02用C语言编写程序

1、第二章 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 100F 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 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？2.1 在屏幕上显示Hello World! 例: 在屏幕上显示一个短句:(Ex2-1) Hello World!/* 显示“Hello World! */# include void ma

2、in( ) printf(Hello World! n); 1. 任何程序都有主函数2. 程序由假设干语句组成3. 语句由“ ；结束注释文本主函数语句结束输出函数换行符# include void main( ) printf(Programming is fun! n); printf(And Programming in C is even more fun! n);例: 在屏幕上显示:(Ex2-2) Programming is fun! And Programming in C is even more fun!编译预处理命令2.2 求华氏温度 100F 对应的摄氏温度 摄氏温度C与华

3、氏温度F 的 对应关系： C=(5/9)(F-32)例：求华氏温度 100F 对应的摄氏温度。(Ex2-3) 摄氏温度 C=(5/9)(F-32) #include void main( ) int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius); 输出:fahr = 100, celsius = 37一. 程序解析变量定义变量使用输出结果二. 常量、变量和数据类型int celsius, fahr; celsius = 5 * (

4、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：在定义时指定注意：变量名通常用小写字母；取名一般见名知义1. 变量的定义变量定义的一般形式：类型名 变量名表；例如：int celsius, fahr; 定义整型变量char c; 定义字符型变量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 )说明：1. 定义变量时要指定变量名和数据类型 类型名 变量名表； int celsiu

5、s, fahr; float x;double area, length;2. 变量名代表内存中的一个存储单元 单元中存放该变量的值 该存储单元的大小由变量的数据类型决定3. C语言中的变量代表保存数据的存储单元 而数学中的变量代表未知数 如：x = x+1#include void main( ) int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius); 注意：一个变量名只能定义一次。 变量一般都定义在程序的头上， 不能定义在程序

6、的中间或后面。应该先赋值，后引用2. 变量的引用变量必须先定义，后使用。三. 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语言语法规那么的式子数学式：(5/9)(F-32)C表达式：5 * (fahr - 32) / 9数学式：s(s-a)(s-b)(s-c)C表达式： s*(s-a)*(s-b)*(s-c)例如：注意：(1) / 整数除整数，得整数如：1/2 0，9/4 25 * (fahr - 32) / 9 ? 5 / 9 * (fa

7、hr - 32) ?(2) % 只能用于整型数据如： 565，941，10040(3) 双目运算符两侧操作数的类型要相同注意：“= 的左边必须是一个变量2. 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 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赋值表达式的值就是左侧被赋值的变量的值 printf(格式控制字符串, 输出参数1, , 输出参数n);用双引号括起来，表示输出的格式要输出的数据四. 格式化输出函数printf()数据

8、输出可以用格式化输出函数 printf()#include printf(Hello World! n); printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);printf()函数格式：输出:fahr = 100, celsius = 37printf(Hello World! n); printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);printf(Hin, 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 ：%dchar型 ：%cfloat型、

9、double型：%fprintf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);输出参数格式说明a=3;b=4;printf(%d%d, a,b); 输出:可见，双引号中的字符除了格式说明的字符外，其它非格式说明的普通字符按原样输出。例如:printf(a=%d,b=%d,a,b);输出:34a=3,b=4例如: int a=5;char c=A; float x=123.456;printf (%d,%4d,%-4d,a,a,a);5 , 5 , 5 ,printf (%c,c);Aprintf (%f,x);1 2 3 . 4 5 6 0 0 0prin

10、tf (%8.2f,x); 1 2 3 . 4 6printf (%s,%4.2s,abcd,abcd);a b c d , a b1. printf 函数的格式控制字符串中可以包含转义字符注意:2. 用在 % 后面的格式字符才是格式控制符3. 两个连续的 % 用来输出字符 “ % a=5;printf (result:n%d,a);5r e s u l t :b=10;printf (b=%d%,b);b = 1 0 %执行语句 printf (“ _, 2); 将得到出错信息A%d B%o C%x D%fprintf(“%d %d%s, 123, “123); 输出是 : A%123%d1

