第3章 最简单的C程序设计 3.1 顺序程序设计举例 3.2 数据的表现形式及其运算 3.3 C语句 3.4 数据的输入输出
3.1顺序程序设计举例 例3.1 有人用温度计测量出用华氏法表示的温度(如 F,今要求把它转换为以摄氏法表示的温度(如 C) 。 解题思路:找到二者间的转换公式 f代表华氏温度,c代表摄氏温度
3.1顺序程序设计举例 例3.1 有人用温度计测量出用华氏法表示的温度(如 F,今要求把它转换为以摄氏法表示的温度(如 C) 。 算法: N-S图
3.1顺序程序设计举例 #include <stdio.h> int main ( ) { float f,c; f=64.0; printf("f=%f\nc=%f\n",f,c); return 0; } 定义f和c为单精度浮点型变量 指定f的值 计算c的值 输出f和c的值
3.1顺序程序设计举例 例3.2 计算存款利息。有1000元,想存一年。有三种方法可选: (1)活期,年利率为r1 请分别计算出一年后按三种方法所得到的本息和。
3.1顺序程序设计举例 解题思路:确定计算本息和的公式。 从数学知识可知:若存款额为p0,则: 活期存款一年后本息和为: p1=p0(1+r1) 一年期定期存款,一年后本息和为: p2=p0(1+r2) 两次半年定期存款,一年后本息和为:
3.1顺序程序设计举例 算法: 输入p0,r1,r2,r3的值 计算p1=p0(1+r1) 计算p2=p0(1+r2) 输出p1,p2,p3
3.1顺序程序设计举例 #include <stdio.h> 定义变量同时赋予初值 int main ( ) {float p0=1000, r1=0.0036,r2=0.0225, r3=0.0198, p1, p2, p3; p1 = p0 * (1 + r1); p2 = p0 * (1 + r2); p3 = p0 * (1 + r3/2) * (1 + r3/2); printf(”%f\n%f\n%f\n”,p1, p2, p3); return 0; } 定义变量同时赋予初值
3.2 数据的表现形式及其运算 3.2.1 常量和变量 3.2.2 数据类型 3.2.3 整型数据 3.2.4 字符型数据 3.2.5 浮点型数据 3.2.6 怎样确定常量的类型 3.2.7 运算符和表达式
3.2.1 常量和变量 1.常量:在程序运行过程中,其值不能被改变的量 整型常量:如1000,12345,0,-345 实型常量 十进制小数形式:如0.34 -56.79 0.0 指数形式:如12.34e3 (代表12.34103) 字符常量:如’?’ 转义字符:如’\n’ 字符串常量:如”boy” 符号常量:#define PI 3.1416
3.2.1 常量和变量 2. 变量:在程序运行期间,变量的值是可以改变的 变量必须先定义,后使用 定义变量时指定该变量的名字和类型 变量名和变量值是两个不同的概念 变量名实际上是以一个名字代表的一个存储地址 从变量中取值,实际上是通过变量名找到相应的内存地址,从该存储单元中读取数据
3.2.1 常量和变量 3.常变量:const int a=3; 4.标识符:一个对象的名字 大小写字母是不同的字符 C语言规定标识符只能由字母、数字和下划线3种字符组成,且第一个字符必须为字母或下划线 合法的标识符:如sum,average, _total, Class, day, BASIC, li_ling 不合法的标识符:M.D.John,¥123,#33,3D64,a>b 大小写字母是不同的字符
3.2.2 数据类型 所谓类型,就是对数据分配存储单元的安排,包括存储单元的长度(占多少字节)以及数据的存储形式 不同的类型分配不同的长度和存储形式
3.2.2 数据类型 C语言允许使用的数据类型: 基本类型 整型类型 基本整型 短整型 浮点类型 长整型 单精度浮点型 双长整型 字符型 布尔型 浮点类型 单精度浮点型 双精度浮点型 复数浮点型
3.2.2 数据类型 C语言允许使用的数据类型: 基本类型 枚举类型 空类型 派生类型 算术类型 指针类型 数组类型 结构体类型 共用体类型 函数类型 算术类型 纯量类型
3.2.3 整型数据 1. 整型数据的分类 最基本的整型类型 基本整型(int型):占2个或4个字节 短整型(short int):VC++6.0中占2个字节 长整型(long int):VC++6.0中占4个字节 双长整型(long long int):C99新增的
3.2.3 整型数据 1. 整型数据的分类 2. 整型变量的符号属性 整型变量的值的范围包括负数到正数 可以将变量定义为“无符号”类型 扩充的整形类型:
3.2.3 整型数据 扩充的整型类型: 有符号基本整型 [signed] int; 无符号基本整型 unsigned int; 有符号短整型 [signed] short [int]; 无符号短整型 unsigned short [int]; 有符号长整型 [signed] long [int]; 无符号长整型 unsigned long [int] 有符号双长整型 [signed] long long [int]; 无符号双长整型 unsigned long long [int]
3.2.4 字符型数据 字符是按其代码(整数)形式存储的 C99把字符型数据作为整数类型的一种 字符型数据在使用上有自己的特点
3.2.4 字符型数据 1.字符与字符代码 大多数系统采用ASCII字符集 字母:A ~Z,a ~z 数字:0~9 专门符号:29个:! ” # & ‘ ( ) *等 空格符:空格、水平制表符、换行等 不能显示的字符:空(null)字符(以‘\0’表示)、警告(以‘\a’表示)、退格(以‘\b’表示)、回车(以‘\r’表示)等
