C及C++程序設(shè)計(jì)課件

C及C++程序設(shè)計(jì)第1章對(duì)C語(yǔ)言的初步認(rèn)識(shí)

1.1程序與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

1.1.1程序、程序設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

一般來(lái)說(shuō)，程序是對(duì)解決或處理一個(gè)問(wèn)題的方法步驟的描述。而計(jì)算機(jī)程序，則是用某種計(jì)算機(jī)能識(shí)別的語(yǔ)言工具所描述的解決問(wèn)題的方法步驟。例如，有兩個(gè)數(shù)據(jù)a和b，它們的值分別為1和2，求這兩個(gè)量的和c。 編制并記錄解決問(wèn)題的方法步驟的過(guò)程就是程序設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，將解決一個(gè)問(wèn)題的方法和步驟叫做算法。進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)要使用計(jì)算機(jī)能識(shí)別的描述算法的工具，這個(gè)工具就是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。1.1.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言經(jīng)歷了由機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程。這些語(yǔ)言的特點(diǎn)是以簡(jiǎn)單的語(yǔ)句序列構(gòu)成程序。在20世紀(jì)60年代末開(kāi)始提出結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的概念，也就是將程序由語(yǔ)句序列結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槟K集合。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的基本思想是，將任何復(fù)雜問(wèn)題分解為若干較為簡(jiǎn)單的功能模塊，每個(gè)模塊中的任何邏輯問(wèn)題再用少數(shù)幾種基本結(jié)構(gòu)（如順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)）加以描述。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中采用的三種基本結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，所有的程序代碼都實(shí)現(xiàn)在這三種結(jié)構(gòu)中。圖1.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)

進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，為了適應(yīng)龐大而復(fù)雜程序的開(kāi)發(fā)，出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法和語(yǔ)言。然而它也吸收和繼承了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法。1.2C語(yǔ)言及C語(yǔ)言源程序的基本結(jié)構(gòu)

1.2.1C語(yǔ)言 C語(yǔ)言是一種編譯方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C語(yǔ)言主要有下列一些特點(diǎn)。（1）C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它具有完整的程序控制語(yǔ)句。（2）C語(yǔ)言是一種模塊化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，函數(shù)是組成程序的基本程序單位。

（3）C語(yǔ)言有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算操作，使程序設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單和方便。（4）C語(yǔ)言提供了類(lèi)似于匯編語(yǔ)言的低級(jí)語(yǔ)言動(dòng)能，如直接訪問(wèn)內(nèi)存的物理地址，對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位操作等。（5）語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，語(yǔ)句數(shù)目不多，但功能很強(qiáng)。所以，C語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)且應(yīng)用廣泛。

1.2.2C語(yǔ)言源程序的基本結(jié)構(gòu)

Ｃ語(yǔ)言源程序，簡(jiǎn)稱C程序，是建立在模塊的基礎(chǔ)上的，而基本的模塊就是函數(shù)。因此，一個(gè)Ｃ程序是由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成的。每個(gè)函數(shù)是完成一定功能的一段C語(yǔ)言程序。編寫(xiě)一個(gè)程序，首先是建立一個(gè)或若干個(gè)函數(shù)，然后把它們組織在一起，構(gòu)成一個(gè)完整的Ｃ語(yǔ)言程序。在這些函數(shù)中必須有且只能有的一個(gè)函數(shù)就是main()函數(shù)，稱為主函數(shù)。一個(gè)程序無(wú)論包含多少個(gè)函數(shù)，程序的運(yùn)行總是從主函數(shù)開(kāi)始，在主函數(shù)結(jié)束。在Ｃ語(yǔ)言中，除了main()函數(shù)外，其他函數(shù)的函數(shù)名是用戶選定的，稱為自定義函數(shù)。自定義函數(shù)不能像main()函數(shù)那樣能獨(dú)立運(yùn)行，它們只能由主函數(shù)或其他函數(shù)激活（它也能激活其他函數(shù)），并開(kāi)始運(yùn)行。這里發(fā)生了兩個(gè)過(guò)程：調(diào)用和返回。可見(jiàn)，函數(shù)之間是互相調(diào)用和返回的關(guān)系。自定義函數(shù)可以互相調(diào)用，但不能調(diào)用主函數(shù)。

在最簡(jiǎn)單的情況下，C函數(shù)有如下的格式：

函數(shù)名(){函數(shù)體}

例1.2.1一個(gè)最簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言源程序。程序由如下一個(gè)主函數(shù)組成：main(){}因?yàn)楹瘮?shù)體不包含任何語(yǔ)句，所以該程序不執(zhí)行任何功能，稱它是空操作。例1.2.2給例1.2.1的程序加入一個(gè)功能：在顯示器上輸出：hello!。程序如下：

main(){printf("hello!");}

主函數(shù)的函數(shù)體由一個(gè)語(yǔ)句組成。C語(yǔ)言規(guī)定每個(gè)語(yǔ)句必須以分號(hào)結(jié)束。分號(hào)表示一個(gè)語(yǔ)句的結(jié)束。語(yǔ)句

printf("hello!");

hello!是一個(gè)輸出語(yǔ)句。在這里它的功能是在顯示器的屏幕上顯示如下的字符串：

hello!

例1.2.3由兩個(gè)函數(shù)組成的C程序。功能仍然是在顯示器上輸出：hello!。主函數(shù)main()調(diào)用另一個(gè)名為hello()的自定義函數(shù)。hello()函數(shù)的功能是在顯示器的屏幕上顯示字符串："hello!"。下面是源程序清單：

main(){hello();}hello(){printf("hello!");}程序運(yùn)行后，在顯示器的屏幕上顯示如下的字符串：

hello!主函數(shù)的函數(shù)體是C語(yǔ)言中的一個(gè)語(yǔ)句：

hello();它的功能是調(diào)用函數(shù)hello()。執(zhí)行調(diào)用的結(jié)果，使程序從主函數(shù)轉(zhuǎn)去執(zhí)行hello()函數(shù)。函數(shù)hello()的函數(shù)體是由一個(gè)C語(yǔ)句組成：

printf("hello!");

我們已經(jīng)知道這個(gè)語(yǔ)句的功能是在顯示器的屏幕上顯示hello!。該語(yǔ)句執(zhí)行完畢后，返回主函數(shù)。由于主函數(shù)的所有語(yǔ)句已經(jīng)執(zhí)行完畢，于是程序結(jié)束運(yùn)行。程序的執(zhí)行從主函數(shù)開(kāi)始，在主函數(shù)結(jié)束。從以上的討論，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)。（1）C程序是由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成的，其中必須有一個(gè)也只能有一個(gè)規(guī)定名為main的主函數(shù)。（2）程序的執(zhí)行總是從主函數(shù)開(kāi)始，在主函數(shù)結(jié)束。其他函數(shù)是通過(guò)調(diào)用來(lái)執(zhí)行的。（3）主函數(shù)可以調(diào)用任何非主函數(shù)，非主函數(shù)之間可以互相調(diào)用，但不能調(diào)用主函數(shù)。（4）函數(shù)體是完成函數(shù)功能的一組C語(yǔ)言的語(yǔ)句，每個(gè)語(yǔ)句完成一個(gè)小功能，并以分號(hào)作為一個(gè)語(yǔ)句的結(jié)束標(biāo)志。1.2.3C語(yǔ)言的基本語(yǔ)句

C語(yǔ)言的基本語(yǔ)句主要有以下幾種：

（1）數(shù)據(jù)定義語(yǔ)句；（2）賦值語(yǔ)句；（3）函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句和返回語(yǔ)句；（4）輸入語(yǔ)句和輸出語(yǔ)句；（5）流程控制語(yǔ)句。1.3C語(yǔ)言的基本詞法

構(gòu)成C語(yǔ)言的最小單位是字符，由字符可以構(gòu)成詞類(lèi)，再由詞構(gòu)成各種語(yǔ)句。有關(guān)C語(yǔ)言的字符和詞類(lèi)的規(guī)定，就形成了C語(yǔ)言的詞法。這一節(jié)介紹詞法方面的有關(guān)規(guī)定。

