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文檔簡介

1、第一章,C語言概述,本章要點(diǎn),C語言的特點(diǎn) C程序的結(jié)構(gòu) 在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行C程序的方法,1-1 語言出現(xiàn)的歷史背景,C語言是國際上廣泛流行的高級語言。 C語言是在B語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 B (BCPL)語言是1970年由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的, 并用于編寫了第一個UNIX操作系統(tǒng),在PDP 7上實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn):精練,接近硬件,缺點(diǎn):過于簡單,數(shù)據(jù)無類型。 1973年貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie 在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語言,對B取長補(bǔ)短,并用之改寫了原來用匯編編寫的UNIX,(即UNIX第5版),但僅在貝爾實(shí)驗(yàn)室使用。,1-1語言出現(xiàn)的歷史背景,1975年UNIX第6版發(fā)布,C優(yōu)點(diǎn)突出引起

2、關(guān)注。 1977年出現(xiàn)了可移植C語言編譯程序 ,推動了UNIX在各種機(jī)器上實(shí)現(xiàn) ,C語言也得到推廣,其發(fā)展相輔相成。 1978年影響深遠(yuǎn)的名著The C Programming Language由 Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie 合著,被稱為標(biāo)準(zhǔn)C。 之后,C語言先后移植到大、中、小、微型計(jì)算機(jī)上,已獨(dú)立于UNIX和PDP,風(fēng)靡世界,成為最廣泛的幾種計(jì)算機(jī)語言之一。,1-1語言出現(xiàn)的歷史背景,1983年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ANSI)根據(jù)C語言各種版本對C的發(fā)展和擴(kuò)充,制定了新的標(biāo)準(zhǔn)ANSI C ,比標(biāo)準(zhǔn)C有了很大的發(fā)展。 1988年K ,/*文件包含*/

3、 /*主函數(shù) */ /*函數(shù)體開始*/ /*輸出語句*/ /*函數(shù)體結(jié)束*/,說明: main-主函數(shù)名, void-函數(shù)類型 每個C程序必須有一個主函數(shù)main 是函數(shù)開始和結(jié)束的標(biāo)志,不可省 每個C語句以分號結(jié)束 使用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)時應(yīng)在程序開頭一行寫: #include ,說明: 本程序的作用是輸出一行信息: This is a C program.,例1.2 求兩數(shù)之和 #include void main( ) /*求兩數(shù)之和*/ int a,b,sum; /*聲明,定義變量為整型*/ /*以下3行為C語句 */ a=123; b=456; sum=a+b; printf(sum is

4、%dn,sum); ,說明: /*/表示注釋。注釋只是給人看的,對編譯和運(yùn)行不起作用。所以可以用漢字或英文字符表示,可以出現(xiàn)在一行中的最右側(cè),也可以單獨(dú)成為一行。,說明: 輸出一行信息:sum is 579,例1.3 求3個數(shù)中較大者。 #include void main( ) /* 主函數(shù)*/ int max(int x,int y); / 對被調(diào)用函數(shù)max的聲明 */ int a, b, c; /*定義變量a、b、c */ scanf(d,d, /*輸出c的值*/ ,程序運(yùn)行情況如下: 8,5 (輸入8和5賦給a和b) max=8 (輸出c的值),int max(int x, int

5、y) int z; if (xy) z=x; else z=y; return (z); ,max(int x,int y);,max(a,b);,說明:本程序包括main和被調(diào)用函數(shù)max兩個函數(shù)。max函數(shù)的作用是將x和y中較大者的值賦給變量z。return語句將z的值返回給主調(diào)函數(shù)main。,1-3 簡單的C語言程序介紹,C程序: (1) C程序是由函數(shù)構(gòu)成的。 這使得程序容易實(shí)現(xiàn)模塊化。 (2) 一個函數(shù)由兩部分組成: 函數(shù)的首部:例1.3中的max函數(shù)首部 int max(int x,int y ) 函數(shù)體:花括號內(nèi)的部分。若一個函數(shù)有多個花括號,則最外層的一對花括號為函數(shù)體的范圍。

