第三章 簡單的程序設(shè)計(jì)

第3章---簡單的程序設(shè)計(jì)為了讓計(jì)算機(jī)處理各種數(shù)據(jù)，首先就應(yīng)該把源數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中；計(jì)算機(jī)處理結(jié)束后，再將目標(biāo)數(shù)據(jù)信息以人能夠識別的方式輸出。C語言中的輸入輸出操作，是由C語言編譯系統(tǒng)提供的庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。3.1格式化輸出——printf()函數(shù)3.2格式化輸入——scanf()函數(shù)3.3單個(gè)字符輸入輸出——getchar()和putchar()函數(shù)3.4順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)良好的源程序書寫風(fēng)格──順序程序段左對齊13.1格式化輸出——printf()函數(shù)

printf()函數(shù)的作用：向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)默認(rèn)的輸出設(shè)備（一般指終端或顯示器）輸出一個(gè)或多個(gè)任意類型的數(shù)據(jù)。

3.1.1printf()函數(shù)的一般格式

例：已知圓半徑radius=1.5，求圓周長和圓面積。

main()

{floatradius,length,area,pi=3.1415926;

radius=1.5;

length=2*pi*radius; /*求圓周長*/

area=pi*radius*radius; /*求圓面積*/

printf(“radius=%f\n”,radius); /*輸出圓半徑*/

printf(“l(fā)ength=%7.2f,area=%7.2f\n”,length,area); /*輸出圓周長、面積*/

}

2程序運(yùn)行結(jié)果如下：

radius=1.500000length=9.42,area=7.07

printf()函數(shù)的一般格式如下：printf("格式字符串"[，輸出項(xiàng)表])；

1．格式字符串?！案袷阶址币卜Q“轉(zhuǎn)換控制字符串”，可以包含三種字符：（1）格式指示符。格式指示符的一般形式如下：%[標(biāo)志][寬度][.精度][F|N|h|L][類型]

常用的標(biāo)志字符如表3-1所示，常用的寬度指示符如表3-2所示，常用的精度指示符如表3-3所示，長度修飾符如表3-4所示，類型轉(zhuǎn)換字符如表3-5所示。

3（2）轉(zhuǎn)義字符例如，printf()函數(shù)中的'\n'就是轉(zhuǎn)義字符，輸出時(shí)產(chǎn)生一個(gè)“換行”操作。（3）普通字符──除格式指示符和轉(zhuǎn)義字符之外的其它字符。格式字符串中的普通字符，原樣輸出。

例如，printf("radius=%f\n",radius);語句中的“radius=”，“printf("length=%7.2f,area=%7.2f\n",length,area);”語句中的“l(fā)ength=”、“area=”等都是普通字符。

2．輸出項(xiàng)表輸出項(xiàng)表是可選的。如果要輸出的數(shù)據(jù)不止1個(gè)，相鄰2個(gè)之間用逗號分開。下面的printf()函數(shù)都是合法的：（1）printf("Iamastudent.\n");

（2）printf("%d",3+2);

（3）printf("a=%fb=%5d\n",a,a+3); 必須強(qiáng)調(diào)：“格式字符串”中的格式指示符，必須與“輸出項(xiàng)表”中、輸出項(xiàng)的數(shù)據(jù)類型一致，否則會引起輸出錯誤。4

3.1.2格式指示符

輸出不同類型的數(shù)據(jù)，要使用不同的類型轉(zhuǎn)換字符。

1．類型轉(zhuǎn)換字符d──以帶符號的十進(jìn)制整數(shù)形式輸出。

例：類型轉(zhuǎn)換字符d的使用。main(){intnum1=123;longnum2=123456;/*用3種不同格式，輸出int型數(shù)據(jù)num1的值*/printf("num1=%d,num1=%5d,num1=%-5d,num1=%2d\n",num1,num1,num1,num1);/*用3種不同格式，輸出long型數(shù)據(jù)num2的值*/printf("num2=%ld,num2=%8ld,num2=%5ld\n",num2,num2,num2);printf("num1=%ld\n",num1);} 5程序運(yùn)行結(jié)果如下：num1=123,num1=□□123,num1=123□□,num1=123num2=123456,num2=□□123456,num2=123456num1=16908411 對于整數(shù)，還可用八進(jìn)制、無符號形式（%o(小寫字母o)）和十六進(jìn)制、無符號形式（%x）輸出。對于unsigned型數(shù)據(jù)，也可用%u格式符，以十進(jìn)制、無符號形式輸出。所謂無符號形式是指，不論正數(shù)還是負(fù)數(shù)，系統(tǒng)一律當(dāng)作無符號整數(shù)來輸出。例如，printf("%d,%o,%x\n",-1,-1,-1);6