1.3.1C語(yǔ)言的字符集在C語(yǔ)言程序中允許使用的所有基本字符的集合，稱為C語(yǔ)言的字符集。C語(yǔ)言的字符集采用的是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）字符集。

1.3.2標(biāo)識(shí)符

用C字符集中的字符組合，可以為程序中的各種對(duì)象起名字。這些名字統(tǒng)稱為標(biāo)識(shí)符。例如常量名，變量名，函數(shù)名等都是標(biāo)識(shí)符。1.3.3保留字保留字又稱關(guān)鍵字，是C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)使用的、具有特定語(yǔ)法意義的一些標(biāo)識(shí)符。這些標(biāo)識(shí)符用戶不能作為自己的標(biāo)識(shí)符使用。

1.3.4C語(yǔ)言的詞類(lèi)C語(yǔ)言的詞類(lèi)主要有以下幾種。（1）常量：（2）變量：（3）運(yùn)算符：（4）表達(dá)式：（5）保留字：

1.4源程序的編譯和C語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

1.4.1C程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程

開(kāi)發(fā)一個(gè)C語(yǔ)言程序，要經(jīng)過(guò)以下四個(gè)階段：（1）編輯源程序文件；（2）編譯源程序；（3）程序連接；（4）運(yùn)行程序。1.4.2C語(yǔ)言的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

為完成上述的程序開(kāi)發(fā)過(guò)程，C語(yǔ)言系統(tǒng)提供兩種獨(dú)立的操作方式。一種是傳統(tǒng)的命令行方式。

2.1數(shù)據(jù)類(lèi)型在C語(yǔ)言中，數(shù)據(jù)的類(lèi)型分為基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、構(gòu)造類(lèi)型、指針類(lèi)型和空值類(lèi)型。對(duì)于每一種數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)，又有分成幾種不同類(lèi)型，如圖2.1所示。各種類(lèi)型數(shù)據(jù)又可分為常量和變量。圖2.1C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型2.2.1整型常量在C語(yǔ)言中使用三種不同進(jìn)位制的整型常量，它們是：（1）十進(jìn)制數(shù)：（2）八進(jìn)制數(shù)：（3）十六進(jìn)制數(shù)：2.2整型數(shù)據(jù)整型常量在微機(jī)上一般占用兩個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。為了擴(kuò)大整型數(shù)據(jù)的取值范圍，C語(yǔ)言還提供了一種長(zhǎng)整型常量。長(zhǎng)整型常量在計(jì)算機(jī)中占用4個(gè)字節(jié)。

2.2.2整型變量整型變量在計(jì)算機(jī)中占兩個(gè)字節(jié)。用以說(shuō)明整型變量的關(guān)鍵字（也稱為數(shù)據(jù)類(lèi)型符）為int。定義變量數(shù)據(jù)類(lèi)型語(yǔ)句的一般格式為： 數(shù)據(jù)類(lèi)型符變量名1，變量名2，……;C語(yǔ)言規(guī)定，每個(gè)變量在使用前，都必須先定義。 在關(guān)鍵字int前加上修飾符，可改變整型變量的所占位數(shù)和取值范圍。下列4種修飾符可以用來(lái)修飾整型變量： （1）signed （2）unsigned （3）long （4）short 實(shí)型數(shù)據(jù)也稱做浮點(diǎn)數(shù)，是一種帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)。2.3實(shí)型數(shù)據(jù)2.3.1實(shí)型常量實(shí)型常量就是帶小數(shù)點(diǎn)的10進(jìn)制常數(shù)。在C語(yǔ)言中實(shí)型數(shù)據(jù)有兩種表達(dá)（書(shū)寫(xiě)）方式：一種是用數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)表示的，如123.456等；另一種是用指數(shù)方式表示的，如1.2e+2或1.2E+2（表示的是1.2×102）。

2.3.2實(shí)型變量實(shí)型變量用來(lái)存儲(chǔ)實(shí)型數(shù)據(jù)。實(shí)型變量分為如下兩種。（1）單精度實(shí)型變量或簡(jiǎn)稱實(shí)型變量或浮點(diǎn)型變量，其類(lèi)型標(biāo)識(shí)符為float；（2）雙精度實(shí)型變量或稱雙精度浮點(diǎn)型變量，其類(lèi)型標(biāo)識(shí)符為double。2.4.1字符型常量C語(yǔ)言的字符型常量是用單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符，如“a”，“B”，“*”等都是字符型常量。2.4字符型數(shù)據(jù)與字符串

在Ｃ語(yǔ)言中支持一類(lèi)特殊字符，它們以反斜杠“\”開(kāi)頭，稱為反斜杠字符常量，或稱轉(zhuǎn)義字符。它們都可以看作為字符常量。2.4.2字符型變量字符型變量是C語(yǔ)言的一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，用關(guān)鍵字（類(lèi)型符）char說(shuō)明，用于存儲(chǔ)字符常量或數(shù)值。一個(gè)字符型變量只能存儲(chǔ)一個(gè)字符，它是以該字符的ASCII碼值存儲(chǔ)的，并占一個(gè)字節(jié)的寬度。例如，字母a的ASCII碼是97，在變量的內(nèi)存中存儲(chǔ)的就是97。2.4.3字符串常量字符串常量簡(jiǎn)稱字符串。字符串不是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，它是用雙引號(hào)擴(kuò)起來(lái)的一串字符。例如：

"abc123"，"4"，"AaBb"，"a"

如果字符串中含有轉(zhuǎn)義字符，則每個(gè)轉(zhuǎn)義字符當(dāng)作一個(gè)字符看待。例如，字符串

\\ab\\\'AB\'\141\142表示的是下列字符：

\ab\'AB'ab

每個(gè)字符在內(nèi)存占一個(gè)字節(jié)的空間。但每個(gè)字符串在內(nèi)存中占用的實(shí)際字節(jié)數(shù)等于字符串的長(zhǎng)度加一。因?yàn)樵诿總€(gè)字符串的最后都存放一個(gè)“空字符”，其ASCII碼值為0，它的轉(zhuǎn)義字符是“\0”。它起著字符串結(jié)束標(biāo)記的作用。2.5變量說(shuō)明與初始化

2.5.1變量說(shuō)明（定義）在C程序中，變量在引用前，必須先進(jìn)行說(shuō)明，C語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)將根據(jù)變量說(shuō)明，給變量分配相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。變量說(shuō)明語(yǔ)句的一般格式是：

數(shù)據(jù)類(lèi)型變量名列表;例如，下面是一些變量說(shuō)明（定義）語(yǔ)句：

intm,n,k;unsignedintum;doubled1,d2;charch;floatf;2.5.2變量的初始化在對(duì)變量進(jìn)行定義的同時(shí)給變量賦值稱為變量的初始化。變量初始化的一般格式如下：變量類(lèi)型變量名1=常量1，變量名2=常量2，……;

變量的初始化是在程序運(yùn)行到該變量所在的函數(shù)時(shí)進(jìn)行的。變量初始化：

floatfnum=12.12;

實(shí)際上相當(dāng)于執(zhí)行下面的兩條語(yǔ)句：

floatfnum;fnum=12.12;一般情況下，如果變量在程序中沒(méi)有初始化，則在賦值之前，它的值是不確定的，因此，程序中在引用某變量之前，該變量應(yīng)該初始化或賦值。以后我們還會(huì)介紹，在某些情況下，沒(méi)有初始化的變量的初始值可以是確定的。2.6.1運(yùn)算符

運(yùn)算符也稱操作符，是一種表示對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行何種運(yùn)算處理的符號(hào)。運(yùn)算的對(duì)象（數(shù)據(jù)）稱為操作數(shù)。每個(gè)運(yùn)算符代表某種運(yùn)算功能，每種運(yùn)算功能有自己的運(yùn)算規(guī)則，如運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)、結(jié)合性、運(yùn)算對(duì)象類(lèi)型和個(gè)數(shù)，以及運(yùn)算結(jié)果的數(shù)據(jù)類(lèi)型都有明確的規(guī)定。2.6運(yùn)算符和表達(dá)式