6、 函數(shù)體包括兩部分 : 聲明部分:int a,b,c; 可缺省 執(zhí)行部分:由若干個語句組成??扇笔?1-3 簡單的C語言程序介紹,注意: 函數(shù)的聲明部分和執(zhí)行部分都可缺省,例如: void dump ( ) 這是一個空函數(shù),什么也不做,但是合法的函數(shù)。,1-3 簡單的C語言程序介紹,小結(jié): (3) C程序總是從main函數(shù)開始執(zhí)行的,與main函數(shù)的位置無關(guān)。 (4) C程序書寫格式自由,一行內(nèi)可以寫幾個語句, 一個語句可以分寫在多行上,C程序沒有行號。 (5) 每個語句和數(shù)據(jù)聲明的最后必須有一個分號。 (6) C語言本身沒有輸入輸出語句。輸入和輸出的操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函

7、數(shù)來完成的。C對輸入輸出實(shí)行“函數(shù)化”。,1-4 運(yùn)行程序的步驟和方法,一、運(yùn)行程序的步驟 上機(jī)輸入與編輯源程序 對源程序進(jìn)行編譯 與庫函數(shù)連接 運(yùn)行目標(biāo)程序,1-4 運(yùn)行程序的步驟和方法,二、上機(jī)運(yùn)行程序的方法 目前使用的大多數(shù)C編譯系統(tǒng)都是集成環(huán)境(IDE)的??梢杂貌煌木幾g系統(tǒng)對C程序進(jìn)行操作 常用的有Turbo C 2.0、Turbo C+ 3.0、Visual C+等 Turbo C+ 3.0:是一個集成環(huán)境,它具有方便、直觀和易用的界面,雖然它也是DOS環(huán)境下的集成環(huán)境,但是可以把啟動Turbo C+ 3.0 集成環(huán)境的DOS執(zhí)行文件tc.exe生成快捷方式,也可以用鼠標(biāo)操作。

8、Visual C+:也可以用Visual C+對C程序進(jìn)行編譯。,例:Turbo C+ 3.0的使用 將Turbo C+ 3.0編譯程序裝入磁盤某一目錄下,例如: 放在C盤根目錄下一級TC3.0子目錄下。 進(jìn)入Turbo C+ 3.0集成環(huán)境 在DOS環(huán)境下 C:TC3.0tc , 在Windows環(huán)境下 找到可執(zhí)行文件tc.exe,執(zhí)行該文件。,主菜單:11個菜單項(xiàng): File Edit Search Run Compile Debug Project Options Window Help,(2) 編輯源文件 新建:單擊“File”菜單下 的“New”,修改:選擇“File”“Open”(

9、即單擊“File” 的下拉菜單中的“Open”項(xiàng),修改已有的源程序。,在編輯(EDIT) 狀態(tài)下光標(biāo)表示當(dāng)前進(jìn)行編輯的位置,在此位 置可以進(jìn)行插入、刪除或修改,直到自已滿意為止。,保存:在編輯(EDIT) 狀態(tài)下光標(biāo)表示當(dāng)前進(jìn)行編輯的位置,在此位置可以進(jìn)行插入、刪除或修改,直到自已滿意為止。,(3) 對源程序進(jìn)行編譯 選擇“Compile”(或“Alt+F9”)對源程序進(jìn)行編譯。,c1.cpp源程序,出現(xiàn)1個錯誤(error) ,0個警告(warming)。,(4) 將目標(biāo)程序進(jìn)行連接,選擇菜單“Compile” “Link” ,如果不出現(xiàn)錯誤,會得到一個后綴為.exe的可執(zhí)行文件。,(5)