2．類型轉(zhuǎn)換字符f──以小數(shù)形式、按系統(tǒng)默認(rèn)的寬度，輸出單精度和雙精度實(shí)數(shù)。例：類型轉(zhuǎn)換字符f的使用。main(){floatf=123.456;doubled1,d2;d1=1111111111111.111111111;d2=2222222222222.222222222;printf("%f,%12f,%12.2f,%-12.2f,%.2f\n",f,f,f,f,f);printf("d1+d2=%f\n",d1+d2);} 程序運(yùn)行結(jié)果如下：

123.456001,□□123.456001,□□□□□□123.46,123.46□□□□□□,123.46d1+d2=3333333333333.333010 7本案例程序的輸出結(jié)果中，數(shù)據(jù)123.456001和3333333333333.333010中的001和010都是無意義的，因?yàn)樗鼈兂隽擞行?shù)字的范圍。

對于實(shí)數(shù)，也可使用格式符%e，以標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)形式輸出：尾數(shù)中的整數(shù)部分大于等于1、小于10，小數(shù)點(diǎn)占一位，尾數(shù)中的小數(shù)部分占5位；指數(shù)部分占4位（如e-03），其中e占一位，指數(shù)符號占一位，指數(shù)占2位，共計(jì)11位。也可使用格式符%g，讓系統(tǒng)根據(jù)數(shù)值的大小，自動選擇%f或%e格式、且不輸出無意義的零。83．類型轉(zhuǎn)換字符c──輸出一個(gè)字符（只占一列寬度）。例：類型轉(zhuǎn)換字符c的使用。

main(){charc='A';

inti=65;

printf("c=%c,%5c,%d\n",c,c,c);

printf("i=%d,%c",i,i);}程序運(yùn)行結(jié)果如下：

c=A,□□□□A,65i=65,A

需要強(qiáng)調(diào)的是：在C語言中，整數(shù)可以用字符形式輸出，字符數(shù)據(jù)也可以用整數(shù)形式輸出。將整數(shù)用字符形式輸出時(shí)，系統(tǒng)首先求該數(shù)與256的余數(shù)，然后將余數(shù)作為ASCII碼，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字符輸出。94．類型轉(zhuǎn)換字符s──輸出一個(gè)字符串。例：類型轉(zhuǎn)換字符s的使用。main(){printf("%s,%5s,%-10s","Internet","Internet","Internet");printf("%10.5s,%-10.5s,%4.5s\n","Internet","Internet","Internet");} 程序運(yùn)行結(jié)果如下：Internet,Internet,Internet□□,□□□□□Inter,Inter□□□□□,Inter注意：系統(tǒng)輸出字符和字符串時(shí)，不輸出單引號和雙引號。10

3.1.3使用說明（1）printf()可以輸出常量、變量和表達(dá)式的值。但格式控制中的格式說明符，必須按從左到右的順序，與輸出項(xiàng)表中的每個(gè)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，否則出錯。

例如，printf("str=%s,f=%d,i=%f\n","Internet",1.0/2.0,3+5,"CHINA");是錯誤的。（2）格式字符x、e、g可以用小寫字母，也可以用大寫字母。使用大寫字母時(shí)，輸出數(shù)據(jù)中包含的字母也大寫。除了x、e、g格式字符外，其它格式字符必須用小寫字母。例如，%f不能寫成%F。（3）格式字符緊跟在“%”后面就作為格式字符，否則將作為普通字符使用（原樣輸出）。例如，“printf(”c=%c,f=%f\n“,c,f);”中的第一個(gè)c和f，都是普通字符。113.2格式化輸入——scanf()函數(shù)scanf()函數(shù)是用來從外部輸入設(shè)備向計(jì)算機(jī)主機(jī)輸入數(shù)據(jù)的。

3.2.1scanf()函數(shù)的一般格式

例：已知圓柱體的底半徑radius=1.5，高h(yuǎn)igh=2.0，求其體積。

main()

{floatradius=1.5,high=2.0,pi=3.14159,vol;

vol=pi*radius*radius*high;/*求體積*/

printf(“vol=%7.2f\n”,vol); /*輸出求出的體積*/

} 例：已知圓柱體的底半徑為radius，高為high，求其體積。/*功能：說明函數(shù)scanf()的格式及作用。*/12main(){floatradius,high,vol,pi=3.1415926;

printf("Pleaseinputradius&high:");

scanf("%f%f",&radius,&high); /*從鍵盤輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)賦給變量r,h*/

vol=pi*radius*radius*high;

printf("radius=%7.2f,high=%7.2f,vol=%7.2f\n",radius,high,vol);} 程序運(yùn)行結(jié)果如下：

