计算机C语言第三章控制结构

第三章控制结构

3.1C语言的基本语句

3.2数据的输入输出一

3.3基本控制结构与流程控制语句

3.4选择结构控制一

3.5Switch控制

3.6循环控制Illi

3.7辅助控制语句II

3.8程序设计举例

说明语句是对变量或被调函数的声明，不产生机

器指令，其作用是描述程序中被处理数据（变量或函

数）的名称和类型，供编译程序使用。说明语句可以

出现在程序中任何块（即函数或复合语句）的外面

（称为外部说明）或块中（称为局部说明）。

例：

inta;/*定义变量a为整型*/

floatz;/*定义变量n为浮点型*/

floatadd（floatx,floaty）;/*函数的声明*/

一般形式：

例：

x=10后面无分号，是赋值表达式，但不是语句

x=10;后面有分号，是赋值语句

国恒豆

一般形式:

C语言有丰富的标准函数库，可提供

各类函数供用户调用调用标准库函数可完

成预先设定好的操作.

-例如调用标准库函数求数学函数值：一

sin(x)、cos(x)、exp(x)(求ex)、

fabs(x)(求x的绝对值)、log(x).

调用标准库函数应注意：

(1)要在程序中包含相应的头文件。例如：

#include<stdio.h>

#include<math.h>

#include是编译预处理命令，其作用是将

某个已经存在的文件包含到程序中来。

(2)

有返回值的函数要作为表达式的一部分

例：Y=sin(1.7);

在表达式中调用函数，实际上是转去执行一段

预先设计好的程序，求出结果后返回调用点。

所以函数的值又叫函数的返回值。

无返回值的函数可作为语句调用。

例：printf("%d”，a);

调用它不是为了得到返回值(函数值)，

是为了完成某项任务。

一般形式为:

它在语法上占有一个简单语句的位置,

执行该语句不做任何操作。空语句常用于

循环语句中，构成空循环。

用一'对花括号｛｝将多条语句组合在一■起，在

语法上相当于一'条语占O

一般形式：一

注意：“｝”后不加分号

例：｛intx,a=3,b=5;

x=a;

a=b;

b=x;

｝

\\\\\!/i/国亘W

3.2数据的输入与输出

▲C语言无工/O语句，工/O操作由库函数实现

^#include<stdio.h>

▲本节主要介绍用于键盘输入和显示器输出的

输入/输出库函数

321字符数据的输入与输出函数

[■字符输出函数putchar。

原形：intputchar(int);

功能：在显示器上输出单个字符一

参数：可以是字符常量、字符型变量或整形

变量，即将一个整型数作为ASC工I编码输

出相应的字符。

返值：正常)为显示的代码值；出错)为

EOF(-l)

【例】输出单个字符。程序运行结果为:

#include<stdio.h>a

mainf)a

<inti=97;

charch='a'；

putchar(i);

putcharCXn1);

putchar(ch);

国恒豆

原形：intgetchar();

功能：从键盘上输入一个字符，它每被调用一次，

就从标准输入设备上取一个字符，

返值：正常，返回读取的代码值；出错，返回EOF(-1)

通常把输入的字符赋予一个字符变量，构成赋值

语句。

例：

charc;

c=getchar();

国应豆

【例3.2】输入单个字符。

#include<stdio.h>

main()

<intch;

ch=getchar();

putchar(ch);

\—―—I程序运行结果如下：

a/

a

\\\\\\///W回

322格式输出函数

1.格式输出函数printf（）

原形：intprintf（“格式控制字符串”，输出项列表）

功能：按指定格式向显示器输出数据

返值：正常，返回输出字节数；出错，返回EOF（・：l）

2.格式控制字符串

包含两种信息

A格式说明：用于指定输出格式

%[flags][width][.prec][F|N|H|L][type]

标志输出最小宽度精度长度类型

＞普通字符或转义序列：原样输出

3.输出项表列：要输出的数据（可以没有，多个时以

分隔）

例：

输出结果:

inti=97;

i=97,a

printf("i=0/odf°/oc\n'\i,i);

两个输出项都是变量i,但以不同的格式输出,

一'个是输出的整型数,一个输出的是字符a.其

格式是由，%d与%c控制的.