10、執(zhí)行程序。 選菜單“Run” “Run”( 或按“Ctrl+F9” 鍵)。 (6) 退出Turbo C+ 3.0環(huán)境 選擇“File”“Quit” 。,第二章,程序的靈魂-算法,本章要點(diǎn),算法的概念 算法的表示 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法,主要內(nèi)容,2.1 算法的概念 2.2 簡單算法舉例 2.3 算法的特性 2.4 怎樣表示一個算法 2.5 化程序設(shè)計(jì)方法,一個程序應(yīng)包括兩個方面的內(nèi)容:,對數(shù)據(jù)的描述:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(data structure) 對操作的描述:算法(algorithm),著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思提出一個公式: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法 = 程序,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法程序設(shè)計(jì)方法語言工具,完整的程序設(shè)計(jì)應(yīng)

11、該是:,2.1 算法的概念,廣義地說,為解決一個問題而采取的方法和步驟,就稱為“算法”。,方法1:1+2,+3,+4,一直加到100 加99次 方法2:100+(1+99)+(2+98)+(49 +51)+50 = 100 + 49100 +50 加51次,對同一個問題,可有不同的解題方法和步驟,例: 求,2.1 算法的概念,為了有效地進(jìn)行解題,不僅需要保證算法正確,還要考慮算法的質(zhì)量,選擇合適的算法。希望方法簡單,運(yùn)算步驟少。,計(jì)算機(jī)算法可分為兩大類別: 數(shù)值運(yùn)算算法:求數(shù)值解,例如求方程的根、求函數(shù)的定積分等。 非數(shù)值運(yùn)算:包括的面十分廣泛,最常見的是用于事務(wù)管理領(lǐng)域,例如圖書檢索、人事管

12、理、行車調(diào)度管理等。,2.2 簡單算法舉例,例2.1: 求12345,步驟1:先求12,得到結(jié)果2 步驟2:將步驟1得到的乘積2再乘以3,得到結(jié)果6 步驟3:將6再乘以4,得24 步驟4:將24再乘以5,得120,太繁瑣,如果要求121000,則要寫999個步驟,S1:使p=1 S2:使i=2 S3:使pi,乘積仍放在變量p中,可表示為:pip S4:使i的值加1,即i+1i。 S5:如果i不大于5,返回重新執(zhí)行步驟S3以及其后的步驟S4和S5;否則,算法結(jié)束。最后得到p的值就是5!的值。,可以設(shè)兩個變量:一個變量代表被乘數(shù),一個變量代表乘數(shù)。不另設(shè)變量存放乘積結(jié)果,而直接將每一步驟的乘積放在

13、被乘數(shù)變量中。設(shè)p為被乘數(shù),i為乘數(shù)。用循環(huán)算法來求結(jié)果, 算法可改寫:,S1:1p S2:3i S3:pip S4:i+2p S5:若i11,返回S3。否則,結(jié)束。,如果題目改為:求1351000算法只需作很少的改動:,算法簡練,用這種方法表示的算法具有通用性、靈活性。S3到S5組成一個循環(huán),在實(shí)現(xiàn)算法時 要反復(fù)多次執(zhí)行S3,S4,S5等步驟,直到某一時刻,執(zhí)行S5步驟時經(jīng)過判斷,乘數(shù)i已超過規(guī)定的數(shù)值而不返回S3步驟為止。此時算法結(jié)束,變量p的值就是所求結(jié)果。,例2.2 有50個學(xué)生,要求將他們之中成績在80分以上者打印出來。設(shè)n表示學(xué)號, n1代表第一個學(xué)生學(xué)號, 代表第i個學(xué)生學(xué)號。用

14、G代表學(xué)生成績 , gi代表第i個學(xué)生成績,算法表示如下:,S1:1i S2:如果80,則打印和,否則不打印。 S3:i+1i S4:如果i50,返回S2,繼續(xù)執(zhí)行。否則算法結(jié)束,變量i作為下標(biāo),用來控制序號(第幾個學(xué)生,第幾個成績)。當(dāng)i超過50時,表示 已對50個學(xué)生的成績處理完畢,算法結(jié)束。,例2.3 判定20002500年中的每一年是否閏年,將結(jié)果輸出。,變量i作為下標(biāo),用來控制序號(第幾個學(xué)生,第幾個成績)。當(dāng)i超過50時,表示 已對50個學(xué)生的成績處理完畢,算法結(jié)束。,分析:閏年的條件是:(1)能被4整除,但不能被100整除的年份都是閏年,如1996,2004年是閏年;(2)能被1

