c語言順序結構程序設計

1順序結構程序設計

北京交通大學計算機學院計算機程序設計基礎課程組2教學目標使用c語言編寫出簡單的順序結構程序

了解結構化程序的基本結構

掌握基本的數據類型會定義變量并了解變量在內存的存放及其作用會使用算術和賦值運算符進行計算能使用輸入輸出函數輸入輸出數據3數據的存儲和基本數據類型及數據類型轉換常量和變量

數據的輸入和輸出

表達式(算術和賦值表達式)常用數學函數教學內容4復習:c程序的基本結構

程序的基本結構程序說明部分/*程序名：2_3.cpp*//*功能：計算兩個整數和并輸出結果*/預編譯命令#include<stdio.h>主程序區(qū)voidmain(){}函數定義區(qū)intadd(intx,inty){}由一個或若干個函數組成,其中必須有且只能有一個名字為main函數程序中的每條語句以分號(;)結尾程序中可以有不執(zhí)行的語句,這些語句為注釋語句,用/**/注釋5常見的幾種main函數寫法voidmain（）{}intmain（）{}return0；6計算機語言中數據的描述數據描述需要解決的兩個問題問題之一：有哪幾種數據?例:s=3.14159*r*r3.14159常量r變量在程序運行中其值不可以改變,一般用于構成表達式;在程序運行中其存儲的值可以改變。一般用于描述待處理的數據,中間結果和最后結果數據類型7問題之二：如何規(guī)定數據的存儲空間和操作規(guī)則?為數據指明所屬數據類型常量通過書寫方式來指明其數據類型變量通過關鍵字來指明其數據類型數據類型81.基本數據類型

int

整型float

單精度浮點型char

字符型double

雙精度浮點型shortint(或short)短整型longint(或long)長整型unsignedint無符號整型unsignedshort無符號短整型unsignedlong無符號長整型數據類型9(1)整型

數據類型

數據類型最小取值范圍（vc++中）數據類型所占位數最小取值范圍int32(4字節(jié))-21億～21億short16-32768～32767long32-21億～21億unsignedint320～42億unsignedshort160～65535unsignedlong320～42億10數據類型所占字節(jié)跟語言和編譯系統(tǒng)有關在c語言中可以通過sizeof()函數得到該信息例：獲得int類型所占字節(jié)#include<stdio.h>voidmain(){ printf("%d\n",sizeof(int));}注意:該段程序在不同的編譯環(huán)境運行結果不一致,在vc++環(huán)境為411以unsignedshort類型為例unsignedShort類型為2字節(jié)（16位）最大取值的二進制表示為：1111111111111111最小取值的二進制表示為：0000000000000000655350取值范圍確定(由字節(jié)數決定)12以short類型為例，占兩個字節(jié)

(16位,最高位符號位)10000001100000010000000110000001符號位1：負數0：正數13數值的表示方法－原碼反碼補碼正數的原碼、反碼和補碼相同1

的補碼0000000000000001……32767

的補碼0111111111111111(215-1，2個字節(jié)的存儲單元能表示的最大正數)負數的原碼、反碼和補碼不同

-1原碼1000000000000001反碼1111111111111110原碼取反補碼1111111111111111

反碼＋114原碼反碼補碼32767補碼0111111111111111-32767原碼1111111111111111反碼1000000000000000原碼取反補碼1000000000000001

反碼＋1-32768=-32767-1（兩者補碼相加）補碼1000000000000000(2個字節(jié)的存儲單元能表示的最小負數)15-32768-10132767

32767

0111111111111111

……

1

0000000000000001

0

0000000000000000

-1

1111111111111111

-2

1111111111111110

……

-32767

1000000000000001

-32768

100000000000000032767

+1=32768?100000000000000=-32768-32768

-1=-32769?0111111111111111=3276716(2)浮點類型

float型數據在內存中占用4個字節(jié)(32位)，提供7位有效數字，可能的取值范圍在10-38～1038；double型數據占8個字節(jié)，提供15～16位有效數據，可能的取值約10-308～10308。數據類型17浮點型數據的存儲符合IEEE浮點數格式，如float型數據，8位用于指數，24位用于基數。例：實數123.4，二進制形式1111011.0110011表示成0.11110110110011*27按float型存放：0.11110110110011用3字節(jié)7(二進制形式)用1字節(jié)考慮按double類型存放的情況？并不是所有的實數都能在計算機中精確表示18(3)字符型