FKI回

格式说明：用于指定输出格式

%[flags][width][.prec][F|N|H|L][type

标志输出最小宽度精度长度类型

Flags：标志字符。

常用的有：_

-：为左对齐，否则右对齐

+：正数输出十,负数输出-

_空格：正数输出空格，负数输出・!

Width：宽度指示符。用十进制数来设置输出值的最

少输出个数，少则左补空格，多则按实际输出。

而r<-iF^~Irm

格式说明：用于指定输出格式

%[flags][width][.prec][F|N|H|L][type

标志输出最小宽度精度长度类型

.prec：精度指示符。用小数点加十进制正整数构

成，用来限制输出数的精度。对实数，指定小数点

后位数（四舍五入）;对字符串指定实际输出位数

[F|N|h|L]:长度修饰符

Ff远程指针地址Nf近程指针地址

hf短整数据的值Lf长整（双精度）数据的值

荷r<_iFKIrm

[type]:格式字符

d以带符号的十进制形式输出整数（正数不输出符号）

O以8进制无符号形式输出整数（不输出前导符O）

x(X)以16进制无符号形式输出整数（不输出前导符Ox）

u以无符号10进制形式输出整数

c以字符形式输出一个字符

s输出字符串

f以小数形式输出单、双精度数，隐含输出6位小数

e(E)以标准指数形式输出单、双精度数，小数位数为6位

g(G)选用或%）e格式中输出宽度较短的一种格式

%百分号

说明：

格式字符与输出项个数应相同，按先后顺序一一对应

输出转换:格式字符与输出项类型不一致，自动按指定格式输出

例inta=1234;

float4123.456;

charch=H;

printf(“％8d,%2d\n",a,a);

printf("％f,%8f,%8.lf,%.2f,%.2e\n”,fXf£f);

printf("%3c\n\ch);

运行1234,1234

结果：123.456000,123.456000,123.5J23.4691.23e+02

a

国国

■【例3.3]printf函数的使用。

/*源程序名：CH0303.C*/

#include<stdio.h>

■/*01*/main()

■/*02*/{

■/*03*/inta=15;

■/*04*/floatb=123.1234567;

■/*05*/doublec=12345678.1234567;

■/*06*/chard=,p,;

,,

■/*07*/printf("a=%df%5df%of%x\nfarafafa);

,,,,

■/*08*/printf(b=%f/%lfr%5.4lff%e\nfb/bfbrb);

，

■/*09*/printfCc=%lfz%fz%8.4lf\n"zczc/c);

,,

■/*10*/printf("d=%c/%8c\n/dzd);

卜=15-15」？，£

J)=123.123459.123.123459.123.1235.1.231235e+002

c=12345678.123457,12345678.12345?.12345678.1235

H=P.P

国应豆

3.2.3格式输入函数

1.格式输入函数scanf()

一般形式：scanf("格式控制字符串"，地址表列)

功能：按指定格式从键盘读入数据，存入地址表指

定的存储单元中，并按回车键结束

返值：正常，返回输入数据个数

地址列表：变量的地址，常用取地址运算符&——

例：scanf(“％d%d%f\&a,&b,&c);

控制字符串说明了需输入数据的类型，两个整型数和一个

实型数。

&a,&b和&c是变量a,b和c的地址。

2.格式控制字符串

%[*][width][F|N][h|L]type

输入赋值抑制字符，输入数据但不赋值一

例：scanfC'%d%>*d%>d”,&a,&b);