15、00整除,又能被400整除的年份是閏年。如1600,2000年是閏年。不符合這兩個條件的年份不是閏年。,設(shè)y為被檢測的年份,算法可表示如下 : S1:2000y S2:若y不能被4整除,則輸出y “不是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6。 S3:若y能被4整除,不能被100整除,則輸出y “是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6。 S4:若y能被100整除,又能被400整除,輸出y“是閏年”,否則輸出“不是閏年”。 然后轉(zhuǎn)到S6。 S5: 輸出y “不是閏年”。 S6:y+1y S7:當(dāng)y2500時,轉(zhuǎn)S2繼續(xù)執(zhí)行,如y2500,算法停止。,以上算法中每做一步都分別分離出一些范圍(巳能判定為閏年或非閏年),逐步縮小范圍,直

16、至執(zhí)行S5時,只可能是非閏年。 “其它” 包括能被4整除,又能被100整除,而不能被400整除的那些年份(如1990) 是非閏年。,例2.4 求,算法如下 :,S1:sign=1 S2:sum=1 S3:deno=2 S4:sign=(-1)sign S5:term=sign(1/deno) S6:sum=sum+term S7:deno=deno+1 S8:若deno100返回S4,否則算法結(jié)束。,單詞作變量名,以使算法更易于理解: sum表示累加和,deno是英文分母(denom inator)縮寫,sign代表數(shù)值的符號,term代表某一項(xiàng)。,反復(fù)執(zhí)行S4到S8步驟,直到分母大于100為

17、止。一共執(zhí)行了99次循環(huán),向sum累加入了99個分?jǐn)?shù)。sum最后的值就是多項(xiàng)式的值。,例2.5 對一個大于或等于3的正整數(shù),判斷它是不是一個素?cái)?shù)。,概念:所謂素?cái)?shù),是指除了1和該數(shù)本身之外,不能被其它任何整數(shù)整除的數(shù)。例如,13是素?cái)?shù)。因?yàn)樗荒鼙?,3,4,12整除。,分析:判斷一個數(shù)n(n3)是否素?cái)?shù)的方法: 將n作為被除數(shù),將2到(n-1)各個整數(shù)輪流作為除數(shù),如果都不能被整除,則n為素?cái)?shù)。,算法如下 :,S1:輸入n的值 S2:i=2 (i作為除數(shù)) S3:n被i除,得余數(shù)r S4:如果r=0,表示n能被i整除,則打印n“不是素?cái)?shù)”,算法結(jié)束。否則執(zhí)行S5 S5:i+1i S6:如果i

18、n-1,返回S3。否則打印 n “是素?cái)?shù)”。然后結(jié)束。,實(shí)際上,n不必被2到(n-1)的整數(shù)除,只需被2到n/2間整數(shù)除,甚至只需被2到 之間的整數(shù)除即可。,2.3 算法的特性,有窮性:包含有限的操作步驟 確定性:算法中的每一個步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的 有零個或多個輸入:輸入是指在執(zhí)行算法時需要從外界取得必要的信息 有一個或多個輸出:算法的目的是為了求解,“解” 就是輸出 有效性:算法中的每一個步驟都應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行,并得到確定的結(jié)果 。,一個算法應(yīng)該具有以下特點(diǎn):,2.4 算法的表示,可以用不同的方法表示算法,常用的有: 自然語言 傳統(tǒng)流程圖 結(jié)構(gòu)化流程圖 偽代碼 PAD圖,2.4.1 用自然語言

