第二章顺序结构程序设计.doc

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short int或short表示。范围与基本型相同。
（3）长整型，以long int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long int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unsigned int或unsigned表示。 范围：0～65535 即0～（216-1）。
② 无符号短整型，以unsigned short表示。范围：0～65535即0～（216-1）。
③ 无符号长整型，以unsigned long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： int a,b；(指定变量a,b为整型)
unsigned short c,d；(指定变量c,d为无符号短整型)
long e,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：3 5↙
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
long a＝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unsigned u；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( )
{ int a;
long s;
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：
float a,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TURBO C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 double f；
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 (″ab c\n\tde″)；
}
运行结果: ab c
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：
char c1,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2.3 main ( )
{
char a1,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：
a b
97 98
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 ( )
{
char a1,a2；
a1＝´a´；a2＝´b´；
a1＝a1－32；a2＝a2－32；
printf (″%c %c\n″,a1,a2)；
}
运行结果为：
A Ｂ
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 ( )
{
char c；
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2.6 main ( )
{
char c1,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: ″How do you do″，″CHINA″，″a″等都是字符串常量.
可以输出一个字符串,如 printf (″How do you do.″)；
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
int a,b,c；
a＝2；
b＝5；
c＝10；
2．定义和赋值同时进行
int a＝5；
short b＝10；
char c＝´a´；
float d＝7.8；
3．对几个变量同时赋一个初值
int a1＝10，a2＝10，a3＝10；
不可以写成： int a1＝a2＝a3＝10；
但是也可以写成： int a1，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：
int a＝10； 相当于： int a；
a＝10；
又如：
int a,b,c＝20； 相当于： int a,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 ( )
{
int a,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float x; 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 ( )
{
float a,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 ( )
{
char c1,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：