Chap 2 用C语言编写程序 2.1 在屏幕上显示 Hello World! 2.2 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度

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1 Chap 2 用C语言编写程序 2.1 在屏幕上显示 Hello World! 2.2 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度
2.3 计算分段函数 2.4 输出华氏—摄氏温度转换表 2.5 生成乘方表与阶乘表

2 2.1 在屏幕上显示Hello World! 例2-1 在屏幕上显示一个短句: Hello World!

3 2.1 在屏幕上显示Hello World! 注释文本 主函数 /* 显示 Hello World! */
# include <stdio.h> int main(void) { printf(“Hello World! \n”); return 0; } 编译预处理命令 主函数 ; 语句结束符 输出函数 \n 换行符 1.任何程序都有主函数 2.程序由若干语句组成 3.语句由；结束

4 2.1 在屏幕上显示一些信息 例2-2 在屏幕上显示: Programming is fun!
2.1 在屏幕上显示一些信息 例2-2 在屏幕上显示: Programming is fun! And Programming in C is even more fun! # include <stdio.h> int main(void) { printf("Programming is fun! \n"); printf("And Programming in C is even more fun! \n"); return 0; } 注意 return 语句 携带执行结果 提前结束任务

5 2.2 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度 摄氏温度 C=(5/9)(F-32)

6 2.2.1 程序解析: C=(5/9)(F-32) 数据 数据类型 #include <stdio.h>
int main(void) { int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius); return 0; } 数据 常量：在程序运行过程中， 其值不能改变 变量：在程序运行过程中 其值可以改变 数据类型 常量：5 和 9是整型常量（整数） 变量：在定义时指定

7 变量的定义 变量定义的一般形式： 例如： 变量名字要合适 类型名 变量名表； int celsius, fahr; 定义整型变量
类型名 变量名表； 例如： int celsius, fahr; 定义整型变量 float x; 定义单精度浮点型变量 double area, length; 定义双精度浮点型变量 double型数据比float精度高，取值范围大

8 变量的定义 定义变量时要指定变量名和数据类型 变量名代表内存中的一个存储单元 该存储单元的大小由变量的数据类型决定 类型名 变量名表；
类型名 变量名表； int celsius, fahr; float x; double area, length; 变量名代表内存中的一个存储单元 存放该变量的值 该存储单元的大小由变量的数据类型决定

9 变量的定义与使用 #include <stdio.h> int main(void) { int celsius, fahr;
printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius); return 0; } 一个变量名只能定义一次 变量一般都定义在函数的开始 变量必须先定义，后使用 应该先赋值，后引用

10 2.2.3 算术运算和赋值运算 1、算术运算 fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9;
算术运算和赋值运算 fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 1、算术运算 双目算术运算符： * / % 算术表达式：用算术运算符将运算对象连接起来的符合C语言语法规则的式子 数学式：s(s-a)(s-b)(s-c) C表达式：s*(s-a)*(s-b)*(s-c) 数学式：(5/9)(F-32) C表达式：5 * (fahr - 32) / 9 _____________ Why Not: 5/9*(fahr-32)

11 算术运算 注意 / 整数除整数，得整数 % 针对整型数据 双目运算符两侧操作数的类型要相同 如：1/2 ＝ 0，9/4 ＝ 2
？5 * (fahr - 32) / 9 和 5 / 9 * (fahr - 32) 等价吗 % 针对整型数据 如： 5％6＝5，9％4＝1，100％4＝0 双目运算符两侧操作数的类型要相同

12 赋值运算 赋值运算符 = 赋值表达式：用 = 将一个变量和一个表达式连接起来的式子 例如： 变量 ＝ 表达式 fahr = 100;
赋值运算符 = 赋值表达式：用 = 将一个变量和一个表达式连接起来的式子 变量 ＝ 表达式 例如： fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 计算赋值运算符右侧表达式的值 将赋值运算符右侧表达式的值赋给左侧的变量 ＝的左边必须是一个变量

13 2.2.4 格式化输出函数printf 要输出的数据 用双引号括起来，表示输出的格式 数据输出：格式化输出函数 printf
#include <stdio.h> printf("Hello World! \n"); printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius); printf(格式控制字符串, 输出参数1, … , 输出参数n); 要输出的数据 用双引号括起来，表示输出的格式

14 printf－格式控制字符串 格式控制字符串： printf("Hello World! \n");
printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius); printf("Hi\n", fahr); 格式控制字符串： 普通字符：原样输出 格式控制说明:按指定的格式输出数据,%… 与数据类型有关 int型 ：%d float double型：%f 输出:fahr =100, celsius = 37