C語(yǔ)言的基本運(yùn)算符有以下幾大類(lèi)：算術(shù)運(yùn)算符；邏輯運(yùn)算符；關(guān)系運(yùn)算符；位運(yùn)算符；賦值運(yùn)算符；條件運(yùn)算符；逗號(hào)運(yùn)算符；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度運(yùn)算符。除了這些基本運(yùn)算符外，還有一些專(zhuān)門(mén)用途的運(yùn)算符，如：指針運(yùn)算符；改變優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符；成員運(yùn)算符；下標(biāo)運(yùn)算符；其他。2.6.2表達(dá)式用運(yùn)算符把運(yùn)算對(duì)象連接起來(lái)所組成的運(yùn)算式，在C語(yǔ)言中叫做表達(dá)式。對(duì)表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算所得到的結(jié)果，稱為表達(dá)式的值。表2.6.1給出了C語(yǔ)言的各種運(yùn)算符、名稱、優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。

優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符運(yùn)算符名稱結(jié)合性1()[]->.圓括號(hào)數(shù)組下標(biāo)運(yùn)算符指向結(jié)構(gòu)指針成員運(yùn)算符取結(jié)構(gòu)成員->（自左向右）2!～++??－*&sizeof邏輯非反碼（按位取反）加一（自加）減一（自減）取負(fù)取地址的內(nèi)容（指針運(yùn)算）取地址取字節(jié)數(shù)<-（自右向左）表2.6.13*/%乘運(yùn)算除運(yùn)算模運(yùn)算

->4+-加運(yùn)算減運(yùn)算->

5<<>>左移右移->6<<=>>=小于小于等于大于大于等于

->優(yōu)先級(jí)運(yùn)算符運(yùn)算符名稱結(jié)合性7==!=等于不等于->8&按位邏輯與->9^按位邏輯加（異或）->10|按位邏輯或->11&&邏輯與->12||邏輯或->續(xù)表13?:條件運(yùn)算<-14=+=?=*=/=%=>>=<<=&=^=|=賦值運(yùn)算自反賦值（復(fù)合賦值）<-15,逗號(hào)運(yùn)算（順序求值）->表達(dá)式的值的數(shù)據(jù)類(lèi)型，因運(yùn)算對(duì)象的不同而不同。歸納起來(lái)可分為整型、實(shí)型和邏輯型。邏輯型數(shù)據(jù)是只有兩個(gè)可能值的數(shù)據(jù)，這兩個(gè)值是：真和假。在C語(yǔ)言中，真用數(shù)字1表示，假用數(shù)字0表示。因此，邏輯值也可以按整型數(shù)看待。

從構(gòu)成表達(dá)式的運(yùn)算符來(lái)看，可以把表達(dá)式分成以下幾種。（1）算術(shù)表達(dá)式：（2）關(guān)系表達(dá)式：（3）邏輯表達(dá)式：（4）條件表達(dá)式：（5）賦值表達(dá)式：（6）逗號(hào)表達(dá)式：

3.1.1算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式表3.1.1給出了C語(yǔ)言中算術(shù)運(yùn)算符及其運(yùn)算功能。3.1算術(shù)運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符表3.1.1運(yùn)算符名稱作用優(yōu)先級(jí)結(jié)合性--減1減一運(yùn)算2<-（從右向左）++加1加一運(yùn)算-取負(fù)取負(fù)值*乘乘法3->（從左向右）/除除法%模整除取余（模運(yùn)算）+加加法4->-減減法模運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)象（操作數(shù)）和運(yùn)算結(jié)果是整型。模運(yùn)算符“%”是計(jì)算兩個(gè)整數(shù)進(jìn)行整除后的余數(shù)。運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)與被除數(shù)相同。對(duì)于除法運(yùn)算，需要強(qiáng)調(diào)的是，兩個(gè)整型數(shù)相除時(shí)，結(jié)果為整數(shù)，小數(shù)部分丟失。加1運(yùn)算和減1運(yùn)算是對(duì)變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的。變量可以是整型、字符型、指針型和數(shù)組元素。運(yùn)算結(jié)果仍為原數(shù)據(jù)類(lèi)型，并存回原運(yùn)算對(duì)象（變量）。在使用加1和減1運(yùn)算符時(shí)，運(yùn)算符可以放在運(yùn)算對(duì)象的前面，稱為前綴，也可以放在運(yùn)算對(duì)象的后面，稱為后綴。

例如：

x++;++x;其運(yùn)算功能都是：

x=x+1;當(dāng)加1運(yùn)算和減1運(yùn)算出現(xiàn)在表達(dá)式中時(shí)，前綴和后綴的功能是不同的。在前綴的情況下，其運(yùn)算規(guī)則是：先對(duì)運(yùn)算對(duì)象（變量）進(jìn)行加1運(yùn)算或減1運(yùn)算；然后，使用加1或減1后的運(yùn)算值參加表達(dá)式的運(yùn)算。在后綴的情況下，其運(yùn)算規(guī)則是：先取運(yùn)算對(duì)象（變量）的值參加表達(dá)式的運(yùn)算，然后進(jìn)行加1運(yùn)算或減1運(yùn)算并存入變量。3.1.2賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式

C語(yǔ)言中的賦值運(yùn)算符可分為兩類(lèi)：賦值運(yùn)算符和自反賦值運(yùn)算符（或稱復(fù)合賦值運(yùn)算符）。賦值運(yùn)算符為“=”。賦值運(yùn)算符號(hào)的作用是：將賦值運(yùn)算符右邊表達(dá)式的值賦予賦值運(yùn)算符左邊的變量。例如：將表達(dá)式：

a+2-b*c/6+c%3的值賦給變量b，則應(yīng)該這樣使用賦值運(yùn)算符：

b=a+2-b*c/6+c%3用賦值運(yùn)算符組成的表達(dá)式叫做賦值表達(dá)式。賦值表達(dá)式的一般形式為：

變量=表達(dá)式

賦值表達(dá)式的值等于賦值運(yùn)算符左邊變量的值，也就是右邊表達(dá)式的值。

賦值運(yùn)算符的結(jié)合性是自右向左的，表達(dá)式：

a=b=c=43.1.3自反賦值運(yùn)算符

自反賦值運(yùn)算符也稱為復(fù)合賦值運(yùn)算符，它是在賦值運(yùn)算符前加上某個(gè)其他運(yùn)算符構(gòu)成的運(yùn)算符。自反賦值運(yùn)算賦共有10個(gè)：與算術(shù)運(yùn)算符有關(guān)的有5個(gè)，與位運(yùn)算符有關(guān)的有5個(gè)。下面先介紹算術(shù)自反賦值運(yùn)算符，它們是：+=?=*=/=%=

上述運(yùn)算符的運(yùn)用可寫(xiě)成如下的一般形式：

變量OP=表達(dá)式

例如：

a+=8等效于運(yùn)算a=a+(8)3.2.1賦值語(yǔ)句計(jì)算機(jī)程序?qū)嵸|(zhì)上是由語(yǔ)句的序列構(gòu)成的，賦值語(yǔ)句主要用來(lái)完成數(shù)據(jù)的加工處理任務(wù)。賦值語(yǔ)句有如下兩種格式：

變量=表達(dá)式;變量OP=表達(dá)式;

3.2賦值語(yǔ)句和注釋語(yǔ)句所有C語(yǔ)句都是以分號(hào)結(jié)束的。對(duì)于第一種格式的賦值語(yǔ)句，其功能是：計(jì)算表達(dá)式的值，然后賦予變量。對(duì)于第二種格式的賦值語(yǔ)句，其功能是：將變量和表達(dá)式進(jìn)行指定的運(yùn)算后，將獲得的值賦予變量。3.2.2注釋語(yǔ)句

