單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

浙江省機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校

上海歐蘭智能科技發(fā)展有限公司

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

前S

近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的發(fā)展異常迅猛。單片機(jī)芯片

的產(chǎn)量以每年27%以上的速度遞增。實(shí)際證明單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為90年后最活

躍的新一代電子應(yīng)用技術(shù)。在隨著我國(guó)關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策的出臺(tái)，傳統(tǒng)工業(yè)

向自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢(shì)。在這種情況下很多學(xué)校在本

科生、大專生、中等專業(yè)、職業(yè)高中等不同層次上開(kāi)設(shè)了單片機(jī)課程，在職技術(shù)

人員也由于工作需要，迫切希望掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。為此浙江省機(jī)電

高級(jí)技工學(xué)校相關(guān)老師根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)引進(jìn)了這套Arduino單片機(jī)實(shí)

驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，重點(diǎn)面向教學(xué)，集實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)于一體，為提高單片機(jī)原理、C語(yǔ)言

編程課程的教學(xué)質(zhì)量，提供一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、方便的解決方案。

本書(shū)將藍(lán)牙小車(chē)作為教學(xué)組織引領(lǐng)，開(kāi)展各章節(jié)、模塊的教學(xué)，在教學(xué)的過(guò)

程中把C語(yǔ)言編程、VC++軟件操作、單片機(jī)外圍電路搭建與調(diào)試、CAD機(jī)械制圖、

激光切割零件制作等知識(shí)、技能點(diǎn)串成知識(shí)、技能鏈，并以此涵蓋產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

安裝、調(diào)試，突出''產(chǎn)品引領(lǐng)法”的基本特征：產(chǎn)品引領(lǐng)、知識(shí)系統(tǒng)、激發(fā)興趣、

內(nèi)容實(shí)用、突出能力、邊學(xué)邊用。

需要說(shuō)明的是在Arduino單片機(jī)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，得到了學(xué)校、學(xué)院領(lǐng)

導(dǎo)的大力支持以及課題組相關(guān)老師的大力幫助，在此，謹(jǐn)對(duì)他們致以衷心的感謝!

由于編者水平有限，錯(cuò)誤和疏忽之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

目錄

第一章標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序與VC6.0

1.1VC6.0軟件基本操作

第二章標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序入門(mén)

2.1標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序基本框架和語(yǔ)法

2.2庫(kù)函數(shù)調(diào)用

2.3基本數(shù)據(jù)類型

2.4常量與變量

2.4.1常量

2.4.2變量

2.5主函數(shù)main()

2.6順序結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

2.6.1格式輸出函數(shù)

2.6.2格式輸入函數(shù)

2.7運(yùn)算符和表達(dá)式

2.7.1表達(dá)式

2.7.2賦值運(yùn)算符及賦值表達(dá)式

2.7.3算術(shù)運(yùn)算符及算術(shù)表達(dá)式

2.7.4關(guān)系運(yùn)算符及關(guān)系表達(dá)式

2.7.5邏輯運(yùn)算符及邏輯表達(dá)式

2.7.6自增自減運(yùn)算符

2.7.7符號(hào)優(yōu)先級(jí)

2.8分支結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

2.8.1if語(yǔ)句

2.8.2switch語(yǔ)句

2.8.3分支結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例

2.9循環(huán)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

2.9.1for語(yǔ)句

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

2.9.2while語(yǔ)句

2.9.3do?while語(yǔ)句

2.9.4循環(huán)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用實(shí)例

2.10數(shù)組及其應(yīng)用

2.10.1一維數(shù)組

2.10.2字符串?dāng)?shù)組及其處理

2.10.3數(shù)組應(yīng)用實(shí)例

2.11子函數(shù)及其應(yīng)用

2.11.1函數(shù)的定義

2.11.2函數(shù)的調(diào)用

第三章Arduino單片機(jī)開(kāi)發(fā)套件簡(jiǎn)介

3.1Arduino單片機(jī)開(kāi)發(fā)板硬件說(shuō)明

3.2Sensorshield擴(kuò)展板硬件說(shuō)明

3.3數(shù)字量與模擬量

3.4ArduinoIDE編程軟件使用說(shuō)明

第四章ArduinoC語(yǔ)言程序應(yīng)用

4.1ArduinoC語(yǔ)言程序基本框架介紹

4.2ArduinoC語(yǔ)言程序與標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序的異同

4.3單片機(jī)外圍電路及其元器件

4.4常用庫(kù)函數(shù)介紹

4.5數(shù)字量輸出函數(shù)digitalWrite()

實(shí)驗(yàn)一：LED閃爍實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二：流水燈實(shí)驗(yàn)

4.7數(shù)字量輸入函數(shù)digitalRead()

實(shí)驗(yàn)三：開(kāi)關(guān)控制實(shí)驗(yàn)

4.7模擬量輸出函數(shù)analogWrite()

實(shí)驗(yàn)四：呼吸燈實(shí)驗(yàn)

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

4.8模擬量輸入函數(shù)analogRead()

實(shí)驗(yàn)五：環(huán)境光檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六：電位器調(diào)光實(shí)驗(yàn)

4.9舵機(jī)驅(qū)動(dòng)庫(kù)函數(shù)

實(shí)驗(yàn)七：舵機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

第五章機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制圖基礎(chǔ)