3.2.4 字符型数据 字符’1’和整数1是不同的概念: 字符’1’只是代表一个形状为’1’的符号,在需要时按原样输出,在内存中以ASCII码形式存储,占1个字节 整数1是以整数存储方式(二进制补码方式)存储的,占2个或4个字节 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3.2.4 字符型数据 2.字符变量 用类型符char定义字符变量 char c = ’?’; 系统把“?”的ASCII代码63赋给变量c printf(”%d %c\n”,c,c); 输出结果是: 63 ?
3.2.5 浮点型数据 浮点型数据是用来表示具有小数点的实数 float型(单精度浮点型) 编译系统为float型变量分配4个字节 数值以规范化的二进制数指数形式存放 参见主教材图3.11
3.2.5 浮点型数据 浮点型数据是用来表示具有小数点的实数 float型(单精度浮点型) double型(双精度浮点型) 15位有效数字 long double(长双精度)型
3.2.6 怎样确定常量的类型 字符常量:由单撇号括起来的单个字符或转义字符 整型常量:不带小数点的数值 系统根据数值的大小确定int型还是long型等 浮点型常量:凡以小数形式或指数形式出现的实数 C编译系统把浮点型常量都按双精度处理 分配8个字节
3.2.7 运算符和表达式 1.基本的算术运算符: + :正号运算符(单目运算符) - :负号运算符(单目运算符) * :乘法运算符 + :正号运算符(单目运算符) - :负号运算符(单目运算符) * :乘法运算符 / :除法运算符 % :求余运算符 + :加法运算符 - :减法运算符
3.2.7 运算符和表达式 说明 两个整数相除的结果为整数 如5/3的结果值为1,舍去小数部分 如果除数或被除数中有一个为负值,舍入方向不固定。例如,-5/3,有的系统中得到的结果为-1,在有的系统中则得到结果为-2 VC++采取“向零取整”的方法 如5/3=1,-5/3=-1,取整后向零靠拢 % 运算符要求参加运算的运算对象(即操作数)为整数,结果也是整数。如8%3,结果为2
3.2.7 运算符和表达式 2. 自增、自减运算符: 作用是使变量的值1或减1 ++i,--i:在使用i之前,先使i的值加(减)1
3.2.7 运算符和表达式 3. 算术表达式和运算符的优先级与结合性: 用算术运算符和括号将运算对象(也称操作数)连接起来的、符合C语法规则的式子,称为C算术表达式 运算对象包括常量、变量、函数等 C语言规定了运算符的优先级和结合性
3.2.7 运算符和表达式 4.不同类型数据间的混合运算: +、-、*、/ 运算的两个数中有一个数为float或double型,结果是double型。系统将float型数据都先转换为double型,然后进行运算 (2) 如果int型与float或double型数据进行运算,先把int型和float型数据转换为double型,然后进行运算,结果是double型 (3)字符型数据与整型数据进行运算,就是把字符的ASCII代码与整型数据进行运算
3.2.7 运算符和表达式 例3.3 给定一个大写字母,要求用小写字母输出。 解题思路: 关键是找到大、小写字母间的内在联系 同一个字母,用小写表示的字符的ASCII代码比用大写表示的字符的ASCII代码大32
3.2.7 运算符和表达式 #include <stdio.h> int main ( ) { char c1,c2; c1=’A’; c2=c1+32; printf("%c\n",c2); printf(”%d\n”,c2); return 0; } 将字符‘A’的ASCII代码65放到c1中 将65+32的结果放到c2中 用字符形式输出 用十进制形式输出
3.2.7 运算符和表达式 5. 强制类型转换运算符 有两种类型转换 强制类型转换运算符的一般形式为 (类型名)(表达式) (double)a (将a转换成double类型) (int) (x+y) (将x+y的值转换成int型) (float)(5%3)(将5%3的值转换成float型) 有两种类型转换 系统自动进行的类型转换 强制类型转换
3.2.7 运算符和表达式 6.C运算符 (1) 算术运算符 (+ - * / % ++ --) (1) 算术运算符 (+ - * / % ++ --) (2) 关系运算符 (> < == >= <= !=) (3) 逻辑运算符 (!&& ||) (4) 位运算符 (<< >> ~ | ∧ &) (5) 赋值运算符 (=及其扩展赋值运算符) (6) 条件运算符 (?:)
3.2.7 运算符和表达式 6.C运算符 (7) 逗号运算符 (,) (8) 指针运算符 (*和&) (7) 逗号运算符 (,) (8) 指针运算符 (*和&) (9) 求字节数运算符 (sizeof) (10) 强制类型转换运算符 ( (类型) ) (11) 成员运算符 (.->) (12) 下标运算符 ([ ]) (13) 其他 (如函数调用运算符())
3.3 C语句 3.3.1 C语句的作用和分类 3.3.2 最基本的语句----赋值语句
3.3.1 C语句的作用和分类 C语句分为以下5类: (1) 控制语句: if、switch、for、while、do…while、continue、break、return、goto等 (2) 函数调用语句 (3) 表达式语句 (4) 空语句 (5) 复合语句
3.3.2 最基本的语句----赋值语句 在C程序中,最常用的语句是: 赋值语句 输入输出语句 其中最基本的是赋值语句
3.3.2 最基本的语句----赋值语句 例3.4 给出三角形的三边长,求三角形面积。