Pleaseinputradius&high:1.5□2.0↙radius=□□□1.50,high=□□□2.00,vol=□□14.1413在程序中給計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)，可以用賦值語句，也可以用輸入函數(shù)。在C語言中，可使用scanf()函數(shù)，通過鍵盤輸入，給計(jì)算機(jī)同時(shí)提供多個(gè)、任意的數(shù)據(jù)。1.scanf()函數(shù)的一般格式scanf("格式字符串",輸入項(xiàng)首地址表);（1）格式字符串。格式字符串可以包含3種類型的字符：格式指示符、空白字符（空格、Tab鍵和回車鍵）和非空白字符（又稱普通字符）。格式指示符與printf()函數(shù)的相似，空白字符作為相鄰2個(gè)輸入數(shù)據(jù)的缺省分隔符，非空白字符在輸入有效數(shù)據(jù)時(shí)，必須原樣一起輸入。14（2）輸入項(xiàng)首地址表──由若干個(gè)輸入項(xiàng)首地址組成，相鄰2個(gè)輸入項(xiàng)首地址之間，用逗號分開。輸入項(xiàng)首地址表中的地址，可以是變量的首地址，也可以是字符數(shù)組名或指針變量。變量首地址的表示方法：&變量名其中“&”是地址運(yùn)算符。例如，[案例3.7]中的“&radius”是指變量radius在內(nèi)存中的首地址。

2．scanf()函數(shù)的功能：從鍵盤上接收格式化輸入。如：從鍵盤上輸入2個(gè)實(shí)數(shù)，分別存入&radius、&high起始的存儲單元中，即輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)分別賦給radius和high。15

3.2.2格式指示符格式指示符的一般形式為：%[*][寬度][F|N][h|l]類型字符

1．類型字符

類型字符如書上表所示。例如：scanf()函數(shù)語句中，格式字符串“%f%f”。

2．寬度n

指定該項(xiàng)輸入數(shù)據(jù)所占列數(shù)為n。換句話說，讀取輸入數(shù)據(jù)中相應(yīng)的n位，但按需要的位數(shù)賦給相應(yīng)的變量，多余部分被舍棄。例如，scanf("%3c%3c",&ch1,&ch2);printf("ch1=%c,ch2=%c\n",ch1,ch2);

假設(shè)輸入“abcdefg”，則系統(tǒng)將讀取的“abc”中的“a”賦給變量ch1；將讀取的“def”中的“d”賦給變量ch2，所以printf()函數(shù)的輸出結(jié)果為：ch1=a,ch2=d。16

3．賦值抑制字符*表示本輸入項(xiàng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀入后，不賦給相應(yīng)的變量（該變量由下一個(gè)格式指示符輸入）。

例如，scanf("%2d%*2d%3d",&num1,&num2);printf("num1=%d,num2=%d\n",num1,num2);

假設(shè)輸入“123456789”，則系統(tǒng)將讀取“12”并賦值給num1；讀取“34”、但舍棄掉（“*”的作用）；讀取“567”并賦值給num2。所以，printf()函數(shù)的輸出結(jié)果為：num1=12,num2=567。

4．類型修飾符──F、N、h、l。其含義與printf()中的一樣，分別為遠(yuǎn)指針、近指針、短整型和長整型。17

3.2.3數(shù)據(jù)輸入操作

1．如果相鄰2個(gè)格式指示符之間，不指定數(shù)據(jù)分隔符（如逗號、冒號等），則相應(yīng)的2個(gè)輸入數(shù)據(jù)之間，至少用一個(gè)空格分開，或者用Tab鍵分開，或者輸入1個(gè)數(shù)據(jù)后，按回車，然后再輸入下1個(gè)數(shù)據(jù)。例如，scanf("%d%d",&num1,&num2);

假設(shè)給num1輸入12，給num2輸入36，則正確的輸入操作為：12□36↙

或者：12↙36↙

注：使用“↙”符號表示按回車鍵操作，在輸入數(shù)據(jù)操作中的作用是，通知系統(tǒng)輸入操作結(jié)束。18

2．“格式字符串”中出現(xiàn)的普通字符（包括轉(zhuǎn)義字符形式的字符），務(wù)必原樣輸入。例如，scanf("%d,%d",&num1,&num2);

假設(shè)給num1輸入12，給num2輸入36，正確的輸入操作為：12，36↙

另外，scanf()函數(shù)中、格式字符串內(nèi)的轉(zhuǎn)義字符(如\n)，系統(tǒng)并不把它當(dāng)轉(zhuǎn)義字符來解釋，從而產(chǎn)生一個(gè)控制操作，而是將其視為普通字符，所以也要原樣輸入。例如：scanf("num1=%d,num2=%d\n",&num1,&num2);

