第二章 顺序结构程序设计.docx
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第二章顺序结构程序设计
第二章顺序结构程序设计
教学时间:
6学时
教学目的:
1、掌握常量与变量的书写和定义
2、掌握三种基本数据类型
3、掌握运算符和表达式的使用
4、掌握顺序结构程序设计的方法
内容、重点、难点:
内容:
2.1常量和变量
2.2整型数据
2.3实型数据
2.4字符型数据
2.5变量的初始化
2.6运算符和表达式
重点:
1、三种基本数据类型的定义和使用
2、各种运算符的使用
难点:
1、运算符的使用
2、使用顺序结构编程
第2章顺序结构程序设计
顺序结构是一组按书写顺序执行的语句。
本章将主要介绍程序中用到的一些基本要素(常量、变量、运算符、表达式和输入输出语句等),以及基本的数据类型(整型、实型和字符型)。
2.1常量和变量
2.1.1常量
1)常量:
在程序运行的过程中,其值不能被改变的量。
如2、4、-1.6等。
2)分类:
普通常量和符号常量
3)符号常量:
用一个标识符代表一个常量,这样的标识符称为符号常量。
如用PI代表3.1415926
4)注意:
符号常量的值在其作用域内不能改变,也不能再被赋值。
如在程序中,对PI重新赋值:
PI=2;这样是不允许的。
2.1.2变量
1)变量
C语言规定在程序运行的过程中,其值可以改变的量,称为变量。
2)标识符:
用来标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名和文件名的有效字符序列。
3)C语言规定:
标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成,且第一个字符必须为字母或下划线。
一般变量名的长度不能超过8个字符。
如下面是合法的标识符,也是合法的变量名:
sum,average,day,month,student,_above,k_1_2_3,basic
下面是不合法的标识符和变量名:
M.D.John,$123,#33,3D64,a>,-ab
在C语言中,要求对所有用到的变量作强制定义,也就是″先定义,后使用″。
2.2整型数据
2.2.1整型常量
C语言整型常数可用以下三种形式表示:
1.十进制整数:
数码直接开头的十进制数。
2.八进制整数:
以0开头的常量是八进制数。
3.十六进制整数:
以0x开头的数是16进制数。
2.2.2整型变量
1.整型变量的分类
整型变量可分为:
基本型、短整型、长整型和无符号型四种,其定义的关键字如下:
(1)基本型,以int表示。
范围为-32768~32767,即-215~(215-1)。
(2)短整型,以shortint或short表示。
范围与基本型相同。
(3)长整型,以longint或long表示。
若一个整型常量后面加上一个字母l或L,则认为是longint型常量。
范围为-2147483648~214783647即-231~(231-1)
(4)无符号型,在实际应用中变量的值常常是正的,如年龄、工资、成绩等,因此可以将变量定义为″无符号″类型。
无符号型又分为:
①无符号整型,以unsignedint或unsigned表示。
范围:
0~65535即0~(216-1)。
②无符号短整型,以unsignedshort表示。
范围:
0~65535即0~(216-1)。
③无符号长整型,以unsignedlong表示。
范围:
0~4294967295即0~(232-1)。
2.整型变量的定义
变量的定义格式为:
数据类型变量表列;
其中若定义多个同类型的变量,则用逗号分开。
例:
inta,b;(指定变量a,b为整型)
unsignedshortc,d;(指定变量c,d为无符号短整型)
longe,f;(指定变量e,f为长整型)
3.整型数据的输入
整型变量键盘输入,是通过scanf函数实现的,scanf函数是数据输入函数,格式为:
scanf(格式控制,地址表列);