19、表示算法,自然語言就是人們?nèi)粘J褂玫恼Z言,可以是漢語或英語或其它語言。用自然語言表示通俗易懂,但文字冗長,容易出現(xiàn)“歧義性”。自然語言表示的含義往往不大嚴(yán)格,要根據(jù)上下文才能判斷其正確含義,描述包含分支和循環(huán)的算法時也不很方便。因此,除了那些很簡單的問題外,一般不用自然語言描述算法。,2.4.2 用流程圖表示算法,美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會ANSI(American National Standard Institute)規(guī)定了一些常用的流程圖符號:,例2.6 將求5!的算法用流程圖表示,如果需要將最后結(jié)果打印出來,可在菱形框的下面加一個輸出框。,例2.7 將例2.2的算法用流程圖表示。打印50名 學(xué)

20、生中成績在80分以上者的學(xué)號和成績。,如果如果包括這個輸入數(shù)據(jù)的部分,流程圖為,例2.8 將例2.3判定閏年的算法用流程圖表示,用流程圖表示算法要比用文字描述算法邏輯清晰、易于理解。,例2.9 將例2.4的算法用流程圖表示,例2.10 將例2.5判斷素?cái)?shù)的算法用流程圖表示,小結(jié):,流程圖是表示算法的較好的工具。一個流程圖包括以下幾部分 : (1)表示相應(yīng)操作的框; (2)帶箭頭的流程線; (3)框內(nèi)外必要的文字說明。,2.4.3 三種基本結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的流程圖,1、傳統(tǒng)流程圖的弊端 傳統(tǒng)流程圖用流程線指出各框的執(zhí)行順序,對流程線的使用沒有嚴(yán)格限制。因此,使用者可以毫不受限制地使流程隨意地轉(zhuǎn)向,使流

21、程圖變得毫無規(guī)律,閱讀者要花很大精力去追蹤流程,使人難以理解算法的邏輯。如圖:,傳統(tǒng)流程圖的流程可以是:,這種如同亂麻一樣的算法稱為BS型算法,意為一碗面條(A Bowl of Spaghetti),亂無頭緒。,缺點(diǎn):難以閱讀、修改,使算法的可靠性和可維護(hù)性難以保證。 解決辦法:必須限制箭頭的濫用,即不允許無規(guī)律地使流程隨意轉(zhuǎn)向,只能順序地進(jìn)行下去。,2、三種基本結(jié)構(gòu) Bohra和Jacopini提出了以下三種基本結(jié)構(gòu): 順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) 用這三種基本結(jié)構(gòu)作為表示一個良好算法的基本單元。,三種基本結(jié)構(gòu)的圖示:,順序結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu),循環(huán)結(jié)構(gòu)的圖示:,當(dāng)型(While型)循環(huán)結(jié)構(gòu),直到

22、型(Until型)循環(huán),三種基本結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn): (1)只有一個入口; (2)只有一個出口;(請注意:一個菱形判斷框有兩個出口,而一個選擇結(jié)構(gòu)只有一個出口。不要將菱形框的出口和選擇結(jié)構(gòu)的出口混淆。) (3)結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機(jī)會被執(zhí)行到; (4)結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”(無終止的循環(huán))。,圖中沒有一條從入口到出口的路徑通過A框。,不正確的流程表示:,流程內(nèi)的死循環(huán),小結(jié):,由三種基本結(jié)構(gòu)順序組成的算法結(jié)構(gòu),可以解決任何復(fù)雜的問題。由基本結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的算法屬于“結(jié)構(gòu)化”的算法,它不存在無規(guī)律的轉(zhuǎn)向,只在本基本結(jié)構(gòu)內(nèi)才允許存在分支和向前或向后的跳轉(zhuǎn)。,擴(kuò)展:,只要具有上述四個特點(diǎn)的都可以作為基本結(jié)構(gòu)

