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 本章要点 怎样编写程序，在屏幕上显示一些信息？ 怎样编写程序，实现简单的数据处理，例如将华氏温度转换为摄氏温度？
怎样使用 if 语句计算分段函数？ 怎样用 for 语句求 1+2+……+100？ 如何定义和调用函数生成一张乘方表？

3 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!

4 2.1 在屏幕上显示Hello World! /* 显示“Hello World!” */ 注释文本
# include <stdio.h> int main(void) 主函数 { printf(“Hello World! \n”); 语句结束 return 0; } 输出函数 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

5 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> 编译预处理命令 int main(void) { printf("Programming is fun! \n"); printf("And Programming in C is even more fun! \n"); return 0; }

6 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) 2.2.1 程序解析 2.2.2 常量、变量和数据类型
程序解析 常量、变量和数据类型 算术运算和赋值运算 格式化输出函数printf

7 2.2.1 程序解析 输出:fahr =100, celsius = 37 例2-3 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度。
程序解析 例2-3 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度。 摄氏温度 C=5*(F-32)/9 #include <stdio.h> int main(void) { int celsius, fahr; 变量定义 fahr = 100; 变量使用 celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius);输出结果 return 0; } 输出:fahr =100, celsius = 37

8 2.2.2 常量、变量和数据类型 int celsius, fahr; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 数据
常量、变量和数据类型 int celsius, fahr; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 数据 常量：在程序运行过程中，其值不能被改变 变量：在程序运行过程中，其值可以被改变 数据类型 常量：5 和 9是整型常量（整数） 变量：在定义时指定

9 变量的定义 变量定义的一般形式： 例如： 变量名：小写字母；见名知义 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

10 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； 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 C语言中的变量代表保存数据的存储单元 数学中的变量代表未知数 x = x+1

11 变量的定义与使用 变量必须先定义，后使用。 #include <stdio.h> 应该先赋值，后引用
int main(void) { int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf("fahr = %d, celsius = %d\n", fahr, celsius); return 0; } 应该先赋值，后引用 一个变量名只能定义一次， 变量一般都定义在程序的开头， 不能定义在程序的中间或后面

12 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：5*(F-32) /9 C表达式：5 * (fahr - 32) / 9 或者： 数学式：s(s-a)(s-b)(s-c) C表达式：

13 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 双目算术运算符：+ - * / %
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 注意 / 整数除整数，得整数 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

14 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

15 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

16 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

17 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

18 2.3.1 程序解析 例2-4 分段计算水费 输入用户的月用水量x（吨），计算并输出该用户应支付的水费y（元）（保留2位小数）
程序解析 例2-4 分段计算水费 输入用户的月用水量x（吨），计算并输出该用户应支付的水费y（元）（保留2位小数） 要解决的问题： 输入 计算分段函数 输出，并保留2位小数

19 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("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 数据必须输入吗？ Enter x (x>=0): 21.3 f( )=42.75

20 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==

21 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

22 2.3.3 if - else语句 if(x <= 15) if (表达式) y = 4 * x / 3; 语句1 else else
语句2 语句1 表达式 语句2 真 假

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

24 源程序 #include <stdio.h> int main(void) { 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; } #include <stdio.h> /*例2-4 */ int main(void) { double x, y; printf("Enter x (x>=0):\n"); scanf("%lf", &x); if(x <= 15) y = 4 * x / 3; else y = 2.5 * x ; printf("f(%f) = %.2f\n", x, y); return 0; }

25 运行结果 #include <stdio.h> int main(void) input x: { 2.5
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

26 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

27 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

28 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

29 改进例2-3的程序 例2-3 求华氏温度 100°F 对应的摄氏温度。 printf(“Enter fahr: \n");
摄氏温度 C=5*(F-32)/9 #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; } Enter fahr: 100 fahr =100, celsius = 37 printf(“Enter fahr: \n"); scanf("%d", &fahr);

30 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>

31 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 。

32 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)

33 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 = scanf("%d%d%lf", &money, &year, &rate);

34 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 scanf("%d%lf%d ", &money, &rate , &year); 如何输入？

35 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

36 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

37 2.4.1 程序解析-温度转换表 fahr = fahr+1 #include <stdio.h> int main(void)
{ int fahr, lower, upper; double celsius; printf("Enter lower:"); scanf("%d", &lower); printf("Enter upper:"); scanf("%d", &upper); printf("fahr celsius\n"); // 温度重复转换：华氏温度从lower开始，到upper结束，每次增加1°F for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } return 0; Enter lower: 30 Enter upper: 35 fahr celsius fahr = fahr+1

38 例2-6中for语句的流程 for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) {
celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } fahr = fahr+2 输出？ Enter lower: 30 Enter upper: 35 fahr celsius