假設(shè)給num1輸入12，給num2輸入36，正確的輸入操作為：

num1=12，num2=36\n↙19提高人機(jī)交互性建議：為改善人機(jī)交互性，同時(shí)簡化輸入操作，在設(shè)計(jì)輸入操作時(shí)，一般先用printf()函數(shù)輸出一個(gè)提示信息，再用scanf()函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。例如，將scanf("num1=%d,num2=%d\n",&num1,&num2);改為：

printf("num1=");scanf("%d",&num1);printf("num2=");scanf("%d",&num2);3．輸入數(shù)據(jù)時(shí)，遇到以下情況，系統(tǒng)認(rèn)為該數(shù)據(jù)結(jié)束：（1）遇到空格，或者回車鍵，或者Tab鍵。（2）遇到輸入域?qū)挾冉Y(jié)束。例如“%3d”，只取3列。（3）遇到非法輸入。例如，在輸入數(shù)值數(shù)據(jù)時(shí)，遇到字母等非數(shù)值符號(數(shù)值符號僅由數(shù)字字符0-9、小數(shù)點(diǎn)和正負(fù)號構(gòu)成)。20

4．使用格式說明符“%c”輸入單個(gè)字符時(shí)，空格和轉(zhuǎn)義字符均作為有效字符被輸入。例如，scanf("%c%c%c",&ch1,&ch2,&ch3);printf("ch1=%c,ch2=%c,ch3=%c\n",ch1,ch2,ch3);

假設(shè)輸入：A□B□C↙，則系統(tǒng)將字母'A'賦值給ch1，空格'□'賦值給ch2，字母'B'賦值給ch3。

213.3單個(gè)字符輸入輸出——getchar()和putchar()函數(shù)3.3.1單個(gè)字符的輸出──putchar()函數(shù)例：

putchar()函數(shù)的格式和使用方法。/*功能：說明putchar()函數(shù)的格式和使用方法。*/#include"stdio.h" /*編譯預(yù)處理命令：文件包含*/main(){charch1='N',ch2='E',ch3='W';putchar(ch1);putchar(ch2);putchar(ch3); /*輸出*/

putchar('\n');putchar(ch1);putchar('\n'); /*輸出ch1的值，并換行*/

putchar('E');putchar('\n'); /*輸出字符'E'，并換行*/putchar(ch3);putchar('\n');} 22程序運(yùn)行結(jié)果如下：

NEWNEW

1．putchar()函數(shù)的格式：

putchar(ch);

其中ch可以是一個(gè)字符變量或常量，也可以是一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。

2．putchar()函數(shù)的作用：向終端輸出一個(gè)字符。（1）putchar()函數(shù)只能用于單個(gè)字符的輸出，且一次只能輸出一個(gè)字符。另外，從功能角度來看，printf()函數(shù)可以完全代替putchar()函數(shù)。（2）在程序中使用putchar()函數(shù)，務(wù)必牢記：在程序（或文件）的開頭加上編譯預(yù)處理命令（也稱包含命令），即：

#include"stdio.h"

表示要使用的函數(shù)，包含在標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出（stdio）頭文件（.h）中。233.3.2單個(gè)字符的輸入──getchar()函數(shù)例：說明getchar()函數(shù)的格式和作用。/*功能：說明getchar()函數(shù)的格式和作用。*/#include"stdio.h" /*文件包含*/main(){charch;

printf("Pleaseinputtwocharacter:");

ch=getchar(); /*輸入1個(gè)字符并賦給ch*/

putchar(ch);putchar('\n');

putchar(getchar()); /*輸入一個(gè)字符并輸出*/

putchar('\n');} 24程序運(yùn)行情況如下：

Pleaseinputtwocharacters:ab↙ab

1．getchar()函數(shù)的格式：getchar();2．getchar()函數(shù)的作用：從系統(tǒng)隱含的輸入設(shè)備（如鍵盤）輸入一個(gè)字符。另外，從功能角度來看，scanf()函數(shù)可以完全代替getchar()函數(shù)。（1）getchar()函數(shù)只能用于單個(gè)字符的輸入，一次輸入一個(gè)字符。（2）程序中要使用getchar()函數(shù)，必須在程序（或文件）的開頭加上編譯預(yù)處理命令：

#include"stdio.h“253.4順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

在順序結(jié)構(gòu)程序中，各語句（或命令）是按照位置的先后次序，順序執(zhí)行的，且每個(gè)語句都會被執(zhí)行到。

例：輸入任意三個(gè)整數(shù)，求它們的和及平均值。

求三個(gè)整數(shù)的和及平均值。*/

main()

{intnum1,num2,num3,sum;

floataver;

printf("Pleaseinputthreenumbers:");

scanf("%d,%d,%d",&num1,&num2,&num3);/*輸入三個(gè)整數(shù)*/

sum=num1+num2+num3; /*求累計(jì)和*/

aver=sum/3.0; /*求平均值*/

printf("num1=%d,num2=%d,num3=%d\n",num1,num2,num3);

printf("sum=%d,aver=%7.2f\n",sum,aver)