23、??梢宰约憾x基本結(jié)構(gòu),并由這些基本結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)化程序。,此圖符合基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),這是一個多分支選擇結(jié)構(gòu),根據(jù)表達(dá)式的值決定執(zhí)行路線。虛線框內(nèi)的結(jié)構(gòu)是一個入口一個出口,并且有上述全部的四個特點(diǎn)。由此構(gòu)成的算法結(jié)構(gòu)也是結(jié)構(gòu)化的算法??梢哉J(rèn)為這是由三種基本結(jié)構(gòu)所派生出來的。,2.4.4 用N-S流程圖表示算法,1973年美國學(xué)者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一種新的流程圖形式。在這種流程圖中,完全去掉了帶箭頭的流程線。全部算法寫在一個矩形框內(nèi),在該框內(nèi)還可以包含其它的從屬于它的框,或者說,由一些基本的框組成一個大的框。這種流程圖又稱N-S結(jié)構(gòu)化流程圖 。,N-S流程圖用以下的流程

24、圖符號:,(1)順序結(jié)構(gòu),(2)選擇結(jié)構(gòu),(3)循環(huán)結(jié)構(gòu),用三種N-S流程圖中的基本框,可以組成復(fù)雜的N-S流程圖。圖中的A框或B框,可以是一個簡單的操作,也可以是三個基本結(jié)構(gòu)之一。,A框可以是一個選擇結(jié)構(gòu),B框可以是一個循環(huán)結(jié)構(gòu),例2.11 將例2.1的求5!算法用N-S圖表示,例2.12 將例2.2的算法用N-S圖表示。(打印50名學(xué)生中成績高于80分的學(xué)號和成績),沒有輸入數(shù)據(jù),例2.12 將例2.2的算法用N-S圖表示。(打印50名學(xué)生中成績高于80分的學(xué)號和成績),有輸入數(shù)據(jù),例2.13 將例2.3判定閏年的算法用N-S圖表示,例2.14 將例2.4的算法用N-S圖表示,例2.15

25、將例2.5判別素?cái)?shù)的算法用N-S流程圖表示。,傳統(tǒng)流程圖分析:,此圖不符合基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)!由于不能分解為三種基本結(jié)構(gòu),就無法直接用N-S流程圖的三種基本結(jié)構(gòu)的符號來表示。因此,應(yīng)當(dāng)先作必要的變換。,例2.15 將例2.5判別素?cái)?shù)的算法用N-S流程圖表示。,傳統(tǒng)流程圖變換為:,用N-S流程圖表示:,N-S圖表示算法的優(yōu)點(diǎn),比文字描述直觀、形象、 易于理解;比傳統(tǒng)流程圖緊湊易畫。尤其是它廢除了流程線,整個算法結(jié)構(gòu)是由各個基本結(jié)構(gòu)按順序組成的,N-S流程圖中的上下順序就是執(zhí)行時的順序。用N-S圖表示的算法都是結(jié)構(gòu)化的算法,因?yàn)樗豢赡艹霈F(xiàn)流程無規(guī)律的跳轉(zhuǎn),而只能自上而下地順序執(zhí)行。,小結(jié):,一個結(jié)構(gòu)化

26、的算法是由一些基本結(jié)構(gòu)順序組成的。在基本結(jié)構(gòu)之間不存在向前或向后的跳轉(zhuǎn),流程的轉(zhuǎn)移只存在于一個基本結(jié)構(gòu)范圍之內(nèi)(如循環(huán)中流程的跳轉(zhuǎn));一 個非結(jié)構(gòu)化的算法可以用一個等價(jià)的結(jié)構(gòu)化算法代替,其功能不變 。如果一個算法不能分解為若干個基本結(jié)構(gòu),則它必然不是一個結(jié)構(gòu)化的算法。,2.4.5 用位代碼表示算法,概念:偽代碼是用介于自然語言和計(jì)算機(jī)語言之間的文字和符號來描述算法。 特點(diǎn):它如同一篇文章一樣 ,自上而下地寫下來。每一行(或幾行)表示一個基本操作。它不用圖形符號,因此書寫方便 、格式緊湊,也比較好懂,也便于向計(jì)算機(jī)語言算法(即程序)過渡。 用處:適用于設(shè)計(jì)過程中需要反復(fù)修改時的流程描述。,IF