5.1AutoCAD軟件基本操作

5.1.1AutoCAD的界面

5.1.2AutoCAD的文件操作

5.1.3AutoCAD的繪圖說(shuō)明與設(shè)置

5.2機(jī)械設(shè)計(jì)中常見(jiàn)幾何特征的繪制

5.2.1繪制直線

5.2.2繪制矩形、正多邊形

5.2.3繪制圓、圓弧、橢圓、橢圓弧

5.2.4繪制圓角、倒角

5.2.5圖形操作

5.2.6繪制齒輪

5.3常用標(biāo)準(zhǔn)件簡(jiǎn)介

5.4機(jī)器人常用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

第六章激光切割機(jī)使用說(shuō)明

6.1激光切割機(jī)軟件操作說(shuō)明

6.2亞克力材料的切割

6.3亞克力材料的雕刻

第七章機(jī)器人綜合實(shí)驗(yàn)一一藍(lán)牙小車(chē)

7.1藍(lán)牙小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制作

7.2藍(lán)牙小車(chē)硬件搭建方案

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

7.3藍(lán)牙通訊程序流程分析

7.4藍(lán)牙小車(chē)整體軟件編寫(xiě)

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第一章標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序與VC6.0

c語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編

語(yǔ)言的特點(diǎn)。它由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的DennisM.Ritchie于1972年推出，1978

年后，C語(yǔ)言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上，它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)

語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴計(jì)算機(jī)硬

件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件

開(kāi)發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語(yǔ)言，適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形

和動(dòng)畫(huà)，具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

自C語(yǔ)言誕生以來(lái)，從大型主機(jī)到小型微機(jī)，C語(yǔ)言被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件

和應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，隨之也衍生了很多個(gè)版本。1989年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局第一

次為C語(yǔ)言制定標(biāo)準(zhǔn),被稱為ANSIX3.159T989aProgrammingLanguageCv,

俗稱ANSIC或C89標(biāo)準(zhǔn)。1990年后，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡(jiǎn)稱ISO）為C語(yǔ)言多

次修訂標(biāo)準(zhǔn)，并于2011年12月8日最新修訂并公布的C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)時(shí)ISO/IEC

9899:2011,俗稱C11標(biāo)準(zhǔn)。本課程上機(jī)使用的MicrosoftVisualC++6.0正是

基于C11標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境，因此本書(shū)將符合C11標(biāo)準(zhǔn)的C語(yǔ)言稱為“標(biāo)準(zhǔn)

C語(yǔ)言”，用于與Arduin。IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境下的C語(yǔ)言做區(qū)分。

1.1VC6.0軟件基本操作

1.打開(kāi)VC6.0軟件。

打開(kāi)"MicrosoftVisualC++6.0”,將出現(xiàn)如下窗口。

2.新建Win32控制臺(tái)工程

點(diǎn)擊一級(jí)菜單“文件”—“新建”一選擇彈出框的“工程”選項(xiàng)卡一

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

選擇“Win32ConsoleApplication”一在“工程名稱”對(duì)話框內(nèi)輸入工程名稱。

選擇“一個(gè)空工程”一點(diǎn)擊“完成”一點(diǎn)擊“確定”。

工程創(chuàng)建成功，如下圖。

3.新建C程序文件:

點(diǎn)擊一級(jí)菜單“文件”一“新建”一選擇彈出框的“文件”選項(xiàng)卡一選擇“C++

SourceFile"一在“文件名稱”對(duì)話框內(nèi)輸入文件名稱。

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自rCK可3M

C程序文件創(chuàng)建成功，之后可以編寫(xiě)程序。

J.d

?r住區(qū)，”j：i工&-

-S>IIlles

-<j|Sourc?FU??

hellnwwld.q^i

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?:CI”oW?J|j)HleVlew「|iT

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recfcoi!??■???

4.在程序編輯框內(nèi)輸入如下程序。

€iftK'toir：ifw

voidMin<)

-Mes

-_jSourceFilesprlntf("hello.worldf\n-);

,1beRowtMld.cpp

口HeaderRies

口Reewfcem??

?1ClwVlewlHfBeVlew)I1A1：

而SitXWiKXSXffi^M^XSXff?___…/

tt6.fi2

#include<stdio.h>

voidmain()

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

printf("hello,world!\n");

5.編譯、生成、運(yùn)行程序。

編譯程序Compil叵：點(diǎn)擊之后，生成.obj文件，一般用于檢查程序中是否

存在語(yǔ)法錯(cuò)誤。

*11

」HelloWorld.obj-0error(s),0warning(s)

FK組建乂調(diào)試4在文件1中查找,在文件＜1I

生成程序Bui點(diǎn)擊之后，生成.exe文件。

2d|

test_1.exe-0error(s),0uarning(s)

DD卜組建(調(diào)試X在文件1中查找;在文件《I

運(yùn)行程序BuildExecuteE用于查看程序運(yùn)行結(jié)果。

■-"C:\Users\acer\Dov/nloads\VClv\MyPrqjects\test_l\Debug\test_l.exe1

hello,world?

Pressanykeytocontinue.