注釋語(yǔ)句只是為程序加的注解或說(shuō)明文字，對(duì)程序的編譯和執(zhí)行不產(chǎn)生任何影響。注釋語(yǔ)句的格式是：

/*注釋/字符集合*/

或

/*注釋字符集合注釋字符集合*/系統(tǒng)函數(shù)很多，也稱為系統(tǒng)庫(kù)函數(shù)。這些庫(kù)函數(shù)分別定義在擴(kuò)展名為“h”的各個(gè)系統(tǒng)文件中，這些文件稱為頭文件。要在程序中使用某個(gè)系統(tǒng)函數(shù)，用戶必須在程序的開(kāi)頭寫(xiě)出如下的包含命令：3.3輸入輸出語(yǔ)句

#include"頭文件名.h"

或

#include"<頭文件名.h>"本節(jié)介紹4個(gè)用于輸入和輸出的系統(tǒng)庫(kù)函數(shù)，它們是函數(shù)putchar()、getchar()、printf()和scanf()。這些函數(shù)的定義包含在頭文件“stdio.h”中。如果編程時(shí)要使用上述的輸入輸出函數(shù)，應(yīng)先將該頭文件，用包含命令寫(xiě)在本程序的開(kāi)頭：

#include"stdio.h"3.3.1字符輸出函數(shù)putchar()

字符輸出函數(shù)的調(diào)用格式為：

putchar(ch);其中的ch是一整型或字符型函數(shù)參數(shù)，它可以是變量，也可以是常量。函數(shù)的功能，是將參數(shù)ch的值，按ASCII碼所對(duì)應(yīng)的字符輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備（顯示器）當(dāng)前光標(biāo)位置。函數(shù)的返回值是對(duì)應(yīng)ch的字符。3.3.2字符輸入函數(shù)getchar()字符輸入函數(shù)的調(diào)用格式為：

getchanr();

它的功能是從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備（鍵盤(pán)）上接收一個(gè)字符。此函數(shù)沒(méi)有參數(shù)。它的返回值就是讀取的字符，因此，可以用一個(gè)整型或字符型變量來(lái)接收函數(shù)的返回值。例如，有字符型變量ch，則語(yǔ)句：

ch=gechar();

接收輸入的字符并存儲(chǔ)到變量ch中。 用戶從鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被送入內(nèi)存中專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟的緩沖區(qū)。當(dāng)程序執(zhí)行上面的輸入語(yǔ)句時(shí)，輸入函數(shù)從緩沖區(qū)讀區(qū)數(shù)據(jù)。當(dāng)緩沖區(qū)空時(shí)，等待用戶輸入。用戶輸入數(shù)據(jù)并按回車(chē)鍵后，數(shù)據(jù)被送入緩沖區(qū)。例3.3.1putchar()函數(shù)和getchar()函數(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序。

#include<stdio.h> /*包含命令*/

main()/*主函數(shù)*/{

inta; /*定義整型變量a*/charb; /*定義字符型變量b*/

a=getchar();/*鍵盤(pán)輸入字符并存入變量a*/b=getchar();/*鍵盤(pán)輸入字符并存入變量b*/

putchar(a);/*輸出變量a*/putchar('\n');/*輸出變量回車(chē)換行*/

putchar(b);/*輸出變量b*/putchar(getchar());/*輸出從鍵盤(pán)輸入的字符*/}程序的第一行，是包含命令，它包含了為使用輸入輸出函數(shù)所需要的頭文件。程序只由一個(gè)函數(shù)組成，這個(gè)函數(shù)就是main()函數(shù)。函數(shù)體由若干語(yǔ)句組成。第一部分是兩個(gè)變量定義語(yǔ)句，接下來(lái)是兩個(gè)輸入語(yǔ)句，接受鍵盤(pán)的輸入。最后是4個(gè)輸出語(yǔ)句。語(yǔ)句“putchar('\n')；”是輸出一個(gè)回車(chē)換行，這里使用了轉(zhuǎn)義字符'\n'。使后面的輸出從下一行開(kāi)始。語(yǔ)句

putchar(getchar());

中輸出函數(shù)的參數(shù)是字符輸入函數(shù)，也就是以接受的字符作為輸出函數(shù)的參數(shù)。因此，此語(yǔ)句的作用是輸出接受到的字符。如果運(yùn)行程序時(shí)，從鍵盤(pán)輸入3個(gè)字符“ABC”，則程序的輸出應(yīng)為：

ABC3.3.3格式輸出函數(shù)printf()

格式輸出函數(shù)printf()的調(diào)用格式為：

printf(輸出格式字符串,輸出表達(dá)式列表);輸出函數(shù)printf()的功能是，以自右向左的順序，依次計(jì)算輸出列表中各表達(dá)式的值，并按格式字符規(guī)定的輸出格式，將數(shù)據(jù)按輸出表達(dá)式列表的順序（自左到右）輸出到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（顯示器）上。

例3.3.2

分析下面程序的輸出。#include<stdio.h>main(){inta;floatb;doubled=12687.3251956;a=1234;b=12687.3251956;printf("1:%d\n",a);printf("2:%10d\n",a);printf("3:%f\n",b);printf("4:%015.4f\n",b);printf("5:%e\n",b);printf("6:%f\n",d);printf("7:%13.11e\n",d);}這個(gè)程序的輸出如下：1:12342:12343:12687.3251954:0000012687.32525:1.268733e+046:12687.3251967:1.26873251956e+04請(qǐng)讀者根據(jù)程序的輸出格式仔細(xì)分析上面的輸出清單，掌握輸出格式的應(yīng)用。例3.3.3分析下面程序的輸出，了解非格式字符的使用。

#include<stdio.h>main(){inta=1,b=2;printf("a=%d,b=%d,a+b=%d\n",a,b,a+b);}我們來(lái)分析程序中輸出語(yǔ)句的格式字符串，其中包含了3個(gè)輸出格式字符“%d”，表示輸出3個(gè)十進(jìn)制整型數(shù)據(jù)。3個(gè)輸出格式字符依次分別與輸出表達(dá)式表中的a,b,a+b3個(gè)表達(dá)式相對(duì)應(yīng)。在輸出格式字符串中還包含有非格式字符：在第一個(gè)格式符之前的a=；在第二個(gè)格式符之前的b=；在第三個(gè)格式符之前的a+b=。這些非格式符是按原樣順序輸出的。根據(jù)以上分析可知，這個(gè)程序的輸出，也就是輸出語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果應(yīng)該是：

a=1,b=2,a+b=33.3.4格式輸入函數(shù)scanf()格式輸入函數(shù)scanf()的一般格式為：

scanf(輸入格式字符串，輸入變量地址表);函數(shù)的功能是接受從鍵盤(pán)按輸入格式字符串規(guī)定的格式輸入的若干數(shù)據(jù)，并按輸入變量地址表中變量地址的順序，依次存入對(duì)應(yīng)的變量。實(shí)際的輸入輸出過(guò)程都是通過(guò)內(nèi)存的一個(gè)專(zhuān)門(mén)緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)的。例3.3.4格式輸入輸出函數(shù)使用舉例。下面的程序要求用戶輸入一些不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，然后輸出。設(shè)要求輸入的數(shù)據(jù)是：

c1='a'i1=123i2=456f1=1.25lx=999dx=1.234我們關(guān)心的是如何從鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)和輸出的格式是怎樣的。程序如下：#include"stdio.h"main(){charc1;inti1,i2;floatf1;longlx;doubledx;

scanf("%c%d",&c1,&i1);scanf("%d,%f",&i2,&f1);scanf("%8ld%5lf",&lx,&dx);