例如:
scanf(″%d%d″,&a,&b);
(1)格式控制是用双引号括起来的字符串,由″%″和格式字符组成,作用是将输入数据转换为指定的格式输入。
(2)格式字符,对于不同的数据用不同的格式字符。
d格式符是用来输入十进制整数的。
因为本节问题中变量a,b是整型变量,所以输入时,用了d格式符。
(3)&a,&b中的″&″是″地址运算符″,&a是指a在内存中的地址。
上面scanf函数的作用是:
将a、b的值放到a,b在内存的地址单元中去。
所以,在该问题中,若输入:
35↙
则输出结果为a+b=8
4.整型数据的输出
整型数据的输出用printf函数来实现。
如printf(″a+b=%d″,c);
printf函数的格式为:
printf(格式控制,输出表列);
(1)格式控制和输入函数scanf的格式控制基本一致。
(2)输出表列是需要输出的数据或表达式。
(3)在输出整型数据时,格式字符如下:
①%d,按整型数据的实际长度输出。
②%md,m为输出字段的宽度,如果输出数据的位数小于m则左端补以空格,若大于m,则按实际位数输出。
例如
printf(″%4d,%4d″,a,b);
若a=123,d=12345,则输出结果为
V123,12345(注:
V表示空格字符,下同)
③%ld,输出长整型数据。
如
longa=135790;
printf(″%8ld″,a);
输出结果为:
VV135790
一个int型数据可以用%d或%ld格式输出。
④%u,输出unsigned型数据,即无符号类型,如unsignedu;那么u在输出的时候,应该用u格式控制符,那么输出时应使用语句:
printf(″%u″,u);
例2.1从键盘输入任意一个整数,输出这个数的平方的值。
main()
{inta;
longs;
scanf(″%d″,&a);
s=a*a;
printf(″s=%ld\n″,s);}
2.3实型数据
2.3.1实型常量
实数在C语言中,又称浮点数。
实数有两种表示形式:
1.十进制数形式。
由数字和小数点组成(注意必须有小数点)。
2.指数形式。
但注意字母e(或E)之前必须有数字,且e后面指数必须为整数,如e3、2.1e3.5、.e3、e都不是合法的指数形式。
2.3.2实型变量
在本节问题中,已知两个数是实数,那么两数之和与积也必定为实数,所以需要设四个实型变量,分别为a,b,sum,mul。
定义语句为:
floata,b,sum,mul;
C实型变量分为:
1.单精度型(float型)
一个float型数据在内存中占4个字节(32位),在TURBOC中,
单精度实数的范围约为-1038~1038之间并提供7位有效位;小于10-38
的数被处理成零值。
2.双精度型(double型)
一个double型数据在内存中占8个字节,双精度实数的数值范围约为
-10308~10308。
并提供15~16位有效位,具体精确多少位与机器有关;小于10-308的数被处理成零值。
2.3.3实型数据的输入和输出
1.实型数据的输入
实型数据的输入也用scanf函数实现的,格式符使用的是f字符,以小数的形式输入数据,也可以使用e字符,以指数的形式输入数据。
如本节问题中的scanf(″%f%f″,&a,&b);
2.实型数据的输出
实型数据的输出用printf函数实现,格式符使用f字符,以小数的形式输出数据。
输出时应注意:
(1)%f:
不指定字段宽度,整数部分会全部输出,并输出6位小数。
(2)%m.n:
指定输出数据共占m列,其中有n位小数。
如果数值长
度小于m,则左端补空格。
(3)%-m.n:
指定输出数据共占m列,其中有n位小数。
如果数值长度小于m,则右端补空格。
(4)若是双精度型变量输出时应用%lf格式控制,如doublef;
输出时应使用语句:
printf(″%lf″,f);
2.4字符型数据
2.4.1字符常量
1.字符常量
C语言的字符常量是用一对单引号括起来的单个字符。
如:
´a´、´b´、´x´、´D´、´?