6.保存程序

選擇“文件”菜單中的“保存”命令，將源程序保存到制定的文件夾中。

7.調(diào)試程序

調(diào)試程序是程序設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。程序中的錯(cuò)誤一般分為程序語(yǔ)法

錯(cuò)誤和程序設(shè)計(jì)上的邏輯錯(cuò)誤，VC6.0編譯器只能找出語(yǔ)法錯(cuò)誤，而邏輯錯(cuò)誤

則需要程序員手動(dòng)查找。

如果程序中存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，那么編譯時(shí)會(huì)在輸出窗口中給出錯(cuò)誤提示，如下

圖所示：

vch.cpp

C:\Users\9tzqa\Ootmloads\VClv\NyPro]ects\asdqw\vch.cpp(S):errorC21A3:syntaxerror:nissingbefore'>,

執(zhí)行cl.exe時(shí)出楮?

vch.obj-1?rror(s).0?Mrning(s)|

于上勒度k帆\春文件1中黛找\在文件2中去找、培聚7

行7.列班讀取

錯(cuò)誤提示主要包括錯(cuò)誤和警告及其個(gè)數(shù)、錯(cuò)誤出現(xiàn)的行號(hào)及其原因。在輸出窗口

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

中雙擊錯(cuò)誤提示信息或按F4鍵，會(huì)出現(xiàn)一條醒目的藍(lán)色條帶突出提示信息，同

時(shí)通過(guò)一個(gè)箭頭符號(hào)定位產(chǎn)生錯(cuò)誤的語(yǔ)句，如下圖所示。

|(Gli>b33|司(Allglob”member,.main弋.?盟,1

xljjBincliKle<stdio.h>

?國(guó)』罰痣一；old句似)

printf(-h?llo.Mrldt\n")〃打印修出?Fen。srl，牛杵

?：Cl”8V...[IinieVlew|,.j_____,

提示：程序中的一處錯(cuò)誤往往會(huì)引出若干條錯(cuò)誤提示信息，因此修改一個(gè)錯(cuò)誤后最

好馬上編譯程序。通過(guò)反復(fù)的編譯，可使程序中的錯(cuò)誤越來(lái)越少，指導(dǎo)所有的語(yǔ)法錯(cuò)誤

都被修正。

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第二章標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序基礎(chǔ)

2.1C語(yǔ)言基本框架。

VC6.0中的C程序是標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序，基本包括三個(gè)部分:

1)庫(kù)函數(shù)頭文件包含部分；

2)常量、變量定義部分；

3)主函數(shù)main()；

^include<stdio.h>/嚏食桅!輸公纏中生X件*/

^include<nath.h>/咆含數(shù)學(xué)函數(shù)年頭文件*/

^definePI3.14/*定義常量PI,它的值是3.14*/

inta,b;嬉襄蠢嚏需熠非露基形外接圓周長(zhǎng)*/

Floatc,circun;

uoidnain()八王函數(shù)關(guān)/

<度賦

a=2;

度*/H

b=3;賦

線

墓

算

長(zhǎng)

c=sqrt((a*a+b*b));京*/

圓

算

周

circun=PI*c;*/

printf("矩形酉角線長(zhǎng)度懸%/端出處角線長(zhǎng)度*/

printf("直徑是交消長(zhǎng)是名f\n”,c,circum);/茄出外接圓直徑和周長(zhǎng)*/

>

2.2庫(kù)函數(shù)頭文件調(diào)用。

C語(yǔ)言中有許多已經(jīng)編寫(xiě)好的函數(shù)，可以直接調(diào)用，極大的減輕了程序員的

工作量，我們編程時(shí)應(yīng)該利用這部分資源來(lái)簡(jiǎn)化程序。

常用的庫(kù)函數(shù)頭文件有：

stido.h：標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)庫(kù)。其中包含我們常用的scanf()輸入函數(shù),

printf()輸出函數(shù)。

math,h：數(shù)學(xué)計(jì)算函數(shù)庫(kù)。其中包含有三角函數(shù)、反三角函數(shù)、指數(shù)與對(duì)

數(shù)、取絕對(duì)值等數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)。

string,h：字符串處理函數(shù)庫(kù)。其中包括字符串復(fù)制函數(shù)、拼接函數(shù)、查

找函數(shù)、比較函數(shù)等，詳情見(jiàn)《C語(yǔ)言入門(mén)》附錄。

2.3基本數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型是對(duì)數(shù)據(jù)的一種抽象描述，目的是告訴計(jì)算機(jī)需要為這部分?jǐn)?shù)據(jù)開(kāi)

辟多少存儲(chǔ)空間。在定義變量時(shí)必須定義數(shù)據(jù)類型。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)類型有：

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

數(shù)據(jù)類型類型標(biāo)識(shí)符占有字節(jié)數(shù)據(jù)范圍

整型int2-32768—32767

長(zhǎng)整型long4-231—231-1

浮點(diǎn)型float43.4X1038—3.4X1038

雙精度浮點(diǎn)型double81.7X10-i8—1.7X1038

字符型char1-128—127

字符串型string根據(jù)字符串長(zhǎng)度

*以上數(shù)據(jù)類型的占有字節(jié)和數(shù)據(jù)范圍會(huì)隨計(jì)算機(jī)硬件的不同而有所變化。

1.整數(shù)類型

整數(shù)是諸如：-2、-1、0、1、2...的無(wú)小數(shù)部分的數(shù)。C語(yǔ)言提供了多種整

數(shù)類型數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的需求，其中經(jīng)常用到的是整型(int)和長(zhǎng)整型