printf("%c%d\n",c1,i1);printf("%d%f\n",i2,f1);printf("%ld%f\n",lx,dx);} 對(duì)于輸入語(yǔ)句“scanf("%c%d",&c1,&i1)；”，為使變量c1的值為'a'，變量i1的值為123，可以輸入“a123回車(chē)”，或者輸入“a空格123回車(chē)”，或者輸入“a回車(chē)123回車(chē)”。 對(duì)于輸入語(yǔ)句“scanf("%d,%f",&i2,&f1)；”，為使變量i2的值為456和變量f1的值為1.25，必須輸入456，1.25，后跟回車(chē)。根據(jù)格式以逗號(hào)作為2個(gè)數(shù)據(jù)之間的間隔。對(duì)于輸入語(yǔ)句“scanf("%8ld%5lf",&lx,&dx);”，為使變量lx的值為999，變量dx的值為1.234，可以這樣輸入數(shù)據(jù)：999空格1.234。使用空格作為2個(gè)數(shù)據(jù)的間隔，是因?yàn)樽兞縧x的格式規(guī)定的寬度大于實(shí)際寬度，所以用了空格結(jié)束lx數(shù)據(jù)的輸入。對(duì)程序中3條輸出語(yǔ)句，請(qǐng)讀者自己來(lái)分析。最后，上面程序的輸出為：

a1234561.2500009991.234000例3.3.5應(yīng)用數(shù)據(jù)寬度格式字符的例子。設(shè)有語(yǔ)句：

scanf("%3d%4d",&a,&b);如果輸入1234567給變量a和變量b，它們的值分別是什么呢？格式輸入函數(shù)會(huì)自動(dòng)根據(jù)格式“%3d%4d”，為變量a截取3位數(shù)據(jù)，即123；為變量b截取4位數(shù)據(jù)，即4567。所以，這個(gè)語(yǔ)句執(zhí)行后有： a=123b=4567

例3.3.6從鍵盤(pán)輸入3個(gè)字符的程序。用scanf()語(yǔ)句輸入3個(gè)字符給3個(gè)變量時(shí)，3個(gè)字符一般要連續(xù)輸入，中間不要使用空格或回車(chē)，因?yàn)榭崭窈突剀?chē)都會(huì)作為字符輸入并賦給相應(yīng)的變量。程序如下：

main(){charch1,ch2,ch3;scanf("%c%c%c",&ch1,&ch2,&ch3);printf("ch1=%cch2=%cch3=%c\n",ch1,ch2,ch3);}如果希望ch1='a'，ch2='b'，ch3='c'，則應(yīng)輸入abc后按回車(chē)以結(jié)束輸入。3.4順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

順序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是順序地、依次地執(zhí)行程序中語(yǔ)句序列。在程序的運(yùn)行過(guò)程中，每條語(yǔ)句都必定執(zhí)行一次，并且只能是執(zhí)行一次。順序結(jié)構(gòu)的流程圖如第1章圖1.1（a）所示。這一節(jié)將分析幾個(gè)順序結(jié)構(gòu)的程序例題，從中學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單順序結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計(jì)方法。例3.4.1設(shè)計(jì)計(jì)算方程：ax2+bx+c=0的實(shí)根的程序。已知該方程式滿足條件：b2?4ac＞0。 一般程序設(shè)計(jì)的步驟不外乎輸入原始數(shù)據(jù)，對(duì)問(wèn)題求解和輸出結(jié)果這樣一個(gè)過(guò)程。數(shù)據(jù)的輸入和輸出，可以很容易地通過(guò)相應(yīng)的函數(shù)來(lái)完成。剩下的核心問(wèn)題是求解題目的方法。有了方法，編程就比較容易了。也就是要有一個(gè)算法來(lái)解決編程的問(wèn)題。對(duì)于本例題，解該方程的算法就是公式：

在上面的公式中有一個(gè)開(kāi)平方的運(yùn)算。在C語(yǔ)言的運(yùn)算符中是沒(méi)有開(kāi)方運(yùn)算的，這可以使用系統(tǒng)提供的開(kāi)平方函數(shù)sqrt()。這個(gè)函數(shù)的參數(shù)是雙精度型的被開(kāi)平方的數(shù)據(jù)（變量或常量），函數(shù)返回的是參數(shù)的平方根。Sqrt()函數(shù)定義在頭文件math.h，所以在程序中應(yīng)該有相應(yīng)的包含命令。

描述算法的一個(gè)很好的工具就是流程圖。根據(jù)流程圖寫(xiě)程序，則要容易得多。對(duì)于非常簡(jiǎn)單的程序，一般不需要流程圖，作為練習(xí)，圖3.1給出本例題的流程圖。根據(jù)流程圖寫(xiě)出程序如下：

#include"stdio.h"#include"math.h"

main(){floata,b,c,x1,x2,d;

printf("Entera,b,c:\n");scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c);

d=sqrt(b*b-4*a*c);x1=(-b+d)/(2*a);x2=(-b-d)/(2*a);

printf("x1=%f,x2=%f\n",x1,x2);}如果輸入a=1.0，b=3.0，c=2.0，則程序的輸出為：

x1=?1.000000,x2=?2.000000例3.4.2使兩個(gè)變量的值進(jìn)行相互交換的程序。設(shè)有兩個(gè)變量a和b，我們的問(wèn)題是，將變量a的值賦給變量b，變量b的值賦給變量a。程序的過(guò)程還是不外乎：輸入a和b原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理（交換a、b的值），輸出結(jié)果（交換后a、b的值）。輸入和輸出大家都很熟悉。問(wèn)題是怎樣實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)的交換。一個(gè)可能的方法是這樣。定義一個(gè)類(lèi)型與變量a和b相同的變量temp，通過(guò)變量temp進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其步驟如下：（1）變量a的數(shù)據(jù)送入變量temp；（2）變量b的數(shù)據(jù)賦予變量a；（3）變量temp的數(shù)據(jù)送入變量b。圖3.2顯示了上述數(shù)據(jù)交換過(guò)程。程序如下：#include"stdio.h"

main(){

inta=10;intb=20;inttemp;

printf("a=%db=%d\n",a,b);

temp=a;a=b;b=temp;printf("a=%db=%d\n",a,b);}如果輸入a=10，b=20，則程序的輸出為：

b=20a=10例3.4.3設(shè)計(jì)一個(gè)求4位正整數(shù)中各位數(shù)字的和的程序。問(wèn)題的關(guān)鍵是如何將一整數(shù)x的個(gè)、十、百、千位的數(shù)字分離出來(lái)，這是本問(wèn)題算法的核心。下面介紹一種簡(jiǎn)單算法。x%10的模運(yùn)算的結(jié)果就是所求的個(gè)位數(shù)，然后，用x/10的整除運(yùn)算，使十位數(shù)出現(xiàn)在個(gè)位上，再通過(guò)模運(yùn)算得到十位數(shù)。如此計(jì)算下去，求得百位和千位數(shù)。具體計(jì)算步驟如下：第一步，x%10得到x的個(gè)位數(shù)，存入變量x1；第二步，x=x/10，x%10得到x的十位數(shù)，存入變量x2；第三步，x=x/10，x%10得到x的百位數(shù)，存入變量x3；

第四步，x=x/10，x%10得到x的千位數(shù)，存入變量x4；第五步，各位數(shù)字的和：x1+x2+x3+x4。有了上述算法，再在此算法前加上輸入數(shù)據(jù)x的操作，算法后加上輸出計(jì)算結(jié)果的操作，就是解決本例題的完整算法了。根據(jù)上述算法的描述，可寫(xiě)出下面的程序：#include"stdio.h"main(){intx,sum; /*定義變量：分別存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)和各位數(shù)的和*/

intx1,x2,x3,x4; /*定義變量:分別存儲(chǔ)整數(shù)x的個(gè)、十、百、千、位數(shù)*/

scanf（"%d"，&x）;/*輸入原始數(shù)據(jù)x*/

關(guān)系運(yùn)算符是用來(lái)確定一個(gè)量與另一個(gè)量之間的關(guān)系，

C語(yǔ)言提供六種關(guān)系運(yùn)算符。4.1

關(guān)系運(yùn)算符及關(guān)系運(yùn)算表達(dá)式

關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是一個(gè)邏輯值。邏輯值是一種只有兩個(gè)值的量：真和假。關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果成立，或者說(shuō)為真（true），則運(yùn)算結(jié)果為1，也就是用1表示真。比較的結(jié)果不成立，或者說(shuō)為假（false），則運(yùn)算結(jié)果為0，也就是用0表示假。例如，關(guān)系運(yùn)算：10＞100 顯然是不成立的，表達(dá)式的值為假,實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)字為0。例4.1.1設(shè)有變量定義：

inta=90，b=80;計(jì)算下面關(guān)系運(yùn)算表達(dá)式的值：

a>b>=1<=0==1!=0

按照關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性，上面表達(dá)式的運(yùn)算順序相當(dāng)于

