C語言程序設計PPT課件

1、第二章第二章 C+C+簡單程序設計簡單程序設計清華大學C+語言程序設計第1頁/共89頁2本章主要內(nèi)容 C+語言概述 基本數(shù)據(jù)類型和表達式 數(shù)據(jù)的輸入與輸出 算法的基本控制結構 自定義數(shù)據(jù)類型第2頁/共89頁3C+語言的產(chǎn)生 C+是從C語言發(fā)展演變而來的，首先是一個更好的C 引入了類的機制，最初的C+被稱為“帶類的C” 1983年正式取名為C+ 從1989年開始C+語言的標準化工作 于1994年制定了ANSI C+標準草案 于1998年11月被國際標準化組織（ISO）批準為國際標準，成為目前的C+C+語言概述第3頁/共89頁4C+的特點 全面兼容C 它保持了C的簡潔、高效和接近匯編語言等特點 對

2、C的類型系統(tǒng)進行了改革和擴充 C+也支持面向過程的程序設計，不是一個純正的面向?qū)ο蟮恼Z言 支持面向?qū)ο蟮姆椒–+語言概述第4頁/共89頁5C+程序?qū)嵗?-1#include using namespace std;int main() coutHello!n; coutWelcome to c+!n;運行結果：Hello!Welcome to c+！C+語言概述第5頁/共89頁6C+字符集 大小寫的英文字母：AZ，az 數(shù)字字符：09 特殊字符：空格! ! # #% % & &* *_ _( (下劃線) )+ += =- - / / ; ;. ., ,()()C+語言概述第6

3、頁/共89頁7詞法記號 關鍵字C+預定義的單詞 標識符程序員聲明的單詞，它命名程序正文中的一些實體 文字在程序中直接使用符號表示的數(shù)據(jù) 操作符用于實現(xiàn)各種運算的符號 分隔符 () , : ; 用于分隔各個詞法記號或程序正文 空白符空格、制表符（TAB鍵產(chǎn)生的字符）、換行符（Enter鍵所產(chǎn)生的字符）和注釋的總稱C+語言概述第7頁/共89頁8標識符的構成規(guī)則 以大寫字母、小寫字母或下劃線(_)開始。 可以由以大寫字母、小寫字母、下劃線(_)或數(shù)字09組成。 大寫字母和小寫字母代表不同的標識符。C+語言概述第8頁/共89頁9#include using namespace std;int main

4、() const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotal endl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; coutvendl;常量變量變量先聲明后使用符號常量基本數(shù)據(jù)類型和表達式第9頁/共89頁10#include using namespace std;int main() const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotal endl;

5、r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; coutv endl;整型常量shortunsigned short 2字節(jié)intunsigned int 4字節(jié)longunsigned long 4字節(jié)整型變量整型變量聲明基本數(shù)據(jù)類型和表達式第10頁/共89頁11基本數(shù)據(jù)類型和表達式第11頁/共89頁12#include using namespace std;int main() const int PRICE=30; int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotalendl; r=2.5; h=3

6、.2; v=3.14159*r*r*h; coutvendl;實型常量float 4float 4字節(jié)字節(jié)精度：3.41038 7位有效數(shù)字double 8double 8字節(jié)字節(jié)精度：1.710308 15位有效數(shù)字long double long double 8 8字節(jié)字節(jié)精度：1.710308 15位有效數(shù)字實型變量默認為double型后綴 F（或 f）為 float型后綴 L（或 l）為 long double型基本數(shù)據(jù)類型和表達式第12頁/共89頁13 字符常量 單引號括起來的一個字符，如：a, D, ?, $ 字符變量 用來存放字符常量例：char c1,c2; c1=a; c2

7、=A; 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式 以ASCII碼存儲，占1字節(jié)，用7個二進制位基本數(shù)據(jù)類型和表達式第13頁/共89頁14 字符數(shù)據(jù)的使用方法 字符數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間可以運算。 字符數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)可以互相賦值。 字符串常量例:CHINA a a所以：char c; c=a;C H I N A 0a 0aPage 14基本數(shù)據(jù)類型和表達式第14頁/共89頁15布爾型數(shù)據(jù) 布爾型變量的說明：例：bool flag; 布爾型數(shù)據(jù)的取值：只有 false 和 true 兩個值基本數(shù)據(jù)類型和表達式第15頁/共89頁16例： int a=3; double f=3.56; char c=a; int c(