27、x is positive THEN print x ELSE print -x 也可以用漢字偽代碼表示: 若 x為正 打印 x 否則 打印 -x 也可以中英文混用,如: IF x 為正 print x ELSE print -x,例: “打印x的絕對值”的算法可以用偽代碼表示為:,開始 置t的初值為1 置i的初值為2 當(dāng)i |) (5)賦值運(yùn)算符 (及其擴(kuò)展賦值運(yùn)算符) (6)條件運(yùn)算符 (?:) (7)逗號運(yùn)算符 (,),3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,(8)指針運(yùn)算符 (*和) (9)求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符() (10)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符( (類型) ) (11)分量運(yùn)算符(-) (12)下標(biāo)運(yùn)

28、算符( ) (13)其他 (如函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符(),3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,3.8.2 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式 (1)基本的算術(shù)運(yùn)算符: (加法運(yùn)算符,或正值運(yùn)算符。如:、) (減法運(yùn)算符,或負(fù)值運(yùn)算符。如:、) * (乘法運(yùn)算符。如:*) (除法運(yùn)算符。如:) (模運(yùn)算符,或稱求余運(yùn)算符,兩側(cè)均應(yīng)為整型數(shù)據(jù),如:的值為)。,3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,(2) 算術(shù)表達(dá)式和運(yùn)算符的優(yōu)先級與結(jié)合性基本的算術(shù)運(yùn)算符: 用算術(shù)運(yùn)算符和括號將運(yùn)算對象(也稱操作數(shù))連接起來的、符合語法規(guī)則的式子,稱為算術(shù)表達(dá)式。運(yùn)算對象包括常量、變量、函數(shù)等。 例如: *.5a 是一個合法的表達(dá)式,3.2 常

29、量與變量,語言規(guī)定了運(yùn)算符的優(yōu)先級和結(jié)合性。 在表達(dá)式求值時,先按運(yùn)算符的優(yōu)先級別高低次序執(zhí)行,例如先乘除后加減。 規(guī)定了各種運(yùn)算符的結(jié)合方向(結(jié)合性) 算術(shù)運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白宰笾劣摇?,即先左后?。,3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,(3)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 可以利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符將一個表達(dá)式轉(zhuǎn)換成 所需類型。 一般形式:(類型名)(表達(dá)式) 例如: (double) 將轉(zhuǎn)換成double類型 (int)(x+y) 將x+y的值轉(zhuǎn)換成整型 (float)(5%3) 將5%3的值轉(zhuǎn)換成float型,例3.8 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。 #include void() ; ; ; (); printf

30、(x=%f, i=%dn,x,i); ,說明:有兩種類型轉(zhuǎn)換,一種是在運(yùn)算時不必用戶指定,系統(tǒng)自動進(jìn)行的類型轉(zhuǎn)換,如3+6.5。第二種是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。當(dāng)自動類型轉(zhuǎn)換不能實(shí)現(xiàn)目的時,可以用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。,運(yùn)行結(jié)果: x3.600000, i=3,3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,(4) 自增、自減運(yùn)算符 作用是使變量的值增或減 如: ,(在使用之前,先使的值加 (減) ,(在使用之后,使的值加( 減),3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,i+與+i的區(qū)別: 是先執(zhí)行后,再使用的值; 是先使用的值后,再執(zhí)行。 例如: ; i的值先變成4, 再賦給,j的值均為 ; 先將 i的值3賦給,的值為,然后變?yōu)?3

31、.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,注意: (1)自增運(yùn)算符(),自減運(yùn)算符(),只能用于變量,而不能用于常量或表達(dá)式, (2)和的結(jié)合方向是“自右至左”。,自增(減)運(yùn)算符常用于循環(huán)語句中使循環(huán)變量 自動加。也用于指針變量,使指針指向下一個地址,3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,(5) 有關(guān)表達(dá)式使用中的問題說明 ANSI C并沒有具體規(guī)定表達(dá)式中的子表達(dá)式的求值順序,允許各編譯系統(tǒng)自己安排。 例如:對表達(dá)式 a = f1( )+f2( ) 并不是所有的編譯系統(tǒng)都先調(diào)用f1( ), 然后 調(diào)用f2( )。在有的情況下結(jié)果可能不同。有時會出 現(xiàn)一些令人容易搞混的問題,因此務(wù)必要小心謹(jǐn)慎。,3.8 算術(shù)

