第3章 顺序程序设计

第3章最简单的程序设计——顺序程序设计

编写C语言程序，应具备以下知识和能力：1、要有正确的解题思路，即学会设计算法。2、掌握C语言的语法。3、采用结构化的程序设计方法编写程序。3.1顺序程序设计举例例3.1华氏温度的摄氏温度的转换。#include<stdio.h>voidmain(){floatf,c;scanf(“%f”,&f);//int用%d,float用%fc=5.0/9*(f-32);printf(“f=%f\nc=%f\n”,f,c);}例3.2计算存款利息。例：有1000元，想存一年。分别以如下3种方法计算出一年后的本息值。(1)活期，年利率为r1；(2)一年期定期，年利率为r2；(3)存两次半年定期，年利率为r3.

#include<stdio.h>voidmain(){floatp0=1000,r1=0.0036,r2=0.0325,r3=0.0308,p1,p2,p3;p1=p0*(1+r1);p2=p0*(1+r2);p3=p0*(1+r3/2)*(1+r3/2);printf(“p1=%f\np2=%f\np3=%f\n”,p1,p2,p3);}3.2数据的表现形式及其运算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称为常量。常见的种类有：(1)整型常量：如12、0、-3等(2)实型常量：①十进制小数形式，由数字和小数点组成，如4.5、-1.23等。②指数形式，如12.34e3、-346.87e-25等，e/E的前面必须有数字，后面必须有整数。(3)字符常量①普通字符用单撇号括起来的一个字符。如‘a’、‘X’为字符常量。注意：字符常量不包括单撇号；大小写不同；字符常量在内存中是以相应的ASCII码存储。(3)字符常量②转义字符\n换行\t横向跳格\r回车\\反斜杠\dddddd表示1到3位八进制数字\xhhhh表示1到2位十六进制数字特殊的字符常量：以‘\’开头的字符序列。转义字符的意思是将”\”后面的字符转换成另外的意义。如’\n’中的n不代表字母n而作为“换行”符。下表列出了常用的转义字符：如：‘\0’表示编码值为0的字符，即“空操作”，一般用于字符串中；‘\101’，表示八进制数101，即十进制数65，表示字母‘A’；‘\x41’，表示十六进制数41，即十进制数65，表示字母‘A’；(4)字符串常量字符串常量是一对双撇号括起来的字符序列.合法的字符串常量:“CHINA”，“a”，$123.45”。可以输出一个字符串，如printf(“Howdoyoudo.”)；注意：

‘ａ’是字符常量，”ａ”是字符串常量，二者不同。Ｃ规定：在每一个字符串常量的结尾加一个“字符串结束标志”，以便系统据此判断字符串是否结束。Ｃ规定以字符’＼０’作为字符串结束标志。如：字符串常量”CHINA”，实际上在内存中是：CHINA\0

它占内存单元不是５个字符，而是６个字符，最后一个字符为’＼０’。但在输出时不输出’＼０’。例：#definePRICE30//符号常量习惯用大写main(){intnum,total;num=10;total=num＊PRICE;printf(“total=%d\n”,total);}define命令格式是：

#define标识符字符串如：#definestring“ABCD”//注意行末无分号(5)符号常量

用一个标识符代表一个常量称为符号常量。符号常量借助于预处理命令define来实现。使用符号常量的好处：（1）含义清楚（2）“一改全改”2.变量

在程序运行期间，其值可以改变的量称为变量。变量代表一个有名字、具有特定属性的一个存储单元，它用来存放数据，也就是变量的值。

变量名实际上是一个以一个名字对应代表一个地址，在对程序编译连接时由编译系统给每一个变量名分配对应的内存地址。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。

一个变量有变量名、存储单元、变量值等三个概念。2.变量注意：(1)建议变量名的长度最好不要超过8个字符。(2)在选择变量名和其它标识符时，应注意做到“见名知意”，即选有含意的英文单词(或其缩写)作标识符。(3)要求对所有用到的变量作强制定义，也就是“先定义，后使用”。3.标识符标识符：用来对变量、符号常量名、函数、数组、类型等命名的有效字符序列。

Ｃ语言规定标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。

以下为合法的标识符：x1,sum,average,day,month,lotus_1_2_3以下为不合法的标识符：$456,#abc,1fs,2nd,M.D.Jhon注意：标识符不能是关键字。编译系统将大写字母和小写字母认为是两个不同的字符。3.2.2数据类型程序=数据结构＋算法＋程序设计方法＋语言工具所谓数据结构是指数据的组织形式，数据是算法处理的对象，而是以某种特定的形式存在的。C提供了以下一些数据类型。