8、5);Page 16基本數(shù)據(jù)類型和表達式第16頁/共89頁17 不同類型數(shù)據(jù)進行混合運算時，C+編譯器會自動進行類型轉(zhuǎn)換。 為了避免不同的數(shù)據(jù)類型在運算中出現(xiàn)類型問題，應盡量使用同種類型數(shù)據(jù)。 可以采用強制類型轉(zhuǎn)換：例如：float c;int a,b;c=float(a)/float(b); 或 c=(float)a/(float)b; 基本數(shù)據(jù)類型和表達式第17頁/共89頁18變量的存儲類型 auto 屬于一時性存儲，其存儲空間可以被若干變量多次覆蓋使用。 register 存放在通用寄存器中。 extern 在所有函數(shù)和程序段中都可引用。 static 在內(nèi)存中是以固定地址存放的，在整個

9、程序運行期間都有效?；緮?shù)據(jù)類型和表達式第18頁/共89頁19 基本算術運算符 + - * /(若整數(shù)相除，結果取整) %（取余，操作數(shù)為整數(shù)） 優(yōu)先級與結合性先乘除，后加減，同級自左至右 +, -（自增、自減）例：i+; - j;Page 19基本數(shù)據(jù)類型和表達式第19頁/共89頁20 舉例n=n+5 表達式的類型等號左邊對象的類型 表達式的值等號左邊對象被賦值后的值Page 20基本數(shù)據(jù)類型和表達式第20頁/共89頁21有10種復合運算符：+=, -=, *=, /=, %=,=,&=,=,|= 例a+=3 等價于 a=a+3x*=y+8 等價于 x=x*(y+8)基本數(shù)據(jù)類型和表

10、達式第21頁/共89頁22a=5表達式值為5a=b=c=5表達式值為5，a,b,c均為5a=5+(c=6)表達式值為11，a為11，c為6a=(b=4)+(c=6) 表達式值為10，a為10，b為4，c為6a=(b=10)/(c=2) 表達式值為5，a為5，b為10，c為2a+=a-=a*a 相當于 a=a+(a=a-a*a)Page 22基本數(shù)據(jù)類型和表達式第22頁/共89頁23 格式表達式1，表達式2 求解順序及結果先求解1，再求解2，最終結果為表達式2的值 例a=3*5 , a*4 最終結果為60Page 23基本數(shù)據(jù)類型和表達式第23頁/共89頁24關系運算與關系表達式 關系運算是比較

11、簡單的一種邏輯運算，優(yōu)先次序為： = = != 優(yōu)先級相同（高） 優(yōu)先級相同（低） 關系表達式是一種最簡單的邏輯表達式其結果類型為 bool，值只能為 true 或 false。 例如：ab，cb)&(xy) 其結果類型為 bool，值只能為 true 或 false基本數(shù)據(jù)類型和表達式第25頁/共89頁26 一般形式表達式1？表達式2：表達式3表達式1 必須是 bool 類型 執(zhí)行順序 先求解表達式1， 若表達式1的值為true，則求解表達式2，表達式2的值為最終結果 若表達式1的值為false，則求解表達式3，表達式3的值為最終結果 例： x=ab? a:b;基本數(shù)據(jù)類型和表達式第

12、26頁/共89頁27 注意：條件運算符優(yōu)先級高于賦值運算符，低于邏輯運算符表達式2、3的類型可以不同，條件表達式的最終類型為 2 和 3 中較高的類型。 例： x=ab? a:b;基本數(shù)據(jù)類型和表達式第27頁/共89頁28sizeof 運算符 語法形式sizeof (類型名)或 sizeof (表達式) 結果值：“類型名”所指定的類型或“表達式”的結果類型所占的字節(jié)數(shù)。 例：sizeof(short)sizeof(x)基本數(shù)據(jù)類型和表達式第28頁/共89頁29 運算規(guī)則 將兩個運算量的每一個位進行邏輯與操作 舉例：計算 3 & 5 3： 0 0 0 0 0 0 1 1 5：(&

13、) 0 0 0 0 0 1 0 13 & 5: 0 0 0 0 0 0 0 1 用途： 將某一位置0，其他位不變。例如：將char型變量a的最低位置0: a=a&0376; 取指定位。例如：有char c; int a; 取出a的低字節(jié)，置于c中：c=a&0377;基本數(shù)據(jù)類型和表達式第29頁/共89頁30 運算規(guī)則 將兩個運算量的每一個位進行邏輯或操作 舉例：計算 3 | 5 3： 0 0 0 0 0 0 1 1 5：(|) 0 0 0 0 0 1 0 13 | 5: 0 0 0 0 0 1 1 1 用途： 將某些位置1，其他位不變。例如：將 int 型變量 a 的低