字符型數據存儲時占用8位，它實際存儲的是字符對應的ASCII碼（AmericalStandardCodeforInformationInterchange美國標準信息交換碼）。如一個char型數據’A’，其ASCII碼為65，故實際存儲的內容是65，二進制形式為01000001。字符型數據與整型數據可以通用，字符型數據所有的性質與一字節(jié)整型量相同。數據類型19例一intmy;my=‘a’解釋:my中的值是97例二charch;ch=66解釋：ch中的值是‘B’字符型數據與整型數據通用示例主要應用是char型數據做加減運算，作用是由當前字母獲得其他字母例如：charch=‘a’;ch=ch-32;

解釋：經過上面兩步操作，ch中得到的是‘A’202.變量變量是指程序運行過程中可以發(fā)生變化的量C中的變量必須先定義后使用定義語法：數據類型

變量名例：inta;定義時注意兩點用關鍵字指明數據類型為變量起名起名規(guī)則為：由字母數字下劃線組成，以字母或下劃線開頭，不能使用c中的關鍵字，比如int等。變量應該先賦值，后引用數據類型21(1)變量定義變量定義語法inta,b,c;/*指定a,b,c為整型變量*/floatwidth;/*指定width為單精度實型量*/doublez;/*指定z為雙精度實型變量*/charc1,c2;/*指定c1,c2為字符型變量*/數據類型22變量的定義與使用變量必須先定義，后使用。#include<stdio.h>intmain(void){

int

celsius,fahr;fahr=100;celsius=5*(fahr-32)/9;printf("fahr=%d,celsius=%d\n",fahr,celsius);

return0;}一個變量名只能定義一次變量一般都定義在程序的頭上不能定義在程序的中間或后面應該先賦值，后引用23(2)變量定義的含義

定義變量，編譯系統(tǒng)會在編譯時按照數據類型為其分配相應的內存空間，并將該內存空間命名為變量名在程序中操作變量名即為操作該存儲空間比如：inti1,i2;i1=4；

i2=5；2.2數據類型i2i14524（3）變量的賦值方法變量賦初值：在定義變量時對它賦值inta=5,b=3;賦值表達式inta,b;a=5;b=3;輸入inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);25(4)變量的作用存放數據待處理的中間數據最后結果263.常量通過書寫方式表示數據的類型27(1)整型常量

整型常量即整數。基本整型常量可以使用三種形式表示：十進制數、八進制數、十六進制數。每種進制形式的數據都有特殊標記。十進制數。如128、-60、0。八進制數。以0開始的數據是八進制數。如0123代表八進制數123，即十進制數83。十六進制數。以0x開始的數是十六進制數。如-0x128代表十六進制數-128，即十進制數-296。數據類型28整型常量的寫法舉例123=01111011(B)二進制

=173(O)八進制

=7B(X)十六進制12301730x7b160200x10100120XA100100x10不能超出整型數據的取值范圍比長整型數還要大的數只能用實數來表示29整數的類型其他整型數的表示加字母后綴123L(0173L)

long123U

unsigned123LU

unsigned

long30(2)實型常量

實型常量又稱實數或浮點數。實數有兩種表示形式：十進制形式。包括整數部分、小數點、小數部分，當整數或小數部分為0時可以省略，但小數點不能省略。如128.0、.128、128.5、128.、0.0等都是十進制數形式。指數形式。包括尾數、字符e(或E)、指數。它適用于表示較大或較小的數。e之前必須有數字，且e后面的指數必須為整數。如128e2或128E2都代表128×102。31默認情況下所有實型常量編譯器都會處理為double型，如果實型常量后綴加上“f”或“F”，才會被當成float型。

例：floata;a=3.5；編譯時會出現warning，原因是3.5系統(tǒng)解釋為double，而a是float，所以警告你將double賦給float會丟失數據消除warning方式：（1）floata;a=3.5f；（2）doublea;a=3.5；32(3)字符常量