在程序中对用到的所有数据都必须指定其数据类型。数据有常量与变量之分，它们都属于以上这些类型。3.2.3整型数据1.整型常量的表示方法

整型常量即整常数。在Ｃ语言中，整常数可用以下三种形式表示：(1)十进制整数。

如：123,-456.4。(2)八进制整数。以0头的数是八进制数。

如：0123表示八进制数123，等于十进制数83,-011表示八进制数-11,即十进制数-9。(3)十六进制整数。以0x开头的数是16进制数。如：0x123，代表16进制数123,等于十进制数291。-0x12等于十进制数－10。2.整型变量(1)整型数据在内存中的存放形式

整型数据在内存中是以二进制形式存放的。

如:inti;/*定义为整型变量*/i=10;/*给i赋以整数10*/注意：十进制数10的二进制形式为1010，TurboC2.0和TurboC++3.0为一个整型变量在内存中分配2个字节的存储单元(不同的编译系统为整型数据分配的字节数是不相同的，VC++6.0则分配4个字节）。数值是以补码(complement)表示的。(2)整型变量的分类有符号基本整型有符号短整型有符号长整型无符号基本整型无符号短整型无符号长整型(signed)int(signed)short(int)(signed)long(int)unsignedintunsignedshort(int)unsignedlong(int)整数类型的有关数据：类型型说明符长度数的范围基本型int2字节-32768～32767短整型short2字节-215～215-1长整型long4字节-231～231-1无符号整型unsigned2字节0～65535无符号短整型unsignedshort2字节0～65535无符号长整型unsignedlong4字节0～（232-1）(3)整型变量的定义:

Ｃ规定在程序中所有用到的变量都必须在程序中定义，即“强制类型定义”。

例如:

inta,b（指定变量ａ、ｂ为整型）

unsignedshortc,d;（指定变量ｃ、ｄ为无符号短整型）

longe,f;(指定变量ｅ、ｆ为长整型）例：整型变量的定义与使用#include<stdio.h>

voidmain（）

｛inta,b,c,d;/*指定ａ、ｂ、ｃ、ｄ为整型变量*／

unsignedu；／*指定ｕ为无符号整型变量*／

a=12;b=-24;u=10;

c=a+u;d=b+u;

printf（”a+u=%d,b+u=%d\n”,c,d）；

｝例:整型数据的溢出#include<stdio.h>

voidmain()

{inta,b;

a=32767;

b=a+1;

printf(“%d,%d\n”,a,b);

}说明：数值是以补码表示的。一个整型变量只能容纳-32768～32767范围内的数，无法表示大于32767或小于-32768的数。遇此情况就发生“溢出”。编程时应注意数值不要超过变量的范围。3.2.4字符型数据1.字符与字符代码C语言程序中的字符只能是系统字符集中的字符，否则计算机不能识别，目前大多数系统采用ASCII字符集，其有127个字符，包括：字母、数字、专用符号、空格符及不能显示的字符。2.字符变量字符型变量用来存放字符常量，注意只能放一个字符。字符变量的定义形式如下：charc1,c2;在本函数中可以用下面语句对c1,c2赋值：c1＝‘a’；c2＝‘b’；一个字符变量在内存中占一个字节。3.字符数据的存放形式及使用方法一个字符常量存放到一个字符变量中，实际上并不是把该字符的字型放到内存中去，而是将该字符的相应的ASCII代码放到存储单元中。这样使字符型数据和整型数据之间可以通用。注意:

一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。3.字符数据的存放形式及使用方法#include<stdio.h>

voidmain()

{charc1,c2;

c1=97;c2=98;

printf(“%c%c\n”,c1,c2);

printf(“%d%d\n”,c1,c2);

｝#include<stdio.h>

voidmain()

{charc1,c2；

c1=’a’;c2=’b’;

c1=c1-32;

c2=c2-32;

printf(“％c％c″，c1,c2）；

｝3.2.5浮点型数据/实型数据1.实型数据在内存中的存放形式一个实型数据一般在内存中占4个字节(32位)。实型数据是按照规范化指数形式存储的，即小数点前有且只有一个0，小数点后数字不为0.对每一个变量使用前都应该先定义。实型变量的定义如下：floatx,y;doublez;longdoublet;//不同的编译系统对该类型处理不一样，用的较少类型比特数有效数字数值范围float单精度326-3.4×10-38~3.4×1038double双精度6415-1.7×10-308~1.7×10308longdouble长双精度12819-1.2×10-4932~1.2×1049322.实型变量的分类例如：1.0/3*3的结果并不等于1