39 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

40 for语句中的循环变量 循环(控制)变量：for语句中，通过改变或判断某个变量的值来控制循环的执行
for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr ); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } 赋初值 判断其值 改变其值

41 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 表达式2：给出循环的条件，判断循环是否达到终点？ fahr <= upper 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++ 循环体语句：被反复执行的语句，一条语句。

42 复合语句{ }和空语句 ; for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { }
复合语句{ }和空语句 ; for (fahr = lower; fahr <= upper; fahr ++) { celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr ); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); } for (fahr = lower ; fahr <= upper; fahr = fahr + 1) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr ); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); for (fahr = lower ; fahr <= upper; fahr = fahr + 1); celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr ); printf("%d %6.1f\n", fahr, celsius); ！不要在for语句中随意加分号

43 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;

44 源程序 求 1+2+……+100 sum=5050 /* 计算1 + 2 + 3 + …… + 100 */
/* 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; } for(i=1; i<=100; i++){ sum=0; sum=sum+i; }

45 求 1+1/2+1/3+……+ 1/100 #include <stdio.h> int main(void) {
int i, sum; sum = 0; for ( i = 1; i <= 100; i++ ) sum = sum + i; printf( “sum = %d\n”, sum); return 0; } int i; double sum; for(i=1; i<=100; i++) sum=sum+1.0/i; printf( “sum = %f\n”, sum);

46 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。

47 例2-7 求 1+2+3+……+n 输入一个正整数n，求前n项和，即循环n次 #include <stdio.h>
int main(void) { int i, sum; sum = 0; for ( i = 1; i <= 100; i++ ) sum = sum + i; printf( “sum = %d\n”, sum); return 0; } printf(“Enter n:"); scanf("%d", &n); for(i=1; i<=n; i++) sum=sum+i; Enter n: 100 Sum = 5050

48 求1+1/2+1/3+……+ 1/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; } #include <stdio.h> int main(void) { int i; double sum; printf(“Enter n: "); scanf("%d", &n); sum = 0; for ( i = 1; i <= n; i++ ) sum = sum + 1.0/i; printf( “sum = %f\n”, sum); return 0; }

49 求 1+1/3+1/5+… 的前n项和 求前n项和，即循环n次，每次累加1项。 for (i = 1; i <= n ; i++)
sum = sum + item (第i项) item = 1.0 / (2 * i - 1)

50 源程序 求 1+1/3+1/5+… #include <stdio.h> int main(void) { int i, n;
double item, sum; printf(“Enter n: "); scanf ("%d", &n); 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 */ } printf ( "sum = %f\n", sum); return 0;

51 例2-8 求 1-1/3+1/5-… 的前n项和 求前n项和，即循环n次，每次累加1项。
for (i = 1; i <= n ; i++) sum = sum + item (第i项) item = flag * 1.0 / denominator denominator = denominator + 2 flag = -flag item = flag*1.0/(2 * i - 1)

52 例2-8 源程序 #include <stdio.h> int main(void)
{ int denominator, flag, i, n; double item, sum; printf(“Enter n: "); scanf ("%d", &n); flag=1; denominator =1; sum = 0 ; for ( i = 1; i <= n; i++ ) { item = flag * 1.0/ denominator; /* 计算第i项的值 */ sum = sum + item ; /* 累加第i项的值 */ flag = -flag; /* 准备下一次循环 */ denominator = denominator +2; } printf ( "sum = %f\n", sum); return 0; 例2-8 源程序

53 例2-9 求n! n! = 1*2*…*n for (i = 1; i <= n ; i++) product = ?
product = product * item (第i项) item=i product = ?

54 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; }

55 求 xn 输入实数x和正整数n， 计算xn = x * x * … * x for (i = 1; i <= n ; i++)
power = power * item (第i项) item=?

56 源程序 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); }

57 2.5 生成乘方表和阶乘表

58 例2-10 生成乘方表 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; }

59 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;

60 例2-11 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; } 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; }

61 源程序：生成阶乘表 #include <stdio.h> double fact(int n); /* 自定义函数的声明 */
Enter n: 3 0!=1 1!=1 2!=2 3!=6 源程序：生成阶乘表 #include <stdio.h> double fact(int n); /* 自定义函数的声明 */ int main(void) { int i, n; double result; printf("Enter n:"); scanf("%d", &n); for (i = 0; i <= n ; i++){ result = fact(i); /* 调用自定义函数fact(i)计算i! */ printf("%d!=%.0f\n", i, result); } return 0; 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 */ }

62 函数的概念 C语言中有两种类型函数 函数可以做到一次定义、多次调用 使用自定义函数的程序框架 标准库函数 自定义函数
double fact(int n); /* 声明自定义函数，以分号结束 */ int main(void) { …… result = fact(i); /* 调用自定义函数fact(i)计算i! */ …… } /* 定义求 n! 的函数 */