(long)這兩種數(shù)據(jù)類型。

整型int在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中占據(jù)2字節(jié)的存儲(chǔ)空間，用16位二進(jìn)制數(shù)表示，

數(shù)值范圍為-2'一2'5-1(-32768—32767)。

長(zhǎng)整型long在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中占據(jù)4字節(jié)的存儲(chǔ)空間，用32位二進(jìn)制數(shù)表示,

數(shù)值范圍為-2"-2"-1(-2147483648—2147483647)。

Z\

提示：當(dāng)整型int或長(zhǎng)整型long定義的數(shù)據(jù)超出允許數(shù)值范圍，會(huì)發(fā)生溢出錯(cuò)誤。

同時(shí):溢出錯(cuò)誤不是語(yǔ)法錯(cuò)誤，不會(huì)被編譯器指出，所以程序員在運(yùn)算時(shí)應(yīng)注意數(shù)據(jù)

的數(shù)值范圍，特別是在乘法運(yùn)算和指數(shù)運(yùn)算時(shí)。

\____________________________________________________________________________________________________/

2.實(shí)數(shù)類型

實(shí)型也叫浮點(diǎn)型，指有小數(shù)部分的非整數(shù)數(shù)值,比如像123.45和1.2X10%

它們?cè)谟?jì)算機(jī)內(nèi)部也是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)和表示的。C語(yǔ)言提供了兩種表示實(shí)

數(shù)的類型：?jiǎn)尉刃秃碗p精度型。

單精度型float在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中占據(jù)4字節(jié)，有效位為7位。

雙精度型double在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中占據(jù)8字節(jié)，有效位為16位。

3.字符類型

字符型數(shù)據(jù)包括兩種：?jiǎn)蝹€(gè)字符和字符串，如：'A，是字符，“hello”是字

符串。

單個(gè)字符用char定義，在計(jì)算機(jī)中字符是以ASCH碼的形式存儲(chǔ)的，一個(gè)

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

字符占用1字節(jié)的存儲(chǔ)空間。

字符串用String定義，在計(jì)算機(jī)中可以看做是以字符數(shù)組的形式存儲(chǔ)的，

其存儲(chǔ)空間依據(jù)字符串長(zhǎng)度而定。

提示：字符與ASCII碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系可查閱附錄1

三4常量與變量

2.4.1常量

常量是不隨時(shí)間和程序變化而變化的值，如上述程序中PI,它的值是3.14,

程序中所有出現(xiàn)PI的地方，都相當(dāng)于3.14,在這種情況下PI不能被賦值，即

不能出現(xiàn)"PI=...”這樣的賦值語(yǔ)句。

常量的定義有兩種方式：

1)^define〈常量名〉〈學(xué)量值》，如上述程序中的"#definePI3.14”，這

種定義方法，PI沒(méi)有數(shù)據(jù)類型，也不占有存儲(chǔ)單元，只是在編譯時(shí)，所有的字

符串PI都會(huì)被置換為3.15o語(yǔ)句結(jié)尾不需要加分號(hào)“；

2)const〈常量數(shù)據(jù)類型＞〈常量名＞=〈常量值＞，如"constfloatPI=3.14；”,

這種定義方法與變量定義類似，有數(shù)據(jù)類型，也占有存儲(chǔ)單元，在語(yǔ)句開(kāi)頭加上

“const”字樣來(lái)表示常量定義。語(yǔ)句結(jié)尾必須加分號(hào)

定義常量時(shí)，必須給常量賦值，如：

#definePI3.14

constfloatPI=3.14；

1.整型常量

整型常量即整數(shù)。雖然C語(yǔ)言允許整數(shù)采用十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制書(shū)寫(xiě)。

但一般還是采用比較熟悉的十進(jìn)制形式。注意，C語(yǔ)言不支持二進(jìn)制形式。

2.實(shí)型常量

實(shí)型常量即實(shí)數(shù)。實(shí)數(shù)可以使用兩種方式書(shū)寫(xiě)：一種是小數(shù)形式，例如：

123.45,-2.0,0.5；另一種是指數(shù)形式，其中用字母e或者E表示10的事次，

例如:1.2345E2和1.2E-9分別表示123.45和1.2X10%

提示：實(shí)型數(shù)據(jù)用指數(shù)形式表示時(shí)，E前必須要用

3.字符常量

字符常量即單個(gè)字符，書(shū)寫(xiě)時(shí)要用單引號(hào)將這個(gè)字符括起來(lái)，例如：'A'、

'2'、等，它們屬于常規(guī)字符。另外，還有一些字符比較特殊，不可視或無(wú)

法通過(guò)鍵盤(pán)輸入，例如換行符、回車(chē)符，C語(yǔ)言的解決方法是用轉(zhuǎn)義字符表示它

第14頁(yè)第14頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

們。

轉(zhuǎn)義字符由一個(gè)反斜杠'\'后跟規(guī)定字符構(gòu)成。常用轉(zhuǎn)義字符的定義如下:

轉(zhuǎn)義字符含義

\n換行符

\t橫向跳格符

\0空字符

\\反斜杠

單引號(hào)

雙引號(hào)

提示：轉(zhuǎn)義字符從書(shū)寫(xiě)上看是一個(gè)字符序列，實(shí)際上是作為1個(gè)字符對(duì)