15 2.3 计算分段函数 2.3.1 程序解析 2.3.2 关系运算 2.3.3 if-else语句 2.3.4 格式化输入函数scanf
程序解析 关系运算 if-else语句 格式化输入函数scanf 常用数学库函数

16 程序解析 例2-4 分段计算水费 要解决的问题： 输入 计算分段函数 输出，并保留2位小数 求ex

17 2.3.1 程序解析－求分段函数 #include <stdio.h> int main(void) {
程序解析－求分段函数 #include <stdio.h> int main(void) { double x, y; printf("Enter x (x>=0):\n"); /* 输入提示 */ scanf("%lf", &x); /* 调用scanf函数输入数据 */ if(x <= 15) /* if – else语句 */ y = 4 * x / 3; else y = 2.5 * x ; printf("y = f(%f) = %.2f\n", x, y); return 0; } Enter x (x>=0): 9.5 f( )=12.67 Enter x (x>=0): 15 f( )=20.00 Enter x (x>=0): 21.3 f( )=42.75

18 2.3.2 关系运算 比较 x 和 15 的大小 比较的结果：真 假 关系运算 — 比较运算，比较两个操作数 关系运算符
关系运算 x <= 15 比较 x 和 15 的大小 比较的结果：真 假 当 x 取值9.5时， x <= 15的结果是：？ 当 x 取值21.3时， x <= 15的结果是：？ 关系运算 — 比较运算，比较两个操作数 关系运算符 x < y x <= y x == y x > y x >= y x != y 关系表达式：用关系运算符将2个表达式连接起来的式子。 如：x <= 1 区分= 和==

19 运用关系表达式 表示比较的数学式 C关系表达式 用关系表达式描述条件 x≤10 x<=10 x≥10 x>=10

20 2.3.3 if - else语句 if(x <= 15) y = 4 * x / 3; else
语句1 else 语句2 语句1 表达式 语句2 真 假

21 计算二分段函数 if (表达式) 语句1 else 语句2 if(x != 0) y = 1/x; else y = 0;

22 源程序 #include <stdio.h> int main(void) { input x: double x, y;
printf("Enter x:\n"); scanf("%lf", &x); if(x != 0) y = 1/x; else y = 0; printf("f(%.2f) = %.1f\n", x, y); return 0; } input x: 2.5 f(2.50)=0.4 input x: f(0.00)=0.0

23 软件测试的基本思想 软件测试 if(x != 0) y = 1/x; else y = 0; input x: 2.5
f(0.00)=0.0 软件测试 精心设计一批测试用例 [输入数据，预期输出结果] ，然后分别用这些测试用例运行程序，看程序的实际运行结果与预期输出结果是否一致。 Enter x (x>=0): 9.5 f( )=12.67 Enter x (x>=0): 15 f( )=20.00 if(x <= 15) y = 4 * x / 3; else y = 2.5 * x ; Enter x (x>=0): 21.3 f( )=42.75

24 2.3.4 格式化输入函数scanf 变量地址 用双引号括起来，表示输入的格式 数据输入：格式化输入函数 scanf
#include <stdio.h> scanf("%lf", &x); scanf(格式控制字符串, 输入参数1, … , 输入参数n); 变量地址 用双引号括起来，表示输入的格式

25 scanf－格式控制字符串 格式控制字符串： 格式控制说明: 按指定的格式输入数据, %… 普通字符：原样输入 例如：
与数据类型有关 int型 ：%d float型：%f double型：%lf 普通字符：原样输入 例如： scanf("%lf", &x); 尽量不要出现普通字符 scanf("x=%lf", &x); 输入: 9.5 输入: x=9.5

26 2.3.5 常用数学库函数 库函数 #include命令 例如
常用数学库函数 库函数 C语言处理系统提供事先编好的函数，供用户在编程时调用。scanf(), printf(), exp() 在相应的系统文件（头文件）中定义一些必需的信息。 #include命令 用户调用库函数时，将相应的头文件包含到源程序中。 例如 调用scanf, printf，需要 #include <stdio.h> 调用sqrt，需要 #include <math.h>

27 常用数学库函数 平方根函数 sqrt(x) 绝对值函数 fabs(x) 幂函数 pow(x, n) ：xn 指数函数 exp(x)：ex
exp(2.3) 的值为e2.3 以e为底的对数函数 log(x)：ln x log(123.45) 的值为 以10为底的对数函数 log10(x)：log10x log10(123.45) 的值为 。