字符常量是用單引號括起來的一個字符，如‘A’、‘a’、‘?’、‘0’等。字符常量的值的是機器字符集中字符的數字值，如字符常量'0'，其ASCII為48，所以存儲的實際內容為48。

33轉義字符反斜杠后跟一個字符或數字字符常量，代表一個字符

'\n''\101''\x41'

'A'所有字符都可以用轉義字符表示‘\101’或’\x41’都表示字母A34例：轉義字符‘’輸出#include<stdio.h>voidmain(){ printf("\’hello\’");}運行結果:’hello’35/*功能：使用轉義字符控制數據的輸出*/#include<stdio.h>voidmain(){charc1='A',c2='N';printf("a\tbc\tABC\n");printf("xyz\t%c%c",c1,c2);}運行結果：

abcABCxyzAN36(4)字符串常量

一對雙引號括起來的字符序列。如：

"Howdoyoudo."例：

voidmain(){printf("Thisismyfirstprogram");printf("inC/C++.\n");}輸出結果為

ThisismyfirstprograminC/C++.C中無字符串變量37(5)符號常量用一個標識符代表一個常量，稱符號常量。定義語法：

#define標識符

常量例：#definePI

3.14159

注意事項：該語句無分號“；”一般符號常量用大寫，以跟普通變量區(qū)分符號常量是常量不能對其賦值38/*程序名：2_5.cpp*//*功能：符號常量的使用，計算圓的周長和面積*/#include<stdio.h>#definePI

3.14159/*定義PI代表串3.14159*/voidmain(){floatr,s,area;scanf("%f",&r);s=2*PI*r;area=PI*r*r;printf("s=%7.2f,area=%7.2f",s,area);}使用符號常量的益處：（1）程序書寫簡便（2）程序修改簡便39符號常量的優(yōu)點#include<stdio.h>intmain(void){doubler,

s,v;

scanf("%lf",

&r);

s=4.0*r*r*3.14

;

v=4.0/3.0*r*r*r*3.14

;......return0;}#include<stdio.h>#definePI

3.14intmain(void){doubler,

s,v;

scanf("%lf",

&r);

s=4.0*PI*r*r;

v=4.0/3.0*PI*r*r*r;......return0;}3.141593.141593.1415940符號常量的使用場合常量非常復雜，而且在程序中多次使用；常量在程序中多次使用，而且后續(xù)程序維護有可能需要改變該常量的值；41數據類型\常量\變量小節(jié)程序中的數據按照運行中可變不可變分為常量和變量兩類數據通過數據類型來確定存儲空間大小和對其的操作規(guī)則變量通過關鍵字定義數據類型常量通過書寫格式指名數據類型424.格式輸出函數printf

printf函數一般格式：

printf(格式控制，輸出表列);43格式控制是由雙引號括起來的字符串，它包含三種信息：·格式說明：由“%”和格式字符組成，如%d，%f等。它的作用是將輸出的數據按照指定的格式輸出。·普通字符：需要原樣輸出的字符?！まD義字符：反斜杠后跟一個字符或數字,用于控制輸出。

普通字符轉義字符

printf("sum=%d\n",sum);

格式說明44輸出表列是一些要輸出的數據,多個輸出數據用逗號隔開輸出數據可以是常量、變量或表達式。輸出數據的個數應該跟格式控制中的格式說明符個數保持一致

輸出數據

printf("sum=%d\n",sum);

45整型數據的輸出整型格式控制符十進制八進制十六進制int%d%o%xlong%ld%lo%lxunsigned%u%o%xunsignedlong%lu%lo%lx%nd：表示數據輸出的最小寬度為n。46例輸出整型數據#include<stdio.h>intmain(void){printf("%d,%o,%x\n",10,10,10);printf("%d,%d,%d\n",10,010,0x10);printf("%d,%x\n",012,012);

return0;}

0……0101010,12,a10,8,1610,a47例如：inta=-1,b=25,c=125;longx=356142;printf("%d,%5d\n",a,b);printf("%5d,%2d\n",c,c);printf("%ld",x);