当输入为：567时，把5赋予a,6被跳过,

7赋予b。

国应豆

%[*]|[width][F|N][h|L]type

输入赋值抑制字符，输入数据但不赋值

宽度指示符，表示最多可输入的字符个数。

EE豆

%[*][width][F|N][h|L]type

输入赋值抑制字符，输入数据但不赋值

宽度指示符，表示最多可输入的字符个数。

地址大小修饰符。F^farNfnear

%[*][width][F|N][h|L]type

输入赋值抑制字符，输入数据但不赋值

宽度指示符，表示最多可输入的字符个数。

地址大小修饰符。F^farN-^near

输入数据类型。hl短整型，长整或双精度

\\晶国怎回

%[*][width][F|N][h|L]1type

type是必须的，表示输入后转换的数据类型。

d(D)十进制整数

0(0)八进制整数

x(X)十六进制整数

i(I)自动根据数头分辨十、八、十六进制

u(U)无符号十进制整数［_1匚―L~j—

c单个字符

s字符串

f(e,g,G)实数

n不输入数据，将已读入的字符输送到对应的地址中

%百分号

说明：

(工)scanf函数中没有精度控制，如：

scanfC'%S.Zf'^&a);是非法的。

(2)scanf的格式控制字符串中普通字符是不显示的，

而是规定了输入时必须输入的字符。

(3)输入分隔符的指定

•一般以空格、TAB或回车键作为分隔符

•其它字符做分隔符：格式串中两个格式符间

字符

u9

例scanf(a=%d9b=%d5c=%d\&a9&b9&c);

输入a=12,b=249c=36J

国国

例：输入圆的半径，输出圆的周长和面积。

分析：

L定义实型变量r、1、s用于存放半径、周长、面

—积；

2.调用输入函数，输入r：一

3.分别利用周长公式和面积公式求出1、s；-

4.调用输出函数输出1、So

EE豆

程序：

#include<stdio.h>

main()

(

float咽s;

scanf(n%f;&r);

l=2*3.14159*r;

s=3.14159*r*r;

printf(u\nl=%8.4f\l);/*周长占8个字符宽，4位小数*/

printf(u\ns=%8.4f\s);/*面积占8个字符宽，4位小数*/

宜国应亘

例：从键盘输入一个小写字母，用大写形式输出

该字母。

分析：

1.输入小写字母存入变量a；

2.转换成大写a=a-32；

3输出a

EE豆

程序:

#include<stdio.h>

main。

<

chara;

printf(lvInputalowercaseletter:11

a=getchar();

a=a-32;

printf(,l(¥bc\rT,a);

}

3.3基本控制结构与流程控制语句

3.3.1三种基本结构

•结构化程序设计

■基本思想：任何程序都可以用三种基

本结构表示，限制使用无条件转移语

句（goto）

■结构化程序：由三种基本结构反复嵌

套箱成的程序叫~

■优点：结构清晰，易读，提高程序设

计质量和薮率

3.4选择结构控制

问题提出:解题的步骤:

回r<-iFKIrm

3.4.1if语句

if语句有三种形式：单分支选择if语句、

双分支选择if语句、多分支选择if语句。

1.单分支选择if语句

if（表达式）语句

【例3.5】求两个数中的较大值。

输入两个数a,b。把a先赋予变量max,再用if

语句判别max和b的大小，如max小于b,则把b赋

予max。因此max中总是大数，最后输出max的

值。

#include<stdio.h>

main()

inta,bfmax;

printf("\ninputtwonumbers:");

scanf('%d/cT,&a,&b);

max=a;

if(max<b)max=b;

<

printf("max=Vbd"zmax);

}

思考：如何用条件表达式来解决此问题?

EE豆

2.双分支if语句

if（表达式）

语句1;

else

语句2;

控制流程:

■【例3.6】求两个数中的最大值。

■程序的功能是输入两个数a,b。用if语句判别a和

b的大小，如a大于b,则输出a。否则把b输出。

#include<stdio.h>

main()

<

intafb;

printf("\ninputtwonumbers:

scanf(“d%ci”,&a,&b);

if(a>b)

printf(,,max=<%)d\n,,,a);

else

printf("max=<Vbd\n",b);

}

\\\\\/I//回

3■多分支选择结构

if（表达式1）

语句1;

elseif（表达式2）

语句2;

elseif（表达式3）

语句3;

■■■

elseif（表达式m）

语句m;

else

语句

n;II

仲，向rwi

例4・3:计算分段函数。r

JV<1

面ran

#include<stdio.h>

main()

{floatx,y;

printf(nenterx:n);

scanf(n%f

if(x<=l)y=x+5;

elseif(x<=10)y=2*x;

elsey=3/(x-10);

n!

printf(x=%.2f9y=%.2^n\x9y);

)