11、23 B %d123123 C%d123123 D ) 上述语句语法有错2.3 计算分段函数 一. 程序解析例1：输入x，求分段函数 f(x) 的值，保存2位小数。 ex x1f(x) = x2-1 x1要解决的问题：输入计算分段函数求ex输出，并保存2位小数#include # include void main( ) float x, y; printf(input x: n); /* 输入提示 */ scanf(%f, &x); /* 调用scanf()函数输入数据 */ if(x = 1) /* if else语句 */ y = exp(x); /* 调用指数函数exp(x) 计算ex

12、 */ else y = x * x -1; printf(f(%f) = %.2fn, x, y); input x:0.5f(0.500000)=1.65input x:2.4f(2.400000)=4.76源程序：数据必须输入吗？注意区分 = 和=二. 关系运算 x = 1比较 x 和 1 的大小比较的结果：真 假当 x 取值0.5时， x = 1的结果是：？当 x 取值1.5时， x = 1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=!=- 小于- 小于或等于-

13、大于- 大于或等于- 等于- 不等于优先级结合方向优先级相同优先级相同高低从左向右关系运算符与其它运算符的优先次序:低于算术运算符、高于赋值运算符如: c a+b - c (a+b) c = a b - c = (ab)算术运算符关系运算符赋值运算符关系运算符的优先级和结合方向表示比较的数学式 C关系表达式x10 x10 x10 x = 10 x = 10 x != 10 x = 10判断 x 是否为负数 x 0判断 x 是否不为零 x != 0运用关系表达式：用关系表达式描述条件关系表达式的值是一个逻辑值, 即“真或“假C语言中以 1 代表“真, 以 0 代表“假例如: int i,j,k;

14、 i=1; j=2; k=-7;关系表达式 值k=j-9=i1因此, C语言中关系表达式的结果是 int 类型的 1 或 0ij3j511注意：关系表达式只能比较两个量之间的关系， 假设要表达三个量之间的关系必须使用逻辑表达式因为 0 x 的值不是0就是1，总是10所以 不管x的值是什么，0 x10的值总是 1表达式 0 x0且x10时 表达式为 1 D) 当 x0 或 x0 时 表达式为 0if (表达式) 语句1else 语句2if(x =b ) k=0; else k=1; 上述 if 语句等价于 Ak=(a=b)?1:0 B ) k=a=b C ) k=ab D ) 以上均不是例2：输

15、入x，求分段函数 f(x) 的值，保存1位小数。 1/x x 0f(x) = 0 x = 0要解决的问题：输入计算分段函数 输出，并保存1位小数 if(x != 0) y = 1/x;else y = 0;if (表达式) 语句1else 语句2#include /* 例2*/void main( ) float x, y; printf(input x: n); scanf(%f, &x); if(x != 0) y = 1/x; else y = 0; printf(f(%.2f) = %.1fn, x, y); #include /* 例1*/# include void main( )

16、 float x, y; printf(input x: n); scanf(%f, &x); if(x = 1) y = exp(x); else y = x * x -1; printf(f(%f) = %.2fn, x, y); 程序参考例1编写：#include /* 例2*/void main( ) float x, y; printf(input x: n); scanf(%f, &x); if(x != 0) y = 1/x; else y = 0; printf(f(%.2f) = %.1fn, x, y); input x:2.5f(2.50)=0.4input x:0f(0

17、.00)=0.0例2的运行结果：double x,y; ?scanf(%lf, &x);软件测试时， 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。input x:2.5f(2.50)=0.4input x:0f(0.00)=0.0if(x != 0) y = 1/x;else y = 0;if(x = 1) y = exp(x);else y = x * x -1;input x:0.5f(0.500000)=1.65input x:2.4f(2.400000)=4.76软件测试的根本思想：用双引号括起来，表示输入的