28 例2-5 计算存款的本息 输入存款金额 money、存期 year 和年利率 rate，根据公式计算存款到期时的本息合计sum（税前），输出时保留2位小数。 sum = money ( 1 + rate)year sum = money * pow((1 + rate), year)

29 例2-5 程序 # include <stdio.h> # include <math.h>
int main(void) { int money, year; double rate, sum; printf(“Enter money:"); scanf("%d", &money); printf(“Enter year: "); scanf("%d", &year); printf(“Enter rate:"); scanf("%lf", &rate); sum = money * pow((1 + rate), year); printf("sum = %.2f", sum); return 0; } 例2-5 程序 Enter money: 1000 Enter year: 3 Enter rate: sum =

30 调用scanf函数输入多个数据 scanf需要多个输入参数和多个格式控制说明 程序运行时，输入的多个数据之间必须有间隔。
scanf("%d%d%lf", &money, &year, &rate); 输入： scanf需要多个输入参数和多个格式控制说明 输入参数的类型、个数和位置要与格式控制说明一一对应 ? scanf("%d%lf%d ", &money, &year, &rate); 程序运行时，输入的多个数据之间必须有间隔。 输入参数、格式控制说明、输入数据

31 2.4 输出华氏－摄氏温度转换表 程序解析 for语句 指定次数的循环程序设计

32 2.4.1 程序解析 例2-6输入2个整数lower和 upper，输出一张华氏－摄氏温度转换表，华氏温度的取值范围是[lower, upper]，每次增加1°F。 fahr celsius

33 2.4.1 程序解析-温度转换表 教材第28页源程序 for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } Enter lower: 30 Enter upper: 35 fahr celsius

34 for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) {
celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); }

35 2.4.2 for语句－循环语句 for(表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句 实现C语句的重复执行 3个表达式、循环体语句
！书写顺序和执行顺序不同 ！表达式1只执行一次

36 for语句的说明 for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { }
celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr ); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } 表达式1：给循环变量赋初值，指定循环的起点。 fahr = lower 初始化 表达式2：给出循环的条件，决定循环的继续或结束。 fahr <= upper 条件判断 表达式3：设置循环的步长，改变循环变量的值，从而可改变表达式2的真假性。 fahr 控制改变 语句：被反复执行的语句，一条语句。 主要任务

37 2.4.3 指定次数的循环程序设计 求 1+2+……+100 抽取具有共性的算式：sum = sum + i
for(i=1; i<=100; i++) sum =sum+i;

38 源程序－求 1+2+……+100 /* 计算1 + 2 + 3 + …… + 100 */ #include <stdio.h>
/* 计算 …… */ #include <stdio.h> int main(void) { int i, sum; sum = 0; /* 置累加和sum的初值为0 */ for ( i = 1; i <= 100; i++ ) /* 循环重复100次 */ sum = sum + i; /* 反复累加 */ printf( “sum = %d\n”, sum); /* 输出累加和 */ return 0; }

39 指定次数的循环程序设计 一般包含四个部分： 初始化：指定循环起点 条件控制： 工作：指重复执行的语句（循环体）。
给循环变量赋初值，如i = 1; 进入循环之前，设置相关变量的初值，如sum = 0。 条件控制： 只要i <= 100，循环就继续 工作：指重复执行的语句（循环体）。 一条语句，可以是复合语句或空语句。如sum = sum + i。 改变循环变量：在每次循环中改变循环变量的值 如 i++，以改变循环条件的真假。一旦i > 100，循环结束。

40 例2-7 求 1+2+3+……+n #include <stdio.h> int main(void) {
int i, sum; printf(“Enter n: "); scanf("%d", &n); sum = 0; for ( i = 1; i <= n; i++ ) sum = sum + i; printf( “sum = %d\n”, sum); return 0; }

41 求前n项之和: 1+1/3+1/5+… double item, sum; sum = 0 ;
for ( i = 1; i <= n; i++ ) { item = 1.0 / (2 * i - 1); /* 计算第i项的值 */ sum = sum + item ; /* 累加第i项的值 */ } double item, sum;

42 例2-8 求 1-1/3+1/5-… 的前n项和 sum = 0 ; flag = 1;
for ( i = 1; i <= n; i++ ) { item = 1.0 / (2 * i - 1); /* 计算第i项的值 */ sum = sum + flag* item ; /* 累加第i项的值 */ flag = - flag; /* 改变符号 */ }