((((a>b>)=1)<=0)==1)!=0表達(dá)式的值為0。上式的運(yùn)算過(guò)程可以用圖4.1來(lái)說(shuō)明。 例4.1.2下面的程序應(yīng)用關(guān)系運(yùn)算符判斷用戶輸入的兩個(gè)整型變量數(shù)是否相等，并將比較的結(jié)果輸出。程序如下：

/*Thisprogramillustratestherelationaloperators.*/#include"stdio.h"main(){

intnum1,num2; /*定義變量*/printf("Entertwonumbers:"); /*提示用戶輸入數(shù)據(jù)*/

scanf("%d%d",&num1,&num2); /*用戶輸入數(shù)據(jù)*/printf("num1=%dnum2=%d\n",num1,num2); /*輸出用戶數(shù)據(jù)*/printf("result=%d\n",num1==num2); /*輸出比較結(jié)果*/}程序輸出舉例：Entertwonumbers:22（用戶從鍵盤(pán)輸入22）

num1=2num2=2result=1 邏輯運(yùn)算符用于支持基本邏輯運(yùn)算。三種邏輯運(yùn)算符及其意義，如表4.2.1所示。4.2邏輯運(yùn)算符及邏輯表達(dá)式

表4.2.1邏輯運(yùn)算符名稱優(yōu)先級(jí)結(jié)合性!邏輯非2<-（自右向左）&&邏輯與11->（自左向右）||邏輯或12邏輯運(yùn)算是對(duì)邏輯量或表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算的。邏輯運(yùn)算的對(duì)象可以是數(shù)值型的、字符型的，也可以是邏輯量。C語(yǔ)言規(guī)定，邏輯運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)象為0時(shí)，代表邏輯量假；運(yùn)算對(duì)象為非0時(shí)，代表邏輯量真。邏輯運(yùn)算的結(jié)果仍是邏輯量：真或假。

例4.2.1分析下面表達(dá)式的值是什么？

25>5&&!(8>7)||2<=10

根據(jù)上述的關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的意義以及運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)，不難知道該表達(dá)式的值為真。這可以從圖4.3清楚地看出。

例4.2.2設(shè)有如下變量定義：

charch='A';/*ch的值是65*/

intk1=65,k2=97;計(jì)算下面表達(dá)式的值：

k1+32==k1&&k2==ch

上式的計(jì)算過(guò)程相當(dāng)于：

((k1+32)==k2)&&(k1==ch)第一步運(yùn)算k1+32=97；第二步運(yùn)算97==k2結(jié)果為真；第三步運(yùn)算k1==ch結(jié)果為真；第四步運(yùn)算1&&1結(jié)果為真；所以，整個(gè)表達(dá)式的值為1（真）。例4.2.3編寫(xiě)程序，求25&&10，25||10的邏輯值。程序如下：

#include<stdio.h>main(){intx=25,y=10;printf("x=%dy=%dx&&y=%d\n",x,y,x&&y);printf("25||10=%d\n",25||10);}程序的輸出有如下的形式：

x=25y=10x&&y=125||10=1

關(guān)于邏輯運(yùn)算，有一點(diǎn)要特別說(shuō)注意：當(dāng)對(duì)兩個(gè)表達(dá)式進(jìn)行邏輯與運(yùn)算時(shí)，若前一個(gè)表達(dá)式的值為假，則不再進(jìn)行后一個(gè)表達(dá)式的計(jì)算，整個(gè)表達(dá)式的值肯定為假。同樣，當(dāng)對(duì)兩個(gè)表達(dá)式進(jìn)行邏輯或運(yùn)算時(shí)，若前一個(gè)表達(dá)式的值為真，整個(gè)表達(dá)式的值肯定為真，也不再進(jìn)行后一個(gè)表達(dá)式的計(jì)算。例如，表達(dá)式10>12&&(a=a+1)中前一個(gè)表達(dá)式的值為0（假），整個(gè)表達(dá)式的值為0，不進(jìn)行后面表達(dá)式“a=a+1”的計(jì)算，a的值保持不變。又如，表達(dá)10<121||(a=a+1)中前一個(gè)表達(dá)式的值為1（真），整個(gè)表達(dá)式的值為0，不進(jìn)行后面表達(dá)式“a=a+1”的計(jì)算，a的值保持不變。4.3選擇語(yǔ)句

選擇語(yǔ)句是用于構(gòu)造選擇程序結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句。4.3.1單分支if選擇語(yǔ)句單分支if選擇語(yǔ)句是形式最簡(jiǎn)單的if條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句，它的格式如下：

if(表達(dá)式)語(yǔ)句;本語(yǔ)句的功能是，首先計(jì)算“表達(dá)式”的值，如果表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行“語(yǔ)句”，否則不執(zhí)行，而是轉(zhuǎn)去執(zhí)行本語(yǔ)句后面的語(yǔ)句。單分支if語(yǔ)句的流程圖如圖4.4所示。圖4.4單分支if語(yǔ)句的流程if語(yǔ)句中表達(dá)式可以任何類(lèi)型的C表達(dá)式。其中語(yǔ)句也可以是任何語(yǔ)句，包括另一個(gè)if語(yǔ)句（稱嵌套if語(yǔ)句）；也可以是由若干語(yǔ)句組成的一個(gè)組語(yǔ)句。在這種情況下，這組語(yǔ)句需要用花括號(hào)“{}”括起來(lái)。

例4.3.1編寫(xiě)程序，求輸入的整數(shù)的絕對(duì)值并將其輸出。整個(gè)程序的思路可歸結(jié)為以下三步：（1）輸入整數(shù)a；（2）求a的絕對(duì)值并存入a；（3）輸出a。求a的絕對(duì)值的簡(jiǎn)單方法就是：如果a是負(fù)數(shù)，再對(duì)它取一次負(fù)就變?yōu)檎龜?shù)了。按照這個(gè)思路，不難寫(xiě)出如下的程序：

#include"stdio.h"main(){inta,a1;scanf("%d",&a);a1=a;

if(a<0)a=-a;printf("|%d|=%d\n",a1，a);}

如果輸入整數(shù)?5，則程序輸出|?5|=5。4.3.2雙分支if_else選擇語(yǔ)句if_else語(yǔ)句的格式為:

if(表達(dá)式)語(yǔ)句1;

else語(yǔ)句2;

語(yǔ)句的功能是，首先計(jì)算表達(dá)式的值，如果為真，則執(zhí)行語(yǔ)句（塊）1，否則執(zhí)行else后面的語(yǔ)句（塊）2。上述功能如圖4.5所示。圖4.5雙分支if_else選擇語(yǔ)句流程例4.3.2比較用戶輸入的兩個(gè)整數(shù)的大小。若輸入的第一個(gè)數(shù)大于第二個(gè)數(shù)，則顯示：

first>second

否則，顯示：

first<=second最后，顯示：

Alldone!顯然，這是一個(gè)有兩個(gè)分支的程序。用圖4.6的流程圖說(shuō)明編程的思想。

圖4.6例4.3.2程序的流程圖根據(jù)流程圖可寫(xiě)出程序如下：#include<stdio.h>main(){intfirst,second;

printf("Entertwonumbers:");scanf("%d%d",&first,&second);

if(first>second)printf("first>second");elseprintf("first<=second");

printf("Alldone!");}例4.3.3用雙分支if語(yǔ)句重新編寫(xiě)例4.3.1的程序?？梢岳靡粋€(gè)分支處理變量a為正數(shù)的情況，如令x=a。用另一個(gè)分支初處理變量a為負(fù)數(shù)的情況，如令x=?a。最后輸出結(jié)果。下面給出程序：