待的，存儲(chǔ)時(shí)只占1字節(jié)。

由于字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)是以ASCII碼的形式存儲(chǔ)的，實(shí)際上ASCII碼值是一個(gè)

0~127之間的整數(shù),因此字符常量也是可以參加運(yùn)算，例如：

'a'+1字符'a'的ASCH碼值加1

'a'+32字符'a'的ASCH碼值減32,可用于大小寫(xiě)字母的轉(zhuǎn)換

‘a(chǎn)'<'b'實(shí)際是比較兩個(gè)字符的ASCH碼值

4.字符串常量

字符串常量簡(jiǎn)稱字符串，是用雙引號(hào)括起來(lái)的一串字符。例如：“china”、

“x”等。這里的雙引號(hào)只起定界的作用，它不屬于字符串中的字符，因此雙引

號(hào)之間的字符個(gè)數(shù)才是字符串的長(zhǎng)度。但是，字符串在內(nèi)存中占用的存儲(chǔ)字節(jié)數(shù)

要比字符串長(zhǎng)度多1,因?yàn)镃語(yǔ)言總是自動(dòng)地在字符串尾部加上一個(gè)轉(zhuǎn)義字符

'\0'（空字符）

2.4.2變量

變量是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一個(gè)重要概念，它是指程序運(yùn)行期間值可以發(fā)生變化

的量。

可以認(rèn)為，變量是一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，機(jī)存儲(chǔ)單元，它的功能就是用來(lái)存

放程序中需要處理的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以是原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果或最終結(jié)果。

變量具有保持值的性質(zhì)，但是當(dāng)給變量賦值時(shí)，新值會(huì)取代舊值，這就是變

量的值發(fā)生變化的原因。

變量定義時(shí)，可以在定義數(shù)據(jù)類型時(shí)，同時(shí)賦值，也可以只定義數(shù)據(jù)類型，

在后續(xù)的程序中賦值，如果不賦值，默認(rèn)為變量值為0。如下述兩種方式都是正

確的：

第15頁(yè)第15頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

1)inti；

i=3;

2)inti=3;

出于對(duì)程序穩(wěn)定性的考慮，不推薦使用默認(rèn)值0來(lái)進(jìn)行運(yùn)算操作。如：

錯(cuò)誤寫(xiě)法：

inta,b；

b=a+l；

正確寫(xiě)法：

inta=0；

intb=0；

b=a+l；

關(guān)鍵字：指C語(yǔ)言中已有明確含義的詞匯，如main,int,void等。在常量

名和變量名的選取時(shí)，不能使用這些詞匯。

2.5主函數(shù)main()

一個(gè)程序，無(wú)論復(fù)雜或簡(jiǎn)單，總體上都是一個(gè)“函數(shù)”，這個(gè)函數(shù)就是主函

數(shù)main。，它是程序的運(yùn)行的入口，一個(gè)C程序中有且只能有一個(gè)main函數(shù)。

程序的數(shù)據(jù)處理全部都在main函數(shù)中進(jìn)行。

2.6順序結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

順序結(jié)構(gòu)程序的執(zhí)行邏輯是按照先后順序，是三種基本結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一

種。

組成順序結(jié)構(gòu)程序的語(yǔ)句，可以是表達(dá)式也可以是函數(shù)，這里將標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言

中最常用的輸入輸出函數(shù)做個(gè)介紹。

2.6.1格式輸出函數(shù)

printf()是標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中的格式輸出函數(shù)，其功能是把計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)輸

出到顯示屏上，并且可以指定數(shù)據(jù)的格式。在使用前必須調(diào)用庫(kù)函數(shù)“stdio.h”,

示例程序如下：

ttinclude"stdio.h"

(

printf("Hello!\n");

第16頁(yè)第16頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

}

printfO函數(shù)調(diào)用的格式為：

printf（格式控制字符串，輸出項(xiàng)表）；

例如：printf（"a=%d,b=%d\n”,a,b）;

函數(shù)說(shuō)明：

（1）格式控制字符串可以包含三類字符:

格式字符：由先打頭后跟格式符。其中格式符有C語(yǔ)言約定，作用是指定數(shù)

據(jù)輸出時(shí)的格式。在打印結(jié)果中“%格式符”會(huì)被輸出項(xiàng)表的值替換。格式符及

其功能說(shuō)明如下：

常用格式符

格式符printf()scanf()

d輸出一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)（int型）輸入一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)（int型）

f輸出一個(gè)單精度實(shí)數(shù)（float型）輸入一個(gè)單精度實(shí)數(shù)（float型）

c輸出一個(gè)字符（char型）輸入一個(gè)字符（char型）

s輸出字符串輸入字符串

Id輸出一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)（long型）輸入一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)（long型）

If輸出一個(gè)雙精度實(shí)數(shù)（double型）輸入一個(gè)雙精度實(shí)數(shù)（double型）

轉(zhuǎn)義字符：'\n'是輸出函數(shù)中做常用的轉(zhuǎn)義字符，起回車(chē)換行的作用。轉(zhuǎn)

義字符含義詳見(jiàn)“字符常量”一節(jié)。

普通字符：格式控制字符串中除了格式字符和轉(zhuǎn)義字符以外，其余都是普通

字符，普通字符將原樣輸出。

（2）輸出項(xiàng)表

輸出項(xiàng)表列出要輸出的數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)據(jù)項(xiàng)可以是常量、變量或表達(dá)式，各輸出