´、´$´等都是字符常量。
2.转义字符
除了这样的字符常量外,C语言还允许用一种特殊形式的字符常量,就是以一个´\´开头的字符序列.例如,前面已经用到,在printf函数中的´\n´,它表示一个″换行″符。
例2.2字符常量的输出。
main()
{
printf(″abc\n\tde″);
}
运行结果:
abc
de
2.4.2字符变量
在本节问题中,设了两个字符型变量c1和c2。
定义形式如下:
charc1,c2;
它表示c1和c2为字符型变量,各可以放一个字符。
可以用下面语句对c1,c2赋值:
c1=´a´;;c2=´b´;
因此在内存中一个字符变量只占一个字节。
2.4.3字符数据的存储形式
字符在内存中存储的不是字符本身,而是它的ASCII码,例如字符´a´的ASCII码为97,´b´的ASCII码为98。
那么字符的存储形式与整数的存储形式是类似的。
C语言使字符型数据和整型数据是通用的。
例2.3main()
{
chara1,a2;
a1=97;a2=98;
printf(″%c%c\n″,a1,a2);
printf(″%d%d\n″,a1,a2);
}
程序运行时输出如下:
ab
9798
字符型数据和整型数据是通用的,但应该注意字符数据只占一个字节,它只能存放0~255范围内的整数。
例2.4大小写字母的转换。
main()
{
chara1,a2;
a1=´a´;a2=´b´;
a1=a1-32;a2=a2-32;
printf(″%c%c\n″,a1,a2);
}
运行结果为:
AB
程序的作用是将两个小写字母a和b转换成大写字母A和B。
´a´的ASCII码为97,而´A´为65,´b´为98,´B´为66。
从ASCII码表中可以看到每一个小写字母比它相应的大写字母的ASCII码大32。
2.4.4字符型数据的输入和输出
1.getchar函数和putchar函数
例2.5#include″stdio.h″
main()
{
charc;
c=getchar();
putchar(c);
}
在运行时,如果从键盘输入字符´a´
a↙(输入´a´后,按回车键)
a(输出变量c的值´a´)
注意:
getchar()只能接收一个字符。
putchar()也只能向终端输出一个字符。
在使用getchar函数和putchar函数时,程序的首部需使用预编译命令″#include″stdio.h″。
2.scanf函数和printf函数
例2.6main()
{
charc1,c2;
scanf(″%c%c″,&c1,&c2);
printf(″%c%c″,c1,c2);
}
若输入为ab↙
则输出为ab
在使用scanf函数和printf函数输入输出字符型数据时,使用″%c″格式控制,用来输入输出单个字符。
注意,在用″%c″格式输入字符时,空格将以有效字符输入:
scanf(″%c%c%c″,&c1,&c2,&c3);
若输入aVbVc↙
则将字符´a´送给c1,字符空格´V´送给c2,因为空格也是一个有效字符,字符´b´送给c3。
%c只需要读入一个字符,用了空格做间隔,所以会出现这样的问题。
2.5字符串常量
字符串常量是用双引号括住的字符序列。
如:
″Howdoyoudo″,″CHINA″,″a″等都是字符串常量.
可以输出一个字符串,如printf(″Howdoyoudo.″);
注意:
不要将字符常量与字符串常量混淆。
´a´是字符常量,″a″是字符串常量,二者不同。
C规定:
在每个字符串的结尾加一个“字符串结束标志”以便系统据此判断字符串是否结束。
以´\0´作为字符串结束标志。
´\0´是ASCII码为0的字符,从ASCII码表中可以看到ASCII码为0的字符是“空操作字符”不引起任何操作。
2.5变量的初始化
变量的初始化,就是在定义变量的同时给变量赋予初值。
可以采用说明变量的类型,然后再赋值的方法,也可以对变量类型说明的同时,给变量赋初值。
1.先定义后赋值
inta,b,c;
a=2;
b=5;
c=10;
2.定义和赋值同时进行
inta=5;
shortb=10;
charc=´a´;
floatd=7.8;
3.对几个变量同时赋一个初值
inta1=10,a2=10,a3=10;
不可以写成:
inta1=a2=a3=10;
但是也可以写成:
inta1,a2,a3;
a1=a2=a3=10;
初始化不是在编译阶段完成的,而是在程序运行时执行本函数时赋以初值的。
相当于一个赋值语句。
例如:
inta=10;相当于:
inta;
a=10;
又如:
inta,b,c=20;相当于:
inta,b,c;
c=20;
2.6运算符和表达式
2.6.1算术运算符和表达式
例2.7已知正方形的长和宽,求正方形的周长。
[分析]正方形的周长公式为:
l=2*(a+b),已知正方形的长和宽可以计算周长。