3.实型数据的舍入误差例3.4浮点型数据的舍入误差

#include<stdio.h>

voidmain()

{floata,b;

a=123456.789e5;

b=a+20;

printf(“%f\n”,b);

}运行结果：12345678848.000000将floata,b;改为doublea,b;结果不一样。说明：一个浮点型变量只能保证的有效数字是6位有效数字，后面的数字是无意义的，并不准确地表示该数。应当避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数。1.基本的算术运算符＋（加法运算符，或正值运算符。如:３＋５、＋３）－（减法运算符，或负值运算符。如:５－２、－３）*（乘法运算符。如:３*５）／（除法运算符。如:5/3）％（模运算符，或称求余运算符，％两侧均应为整型数据，如:７％４的值为３）。3.2.7运算符和表达式2.自增、自减运算符

作用是使变量的值增１或减１,如：++i,--i（在使用ｉ之前，先使ｉ的值加,减１）i++,i--（在使用ｉ之后，使ｉ的值加,减１）i++与++i的区别：

＋＋ｉ是先执行ｉ＝ｉ＋１后，再使用ｉ的值；ｉ＋＋是先使用ｉ的值后，再执行ｉ＝ｉ＋１。例如：①ｊ＝＋＋ｉ；i的值先变成4,再赋给ｊ,j的值均为４②ｊ＝ｉ＋＋；先将i的值3赋给ｊ,ｊ的值为３，然后ｉ变为４2.自增、自减运算符注意：

(1)自增运算符（＋＋），自减运算符（－－），只能用于变量，而不能用于常量或表达式；(2)＋＋和－－的结合方向是“自左至右”，如i+++j应理解为(i++)+j，编程避免这样的语句;

(3)自增（减）运算符常用于循环语句中使循环变量自动加１。也用于指针变量，使指针指向下一个地址。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。例如:ａ*ｂ/c-1.5+’a’。是一个合法的表达式

C语言规定在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，例如先乘除后加减。如表达式a-b*c相当于a-(b*c)。

Ｃ还规定了各种运算符的结合方向(结合性)，即在一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同时，则按规定的“结合方向”处理。

算术运算符的结合方向为“自左至右”，即先左后右。如a-b+c相当于(a-b)+c。有些运算符的结合方向为“自右至左”。如a=b=c。4.不同类型数据间的混合运算doublefloatlongunsignedintchar,short高低如果一个运算符的两侧的数据类型不同，则先自动转换成同一类型再运算。转换的规则如下：4.不同类型数据间的混合运算(1)进行10+‘a’的运算，转换‘a’为97；(2)进行i*f的运算，将i和f都转成double型；(3)整数107与i*f的积相加，先将107转化成双精度数，结果为double型；(4)将变量3转化成double型，d/3的结果为double型；(5)将10+‘a’+i*f的结果与d/3的商相减，结果为double型。以上数据类型转换都是由C编译系统自动隐含完成的，故称自动类型转换。分析表达式：10+‘a’+i*f－d/3，其中i为整型变量，值为3，f为float型变量，值为2.5，d为double型变量，值为7.5。可以利用强制类型转换运算符将一个表达式转换成所需类型。

一般形式:（类型名）（表达式）例如：(double)ａ将ａ转换成double类型(int)(x+y)将x+y的值转换成整型(float)（5%3）将5%3的值转换成float型5.强制类型转换运算符例：main(){floatx;inti;x=3.6;i=(int)x;printf(“x=%f,i=%d”,x,i);}6.C运算符除了算术运算符外，C还提供了其他运算符，共有以下几类：(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（？：）(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)分量运算符（．->）(12)下标运算符（［］）(13)其他（如函数调用运算符（））3.3C语句概述C程序源程序文件1源程序文件2源程序文件n预处理命令函数n函数1数据声明函数首部函数体数据声明执行语句一个c程序可以有若干个源程序文件组成。一个源文件可以有若干个函数和预处理命令以及全局变量声明部分组成。一个函数有函数首部和函数体组成。函数体由数据声明和执行语句组成。3.3.1C语句分类3.3.1C语句分类1.控制语句两个分支语句(if-else、switch)三个循环语句(for、while、do-while)四个转移语句（continue、break、goto、return)2.函数调用语句如：printf(“Hello,world!”);3.表达式语句x+y;i++;a=2;a=3*5,40;4.空语句