項(xiàng)之間用逗號(hào)分隔。

通過(guò)以下5個(gè)程序段，觀察printf（）的輸出效果。

①printf（"Goodmorning!"）;

輸出結(jié)果為：

Goodmorning!Pressanykeytocontinue

說(shuō)明：該語(yǔ)句中僅包括普通字符組成的字符串，所以Goodmorning!原樣輸出。

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

VC6.0在打印結(jié)果后自動(dòng)添加“Pressanykeytocontinue"，意為“按任意鍵繼續(xù)”。

②printf("Goodmorning!\nv);

輸出結(jié)果為：

Goodmorning?

Pressanykeytocontinue

說(shuō)明：語(yǔ)句②與語(yǔ)句①不同的地方是在Goodmorning!后接了一個(gè)轉(zhuǎn)義字符\n,

所以在打印完“Goodmorning!”之后輸出了換行符，“Pressanykeytocontinue”則在

第二行打印。

③printf("Good\nmorning!w);

輸出結(jié)果為：

Good

tnorning*Pressanykeytocontinue

說(shuō)明：有些同學(xué)會(huì)出現(xiàn)思維慣性，認(rèn)為換行符只能出現(xiàn)在字符串結(jié)尾處。轉(zhuǎn)義字

符能出現(xiàn)字符串的任意位置。

④inta=2,b=5;

printf("%d,%d\n”,a,b);

printf(“a=%d,b=%d\nM,a,b);

printf(“小明有%d個(gè)蘋(píng)果，小紅有%d個(gè)蘋(píng)果”，a,b);

輸出結(jié)果為：

5,8

a=5,b=8

b=5,a=8

小明有5個(gè)蘋(píng)果，小紅有8個(gè)蘋(píng)果

Pressanykeytocontinue

說(shuō)明：格式字符在打印時(shí)，其替換順序與輸出項(xiàng)表中的參數(shù)的順序一一對(duì)應(yīng)，與字

符串中普通字符無(wú)關(guān)，第n個(gè)格式字符替換為輸出項(xiàng)表中的第n個(gè)參數(shù)。

⑤inta=65;

charch='C;

printf(〃%d,%c\n〃,a,ch);

printf(〃%c,%d\n〃，a,ch);

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

輸出結(jié)果為:

65,C

A.67

Pressanykeytocontinue

說(shuō)明：格式字符在打印時(shí)，輸出項(xiàng)表的參數(shù)輸出時(shí)，其格式由對(duì)應(yīng)的格式字符而

定，與定義時(shí)的數(shù)據(jù)類型無(wú)關(guān)。

提示：ASCII表中字符'A'對(duì)應(yīng)的是65,字符'C'對(duì)應(yīng)的是67。

2.6.2格式輸入函數(shù)

scanf()是標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言中的格式輸入函數(shù)，其功能是按指定格式輸入各種

類型的數(shù)據(jù)，輸入的數(shù)據(jù)將存放在指定的變量中，在使用前必須調(diào)用庫(kù)函數(shù)

“stdio.h"。

scanf()函數(shù)調(diào)用格式為：

scanf(格式控制字符串，輸入降表)；

例如：scanf("%d,%d”,&a,&b)；

函數(shù)說(shuō)明：

(1)輸入項(xiàng)必須是變量的地址。在C語(yǔ)言中用“&變量名”表示變量的地址,

比如：&a表示變量a的地址。所以在調(diào)用scanf函數(shù)之前，輸入項(xiàng)表中的參數(shù)

必須在事先進(jìn)行定義。

(2)格式控制字符串中僅允許輸入格式字符，并用逗號(hào)隔開(kāi)，不允許輸入

普通字符和轉(zhuǎn)義字符。格式字符的用法見(jiàn)

舉例:scanf("%d,%d",&a,&b)；

給變量a賦值12,給變量b賦值36,則正確的輸入操作為：

數(shù)字1-〉數(shù)字2-＞逗號(hào)“，”-》數(shù)字3-＞數(shù)字6-＞回車(chē)鍵"Enter”

2.7符號(hào)與表達(dá)式

2.7.1表達(dá)式

表達(dá)式是C程序中不可缺少的一部分。表達(dá)式是由運(yùn)算符、操作數(shù)(變量、

常量或函數(shù)等)和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，按照一定規(guī)則組成的一個(gè)有意義的語(yǔ)句。例如：

a=b;\\賦值表達(dá)式

c=a+b;\\算術(shù)表達(dá)式

i＜100&&i＞0;\\邏輯表達(dá)式

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

C語(yǔ)言中的符號(hào)主要分為賦值運(yùn)算符、算術(shù)運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算

符、條件運(yùn)算符和特殊運(yùn)算符六個(gè)大類。

2.7.2賦值運(yùn)算符及賦值表達(dá)式

賦值運(yùn)算符是用于為變量或常量指定數(shù)值的運(yùn)算體符。其操作符號(hào)為“=

示例代碼如：a=b；該表達(dá)式的意義是，把b的值賦值給a。其中，b可以是一個(gè)