18、格式变量地址四. 格式化输入函数scanf()数据输入可以用格式化输入函数 scanf()#include scanf(%f, &x);scanf(格式控制字符串, 输入参数1, , 输入参数n);scanf()函数格式：格式控制字符串包括两局部内容：格式控制说明:按指定的格式输入数据,%与数据类型有关，如：int型 ：%dfloat型：%fdouble型：%lfchar型： %c普通字符：原样输入输入: 2.5scanf(x=%f, &x);输入: x=2.5尽量不要出现普通字符scanf()函数的格式控制字符串：例如：scanf(%f, &x);注意:1. scanf函数中使用的是变量的地

19、址,而不是变量名2. 如果在“格式控制中包含了其它字符, 输入时必须在相应位置输入这些字符。 如果包含了附加格式说明符“*, 表示该读入项不赋给相应的变量。scanf(%d,%d%d%*d%d,&a,&b,&c,&d);输入:1,2 3 4 5以一个或多个空格分隔或者以回车键或 tab 键分隔结果:a=1 b=2 c=3 d=?53. 用 %c 输入字符时,所有字符(包括空格和转义字符) 都是有效输入scanf(%c%c%c,&c1,&c2,&c3);输入:a b c结果:输入:abc结果:c1=a c2=(空格) c3=bc1=a c2=b c3=c4. 可以用域宽来指定输入数据的所占的列数

20、,由系统自动按 域宽来截取所需的数据，但是输入数据时不能规定精度。scanf(%3d%3c,&a,&c);a=123 c=4输入:12345A?scanf(%5.2f,&x);以下表达中正确的选项是 A) 输入项可以是一个实型常量，如 scanf(“%f, 3.5); B) 只有格式控制，没有输入项，也能正确输入数据到内存， 例如 scanf(“a=%d, b=%d ); C) 当输入一个实型数据时，格式控制局部可以规定小数点的位数。 例如 scanf(“%4.2f , &f ); D) 当输入数据时, 必须指明变量地址 例如 scanf(“%f , &f );对于 int i, j; cha

21、r c; 当输入序列为1dc2 3 4时，执行语句 scanf(“%dd%c%*d%*d%d,&i,&c,&j); 后 i, j, c 的值分别为：A1 2 d B1 2 c C1 4 d D1 4 c int a, b;scanf ( a=%d, b=%d, &a, &b )；a，b 输入都是10，那么正确的输入是 。A、10 10 B、10, 10 C、a=10 b=10 D、a=10, b=10int a;float c;那么以下哪个输入语句是错误的 A、scanf (%d, %f, &a, &c); B、scanf (a=%d, c=%f, &a, &c); C、scanf (%d %

22、f, &a, &c); D、scanf (%d %f, a, c);假设变量已正确定义，执行语句scanf ( “%d%d%d , &k1, &k2, &k3 )；_ 是正确的输入。 A203040 B20 30 40 C20, 30 40 D20, 30,40例：“求华氏温度 100F 对应的摄氏温度程序的改进。 摄氏温度 C=(5/9)(F-32) #include void main( ) int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr,

23、 celsius); scanf(%d, &fahr);printf(input fahr: n);input fahr:100fahr = 100, celsius = 37五. 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。如：scanf(), printf(), exp()在相应的系统文件头文件中定义一些必需的信息，用户调用库函数时，用#include命令将相应的头文件包含到源程序中。例如调用scanf(), printf()，需要 #include 调用exp()，需要 #include 平方根函数 sqrt(x) 绝对值函数 fabs(x)fabs(-3

24、.56) 的值为3.56幂函数 pow(x, n) ：xnpow(1.1, 2) 的值为1.21即1.12指数函数 exp(x)：exexp(2.3) 的值为e2.3以e为底的对数函数 log(x)：ln xlog(123.45) 的值为4.815836以10为底的对数函数 log10(x)：log10 xlog10(123.45) 的值为2.091491。 常用数学库函数：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，输出时保存2位小数。 sum = money ( 1 + rate)yearsum = money * pow(1