main()
{
inta,b,l;
a=3;
b=4;
l=2*(a+b);
printf(″l=%d\n″,l);
}
1.基本的算术运算符
+(加法运算符,或正值运算符)
-(减法运算符,或负值运算符)
*(乘法运算符)
/(除法运算符)
%(模运算符,或求余运算符)
注意:
(1)两个整数相除结果为整数。
但是如果相除的两个数中,至少有一个为实数,则结果为带小数的商。
(2)%模运算符,要求操作数均为整型数据,如7%4的值为3。
2.算术表达式
用算术运算符和括号将操作数连接起来的,符合C语法规则的式子,称C算术表达式。
在表达式求值时,按运算符的优先级别高低次序执行。
例如:
10+´a´+1.5-8765.12*´b´
在进行运算时,不同类型的数据要先转换成同一类型,然后进行运算。
3.强制类型转换
可以用强制类型转换运算符将一个表达式转换成所需类型。
例如
(double)a(将a转换成double类型)
(int)(x+y)(将x+y的值转换成整型)
(float)(5%3)(将5%3的值转换成float型)
一般形式为:
(类型名)(表达式)
注意:
(1)类型名应用括号括起来。
如(int)(x+y)
(2)已知floatx;对于(int)x,x仍然是float类型,而整个表达式(int)x为整型。
2.6.2赋值运算符和赋值表达式
1.赋值符号
赋值符号″=″就是赋值运算符,将一个数据赋给一个变量。
如″a=3″。
2.类型转换
如果赋值运算符两侧的类型不一致,要进行类型转换。
(1)将实型数据赋给整型变量时,舍弃实数的小数部分。
如i为整型变量,执行″i=3.56″的结果是使i的值为3。
(2)将整型数据赋给实型变量时,数值不变,但以浮点数形式存储到变量中。
3.复合的赋值运算符
常用的赋值运算符有以下几种:
+=,-=,*=,/=,%=
例如:
a+=3等价于a=a+3
x*=y+8等价于x=x*(y+8)
x%=3等价于x=x%3
4.赋值表达式
由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子称为″赋值表达式″。
例如:
a=b=c=5(赋值表达式值为5,a、b、c值均为5)
a=5+(c=6)(表达式值为11,a值为11,c的值为6)
a=(b=4)+(c=6)(表达式值为10,a值为10,b等于4,c等于6)
三、逗号运算符和逗号表达式
逗号运算符将两个表达式连接起来。
如
3+5,6+8
称为逗号表达式。
逗号表达式的格式为
表达式1,表达式2
逗号表达式的求解过程是:
先求解表达式1,再求解表达式2,整个逗号表达式的值是表达式2的值。
例如
逗号表达式
a=3*5,a*4
先求解a=3*5,得a的值为15,然后求解a*4,得60。
整个逗号表达式的值为60。
课堂练习综合实例例1输入三角形的三条边长,求三角形面积。
(为了简单起见,设输入的三边长a,b,c能构成三角形)
#include″math.h″
main()
{
floata,b,c,s,area;
scanf(″%f,%f,%f″,&a,&b,&c);
s=1.0/2*(a+b+c);
area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
printf(″a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2f\n″,a,b,c,s);
printf(″area=%7.2f\n″,area);
}
运行情况如下:
3,4,6
a=3.00,b=4.00,c=6.00,s=6.50
area=5.33
例2从键盘输入一个大写字母,要求改用小写字母输出。
#include″stdio.h″
main()
{
charc1,c2;
c1=getchar();
printf(″%c,%d\n″,c1,c1);
c2=c1+32;
printf(″%c,%d\n″,c2,c2);
}
运行情况如下:
A↙
A,65
a,97
本章小结
本章在讲解顺序结构程序设计方法的同时,介绍了三种数据类型。
1.整型数据。
主要了解整型数据的定义方法,根据使用整数的范围选用定义整数变量的类型。
掌握整型数据的输入输出方法,主要使用d格式控制符。
2.实型数据。
主要掌握实型变量的不同定义方法,单精度数和双精度数的表示范围,实型数据的输入输出方法,主要使用f格式控制符。
3.字符型数据。
是由一对单引号括起来的单个字符,要注意,字符与字符串的区别。
还讲解了各种运算符和表达式,主要掌握算术运算符,在混合运算中,要按照运算符的优先级,结合方向运算。
作业:
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- 第二章 顺序结构程序设计 第二 顺序 结构 程序设计