合国应豆

・说明：

♦if后面的表达式类型任意

♦语句可以是复合语句

♦if(x)oif(x!=O)

if(!x)=if(x=O)

rg小考虑下面程序的输出结果：

#include<stdio.h>

main()

{intx,y;

scanf(“％d,%d”,&x,&y);

if(x>y)q

{x=y;y=x;}

else

{x++;y++;}

printff6%d,%d\n”,x,y);

EE豆

3.4.2if语句的嵌套

当if语句中的执行语句又是if语句

时，则构成了if语句嵌套的情形。

例如：

EE豆

例输入两数并判断其大小关系

^include<stdio.h>

main()

{intx,y;运行Enterintegerx,y:12,23」

printf(nEnterintegerx，y:");X<Y

scanf("%d，％d”，&x，&y);Enterintegerx,y:12,6J

X>Y

if(x!=y)Enterintegerx,y:12,12J

Hn

if(x>y)printf(X>Y\n);X==Y

elseprintf(nX<Y\nn);

else

printffX==Y\n")；

说明：

if〜else配对原则：缺省｛｝时，else总

是和它上面离它最近的未配对的if配对

「if(……)

「if(……)

rif(・・・・・・)

lelse......

Ielse......

else......

国恒豆

例:if(a==b)

y^-4f(b=c)

(printff'a==b==c'');

else

|printff'a!=b'”

修改：if(a==b)

{if(b=c)

printffE==b==c'');

)

else

printf("a!=b")；

实现if〜else正确配对方法：加{}

向国白豆

J考虑下面程序输出结果:

main()

{intx=100，a=10，b=20;

intvl=5，v2=0;

if(a<b)

if(b!=15)

结果：

if(!vl)-1

x=l;

else

if(v2)x=10;

x=-l;

printf(“％d”，x);

国恒豆

3.5多分支选择根据表达式的不同值

,选择不同的程序分

1、语句形式支，又称开关语句。

switch

节

数值型

case常或

case常字符型

case常量表达二

常量表达式的值必须

case常量表迅互不相同，否则执行

[default:语句]时将出现矛盾，即同

一■个开关值，将对应

多种执行方案。

例4-4：假设用0、1、2.....6分别表示星期日、星期

一......星期六。现输入一个数字，输出对应的星期几

的英文单词。如果输入3,输出“Wednesday”。

#include<stdio.h>

程序运行情况如下:

voidmain()

{intn;3/

scanf(n%dn,&n);

Wednesday

switch(n)

{case0:printf(nSunday\nn);Thursday

case1:printf(nMonday\nH);

Friday

case2:printf(nTuesday\nn);

case3:printf(uWednesday\nn);Saturday

case4:printf(nThursday\nn);

error

case5:printf(nFriday\nH);

case6:printf(HSaturday\nu);

default:printf(nErrorn);

耳W

在“switch”语句中，“case常量表达式”只

相当于一个语句标号，表达式的值和某标号相

等则转向该标号执行，但不能在执行完该标号

的语句后自动跳出整个switch语句，因此会

继续执行所有后面语句的情况。

为此，C语言提供了一种break语句，其功能是

可以跳出它所在的switch语句。

国应豆

程序运行情况如下:

将上面的例4-4修改如下：

3/

#includeustdio.hn

Wednesday

voidmain()

{intn;

scanf(n%dn,&n);

switch(n)

{case0:printf(nSunday\nu);break;

case1:printf(nMonday\nu);break;

case2:printf(nTuesday\nn);break;

case3:printf(nWednesday\nu);break;

case4:printf(nThursday\nn);break;

case5:printf(MFriday\nM;break;

case6:printf(nSaturday\nn);break;

default:printf(uErroru);

}

直国w

说明：

(工)在case后的各常量表达式的值不能相同，否

则会出现错误。

(2)多个case语句可以共用一组执行语句。

switch(grade)

{case'A':

case'B':

case!C!:printf(ngrade>=60\nn);break;

default:printf(1!grade<60n);

)

⑶各case和default子句的先后顺序可以变动,

而不会影响程序执行结果。

(4)default语句可以省略不用。

(5)switch语句可以嵌套，break语句只跳出它所

在的switch语句。

眄voidmain()

{intx=l,y=0,a=0,b=0;

switch(x)

{case1:

switch(y)