單純的變量，也可以是一個(gè)表達(dá)式。

思考題：運(yùn)行如下語(yǔ)句之后，a和b的值各是多少？

①inta=l；

intb=3；

a=b；

②inta=l；

intb=3

b=a；

2.7.3算術(shù)運(yùn)算符及算術(shù)表達(dá)式

算術(shù)運(yùn)算符是用于進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的運(yùn)算符。例如，力口、減、乘、除等就是算

術(shù)運(yùn)算符。操作完成后，返回一個(gè)數(shù)字型的值。算術(shù)運(yùn)算符包括加法運(yùn)算符（+）、

減法運(yùn)算符（-）、乘法運(yùn)算符（*）、除法運(yùn)算符（/）、模運(yùn)算符（％）。

上述算術(shù)運(yùn)算符都是二元運(yùn)算符，該運(yùn)算符兩端的數(shù)據(jù)必須是數(shù)字。

2.7.4關(guān)系運(yùn)算符及關(guān)系表達(dá)式

關(guān)系運(yùn)算符，即用于比較兩個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系大小的運(yùn)算符，并根據(jù)比較的結(jié)果返

回一個(gè)邏輯值。關(guān)系運(yùn)算符包括大于運(yùn)算符（＞）、大于等于運(yùn)算符（＞=）、小于

運(yùn)算符（＜）、小于等于運(yùn)算符（＜=）、等于運(yùn)算符（==）以及不等于運(yùn)算符（！=）。

2.7.5邏輯運(yùn)算符及邏輯表達(dá)式

邏輯運(yùn)算符，即用于處理邏輯值的運(yùn)算符。邏輯運(yùn)算符通常用在條件判斷語(yǔ)

句或循環(huán)語(yǔ)句中，如if、while語(yǔ)句等。C++中的邏輯運(yùn)算符包括邏輯與運(yùn)算符

（&&）、邏輯或運(yùn)算符（||）、邏輯非運(yùn)算符（?。Ｓ蛇壿嬤\(yùn)算符構(gòu)成的表達(dá)式，

稱為邏輯表達(dá)式。邏輯表達(dá)式的返回值為邏輯值（true或false）,一般情況下,

1代表true,0代表false。

邏輯運(yùn)算符的運(yùn)算規(guī)則如下：

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

邏輯與（參數(shù)1&&參數(shù)2）運(yùn)算真值表

參數(shù)1參數(shù)2結(jié)果

000

100

010

111

邏輯或（參數(shù)1II參數(shù)2）運(yùn)算真值表

參數(shù)1參數(shù)2結(jié)果

000

101

011

111

邏輯非（！參數(shù)）運(yùn)算真值表

參數(shù)結(jié)果

01

10

2.7.6自增自減運(yùn)算符

C語(yǔ)言中還提供了一些特殊的運(yùn)算符，如++、一、+=、-=等。

特殊運(yùn)算符及其說(shuō)明

特殊運(yùn)算符說(shuō)明示例

++自加運(yùn)算符i++等價(jià)于i=i+l

一自減運(yùn)算符i一等價(jià)于i=i-l

+=加賦值運(yùn)算符i+=j等價(jià)于i=i+j

-=減賦值運(yùn)算符i-=j等價(jià)于i=i-j

*二乘賦值運(yùn)算符i*=j等價(jià)于i=i*j

/=除賦值運(yùn)算符I/=j等價(jià)于i=i/j

2.7.7符號(hào)優(yōu)先級(jí)

第21頁(yè)第21頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

C程序中的符號(hào)同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)表達(dá)式時(shí)是有優(yōu)先順序的，如數(shù)學(xué)中的四則

運(yùn)算乘除優(yōu)先于加減。常用符號(hào)的優(yōu)先級(jí)如下:

優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符名稱或含義使用形式結(jié)合方向說(shuō)明

[]數(shù)組下標(biāo)數(shù)組名［常量表達(dá)式］

1左到右

0圓括號(hào)（表達(dá)式）/函數(shù)名（形參表）

-負(fù)號(hào)運(yùn)算符一表達(dá)式單目

（類型）強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換（數(shù)據(jù)類型）表達(dá)式