3.3.2 最基本的语句----赋值语句 解题思路:假设给定的三个边符合构成三角形的条件 关键是找到求三角形面积的公式 公式为: 其中s=(a+b+c)/2
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) { double a,b,c,s,area; a=3.67; b=5.43; c=6.21; s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); printf("a=%f\tb=%f\t%f\n",a,b,c); printf("area=%f\n",area); return 0; } 对边长a、b、c赋值 计算area 计算s
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) { double a,b,c,s,area; a=3.67; b=5.43; c=6.21; s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); printf("a=%f\tb=%f\t%f\n",a,b,c); printf("area=%f\n",area); return 0; } 调用数学函数加此行 数学函数,计算平方根
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) { double a,b,c,s,area; a=3.67; b=5.43; c=6.21; s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); printf("a=%f\tb=%f\t%f\n",a,b,c); printf("area=%f\n",area); return 0; } 调用数学函数加此行 转义字符,使输出位置跳到下一个tab位置
归纳总结: 1.赋值运算符 “=”是赋值运算符 作用是将一个数据赋给一个变量 也可以将一个表达式的值赋给一个变量
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 在赋值符“=”之前加上其他运算符,可以构成复合的运算符 a+=3 等价于 a=a+3
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 3.赋值表达式 一般形式为: 变量 赋值运算符 表达式 对赋值表达式求解的过程: 变量 赋值运算符 表达式 对赋值表达式求解的过程: 求赋值运算符右侧的“表达式”的值 赋给赋值运算符左侧的变量
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 3.赋值表达式 赋值表达式“a=3*5”的值为15,对表达式求解后,变量a的值和表达式的值都是15 “a=(b=5)”和“a=b=5”等价 “a=b”和“b=a”含义不同
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 3.赋值表达式 4.赋值过程中的类型转换 两侧类型一致时,直接赋值 两侧类型不一致,但都是算术类型时,自动将右侧的类型转换为左侧类型后赋值 定义变量时要防止数据溢出
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 3.赋值表达式 4.赋值过程中的类型转换 5.赋值表达式和赋值语句 赋值表达式的末尾没有分号,而赋值语句有分号 一个表达式可以包含赋值表达式,但决不能包含赋值语句
归纳总结: 1.赋值运算符 2.复合的赋值运算符 3.赋值表达式 4.赋值过程中的类型转换 5.赋值表达式和赋值语句 6.变量赋初值 int a=3,b=3,c; int a=3; 相当于 int a; a=3;
3.4 数据的输入输出 3.4.1 输入输出举例 3.4.2 有关数据输入输出的概念 3.4.3 用printf函数输出数据 3.4.4 用scanf函数输入数据 3.4.5 字符数据的输入输出
3.4.1 输入输出举例 例3.5 求 方程的根。a、b、c由键盘输入 设 >0
3.4.1 输入输出举例 解题思路:首先要知道求方程式的根的方法。 由数学知识已知:如果 ≥0,则一元二次方程有两个实根: 若记
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) {double a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("x1=%7.2f\nx2=%7.2f\n",x1,x2); return 0; } 程序中调用数学函数sqrt 输入a,b,c的值
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) {double a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("x1=%7.2f\nx2=%7.2f\n",x1,x2); return 0; } 输入的是双精度型实数
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) {double a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("x1=%7.2f\nx2=%7.2f\n",x1,x2); return 0; } 自动转成实数后赋给a,b,c 要求输入3个实数