43 例2-9 求n! = 1*2*…*n int i, product; product = 1;
for (i = 1; i <= n ; i++) product = product * i;

44 例2-9 源程序 #include <stdio.h> int main(void) { int i, n;
double product; printf("input n: \n"); scanf ("%d", &n) ; product=1; /* 置阶乘product的初值为1 */ for ( i = 1; i <= n; i++ ) /* 循环重复n次，计算n! */ product = product * i ; printf ( "product = %.0f\n", product ); return 0; }

45 求 xn #include <stdio.h> int main(void) { int i, n;
double x, power ; printf(“Enter x, n: \n"); scanf ("%lf%d", &x, &n) ; power = 1; /* 置power的初值为1 */ for ( i = 1; i <= n; i++ ) /* 循环重复n次，计算x的n次幂 */ power = power * x; printf( "%0.f\n", power); }

46 2.5 生成乘方表和阶乘表 程序解析 结构化程序设计思想

47 2.5.1 程序解析 例2-10（1） 输入一个正整数n，生成一张2的乘方表，输出20到2n的值，可以调用幂函数计算2的乘方。
for (i = 0; i <= n ; i++) { power = pow(2, i); /*调用幂函数pow(2,i)计算2的i次方*/ 输出power的值; }

48 源程序－生成乘方表 Enter n: 4 #include <stdio.h> pow(2,0)= 1
#include <math.h> int main(void) { int i, n; double power; printf("Enter n:"); scanf("%d", &n); for (i = 0; i <= n ; i++){ power = pow(2, i); /* 调用幂函数pow(2,i)计算2的i次方 */ printf("pow(2,%d)= %.0f\n", i, power); } return 0;

49 例2-10（2）生成阶乘表 输入一个正整数n，生成一张阶乘表，输出0！到n！的值。要求定义和调用函数fact(n)计算n!，函数类型是double。 for (i = 0; i <= n ; i++){ product = fact(i); /* 调用自定义函数fact(i)计算i! */ 输出product的值; } double fact(int n) /* 函数首部 */ { int i; double product; product = 1; for (i = 1; i <= n; i++) product = product * i; return product; /* 将结果回送主函数 */ }

50 2.5.2 结构化程序设计思想 结构化程序设计(Structured Programming)
结构化程序设计思想 结构化程序设计(Structured Programming) 程序设计技术 C语言是结构化程序设计语言 强调程序设计的风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构，其基本思路是将一个复杂问题的求解过程划分为若干阶段，每个阶段要处理的问题都容易被理解和处理。 按自顶向下的方法对问题进行分析、模块化设计和结构化编码等3个步骤。

51 自顶向下的分析方法 把大的复杂的问题分解成小问题后再解决
面对一个复杂的问题，首先进行上层（整体）的分析，按组织或功能将问题分解成子问题，如果子问题仍然十分复杂，再做进一步分解，直到处理对象相对简单，容易处理为止。 当所有的子问题都得到了解决，整个问题也就解决了。 每一次分解都是对上一层的问题进行细化和逐步求精，最终形成一种类似树形的层次结构，来描述分析的结果。

52 学生成绩统计程序的层次结构图 学生成绩统计程序 成绩输入 数据计算 数据查找 输出成绩 计算学生平均分 计算课程平均分

53 模块化设计 将模块组织成良好的层次系统，顶层模块调用其下层模块以实现程序的完整功能，每个下层模块再调用更下层的模块，从而完成程序的一个子功能，最下层的模块完成最具体的功能。 遵循模块独立性的原则，即模块之间的联系应尽量简单。 一个模块只完成一个指定的功能。 模块之间只通过参数进行调用。 一个模块只有一个入口和一个出口。 模块内慎用全局变量。

54 结构化编码 选用顺序、选择和循环三种控制结构，使程序具有良好的风格。
对变量、函数、常量等命名时，要见名知意，有助于对变量含义或函数功能的理解。 在程序中增加必要的注释，增加程序的可读性。 程序要清晰易懂，语句构造要简单直接，一行写一条语句，采用缩进格式。!!!!!!! 程序有良好的交互性，输入有提示，输出有说明，并尽量采用统一整齐的格式。

55 本章要点 输入输出函数printf, scanf 变量定义、使用、赋值 算术运算 怎样使用 if 语句 怎样使用 for 语句
了解结构化程序设计思想