輸出結果為：-1,25125,125356142關于%nd（1）如果輸出的數位數比n小，則左側加空格；（2）如果輸出的數位數比n大或相等，則原樣輸出；（3）負號占一位48實型數據的輸出float和double使用相同的格式控制說明%f以小數形式輸出浮點數，保留6位小數%e以指數形式輸出，形式為：尾數e指數其中指數為帶符號的3位整數，尾數整數部分1位，小數位數6位49%n.mf例：floatx=3.5;printf(“%3.1f”,x);輸出結果：3.5說明：（1）如果輸出的數保證了小數位數后，總位數比n小，則左側加空格；

例如：

%4.1f（2）如果輸出的數保證了小數位數后位數比n大或相等，則整數部分

原樣輸出；例如：12.56（3）小數部分保證m位，不夠右補0，多的四舍五入；

例如：12.56（4）小數點占一位（5）n可省略，表示只限制小數位。例如；%.1f50實型數據輸出示例#include<stdio.h>intmain(void) {doubled=3.1415926;printf("%f,%e\n",d,d);printf("%5.3f,%5.2f,%.2f\n",d,d,d);return0;}

3.141593,3.141593e+0003.142,3.14,3.14一共5位，小數3位，小數點一位51字符型數據輸出printf()格式控制符%ccharch=‘A’;printf("%c",ch);putchar()charch=‘B’;putchar(ch);輸出一個字符例：回頭讀控制格式符的選擇52（1）根據數據的數據類型選擇相應的控制格式，否則不能正確顯示數據；（2）有一特例：整型和字符類型的數，輸出時可以選用對方的控制格式，即%d和%c可以同時使用于這兩種類型。53例輸出數據'b'的ASCII碼98#include<stdio.h>intmain(void){charch='b';printf("%c,%d\n",'b','b');printf("%c,%d\n",98,98);printf("%c,%d\n",97,'b'-1);printf("%c,%d\n",ch-'a'+'A',ch-'a'+'A');return0;}01100010'b'98'b'98b,98b,98a,97B,66545.格式輸入函數scanf

scanf函數一般格式：

scanf(格式控制，地址表列);scanf函數的功能是按照指定的格式輸入數據，可以輸入任意類型的多個數據。55格式控制與printf函數含義相同，它由若干個格式說明構成，其作用是控制轉換輸入數據的類型。地址表列由若干個地址構成，它們可以是變量的地址，也可以是字符串的首地址。（由三部分構成，請回顧）56變量取地址符號為“&”例:scanf(“%d,%d”,&i1,&i2);比如要輸入23和45分別賦值給i1,i2,輸入格式如下:23,45scanf(“i1=%d,i2=%d”,&i1,&i2);考慮:1、寫法正確嗎？2、如果正確，輸入時應該如何輸入？57格式控制字符串中的普通字符：原樣輸入例如：scanf("%lf",&x);輸入:9.5scanf("x=%lf",&x);輸入:x=9.5除了%格式符和必要的分隔符（如逗號）外，盡量不要出現普通字符

printf（”enterx:”）；scanf("%lf",&x);58scanf可以同時輸入若干個數據,輸入數據的類型、個數和位置要與格式控制說明一一對應scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);用隱含的分隔符（空格或換行符）來輸入數據。例如：輸入數據

345

或輸入

345

則a=3,b=4,c=559整型數據的輸入整型格式控制符十進制八進制十六進制int%d%o%xlong%ld%lo%lxunsigned%u%o%xunsignedlong%lu%lo%lx60例整型數據的輸入#include<stdio.h>intmain(void){

inta,b;

printf("inputa,b:");scanf("%o%d",&a,&b);printf("%d%5d\n",a,b);printf("%x,%d\n",a,b);return0;}

inputa,b:17171517f,17%x%d61實型數據的輸入float：%f或%e以小數或指數形式輸入一個單精度浮點數double：%lf或%le以小數或指數形式輸入一個雙精度浮點數62實型數據輸入輸出示例假定float的精度為7位，double的精度為16位

#include<stdio.h>intmain(void)