#include <stdio.h> #include <math.h> int main ( ) {double a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf("%lf%lf%lf",&a,&b,&c); disc=b*b-4*a*c; p=-b/(2.0*a); q=sqrt(disc)/(2.0*a); x1=p+q; x2=p-q; printf("x1=%7.2f\nx2=%7.2f\n",x1,x2); return 0; } 输出数据占7列,其中小数占2列
3.4.2 有关数据输入输出的概念 几乎每一个C程序都包含输入输出 输入输出是程序中最基本的操作之一
3.4.2 有关数据输入输出的概念 (1) 所谓输入输出是以计算机主机为主体而言的 从计算机向输出设备(如显示器、打印机等)输出数据称为输出 从输入设备(如键盘、磁盘、光盘、扫描仪等)向计算机输入数据称为输入
3.4.2 有关数据输入输出的概念 (2) C语言本身不提供输入输出语句 输入和输出操作是由C标准函数库中的函数来实现的 printf和scanf不是C语言的关键字,而只是库函数的名字 putchar、getchar、puts、gets
3.4.2 有关数据输入输出的概念 (3)在使用输入输出函数时,要在程序文件的开头用预编译指令 或 #include <stdio.h> 或 #include ″stdio.h″
3.4.3 用printf函数输出数据 在C程序中用来实现输出和输入的,主要是printf函数和scanf函数 这两个函数是格式输入输出函数 用这两个函数时,必须指定格式
printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 例如: printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 格式声明
printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 例如: printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 普通字符
printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 例如: printf(”i=%d,c=%c\n”,i,c); 可以是常量、变量或表达式
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 d格式符。用来输出一个有符号的十进制整数 可以在格式声明中指定输出数据的域宽 printf(”%5d%5d\n”,12,-345); %d输出int型数据 %ld输出long型数据
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 c格式符。用来输出一个字符 char ch=’a’; printf(”%c”,ch); 或 printf(”%5c”,ch); 输出字符:a
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 s格式符。用来输出一个字符串 printf(”%s”,”CHINA”);
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 f格式符。用来输出实数,以小数形式输出 ①不指定数据宽度和小数位数,用%f double a=1.0; printf(”%f\n”,a/3);
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 f格式符。用来输出实数,以小数形式输出 ② 指定数据宽度和小数位数。用%m.nf printf("%20.15f\n",1/3); printf("%.0f\n”,10000/3.0);
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 f格式符。用来输出实数,以小数形式输出 ② 指定数据宽度和小数位数。用%m.nf float a; a=10000/3.0; printf("%f\n",a);
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 f格式符。用来输出实数,以小数形式输出 ③ 输出的数据向左对齐,用%-m.nf
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 f格式符。用来输出实数,以小数形式输出 float型数据只能保证6位有效数字 double型数据能保证15位有效数字 计算机输出的数字不都是绝对精确有效的
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 e格式符。指定以指数形式输出实数 %e,VC++给出小数位数为6位 指数部分占5列 小数点前必须有而且只有1位非零数字 printf(”%e”,123.456); 输出:1.234560 e+002
3.4.3 用printf函数输出数据 2. 常用格式字符 e格式符。指定以指数形式输出实数 %m.ne
3.4.4 用scanf函数输入数据 1. scanf 函数的一般形式 scanf(格式控制,地址表列) 含义同printf函数
3.4.4 用scanf函数输入数据 1. scanf 函数的一般形式 scanf(格式控制,地址表列) 可以是变量的地址,或字符串的首地址