14、字節(jié)置 1 ： a = a | 0 xff;基本數(shù)據(jù)類型和表達式第30頁/共89頁31 運算規(guī)則 兩個操作數(shù)進行異或：若對應位相同，則結果該位為 0，若對應位不同，則結果該位為 1， 舉例：計算 071052 071: 0 0 1 1 1 0 0 1 052： () 0 0 1 0 1 0 1 0 071052 : 0 0 0 1 0 0 1 1基本數(shù)據(jù)類型和表達式第31頁/共89頁32 用途： 使特定位翻轉(zhuǎn)（與0異或保持原值，與1異或取反） 例如：要使 01111010 低四位翻轉(zhuǎn)： 0 1 1 1 1 0 1 0 ()0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 0 1 0 1基本數(shù)據(jù)類型

15、和表達式第32頁/共89頁33單目運算符，對一個二進制數(shù)按位取反。例： 025：0000000000010101 025：基本數(shù)據(jù)類型和表達式第33頁/共89頁34左移運算（）右移后，低位：舍棄高位：無符號數(shù)：補0 有符號數(shù)：補“符號位”基本數(shù)據(jù)類型和表達式第34頁/共89頁35運算符優(yōu)先級+，-，sizeof*, /, %+, -=, !=位運算&|?:賦值運算逗號運算低高基本數(shù)據(jù)類型和表達式第35頁/共89頁36混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換 隱含轉(zhuǎn)換 一些二元運算符（算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符和賦值運算符）要求兩個操作數(shù)的類型一致。 在算術運算和關系運算中如果參與運算

16、的操作數(shù)類型不一致，編譯系統(tǒng)會自動對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換（即隱含轉(zhuǎn)換），基本原則是將低類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高類型數(shù)據(jù)。char,short,int,unsigned,long,unsigned long,float,double低 高基本數(shù)據(jù)類型和表達式第36頁/共89頁37混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換 隱含轉(zhuǎn)換 當參與運算的操作數(shù)必須是bool型時，如果操作數(shù)是其它類型，編譯系統(tǒng)會自動將非0數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為true，0轉(zhuǎn)換為false。 位運算的操作數(shù)必須是整數(shù)，當二元位運算的操作數(shù)是不同類型的整數(shù)時，也會自動進行類型轉(zhuǎn)換， 賦值運算要求左值與右值的類型相同，若類型不同，編譯系統(tǒng)會自動將右值轉(zhuǎn)換為左值的類型?；緮?shù)

17、據(jù)類型和表達式第37頁/共89頁38混合運算時數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換 強制類型轉(zhuǎn)換 語法形式：類型說明符(表達式)或(類型說明符)表達式 強制類型轉(zhuǎn)換的作用是將表達式的結果類型轉(zhuǎn)換為類型說明符所指定的類型?；緮?shù)據(jù)類型和表達式第38頁/共89頁39語句 聲明語句 表達式語句 選擇語句 循環(huán)語句 跳轉(zhuǎn)語句 復合語句 標號語句 第39頁/共89頁40格式：表達式；表達式語句與表達式的區(qū)別：表達式可以包含在其他表達式中，而語句不可。例如：if (a=b)0) t=a;不可寫為：if (a=b;)0) t=a;語 句第40頁/共89頁41復合語句 將多個語句用一對大括號包圍，便構成一個復合語句 例如sum=s

18、um+i;i+;語 句第41頁/共89頁42簡單的輸入、輸出向標準輸出設備（顯示器）輸出例：int x; coutx=x; 第42頁/共89頁43順序結構分支結構循環(huán)結構算法的基本控制結構第43頁/共89頁44如何解決分支問題?例2-2輸入一個年份，判斷是否閏年。算法的基本控制結構第44頁/共89頁#include using namespace std;int main()int year; bool IsLeapYear; coutyear;IsLeapYear = (year % 4 = 0 & year % 100 != 0)|(year % 400 = 0); if (IsL

19、eapYear) coutyear is a leap yearendl;else coutyear is not a leap yeary) couty) coutx; else couty;if (表達式1) 語句1else if (表達式2) 語句2else if (表達式3) 語句3 else 語句 n算法的基本控制結構第47頁/共89頁48如何解決多分問題?例2-3 輸入兩個整數(shù)，比較兩個數(shù)的大小。算法的基本控制結構第48頁/共89頁#includeusing namespace std;int main() int x,y; coutxy; if (x!=y) if (xy) co