{case0:a++;break;运行结果：a=2,b=l

case1:b++;break;

)

case2:a++;b++;break;

case3:a++;b++;

)

printf("\na=%d,b=%d",a,b);

回国回亘

例4-5根据输入的学生成绩判断等级。

fE0<score<60

口60<score<70

等级|C

70<score<80

B80<score<90

A90<score<100

回国回亘

scorescore/10

使用

0,123,4,5

0——59switch

解

的

题

60——69

关

键

，

70——79分

过

通

到

找

80——89析

式

达

90——1009,10表

问

将

default，

成

题

分

情

几

种

况

0

#include<stdio.h>case4:

main()case5:y='E';break;

case6:y=vD)break;

intx;case7:y=,C,;break;

chary;case8:y=B;break;

printfCAnx:");case9:

scanf(”W,&x);case10:y=,A,;break;

switch(x/10){default:y='

case0:1——-4-——[-

}

case1:if(y=='')printf("Scoreerror!");

case2:elseprintf(",Grade=%c,,,y);

case3:)

EE豆

switch^Uelse-ifW比较

■else-i£比switch的条件控制更强大一'些

•else-i£可以依照各种逻辑运算的结果进行流程控制

•switch只能进行==判断，并且只能是整数判断

■switch，匕else-if更清晰

■两者都要尽量避免用得过多、过长，尤其不要嵌

套得太多

•它们大大增加程序的分支，使逻辑关系显得混乱，不

易维护，易出错

3.6循环控制

C语言有while、do-while、和for语句三种循

环结构语句。

3.6.1while语句

执行流程:

一般形式：

while（表达式）

循环体语句；

特点：先判断表达式，

后执行循环体

如果表达式的值一开始就为0,

则语句一次也会被不执行。

100

例用while循环求£n

n=1

回国回亘

程序运行结果为：5050

*ch5_2.c*/

finclude<stdio.h>循环条件

ain()

{inti，sum=O;

循环初值-i=l;

while(^=100

=sum+i;

循环变量增值循环终值

}、

printf(n%dn,sum);

)循环体

EE豆

例显示1〜10的平方

/*ch5_21.c*/运行结果：

^include<stdio.h>1*1=1

2*2=4

main()

3*3=9

{inti=1;4*4=16

while(i<=10)5*5=25

{printf("%d*%d=%d\n"，i，i，i*i);6*6=36

i++；7*7=49

8*8=64

9*9=81

10*10=100

国应豆

3.6.2do-while语句

一般形式：执行流程:

do

循环体语句；

while（表达式）；

特点：先执行循环体,

后判断表达式

至少执行一次循环体

100

例用do〜while循环求£n

n二1

3.6.3for语句

for语句是C语言中最有特色的语句，使用更灵

活，功能比while循环更强。

一般形式：

for（［表达式］］;［表达式2］;［表达式31）

循环体语句

国回豆

Ofor语句一般应用形式:

for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量增值）

（

循环体语句；

}

100

例用for循环求工匕

〃=1______

^include<stdio.h>

main()

{inti9sum=0;

for(i=1;i<=100;i++)

sum+=i;

printf(n%d,\sum);

for语句控制流程如图求解农达式I

表达式2

例如：

for(i=l;i<=100;i++)

sum=sum+i;

先给i赋初值1,判断i是否

求解衣达式3

小于等于100,若是则执

行语句，之后值增加1。再

重新判断，直到条件为假,IbriA句的卜

即i>100时，结束循环。

而E,自rwi

（1）for循环中的“表达式1（循环变量赋初

值）”、“表达式2（循环条件）"和“表达式3（循

环变量增量）”都是选择项，即可以缺省，但

不能缺省。

（2）省略了，，表达式1（循环变量赋初值）”，

表示不对循环控制变量赋初值。

（3）省略了“表达式2（循环条件）、则不做其

它处理时便成为死循环。

（4）省略了“表达式3（循环变量增量）”，则不

对循环控制变量进行操作，这时可在语句体中加

入修改循环控制变量的语句。

国恒豆

逗号表达式

逗号运算符的主要应用就在for语句中。for语句中的表达

式1和表达式3可以是逗号表达式，特别是有两个循环变量参

与对循环的控制时。表达式1和表达式3为逗号表达式，将使程

序显得非常清晰。

例:for(i=l,j=10;i<=j;i++,j-)