3.4.4 用scanf函数输入数据 2. scanf函数中的格式声明 与printf函数中的格式声明相似 以%开始,以一个格式字符结束,中间可以插入附加的字符 scanf("a=%f,b=%f,c=%f",&a,&b,&c);
3.4.4 用scanf函数输入数据 3.使用scanf函数时应注意的问题 scanf(”%f%f%f”,a,b,c); 错 对于 scanf("a=%f,b=%f,c=%f",&a,&b,&c); 1 3 2↙ 错 a=1,b=3,c=2↙ 对 a=1 b=3 c=2↙ 错
3.4.4 用scanf函数输入数据 3.使用scanf函数时应注意的问题 对于scanf(”%c%c%c”,&c1,&c2,&c3); abc↙ 对 a b c↙ 错 对于scanf(”%d%c%f”,&a,&b,&c); 若输入 1234a123o.26↙
3.4.4 用scanf函数输入数据 3.使用scanf函数时应注意的问题 对于scanf(”%c%c%c”,&c1,&c2,&c3); abc↙ 对 a b c↙ 错 对于scanf(”%d%c%f”,&a,&b,&c); 若输入 1234a123o.26↙
3.4.4 用scanf函数输入数据 3.使用scanf函数时应注意的问题 对于scanf(”%c%c%c”,&c1,&c2,&c3); abc↙ 对 a b c↙ 错 对于scanf(”%d%c%f”,&a,&b,&c); 若输入 1234a123o.26↙
3.4.5 字符数据的输入输出 1.用putchar函数输出一个字符 从计算机向显示器输出一个字符 putchar函数的一般形式为: putchar(c)
3.4.5 字符数据的输入输出 例3.8 先后输出BOY三个字符。 解题思路: 定义3个字符变量,分别赋以初值B、O、Y 用putchar函数输出这3个字符变量的值
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a='B',b='O',c='Y'; putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar ('\n'); return 0; } 向显示器输出字符B 向显示器输出换行符
3.4.5 字符数据的输入输出 改为int a=66,b=79,c=89; #include <stdio.h> int main ( ) { char a='B',b='O',c='Y'; putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar ('\n'); return 0; } 改为int a=66,b=79,c=89;
3.4.5 字符数据的输入输出 putchar(’\101’) (输出字符A) putchar(’\’’) (输出单撇号字符’)
3.4.5 字符数据的输入输出 2. 用getchar函数输入一个字符 向计算机输入一个字符 getchar函数的一般形式为:
3.4.5 字符数据的输入输出 例3.9 从键盘输入BOY三个字符,然后把它们输出到屏幕。 解题思路: 用3个getchar函数先后从键盘向计算机输入BOY三个字符 用putchar函数输出
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a,b,c; a=getchar(); b=getchar(); c=getchar(); putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('\n'); return 0; } 输入一个字符,送给变量a
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a,b,c; a=getchar(); b=getchar(); c=getchar(); putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('\n'); return 0; } putchar(getchar());
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a,b,c; a=getchar(); b=getchar(); c=getchar(); putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('\n'); return 0; } putchar(getchar()); putchar(getchar());
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a,b,c; a=getchar(); b=getchar(); c=getchar(); putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('\n'); return 0; } putchar(getchar()); putchar(getchar()); putchar(getchar());
3.4.5 字符数据的输入输出 #include <stdio.h> int main ( ) { char a,b,c; a=getchar(); b=getchar(); c=getchar(); putchar(a); putchar(b); putchar(c); putchar('\n'); return 0; } putchar(getchar()); putchar(getchar()); putchar(getchar());