输入三个整数 */ sum=num1+num2+num3; /* 求累计和 */ aver=sum/3.0; /* 求平均值 */ printf(num1=%d,num2=%d,num3=%dn,num1,num2,num3); printf(sum=%d,aver=% 7.2f n,sum,aver); 思考题 ：能否将 “aver=sum/3.0;” 中 “3.0” 改为 “3”