20、utyendl; else coutxyendl; else coutx=yendl;49第49頁/共89頁運行結果1：Enter x and y:5 8xy50第50頁/共89頁51 一般形式if( ) if( ) 語句 1 else 語句 2else if( ) 語句 3 else 語句 4 注意語句 1、2、3、4 可以是復合語句，每層的 if 與 else 配對，或用 來確定層次關系。算法的基本控制結構第51頁/共89頁52特殊的多分支結構例2-4輸入一個06的整數(shù)，轉(zhuǎn)換成星期輸出。算法的基本控制結構第52頁/共89頁#include using namespace std;int m

21、ain() int day;cin day;switch (day) case 0: coutSundayendl; break; case 1: coutMondayendl; break; case 2: coutTuesdayendl; break; case 3: coutWednesdayendl; break; case 4: coutThursdayendl; break; case 5: coutFridayendl; break; case 6: coutSaturdayendl; break; default: coutDay out of range Sunday . S

22、aturday endl; break; 53第53頁/共89頁54 一般形式switch (表達式) case 常量表達式 1：語句1 case 常量表達式 2：語句2 case 常量表達式 n：語句n default : 語句n+1 l執(zhí)行順序執(zhí)行順序以case中的常量表達式值為入口標號，由此開始順序執(zhí)行。因此，每個case分支最后應該加break語句。每個常量表達式的值不能相同，次序不影響執(zhí)行結果?？梢允嵌鄠€語句，但不必用 ?？梢允钦汀⒆址?、枚舉型算法的基本控制結構第54頁/共89頁55 case分支可包含多個語句，且不用 。 表達式、判斷值都是int型或char型。 若干分支執(zhí)行內(nèi)

23、容相同可共用一組語句。算法的基本控制結構第55頁/共89頁56如何有效地完成重復工作例2-5求自然數(shù)110之和分析：本題需要用累加算法，累加過程是一個循環(huán)過程，可以用while語句實現(xiàn)。算法的基本控制結構第56頁/共89頁#includeusing namespace std;int main() int i(1), sum(0); while(i=10) sum+=i; /相當于sum=sum+i; i+; coutsum=sumendl;運行結果：sum=5557第57頁/共89頁58 形式while (表達式) 語句可以是復合語句，其中必須含有改變條件表達式值的語句。l執(zhí)行順序執(zhí)行順序先

24、判斷表達式的值，若為 true 時，執(zhí)行語句。算法的基本控制結構第58頁/共89頁59先執(zhí)行循環(huán)體，后判斷條件的情況例2-6 輸入一個整數(shù)，將各位數(shù)字反轉(zhuǎn)后輸出。算法的基本控制結構第59頁/共89頁#include using namespace std;int main()int n, right_digit, newnum = 0; cout n;cout The number in reverse order is ;doright_digit = n % 10;cout right_digit;n /= 10; /相當于n=n/10 while (n != 0); coutendl;6

25、0第60頁/共89頁運行結果：Enter the number: 365The number in reverse order is 56361第61頁/共89頁62 一般形式do 語句while (表達式)可以是復合語句，其中必須含有改變條件表達式值的語句。l執(zhí)行順序執(zhí)行順序先執(zhí)行循環(huán)體語句，后判斷條件。表達式為 true 時，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體l與與while while 語句的比較：語句的比較：While 語句執(zhí)行順序 先判斷表達式的值，為true 時，再執(zhí)行語句算法的基本控制結構第62頁/共89頁對比下列程序： 程序1：#includeusing namespace std;int mai

26、n() int i,sum(0); cini; while(i=10) sum+=i; i+; coutsum=sum endl;算法的基本控制結構程序2：#includeusing namespace std;int main() int i, sum(0); cini; do sum+=i; i+; while(i=10)； coutsum=sum endl;63第63頁/共89頁64語法形式for (表達式1；表達式2；表達式3) 語句 循環(huán)前先求解為true時執(zhí)行循環(huán)體每次執(zhí)行完循環(huán)體后求解算法的基本控制結構第64頁/共89頁65例2-8輸入一個整數(shù)，求出它的所有因子。算法的基本控制結