2++自增運(yùn)算符++變量名/變量名++右到左單目

一一自減運(yùn)算符一變量名/變量名一單目

!邏輯非運(yùn)算符!表達(dá)式單目

/除表達(dá)式/表達(dá)式雙目

3*乘表達(dá)式*表達(dá)式左到右雙目

%取余整型表達(dá)式%整型表達(dá)式雙目

+加表達(dá)式+表達(dá)式雙目

4左到右

-減表達(dá)式-表達(dá)式雙目

>大于表達(dá)式〉表達(dá)式雙目

左到右

>=大于等于表達(dá)式>=表達(dá)式雙目

5

<小于表達(dá)式〈表達(dá)式雙目

左到右

<=小于等于表達(dá)式<=表達(dá)式雙目

==等「表達(dá)式==表達(dá)式雙目

6左到右

!=不等于表達(dá)式！=表達(dá)式雙目

7&&邏輯與表達(dá)式&&表達(dá)式左到右雙目

8II邏輯或表達(dá)式II表達(dá)式左到右?11

9?=條件運(yùn)算符表達(dá)式1?=表達(dá)式2：表達(dá)式3右到左三目

=賦值運(yùn)算符變量=表達(dá)式

/=除后賦值變量/=表達(dá)式

10*二乘后賦值變量*=表達(dá)式右到左

%=余后賦值變量臟表達(dá)式

+=加后賦值變量+=表達(dá)式

第22頁(yè)第22頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

-=減后賦值變量-=表達(dá)式

11>逗號(hào)運(yùn)算符表達(dá)式，表達(dá)式，...左到右

讀者在使用符號(hào)時(shí)，大可不必強(qiáng)行記住所有符號(hào)的優(yōu)先級(jí)，因?yàn)檎５某绦?/p>

在使用容易混淆優(yōu)先級(jí)的符號(hào)時(shí)，一般都會(huì)用優(yōu)先級(jí)最高的圓括號(hào)()來(lái)清晰的

劃分運(yùn)算優(yōu)先順序。如：x=a+b&&c+d;一般會(huì)寫(xiě)成x=(a+b)&&(c+d)；

總結(jié)一下，按運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)從高到低的順序是：

圓括號(hào)》單目運(yùn)算符〉雙目運(yùn)算符》三目運(yùn)算符》賦值運(yùn)算符》逗號(hào)運(yùn)算符

第23頁(yè)第23頁(yè)

單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

2.8分值結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

C語(yǔ)言中的控制語(yǔ)句主要用于完成分支結(jié)構(gòu)程序和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的控制。其

主要包括以下9個(gè)控制語(yǔ)句：if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句、for語(yǔ)句、while語(yǔ)句、do~

while語(yǔ)句、continue語(yǔ)句、break語(yǔ)句和return語(yǔ)句。其中使用if語(yǔ)句和switch

語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)程序。

2.8.1if語(yǔ)句

if語(yǔ)句有三種結(jié)構(gòu)：

1)if...

2)if...else...

3)if...elseif...(else)…

第一種if...基本結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法如下:

if(表達(dá)式)

語(yǔ)句1：

}

執(zhí)行該if語(yǔ)句時(shí)，首先判斷表達(dá)式是否正確。如果正確，則執(zhí)行程序內(nèi)容。

如果不正確，則不執(zhí)行任何操作，執(zhí)行if語(yǔ)句后的其他語(yǔ)句。該語(yǔ)句流程如下

圖所示:

if...語(yǔ)句流程

提示：if...語(yǔ)句的語(yǔ)言邏輯是：如果…那么…

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

第二種if...else...基本結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法如下：

if（表達(dá)式）

（

程序內(nèi)容1；

）

else

（

程序內(nèi)容2；

）

執(zhí)行該if語(yǔ)句時(shí)，首先判斷表達(dá)式結(jié)果是否為真。如果判斷結(jié)果為真，則

執(zhí)行語(yǔ)句1。如果判斷結(jié)果為假，則執(zhí)行語(yǔ)句2。該語(yǔ)句流程如下圖所示：

if...else...語(yǔ)句流程

提示：if…else…語(yǔ)句的語(yǔ)言邏輯是：如果...那么…一＞否則那么...

第三種if...elseif...基本結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法如下:

if（表達(dá)式1）

（

程序內(nèi)容1：

}

elseif（表達(dá)式2）

（

程序內(nèi)容2；

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

執(zhí)行該if語(yǔ)句時(shí)，首先對(duì)表達(dá)式1進(jìn)行判斷。如果判斷結(jié)果為真，則執(zhí)行

程序內(nèi)容1。如果判斷結(jié)果為假，則對(duì)表達(dá)式2進(jìn)行判斷。如果表達(dá)式2的判斷

結(jié)果為真，則執(zhí)行程序內(nèi)容2。該語(yǔ)句的流程圖如下圖所示。

if...elseif...語(yǔ)句流程

提示：if...elseif…語(yǔ)句的語(yǔ)言邏輯是：如果…那么…-＞否貝I如果…那

么…

if...elseif...結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行多次選擇，即：

if（表達(dá)式1）

（

程序內(nèi)容1：

}

elseif（表達(dá)式2）

（

程序內(nèi)容2；

}

elseif（表達(dá)式n）

（

程序內(nèi)容n；

}

此時(shí)流程圖如下：

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

總結(jié)：

1）選擇語(yǔ)句是以if開(kāi)頭的，else結(jié)尾，elseif在中間的語(yǔ)句結(jié)構(gòu)；

2）省略elseif和else,則為if...語(yǔ)句結(jié)構(gòu)；

3）省略elseif,則為if...else...語(yǔ)句結(jié)構(gòu)；

4）省略esle,則為if...elseif...語(yǔ)句結(jié)構(gòu)。

具體選用何種語(yǔ)句結(jié)構(gòu)根據(jù)需求而定。試思考以下應(yīng)用，各應(yīng)該使用何種選

擇語(yǔ)句結(jié)構(gòu)？并編寫(xiě)出C語(yǔ)言程序。

1）如果a>b,則c=l。

2）如果a>b,則c=l,否則c=-lo

3）如果a>b,則c=L如果a=b,則c=0,如果a〈b,則c=T。

4）如果a=l,則c=3,如果a=2,則c=5,如果a=3,則c=ll,如果a=4,則

c=17o

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單片機(jī)與C語(yǔ)言編程實(shí)用技術(shù)

2.8.2switch語(yǔ)句結(jié)構(gòu)

C語(yǔ)言中的另外一種選擇