;5.复合语句{语句序列}3.3.2最基本的语句——赋值语句1.赋值运算符赋值符号“＝”就是赋值运算符，它的作用是将一个数据赋给一个变量。如“a=3”的作用是执行一次赋值操作(或称赋值运算)。把常量３赋给变量a。也可以将一个表达式的值赋给一个变量。2.复合的赋值运算符在“=”之前加上其他运算符，构成复合运算符。如:x+=y等价于x=x+ya%=b+c/d等价于a=a%(b+c/d)C中10种复合赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=2.复合的赋值运算符为便于记忆，可以这样理解：①a+=b(其中a为变量，b为表达式)②a+=b（将有下划线的“a+”移到“=”右侧）|___↑③a=a+b（在“=”左侧补上变量名a）3.赋值表达式由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子称为“赋值表达式”。一般形式为：变量=表达式赋值表达式求解的过程是：①求赋值运算符右侧的“表达式”的值;②赋给赋值运算符左侧的变量。例如:赋值表达式“ａ=3*5”的值为15，执行表达式后，变量a的值也是15。又如赋值表达式∶(a=3*5)=4*3的求解过程为：在对赋值表达式(a=3*5)求解后，变量a得到值15。执行(a=3*5)=4*3时，实际上是将4*3的积12赋给变量a，而不是赋给3*5。嵌套赋值表达式例：当a=12时，a+=a-=a*a求解结果？先“a-=a*a”的运算，a=a-a*a=-132;再进行“a+=-132”的运算，a=a+(-132)=-264。嵌套赋值表达式：e1=e2=…=en，如：a=b=c=d=100等价于a=(b=(c=(d=100)))e1，e2，…，en不必具有相同的数据类型4.赋值类型转换

规则：把赋值运算符右边表达式的数据类型转换成左边对象的类型。⑴实型赋给整型变量时，舍去实数的小数部分。⑵整型赋给实型变量时，数值不变，以浮点形式存储。如:ｉ为整型变量，执行“i=3.56”的结果是使ｉ的值为３，以整数形式存储在整型变量中。又如:将23赋给float变量ｆ，即执行ｆ＝23，先将23转换成23．00000，再存储在ｆ中。5.赋值语句形式:变量=表达式；含义:计算“=”右边表达式的值，将之赋给“=”左边的变量。如：

b=3;if((a=b)>0)t=a;注意：赋值语句与赋值表达式的区别6变量赋初值(1)Ｃ语言允许在定义变量的同时使变量初始化如:inta=3;//指定ａ为整型变量，初值为３floatf=3.56;//指定ｆ为浮点型变量，初值为3.56charc=‘a’;//指定ｃ为字符变量，初值为‘a’(2)可以使被定义的变量的一部分赋初值。如:inta,b,c=5；表示指定ａ、ｂ、ｃ为整型变量，但只对ｃ初始化，c的初值为５(3)如果对几个变量赋以同一个初值。应写成：inta=3,b=3,c=3;表示ａ、ｂ、ｃ的初值都是３。不能写成∶inta=b=c=3;

注意：初始化不是在编译阶段完成的而是在程序运行时执行本函数时赋初值的，相当于有一个赋值语句。

例3.4输入三角形的三边长，求三角形面积。程序：

#include<math.h>#include<stdio.h>voidmain(){floata,b,c,s,area;sacnf(%f,%f,%f”,&a,&b,&c);s=1.0/2*(a+b+c);//注意1.0/2的含义area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));printf(“a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2f\n”,a,b,c,s);

printf(“area=%7.2f\n”,area);//注意%7.2f的含义}分析：三边为a,b,c，面积area=s(s-a)(s-b)(s-c),其中s=(a+b+c)/2。3.4数据的输入输出3.4.1输入输出举例例3.5求ax2+bx+c=0方程的根。#include<stdio.h>

#include<math.h>

voidmain()

{

floata,b,c,disc,x1,x2,p,q;

scanf("a=%f,b=%f,c=%f",&a,&b,&c);

disc=b*b-4*a*c;

p=-b/(2*a);

q=sqrt(disc)/(2*a);

x1=p+q;x2=p-q;

printf("\n\nx1=%7.2f\nx2=%7.2f\n",x1,x2);