{

floatf;

doubled;printf("inputf,d:");scanf("%f%lf",&f,&d);printf("f=%f\nd=%f\n",f,d);d=1234567890123.12;printf("d=%f\n",d);return0;}inputf,d:1234567890123.1234561234567890123.123456f=1234567954432.000000d=1234567890123.123540d=1234567890123.12012063字符型數據輸入scanf()%ccharch;scanf("%c",&ch);getchar()charch;ch=getchar();輸入一個字符注意：輸入字符時，只能用%c，不能與%d互換64例1輸入輸出字符示例（使用函數）#include<stdio.h>intmain(void){charch1,ch2;ch1=getchar();ch2=getchar();putchar(ch1);putchar('#');putchar(ch2);return0;}AbA#b65例2輸入輸出字符示例#include<stdio.h>intmain(void){charch1,ch2,ch3;scanf("%c%c%c",&ch1,&ch2,&ch3);printf("%c%c%c%c%c",ch1,'#',ch2,'#',ch3);return0;}AbCA#b#CAbCA##b注意空格也為字符輸入字符如果無顯式的分隔符，必須連著輸入字符，不能用空格或回車分開輸入66#include<stdio.h>intmain(){charch;ch='b';printf("%c,%d\n",ch,ch);return0;}01100010'b'9814262'b'9801420x62printf'b'%cputchar98%d142%o62%xscanf'b'%cgetchar98%d142%o62%xscanf("%c",&ch);例3：字符和整型的通用例67數據輸入輸出小節(jié)printf函數一般格式：

printf(格式控制，輸出表列);scanf函數一般格式：

scanf(格式控制，地址表列);格式控制是由雙引號括起來的字符串，它包含三種信息：·格式說明：由“%”和格式字符組成，如%d，%f等。它的作用是將輸出的數據按照指定的格式輸出?！て胀ㄗ址盒枰瓨虞敵龅淖址！まD義字符：用于控制輸出。輸出表列是一些要輸出的數據,多個輸出數據用逗號隔開地址表列由若干個地址構成，它們可以是變量的地址，也可以是字符串的首地址。68表達式：由運算符和運算對象（操作數）組成的有意義的運算式子，它的值和類型由參加運算的運算符和運算對象決定。運算符：具有運算功能的符號運算對象：常量、變量和函數等表達式6算術表達式和賦值表達式696.1算術運算符和算術表達式C/C++語言提供了如下算術運算符：單目+-++--雙目+-*/%／(除法運算符)：兩個整數相除結果還是整數

%(求余運算符)：求余運算符要求%兩側都是整型數據70自增和自減運算符++運算符的作用是使變量的值增1。--運算符的作用是使變量的值減1。常見的用法有：++i,--i在使用i前，先使i的值加(減)1i++,i--在使用i后，先使i的值加(減)171例如：已知i=5j=i++;j=?i=?j=++i;j=?i=?566672讀程序#include<stdio.h>voidmain(){inti=8;printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i++,i--,-i++,-i--);printf("%d",i);}明確一點：執(zhí)行結果跟編譯環(huán)境有關，原因是printf語句的執(zhí)行過程因環(huán)境而異Vc中運行結果73回頭讀程序Vc環(huán)境中printf語句的執(zhí)行原則：在printf里的運算順序是從右向左。然后等運算完了再從左向右輸出

74算術運算符的優(yōu)先級和結合性單目+-++--雙目*/%雙目+-高低從右向左-5+3%2=(-5)+(3%2)=-43*5%3=(3*5)%3=0-i++-(i++)75（1）求三個數的算術平均值代數表達式：ave=（2）根據三角形三邊計算三角形面積代數表達式：（3）根據半徑計算圓的周長代數表達式：s=2πr算術表達式算術表達式：ave=(a+b+c)/3算術表達式：sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))算術表達式：s=2*3.14159*r766.2賦值運算符和賦值表達式簡單的賦值運算符：把一個表達式的值賦給一個變量，格式為：變量名=表達式如：

i=1/*將數值1賦給變量i*/count=count+1/*計算count+1的值并賦給變量count*/sum=i1+i2/*計算i1+i2的值并賦給變量sum左邊必須是變量77復合的賦值運算符：算術運算符與“=”結合在一起，形成復合的賦值運算符。復合算術賦值運算符+=-=*=/=%=例如：

i+=2等價于i=i+2a%=3等價于a=a%3a*=b+5等價于a=a*(b+5)左邊必須是變量78賦值表達式賦值表達式的計算對賦值表達式求解的過程是：將賦值運算符右側的表達式的值賦給左側的變量。賦值表達式的值就是被賦值的變量的值。例如”x=3”這個賦值表達式的值為3，而變量x的值也是3。賦值運算符按照“自右向左”的結合順序