EE豆

例:求1/100+2/99+-.+1

floats=0.0;

for(i=l,j=100;i<=j;i++,j—)

s=s+i/j;

mBZ12S回

选择三种循环的一般思路

-如果循环次数已知，用for

■如果循环次数未知，用while一

■如果循环体至少要执行一次，用do-while

SUFE回

3.6.4循环嵌套

■在循环体语句中又包含有另一1个完整的循

环结构的形式，称为循环的嵌套。嵌套在

循环体内的循环体称为内循环,外面的循

环体称为外循环。如果内循环体中又有嵌

套的循环语句。则构成多重循环。

■While、do-while、for三种循环都可以互

相嵌套。

执行语句段：

fdr(i=0;i<6;i++)

for(j=0;j<6;j++)printfCc%3d%3d”,i，j);

putchar('\n');

输出结果:000102030405

101112131415

202122232425

303132333435

404142434445

505152535455

回国回亘

循环嵌套举例

问题:输出图形

*

**

***

****

EE豆

分析：一共5行，每行的inti,j;

数目与行号相同

for(i=1;i<=5;i++)

算法：行用i表示，{for0=1；j<=i；j++)

for(i=l;i<=5;i++)putcharC*1);

(输出i个田

printf("\n");

}

}

国恒豆

3.7辅助控制语句

3.7.1break语句

■功能：在循环语句和switch语句中，终止并

跳出循环体或开关体

■说明：

•break只能终止并跳出最近一层的结构

•break不能用于循环语句和switch语

句之外的任何其它语句之中

例break举例：输出圆面积，面积大于100时停止

^include<stdio.h>

^definePI3.14159

mainQ

intr;

floatarea;

for(r=l;r<=10;r++)

{area=PI*r*r;

if(area>100)

break;

nn

printf(r=%d9area=%.2f\n9r9area);

E/扇rwi

3.7辅助控制语句

3.7.2continue语句

语句形式为：continue;

■功能：结束本次循环，跳过循环体中

尚未执行的语句，进行下一次是否执

行循环体的判断

■仅用于循环语句中

例求输入的十个整数中正数的个数及其平均值

include<stdio.h>

ain()

{inti，num=O，a;

floatsum=0;

for(i=0;i<10;i++)

{scanf("％d\&a);

if(a<=0)continue;

num++;

sum+=a;

nn

printf(%dplusinteger'ssum:%6.0f\n9num9sum);

print"Meanvalue:%6.2f\n”，sum/num);

向回

3.7.3非结构化语句之goto

goto被称为无条件转移语句。

goto标号;

它最大的好处就是可以一下子跳出多重循环,

而break却不能做到这点。

3.8程序设计举例

典型例题分析

1.“累加”类型问题。

例：求累加和1+2+3+…+100

基本方法：

两个变量：累加和，当前项

(1)先给累加和赋初值(一般为0);

(2)用循环语句实现累加；

for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变)

若循环次数不确定可用while或do-while循环语句

(3)循环体语句的设计。

累加和当前值=累加器原值+当前项；

rw-i亘EE豆

参考程序：思考

求偶数和

#include<stdio.h>2+4+6+...+100

main()

{intk,s;

s=0;---------►累加器赋初值

for(k=l;k<=100;k++)

s=s+k;----------►累加

printf(ns=%ld''⑼；

回国回亘

71111一

例用一P1——+———+.........公式求不的近似值，直到

4357

最后一项的绝对值小于10一6为止

累加问题：pi存放累加和，初值为0

一t存放当前项，初值为1—

循环控制：while(fabs(t)>1e-6)

——-----L循环累加：pi=pi+t-------------------------

t=s/n

\S初值为1每次S=-S

n初值为1每次n=n+2

而r<-i/i7>-|国

#include<math.h>while(fabs(t)>le-6)

#include<stdio.h>{

main()pi=pi+t;

(s=-s;

ints;n=n+2;

floatn,t,pi;t=s/n;

t=1;pi=O;s=1;n=1;

printf("\nPI=%r,pi*4);

)