#include"stdio.h"main(){inta,x;scanf("%d",&a);if(a>0)x=a;elsex=-a;printf("|%d|=%d\n",a,x);}4.3.3多分支結(jié)構(gòu)如果在if選擇語(yǔ)句的一個(gè)或兩個(gè)分支語(yǔ)句中，還包含有if語(yǔ)句，則稱這種結(jié)構(gòu)為“if語(yǔ)句的嵌套”。利用if語(yǔ)句的嵌套，可以構(gòu)成多個(gè)分支的選擇結(jié)構(gòu)程序。例4.3.4編寫(xiě)一程序，進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。程序首先給出一個(gè)菜單，供用戶選擇所要求的數(shù)制轉(zhuǎn)換。

菜單的形式如下：Convert:1:decimaltohexadecimal（十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)）2:hexadecimaltodecimal（十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）3:decimaltooctal（十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)）4:octaltodecimal（八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）5:octaltohexadecimal（八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)）6:hexadecimaltooctal（十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)）并提示用戶輸入數(shù)制轉(zhuǎn)換類(lèi)型：

Enteryourchoice:

用戶通過(guò)輸入數(shù)字（1～6）選定所要轉(zhuǎn)換類(lèi)型，然后程序提示用戶輸入待轉(zhuǎn)換的數(shù)，例如：

Enteradecimalvalue:

輸入數(shù)據(jù)后，程序輸出換算的結(jié)果。根據(jù)題意可知，本程序應(yīng)該有六個(gè)分支語(yǔ)句塊分別處理六種不同情況數(shù)制的轉(zhuǎn)換。在每個(gè)分支中數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換，可通過(guò)函數(shù)printf()的格式控制字符實(shí)現(xiàn)。十進(jìn)制數(shù)用格式字符“%d”輸出。八進(jìn)制數(shù)用格式字符“%o”輸出，十六進(jìn)制數(shù)用格式字符“%x”輸出。

下面給出程序清單：

#include<stdio.h>main(){intvalue,choice;

printf("Convert:\n"); /*輸出菜單*/

printf("1:decimaltohexadecimal\n");printf("2:hexadecimaltodecimal\n");printf("3:decimaltooctal\n");

printf("4:octaltodecimal\n");printf("5:octaltohexadecimal\n");printf("6:hexadecimaltooctal\n");

printf("Enteryourchoice:"); /*輸入菜單選擇*/

scanf("%d",&choice);if(choice==1){

printf("Enteradecimalvalue:");scanf("%d",&value);printf("%dinhexadecimalis%x\n",value,value);}elseif(choice==2){printf("Enterahexadecimalvalue:");scanf("%x",&value);printf("%xindecimalis%d\n",value,value);}elseif(choice==3){printf("Enteradecimalvalue:");scanf("%d",&value);printf("%dinoctalis%o\n",value,value);}elseif(choice==4){

printf("Enteraoctalvalue:");scanf("%o",&value);printf("%oindecimalis%d\n",value,value);}elseif(choice==5){printf("Enteraoctalvalue:");scanf("%o",&value);printf("%oinhexadecimalis%x\n",value,value);}

elseif(choice==6){printf("Enterahexadecimalvalue:");scanf("%x",&value);printf("%xinoctalis%o\n",value,value);}elseprintf("Invalidselection.\n");}我們看到，本程序通過(guò)六個(gè)if_else_if結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句，構(gòu)成了七個(gè)分支的多分支程序。根據(jù)if語(yǔ)句的執(zhí)行流程，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)if語(yǔ)句的條件（choice==1）為真時(shí)，執(zhí)行它后面的語(yǔ)句塊：進(jìn)行十→十六的轉(zhuǎn)換，輸出結(jié)果后，程序運(yùn)行結(jié)束。否則，表達(dá)式為假時(shí)，通過(guò)else分支進(jìn)入第二個(gè)if語(yǔ)句。若表達(dá)式（choice==2）為真，執(zhí)行它后面的語(yǔ)句塊：進(jìn)行十六→十的轉(zhuǎn)換，輸出結(jié)果后，程序運(yùn)行結(jié)束。否則，表達(dá)式為假時(shí)，跳過(guò)它后面的語(yǔ)句塊，執(zhí)行下一個(gè)if語(yǔ)句，等等。以此類(lèi)推，一直執(zhí)行到第六個(gè)if語(yǔ)句。如果用戶輸入的數(shù)字不是在1～6中，則執(zhí)行程序最后一行的else語(yǔ)句。下面是程序的一次運(yùn)行輸出實(shí)例（十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)）。程序開(kāi)始運(yùn)行后顯示采單：

Convert:1:decimaltohexadecimal;2:hexadecimaltodecimal;3:decimaltooctal;4:octaltodecimal;

5:octaltohexadecimal;6:hexadecimaltooctal;Enteryourchoice:1（輸入1）

Enteradecimalvalue:255（輸入255）

輸出如下的計(jì)算結(jié)果：

255inhexadecimalisff

一般情況下，只要在一個(gè)if語(yǔ)句中包含有另一個(gè)if語(yǔ)句就是if語(yǔ)句的嵌套，組成的就是多分支的選擇結(jié)構(gòu)程序。例如，下面也是一種多分支的選擇結(jié)構(gòu)：

if(表達(dá)式)

if(表達(dá)式){語(yǔ)句}

else{語(yǔ)句}

elseif(表達(dá)式){語(yǔ)句}

else{語(yǔ)句}C語(yǔ)言對(duì)語(yǔ)句在程序中書(shū)寫(xiě)形式?jīng)]有嚴(yán)格的要求。一行可以寫(xiě)多個(gè)語(yǔ)句，也可以把一個(gè)語(yǔ)句寫(xiě)在兩行里。一個(gè)語(yǔ)句可以從一行的頭開(kāi)始寫(xiě)，也可以從一行的某個(gè)位置開(kāi)始寫(xiě)。為了使嵌套結(jié)構(gòu)清楚、醒目并避免產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解，建議各層嵌套的語(yǔ)句采用不同的縮進(jìn)書(shū)寫(xiě)形式，如上面所寫(xiě)的那樣。必要時(shí)，使用花括號(hào)也會(huì)使是程序的嵌套結(jié)構(gòu)顯示得更清晰。例4.3.5分析下面的多分支語(yǔ)句：

if(a>b)if(b>5)c=0;elsec=1;

在這個(gè)語(yǔ)句中含有兩個(gè)if和一個(gè)else。從語(yǔ)句的書(shū)寫(xiě)形式上，分支結(jié)構(gòu)不是很清楚?？赡墚a(chǎn)生兩種不同的理解。第一種理解是：如果(a>b)并(b>5)，則執(zhí)行c=0；否則，(a>b)不成立，則執(zhí)行c=1。這種理解是把else與第一個(gè)if配為一對(duì)。用縮進(jìn)格式表達(dá)上述理解時(shí)，可把語(yǔ)句寫(xiě)成如下的形式：

if(a>b)if(b>5)c=0;elsec=1;第二種理解是：如果(a>b)并(b>5)，則執(zhí)行c=0；否則，(a>b)成立，(b>5)不成立，則執(zhí)行c=1。這種理解是把else與第二個(gè)if配對(duì)。用縮進(jìn)格式表達(dá)上述理解時(shí)，可把語(yǔ)句寫(xiě)成如下的形式：

if(a>b)if(b>5)c=0;elsec=1;