27、構第65頁/共89頁#include using namespace std;int main() int n, k;cout n;cout Number n Factors ;for (k=1; k = n; k+)if (n % k = 0)cout k ; cout endl;66第66頁/共89頁運行結果1：Enter a positive integer: 36Number 36 Factors 1 2 3 4 6 9 12 18 36 運行結果2：Enter a positive integer: 7Number 7 Factors 1 7 67第67頁/共89頁68例2-9 編寫

28、程序輸出以下圖案 * * * * * * *算法的基本控制結構第68頁/共89頁#includeusing namespace std;int main() int i,j,n=4; for(i=1;i=n;i+) /輸出前4行圖案 for(j=1;j=30;j+) cout ; /在圖案左側(cè)空30列 for(j=1; j=8-2*i ;j+) cout ; for(j=1; j=2*i-1 ;j+) cout*; coutendl; 69第69頁/共89頁 for(i=1;i=n-1;i+) /輸出后3行圖案 for(j=1;j=30;j+) cout ; /在圖案左側(cè)空30列 for(j=

29、1; j=7-2*i ;j+) cout*; coutendl; 70第70頁/共89頁71循環(huán)結構與選擇結構相互嵌套#includeusing namespace std;int main() int n；for(n=100; n=200; n+) if (n%3!=0) coutn;算法的基本控制結構第71頁/共89頁72 讀入一系列整數(shù)，統(tǒng)計出正整數(shù)個數(shù)i和負整數(shù)個數(shù)j,讀入0則結束。 分析： 需要讀入一系列整數(shù)，但是整數(shù)個數(shù)不定，要在每次讀入之后進行判斷，因此使用while循環(huán)最為合適。循環(huán)控制條件應該是n!=0。由于要判斷數(shù)的正負并分別進行統(tǒng)計，所以需要在循環(huán)內(nèi)部嵌入選擇結構。算法的

30、基本控制結構第72頁/共89頁#includeusing namespace std;int main() int i=0,j=0,n; coutn; while( n!=0 ) if(n0) i+; if(nn ; cout正整數(shù)個數(shù)：i 負整數(shù)個數(shù)：jendl;73第73頁/共89頁74 break語句使程序從循環(huán)體和switch語句內(nèi)跳出，繼續(xù)執(zhí)行邏輯上的下一條語句。不宜用在別處。 continue 語句結束本次循環(huán)，接著判斷是否執(zhí)行下一次循環(huán)。算法的基本控制結構第74頁/共89頁75typedef語句 為一個已有的數(shù)據(jù)類型另外命名 語法形式typedef 已有類型名 新類型名表; 例如

31、typedef double area,volume;typedef int natural;natural i1,i2;area a;volume v;自定義數(shù)據(jù)類型第75頁/共89頁76枚舉類型enum 只要將需要的變量值一一列舉出來，便構成了一個枚舉類型。 枚舉類型的聲明形式如下：enum 枚舉類型名 變量值列表; 例如：enum weekdaysun,mon,tue,wed,thu,fri,sat;自定義數(shù)據(jù)類型第76頁/共89頁77枚舉類型enum 枚舉類型應用說明： 對枚舉元素按常量處理，不能對它們賦值。例如，不能寫：sun=0; 枚舉元素具有默認值，它們依次為： 0,1,2,.。

32、 也可以在聲明時另行指定枚舉元素的值，如：enum weekdaysun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat; 枚舉值可以進行關系運算。 整數(shù)值不能直接賦給枚舉變量，如需要將整數(shù)賦值給枚舉變量，應進行強制類型轉(zhuǎn)換。自定義數(shù)據(jù)類型第77頁/共89頁78例2-11 設某次體育比賽的結果有四種可能：勝（win）、負（lose）、平局（tie）、比賽取消（cancel），編寫程序順序輸出這四種情況。 分析：由于比賽結果只有四種可能，所以可以聲明一個枚舉類型，聲明一個枚舉類型的變量來存放比賽結果。自定義數(shù)據(jù)類型第78頁/共89頁#include using namespace std

33、;enum game_result WIN, LOSE, TIE, CANCEL;int main() game_result result; enum game_result omit = CANCEL; int count; for (count = WIN ; count = CANCEL ; count+) result = (game_result)count; if (result = omit) cout The game was cancelledn; else cout The game was played ; if (result = WIN) cout and we won!; if (result = LOSE) cout and we lost.; cout n; return 0;79第79頁/共89頁運行結果 The game was played and we won! The game was played and we lost. The game was played The game was cancelled80第80頁/共89頁81結構體結構的聲