791、運算符兩側的數據類型不同時，它們會按照提升規(guī)則自動進行類型轉換7數據類型不同的數據混合運算規(guī)則------類型轉換80轉換規(guī)則如下:水平方向：自動垂直方向：低高

高double

float

unsignedlonglong

unsignedunsignedshort

低intchar,short81自動類型轉換例'A'+12–10.05657766.95高double

float

unsignedlonglong

unsignedunsignedshort

低intchar,short82數據類型不同的數據混合運算規(guī)則------類型轉換2、進行賦值運算時也發(fā)生類型轉換，右側的類型自動轉換為左側的類型。例：intx；

floaty=5.4；

x=y；結果：x的值為583賦值運算中的自動類型轉換例doublex;x=1;x=1.0shorta=1000;charb='A';longc;c=a+b;c=1065intai;ai=2.56;ai=2shortbi;bi=0x12345678Lbi=ox5678不做四舍五入843、任何表達式中都可以強制類型進行轉換。其形式為：

（類型名）表達式例：intx；

floaty=5.4；

x=（int）y；結果：x的值為5數據類型不同的數據混合運算規(guī)則------類型轉換3.032.02.5(double)3(int)3.8(double)(5/2)(double)5/285強制類型轉換示例#include<stdio.h>intmain(void){

inti;doublex;

x=3.8;i=(int)x;printf("x=%f,i=%d\n",x,i);printf("(double)(int)x=%f\n",(double)(int)x);printf("xmod3=%d\n",(int)x%3);return0;}x=3.800000,i=3(double)(int)x=3.000000xmod3=0868程序舉例

8.1求華氏溫度100°F對應的攝氏溫度

轉換公式如下:攝氏溫度C=(5/9)(F-32)87程序解析例求華氏溫度100°F對應的攝氏溫度。攝氏溫度C=(5/9)(F-32)#include<stdio.h>intmain(void){intcelsius,fahr;變量定義

fahr=100;變量使用

celsius=5*(fahr-32)/9;printf("fahr=%d,celsius=%d\n",fahr,celsius);輸出結果

return0;}輸出:fahr=100,celsius=37修改程序完成求任意華氏溫度對應的攝氏溫度改為celsius=5/9*(fahr-32)正確嗎;88分析:程序需要三個整型變量分別存放三個整數，考慮到三個整數的平均數不一定為整數，所以存放平均值的變量定義為實型。/*程序名：2_6.cpp*//*功能：求三個整數的平均數*/#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,c;/*定義三個整型變量分別存放三個整數*/floatave;/*定義一個實型變量分別平均值*/scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);/*任意輸入三個整數*/ave=(a+b+c)/3.0;/*計算平均值*/printf("ave=%7.2f\n",ave);/*輸出計算結果*/}8.2求三個整數的平均數。899常用數學庫函數庫函數C語言處理系統(tǒng)提供事先編好的函數，供用戶在編程時調用。scanf(),printf(),sqrt()用戶調用庫函數時，用#include命令將相應的頭文件包含到源程序中。例如調用scanf,printf，需要#include<stdio.h>調用數學函數，需要#include<math.h>90常用數學函數函數名功能舉例fabs(x)計算x的絕對值fabs(-3.5)等于3.5sqrt(x)計算x的非負平方根sqrt(16.0)等于4.0exp(x)計算指數函數exexp(1.0)等于2.71828log(x)計算x的自然對數lnxlog(2.718282)等于1.0log10(x)計算以10為底的對數函數log10xLog10(10.0)等于1.0pow（x,y）計算xypow(2.0,3.0)等于8.0sin(x)正弦函數sin(0.0)等于0.0cos(x)余弦函數cos(0.0)等于1.091調用數學函數格式函數名（參數）參數可以是常量、變量