25、+ rate), year)例：计算存款的本息C表达式：# include # include void main( ) int money, year; double rate, sum; printf(input money, year and rate: n); scanf(%d%d%lf, &money, &year, &rate); sum = money * pow(1 + rate), year); printf(sum = %.2f, sum);input money, year and rate: 1000 3 0.025sum = 1076.89程序：scanf(%d%lf

26、%d , &money, &rate , &year);如何输入？调用scanf函数输入多个数据：scanf(%d%d%lf, &money, &year, &rate); 输入：1000 3 0.025用scanf函数输入多个数据时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。例：输出一张华氏摄氏温度转换表，将华氏温度从 3040F 之间的每一度，分别转换成相应的摄氏温度并输出。一. 程序解析fahr celsius 30 -1.1

27、31 -0.6 32 0.0 33 0.6 34 1.1 35 1.7 36 2.2 37 2.8 38 3.3 39 3.9 40 4.42.4 输出华氏摄氏温度转换表#include void main( ) int fahr, lower, upper; double celsius; lower = 30; upper = 40; printf(fahr celsiusn);/*温度转换规那么：华氏温度从lower到upper，每次增加1F*/ for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr

28、- 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); fahr celsius 30 -1.1 31 -0.6 32 0.0 33 0.6 34 1.1 35 1.7 36 2.2 37 2.8 38 3.3 39 3.9 40 4.4fahr = fahr+1程序：例题中for语句的流程：for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); fahr celsius 30 -1.1 31

29、-0.6 32 0.0 33 0.6 34 1.1 35 1.7 36 2.2 37 2.8 38 3.3 39 3.9 40 4.4fahr = fahr+2输出？for (表达式1；表达式2；表达式3) 循环体语句特征：3个表达式1条循环体语句二. for语句 循环语句作用：实现C语句的重复执行 for语句的下一条语句 求解表达式1表达式2语句 求解表达式3真假执行过程:1. 求解表达式12. 求解表达式2,如果值为真(非0), 那么执行语句局部 如果值为假( 0 ),那么结束循环3. 当表达式2为真时, 在执行了“语句局部后, 求解表达式34. 转到第2步继续执行for ( 表达式1；表

30、达式2；表达式3 ) 循环体语句for 语句最常用的形式: for (循环变量赋初值; 循环结束条件; 循环变量增值) 循环体语句for ( fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); 赋初值判断其值改变其值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.

31、0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, 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，决定循环的继续或结束。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。for语句的说明注意:1. 当循环变量在 for 语句之前已经赋初值, 那么for 语句 中的“表达式1 ,可以省略,但是;不能省略2. 如果“表达式2 省略,那么循环无法终止(死循环)3. 如果“表达式3省略,那么程序中必须要有

32、保证 循环能正常结束的措施4. 如果三个表达式都省略,那么循环无法终止(死循环)5. “表达式1 既可以是设置循环变量初值,也可以是其它表达式 “表达式1和“表达式3可以是一个简单的表达式, 也可以是逗号表达式例如: for ( i=0, j=100 ; i=j; i+, j- ) k=i+j;6. “表达式2一般是关系表达式或逻辑表达式,但也可以 是数值表达式或字符表达式,只要其值为非0,就执行循环体for ( 表达式1 ; 表达式2 ; 表达式3 ) 语句for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fa

33、hr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); for (fahr = lower ; fahr = upper; fahr = fahr + 1) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); for (fahr = lower ; fahr = upper; fahr = fahr + 1) ; celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); 注意：不

34、要在 for 语句中随意加分号复合语句 和空语句 ;?分析：抽取具有共性的算式：sum = sum + i sum初值为0，该算式重复100次，i 从1变到100设 i 为循环变量，那么：指定循环起点的表达式1：i = 1给出循环条件的表达式2：i = 100设置循环步长的表达式3：i+循环体语句：sum = sum + i;for(i=1; i=100; i+)sum =sum+i;例：求 1+2+100/* 计算1 + 2 + 3 + + 100 */#include void main( ) int i, sum; sum = 0; /* 置累加和sum的初值为0 */ for ( i

