《C语言的程序结构》课件

C语言的程序结构C语言是一种结构化编程语言，它允许程序员按照逻辑顺序组织代码。C语言提供了一系列用于创建程序块的控制结构，这些结构可以用来控制程序执行的流程。C语言的基本结构11.注释注释用于解释代码，方便阅读和理解。C语言中使用“/**/”表示多行注释，使用“//”表示单行注释。22.标识符标识符用于命名变量、函数、结构体等，由字母、数字和下划线组成，第一个字符必须是字母或下划线。33.关键字关键字是C语言的保留字，具有特殊含义，不能用作标识符，例如：int、char、float、for、while、if、else等。44.语句语句是C语言的基本执行单元，通常以分号结尾，例如：赋值语句、控制语句、函数调用语句等。标识符和关键字标识符标识符用于命名变量、函数、数组等程序元素。关键字关键字是C语言预定义的保留字，具有特定含义。数据类型基本数据类型C语言提供了多种基本数据类型，用于存储不同类型的值。int：整型，用于存储整数。float：单精度浮点型，用于存储小数。double：双精度浮点型，用于存储更精确的小数。char：字符型，用于存储单个字符。派生数据类型派生数据类型是基于基本数据类型派生而来的。数组：用于存储相同类型的一组数据。指针：用于存储变量的内存地址。结构体：用于存储不同类型的数据的组合。枚举：用于定义一组常量。变量声明和初始化声明变量在程序中使用变量之前，需要使用**变量类型**和**变量名**对其进行声明。声明语句告诉编译器变量的类型和名称，以便分配内存空间。初始化变量在声明变量的同时，可以对变量进行初始化，即赋予变量一个初始值。初始化语句用等号将变量名和初始值连接起来。示例例如，声明并初始化一个名为**age**的整型变量，并赋予其初始值**20**：intage=20;作用声明和初始化变量可以让程序在运行时拥有正确的初始值，防止出现错误。常量定义常量类型常量分为整型常量、浮点型常量、字符型常量和字符串常量。例如，10、3.14、'A'和"hello"。常量定义在C语言中，可以使用#define预处理指令来定义常量，例如#definePI3.14159。常量用途常量在程序中可以提高代码的可读性和可维护性，例如将常量用于表示特定的值。常量使用在程序中使用常量可以避免直接使用数值，使程序更容易阅读和修改。表达式和运算符算术运算符C语言提供常用的算术运算符，例如加法(+)、减法(-)、乘法(*)、除法(/)和取模(%)。关系运算符关系运算符用于比较两个操作数的大小，例如大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)、等于(==)和不等于(!=)。逻辑运算符逻辑运算符用于组合多个条件表达式，例如逻辑与(&&)、逻辑或(||)和逻辑非(!)。位运算符位运算符对操作数的二进制位进行操作，例如按位与(&)、按位或(|)、按位异或(^)、按位取反(~)、左移(<<)和右移(>>)。赋值语句1赋值运算符使用“=”符号将一个值赋给一个变量。2数据类型一致被赋值的值的数据类型必须与变量的类型一致。3表达式赋值可以使用表达式作为赋值语句的值。4链式赋值可以使用“=”符号将一个值同时赋值给多个变量。输入输出语句1printf()用于向标准输出设备（通常是显示器）输出数据。2scanf()用于从标准输入设备（通常是键盘）读取数据。3格式化输出使用格式控制符控制输出数据的格式。4格式化输入使用格式控制符控制输入数据的格式。C语言提供了一系列输入输出函数，例如printf()和scanf()。这些函数允许程序与用户交互，获取输入数据并显示输出结果。if-else语句1条件判断根据表达式是否为真决定执行哪段代码2if语句当条件为真时执行代码块3else语句当条件为假时执行代码块if-else语句是C语言中常用的控制语句，可以根据不同的条件执行不同的代码块。if语句用于判断条件是否成立，如果成立则执行if语句后面的代码块；否则执行else语句后面的代码块。if-else语句可以用来实现程序的逻辑判断和分支控制。switch语句1多路选择switch语句用于根据表达式值选择执行不同的代码块。2case标签每个case标签对应一个常量值，当表达式值与case值相匹配时，执行该case块中的代码。3default标签如果表达式值与所有case值都不匹配，则执行default标签对应的代码块。4break语句break语句用于跳出switch语句块，避免执行其他case标签的代码。while循环语句1循环条件循环条件为真，循环体执行。2循环体包含要重复执行的语句。3循环结束循环条件变为假，循环结束。do-while循环语句1初始化循环变量赋值2条件判断判断循环条件3循环体执行循环操作4更新变量修改循环变量do-while循环语句先执行循环体，再判断条件，无论条件是否满足，至少执行一次循环体。do-while语句适合在循环次数不确定的情况下使用，例如，当需要用户输入数据直到输入特定值时。for循环语句循环初始化在循环开始之前执行一次，用于初始化循环变量。