}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。输出:从计算机向外部输出设备(显示器,打印机)输出数据输入:从输入设备(键盘,鼠标,扫描仪)向计算机输入数据.(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函数库中的函数来实现的。例如:格式输入函数:scanf格式输出函数:printf字符串输入函数:gets字符串输出函数:puts字符输入函数:getchar字符输出函数:putchar(3)在使用系统库函数时,要用预编译命令“#include”将有关的“头文件”包括到用户源文件中.例如：在调用标准输入输出库函数时，文件开头应该有：#include“stdio.h”或：#include<stdio.h>3.4.3用printf函数输出数据1.printf函数的一般形式一般形式：printf(格式控制,输出表列);(1)格式控制：是用双引号括起来的字符串，包含两种信息：①格式说明：由%和格式控制符组成。如：%d,%f等；②普通字符和转义字符（普通字符原样输出，增加可读性）(2)输出表列：程序需要输出的数据，可以是常量、变量或表达式。如：printf(“a=%d,b=%d”,a,b);若a、b的值分别为2和3，则输出结果为：a=2,b=32.格式字符几种用法：①％d:按十进制整型数据的实际长度输出。②％md:ｍ为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于ｍ，则左端补以空格，若大于ｍ，则按实际位数输出。例:printf(“%4d,%4d”,a,b);若a=123,b=12345则输出结果为123,12345③%ld:输出长整型数据。例:longa=135790;/*定义a为长整型变量*/printf(“%ld”,a);(1)ｄ格式符。用来输出十进制整数。(2)ｃ格式符用来输出一个字符。如：chard=‘a’;printf(“%c”,d);输出字符’a’.一个整数，只要它的值在0~127范围内，可以用“%c”使之按字符形式输出，在输出前，系统会将该整数作为ASCII码转换成相应的字符；一个字符数据也可以用整数形式输出。例:字符数据的输出。

#include<stdio.h>

voidmain()

{charc=‘a’;

inti=97;

printf(“%c,%d\n”,c,c);

printf(“%c,%d\n”,i,i);

}(3)s格式符输出字符串.①%s。例如：printf(“%s”,”CHINA”);输出字符串“CHINA”（不包括双引号）。②%ms，输出的字符串占m列，若串长大于m，则全部输出，若串长小于m，则左补空格。③%-ms，若串长小于m，字符串向左靠，右补空格。例:字符串的输出。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

printf(“%s,%7s,%4s,%-5s\n”,“CHINA”,“CHINA”,“CHINA”,“CHINA”);

}(4)f格式符用来以小数形式输出实数（包括单双精度）有以下几种用法：①%f。不指定字段宽度，由系统自动指定字段宽度，使整数部分全部输出，并输出6位小数。应当注意，在输出的数字中并非全部数字都是有效数字。单精度实数的有效位数一般为6位。②％m.nf。指定输出的数据共占m列，其中有n位小数。如果数值长度小于m，则左端补空格。③％-m.nf与％m.nf基本相同，只是使输出的数值向左端靠，右端补空格。

(4)f格式符例:输出实数时指定小数位数。

#include<stdio.h>

voidmain()

{

floatf=123.456;

printf(“%f%10f%10.2f%.2f%-10.2f\n”，f，f，f，f，f);

｝运行结果：

123.455994123.455994123.46123.46123.46例:输出实数时的有效位数。

#include<stdio.h>

voidmain()

｛floatx,y;

x=111111.111;y=222222.222;

printf(“%f”,x+y);

｝

运行结果：

333333.328125将floatx,y;改为doublex,y;结果不同。(5)e格式符以指数形式输出实数。可用以下形式：①％e。数字部分前面只有1位非0数字，数字的小数部分为5位，指数部分占4位。例:printf(“%e”,123.456);输出：1.23456e+02所输出的实数共占11列宽度。(注：不同系统的规定略有不同)②％m.ne和％-m.ne。输出的指数部分同%e，数字部分不连小数点共n，即小数点前有1位非0整数，后有n-1位。m和n+1+4比较。若f=123.456，则：printf(“%e\n%10e\n%10.2e\n%.2e\n%-10.2e\n“,f,f,f,f,f);输出如下：1.23456e+021.23456e+021.2e+021.2e+021.2e+0211列11列10列7列7列

3.4.4用scanf函数输入数据1.scanf函数的一般格式scanf(格式控制，地址表列);“格式控制”的含义同printf函数；“地址表列”是由若干个地址组成的表列，可以是变量的地址，或字符串的首地址。函数作用：按照变量在内存的地址将变量值存进去。scanf函数规定，组成输入项表的输入对象须是地址量；如：scanf(“%d,%d,%d”,&a,&b,&c);scanf(“a=%d,b=%d,c=%d”,&a,&b,&c);对第一个输入语句，若输入的数据流为：1