35、= 1; i = 100; i+ ) /* 循环重复100次 */ sum = sum + i; /* 反复累加 */ printf( “sum = %dn, sum); /* 输出累加和 */for(i=1; i=100; i+) sum=0; sum=sum+i;sum=5050 sum= ?源程序：#include void main( ) int i, sum; sum = 0; for ( i = 1; i = 100; i+ ) sum = sum + i; printf( “sum = %dn, sum); for(i=1; i=100; i+) sum=sum+1.0/i;in

36、t i;double sum;printf( “sum = %fn, sum);例：求 1+1/2+1/3+ 1/100在1 + 2 + 3 + + 100的根底上编写初始化：指定循环起点给循环变量赋初值，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，循环结束三. 指定次数的循环程序设计指定次数的循环程序设计应该包含四个局部：以 1+2+100为例for ( i=0, j=5; i != j; ) printf ( “%d %d, i, j ); i=i+1; j=j-1; 循环执行次数 A 6次 B3次 C0次 D无限次 用 for 循环打印

37、0 1 2 0 1 2 0 1 2 for ( i=1; i=9 ; i+ ) printf (“ % 2d , ); 1. ( i+2 ) % 3 或 2. ( i-1 ) % 3#include void main( ) int i, sum; sum = 0; for ( i = 1; i = 100; i+ ) sum = sum + i; printf( “sum = %dn, sum);for(i=1; i=n; i+) sum=sum+i;printf(input n: n); scanf(%d, &n); 例：求 1+2+3+n分析：输入一个正整数n，求前n项和，即循环n次/*

38、 1+2+3+n 程序*/#include void main( ) int i, sum; printf(input n: n); scanf(%d, &n); sum = 0; for ( i = 1; i = n; i+ ) sum = sum + i; printf( “sum = %dn, sum);/*1+1/2+1/3+ 1/n 程序*/#include void main( ) int i; double sum; printf(input n: n); scanf(%d, &n); sum = 0; for ( i = 1; i = n; i+ ) sum = sum + 1

39、.0 / i ; printf( “sum = %fn, sum);例：求1+1/2+1/3+ 1/n注意：1.0 / i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)例:求 1+1/3+1/5+ 的前n项和#include void main( ) int i, n; double item, sum; printf(input n: n); scanf (%d, &n);sum = 0 ; for ( i = 1; i = n; i+ ) item = 1.0

40、 / (2 * i - 1); sum = sum + item ; printf ( sum = %fn, sum);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 / tt = t + 2flag = -flagitem = flag*1.0/(2 * i - 1)flag = -flag例:求 1-1/3+1/5- 的前n项和#include void main( ) int i, n; double item, sum; printf(input n: ); scanf

41、 (%d, &n);flag=1; t=1;sum = 0 ; for ( i = 1; i = n; i+ ) item = flag * 1.0/ t ; sum = sum + item ; flag=-flag; t=t+2; printf ( sum = %fn, sum);for (i = 1; i = n ; i+) product = product * item (第i项) item=iproduct初值 = ?例:求n! n! = 1*2*n#include void main( ) int i, n; double product; printf(input n: n);

42、 scanf (%d, &n) ; product=1; for ( i = 1; i = n; i+ ) product = product * i ; printf ( product = %.0fn, product ); 输入实数x和正整数n，计算xn = x * x * * xfor (i = 1; i = n ; i+) power = power * item (第i项)item=?例：求 xn#include void main( ) int i, n; double x, power ; printf(input x, n: n); scanf (%lf%d, &x, &n)

43、 ; power = 1; for ( i = 1; i = n; i+ ) power = power * x; printf( %0.fn, power);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;一. 程序解析2.5 生成乘方表和阶乘表例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。#include #include void main( ) 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)= %.0fn, i, power); Enter n: 4pow(2,0)= 1pow(2,1)= 2pow(2,2)= 4pow(2,3)= 8pow(2,4)= 16 程序：for (i = 0; i = n ; i+) product = fact(i); /*