第一種理解是把else與第一個(gè)if配對(duì)；第二種理解是把else與第二個(gè)if配對(duì)。哪種理解是正確的呢？C語(yǔ)言的規(guī)定：在if嵌套語(yǔ)句中，一般從最內(nèi)層開(kāi)始，else與它前面最近的if配成一對(duì)。根據(jù)“else與它前面最近的if配對(duì)”的原則，這里的else應(yīng)該是與第2個(gè)if配對(duì)，就是第二種理解是合乎C語(yǔ)法規(guī)則的。語(yǔ)句的功能應(yīng)該這樣理解：如果a>b成立，并且b>5，則把0賦給變量c；如果a>b成立，但b>5不成立，則把1賦給變量c。如果這不是我們所要表達(dá)的意思。我們要表達(dá)的是：如果a>b成立，并且b>5，則把0賦給變量c；如果a>b不成立，則把1賦給變量c。這時(shí)，else要與第一個(gè)if配對(duì)。我們應(yīng)該這樣寫(xiě)：

if(a>b){if(b>5)c=0;}elsec=1;

這里花括號(hào)是必須的。4.3.4多分支開(kāi)關(guān)語(yǔ)句switch在許多情況下，switch語(yǔ)句非常適合構(gòu)造多分支選擇結(jié)構(gòu)程序。switch語(yǔ)句的一般格式為：

switch(表達(dá)式){

case常量表達(dá)式1: 語(yǔ)句(塊)1

break;case常量表達(dá)式2: 語(yǔ)句(塊)2

break;……case常量表達(dá)式n: 語(yǔ)句(塊)n break;default: 語(yǔ)句(塊)n+1}

switch語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程如下：

首先，計(jì)算switch后圓括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式的值，然后，用這個(gè)值逐個(gè)與各case的常量表達(dá)式i的值進(jìn)行比較。當(dāng)找到與其相等（匹配）的case時(shí)，就執(zhí)行該case中的語(yǔ)句（塊）i，如果在語(yǔ)句（塊）i中有break語(yǔ)句，便退出該switch語(yǔ)句。如果沒(méi)有break語(yǔ)句，則在執(zhí)行完某個(gè)語(yǔ)句（塊）i后，連續(xù)執(zhí)行其后的語(yǔ)句（塊），直到遇上另一個(gè)break語(yǔ)句，結(jié)束switch的執(zhí)行，或者一直執(zhí)行到最后的語(yǔ)句（塊），然后，結(jié)束switch語(yǔ)句的執(zhí)行。switch語(yǔ)句的上述功能如圖4.8所示。

圖4.8switch語(yǔ)句的流程例4.3.6分析下面應(yīng)用switch語(yǔ)句程序的輸出。

#include"stdio.h"main(){intc;scanf("%d",&c);switch(c){

case1:printf("case1\n");break;case2:printf("case2\n");break;case3:printf("case3\n");case4:printf("case4\n");break;default:printf("default\n");}}輸入1，則程序輸出：case1（執(zhí)行break語(yǔ)句，退出switch，程序結(jié)束）輸入2，則程序輸出：case2（執(zhí)行break語(yǔ)句，退出switch，程序結(jié)束）輸入3，則程序輸出：case3（沒(méi)有break語(yǔ)句，連續(xù)執(zhí)行下后邊的case）輸入3，則程序輸出：case4（執(zhí)行break語(yǔ)句，退出switch，程序結(jié)束）

輸入4，則程序輸出：case4（執(zhí)行break語(yǔ)句，退出switch，程序結(jié)束）輸入1～4以外的數(shù)，如6，則程序輸出：default（退出switch，程序結(jié)束）。

4.4選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

本節(jié)將通過(guò)一些例題，進(jìn)一步練習(xí)選擇結(jié)構(gòu)程序的編程技術(shù)。例4.4.1用戶從鍵盤(pán)輸入三個(gè)整數(shù)，找出并輸出其中數(shù)值最大的那一個(gè)。如果其中有一個(gè)以上的最大數(shù)（兩數(shù)相等的情況），也要表示出來(lái)。因?yàn)槌绦蛞啻芜M(jìn)行兩個(gè)數(shù)的大小比較才能找出其中的最大值，所以這是一個(gè)多分支的選擇結(jié)構(gòu)的程序。我們要特別注意各語(yǔ)句中if和else的配對(duì)關(guān)系和相應(yīng)的縮進(jìn)書(shū)寫(xiě)形式。程序如下：

#include<stdio.h>main(){inta,b,c;printf("Enter3numbers:");scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);if(a>b){

if(a>c)printf("max.a=%d\n",a);elseif(a==c)printf("max.a=c=%d\n",c);elseprintf("max.c=%d\n",c);}elseif(a==b){if(a>c)printf("max.a=b=%d\n",a);elseif(a==c)printf("a=b=c=%d\n",c);elseprintf("max.c=%d\n",c);}elseif(b>c)printf("max.b=%d\n",b);elseif(b==c)printf("max.b=c=%d\n",b);elseprintf("max.c=%d\n",c);}程序的輸出有如下的形式：

Enter3numbers:132（132是用戶的輸入）

max.b=3（程序的輸出）

需要強(qiáng)調(diào)指出的是，任何合法的Ｃ表達(dá)式都可以作為if語(yǔ)句的條件表達(dá)式。表達(dá)式中，關(guān)系操作符和邏輯操作符并不是絕對(duì)必要的。只要表達(dá)式的值是0，就認(rèn)為條件為假，非0就認(rèn)為是真。請(qǐng)看下面的例子。例4.4.2用戶從鍵盤(pán)輸入兩個(gè)整數(shù)，進(jìn)行除法運(yùn)算。其中變量dividend是被除數(shù)，divider是除數(shù)，result是商。要求當(dāng)除數(shù)（divider）為0時(shí)，輸出信息“Can'tdividedbyzero.”，不進(jìn)行計(jì)算。如果除數(shù)不為0，則進(jìn)行除法運(yùn)算并輸出計(jì)算結(jié)果。程序中用

if(divider)判斷除數(shù)是否是0。這里表達(dá)式divider不是什么關(guān)系表達(dá)式，也不是邏輯表達(dá)式，甚至也不是算術(shù)表達(dá)式。就是由一個(gè)變量組成的表達(dá)式。但是利用0代表假，非0代表真這一規(guī)則，因此，可以用作if語(yǔ)句的判斷條件。程序如下：#include<stdio.h>{main()

floatdividend,divider,result;

printf("Entertwofloatnumbers:");scanf("%f%f",÷nd,÷r);

if(divider){result=dividend/divider;printf("result=%f",result);}

elseprintf("Can'tdividedbyzero.");}

當(dāng)然，也可以把上面程序中的if(divider)寫(xiě)成下面的關(guān)系表達(dá)式的形式：

if(divider!=0)

但這種形式不如前一種形式更為簡(jiǎn)單。

在if語(yǔ)句的條件表達(dá)式中也可以出現(xiàn)賦值表達(dá)式，如if(x=y)。但不要與相等的比較運(yùn)算（x==y）相混淆。前者是賦值表達(dá)式，后者是關(guān)系表達(dá)式。請(qǐng)看下面的例子。例4.4.3判斷兩整型數(shù)的和是否小于0的程序。程序中使用了如下的if語(yǔ)句：

if((z=x+y)<0)其中的z=x+y是賦值表達(dá)式。它與z==x+y的意義是不同的。程序如下：

#include<stdio.h>main(){intx,y,z;

printf("Entertwonumbers:");scanf("%d%d",&x,&y);

if((z=x+y)<0)printf("Thesumisnegative.\n");elseprintf("Thesumispositive.\n");}default是switch語(yǔ)句中的一個(gè)任選的分支，在語(yǔ)句中是可用可不用部分。但是，使用它可能產(chǎn)生很好的效果。在實(shí)踐中，它一般用在處理不能與所有的case相匹配的情況。例如，鍵盤(pán)輸入錯(cuò)誤的數(shù)字，則在找不到匹配case后，便執(zhí)行