循环条件在每次循环开始之前进行判断，如果条件为真，则执行循环体；否则跳出循环。循环体循环体包含要重复执行的代码，每次循环执行完后，会执行循环变量的更新操作。循环变量更新在每次循环执行完后更新循环变量，以便在下次循环条件判断时使用。嵌套循环双层循环外部循环控制外层循环的次数，内部循环控制内层循环的次数。三层循环三层循环类似双层循环，只是多了第三层循环，用于控制更深层的逻辑。图形绘制嵌套循环常用于绘制图形，例如正方形、三角形等。break和continue语句break语句立即退出循环，不再执行循环体中剩余的语句。continue语句跳过当前循环剩余的语句，进入下一轮循环。函数的定义与调用1函数定义定义函数的功能和行为2函数调用执行函数的功能3参数传递传递数据给函数4返回值函数执行结果函数是C语言中重要的组成部分，用于组织和管理程序代码。通过函数定义，可以将程序代码模块化，提高代码复用性和可维护性。函数的参数传递值传递值传递是将实参的值复制到形参中，形参的改变不会影响实参的值。例如，在调用函数时，传递的是实参的副本，函数内部对形参的修改不会影响到原实参。地址传递地址传递是指将实参的地址传递给形参，形参通过指针可以访问实参的值，修改形参的值也会改变实参的值。例如，在调用函数时，传递的是实参的地址，函数内部对形参的修改会影响到原实参。递归函数定义递归函数是指在函数内部调用自身。它可以用来解决一些复杂的计算问题，例如计算阶乘或斐波那契数列。特点递归函数通常需要一个基线条件，用于停止递归。如果没有基线条件，递归将无限进行，导致程序崩溃。优势递归函数可以让代码更加简洁，并且易于理解。应用递归函数在算法和数据结构中被广泛应用，例如二叉树遍历、快速排序和归并排序。数组定义和使用1数组定义数组是相同类型数据的集合，使用一个变量名存储。定义数组时，需要指定数组类型、数组名和数组大小。2数组初始化在定义数组时，可以使用初始化列表为数组元素赋值。也可以在程序中使用赋值语句为数组元素赋值。3数组访问可以使用下标访问数组元素，下标从0开始。可以使用循环语句遍历数组元素。一维数组定义一维数组是一系列相同数据类型的元素的集合，使用一个连续的内存块来存储它们。访问每个元素可以通过数组名和索引来访问，索引从0开始，表示元素在数组中的位置。初始化在声明时可以通过列表初始化器来为数组元素赋予初始值。使用一维数组可用于存储和操作一系列数据，例如学生成绩、商品价格等。二维数组1定义方式使用两个下标表示元素位置，例如intarray[2][3]，表示一个2行3列的二维数组。2存储方式二维数组的元素在内存中按照行优先存储，即先存储第一行所有元素，再存储第二行所有元素，以此类推。3访问方式使用两个下标访问二维数组的元素，例如array[1][2]表示访问第二行第三列的元素。4应用场景二维数组在矩阵运算、图像处理、棋盘游戏等方面有着广泛的应用。指针定义和使用指针变量指针变量存储内存地址，指向特定数据类型。指针声明使用*号声明指针类型，如：int*ptr;，表示ptr指向整数数据。指针运算可以使用*号访问指针指向的数据，如：*ptr=10，将10赋值给ptr指向的整数数据。指针与数组数组指针数组指针指向数组的第一个元素的地址。指针数组指针数组是一个数组，每个元素都是一个指针。动态内存分配内存分配类型C语言提供两种内存分配方式：静态内存分配和动态内存分配。静态内存分配在编译时分配，内存大小固定，无法在程序运行时改变。动态内存分配动态内存分配是指在程序运行时分配内存，可以根据程序需要动态调整内存大小。动态内存分配使用`malloc`、`calloc`和`realloc`等函数。结构体定义和使用结构体定义结构体是用户自定义的数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。例如，可以定义一个名为“student”的结构体，包含姓名、学号和成绩等信息。结构体使用定义结构体变量后，可以使用点运算符（.）访问结构体成员。例如，可以通过“”访问名为“student”的结构体变量的姓名成员。枚举类型定义枚举类型用关键字enum定义枚举类型，并列出枚举常量。枚举常量的值默认从0开始，依次递增，也可以手动赋值。枚举类型的应用可以提高代码可读性，并确保变量值只能取有限的值。共同体1内存共享共同体是一种特殊的结构体，其成员共享同一内存空间。2不同数据类型共同体成员可以是不同数据类型，但同一时间只能存放其中一个成员的值。3节省空间共同体可以有效地节省内存空间，因为所有成员共用一块内存区域。4应用场景共同体通常用于存储不同数据类型的相同数据，例如，存储不同进制的数值。文件读写1打开文件使用fopen()函数打开文件，指定文件名和访问模式。2读写数据使用fscanf()和fprintf()函数进行文件读写操作，分别用于读取和写入数据。3关闭文件使用fclose()函数关闭文件，释放文件资源。文件读写是C语言中重要的操作之一，允许程序访问和操作外部文件，实现数据的持久化存储。预处理命令预处理指令在编译器进行实际编译之前，预处理程序会读取源代码文件，并将所有预处理指令处理完毕