32、運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,語言中有的運(yùn)算符為一個字符,有的運(yùn)算符由 兩個字符組成 ,為避免誤解,最好采取大家都能理 解的寫法。 例如:不要寫成i+j的形式,而應(yīng)寫成 (i+)+j的形式,3.8 算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式,在調(diào)用函數(shù)時,實(shí)參數(shù)的求值順序,標(biāo)準(zhǔn)并無統(tǒng) 一規(guī)定。 例如:的初值為,如果有下面的函數(shù)調(diào)用: printf(,i+) 在有的系統(tǒng)中,從左至右求值,輸出“,”。在多數(shù)系統(tǒng)中對函數(shù)參數(shù)的求值順序是自右而左,函數(shù)輸出的是“,”。以上這種寫法不宜提倡, 最好改寫成 j = i+; printf(%d, %d, j,i),不要寫出別人看不懂的也 不知道系統(tǒng)會怎樣執(zhí)行程 序,3.9 賦值運(yùn)算符和賦

33、值表達(dá)式,(1)賦值運(yùn)算符 賦值符號“”就是賦值運(yùn)算符,它的作用是 將一個數(shù)據(jù)賦給一個變量。如“”的作用 是執(zhí)行一次賦值操作(或稱賦值運(yùn)算)。把常 量賦給變量。也可以將一個表達(dá)式的值賦 給一個變量.,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,(2)類型轉(zhuǎn)換 如果賦值運(yùn)算符兩側(cè)的類型不一致,但都 是數(shù)值型或字符型時,在賦值時要進(jìn)行類型 轉(zhuǎn)換。 將浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)(包括單、雙精度)賦給整 型變量時,舍棄浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分。 如:為整型變量,執(zhí)行“i=3.56”的結(jié)果是使 的值為,以整數(shù)形式存儲在整型變量中.,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,將整型數(shù)據(jù)賦給單、雙精度變量時,數(shù)值不變, 但以浮點(diǎn)數(shù)形式存儲到變量中 如:

34、 將賦給float變量,即執(zhí)行,先 將轉(zhuǎn)換成,再存儲在中。 將賦給型變量,即執(zhí)行 ,則將補(bǔ)足有效位數(shù)字為 ,然后以雙精度浮點(diǎn)數(shù)形式存儲 到變量中。,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,將一個double型數(shù)據(jù)賦給float變量時,截取其前 面7位有效數(shù)字,存放到float變量的存儲單元(4個 字節(jié))中。但應(yīng)注意數(shù)值范圍不能溢出。 如:float f;double d=123.456789e100; f=d; 就出現(xiàn)溢出的錯誤。 如果將一個float型數(shù)據(jù)賦給double變量時,數(shù)值不 變,有效位數(shù)擴(kuò)展到16位,在內(nèi)存中以8個字節(jié)存儲,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,字符型數(shù)據(jù)賦給整型變量時,由于字

35、符只占1個字 節(jié),而整型變量為個字節(jié),因此將字符數(shù)據(jù)(個 二進(jìn)位)放到整型變量存儲單元的低位中。 第一種情況: 如果所用系統(tǒng)將字符處理為無符號的字符類型,或程 序已將字符變量定義為 型,則將字符的位放到整型變量低位,高位補(bǔ) 零 例如:將字符賦給型變量,圖,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,第二種情況: 如果所用系統(tǒng)(如Turbo C+)將字符處理為帶符號 的(即signed char),若字符最高位為,則整型 變量高位補(bǔ);若字符最高位為,則高位全補(bǔ) 。這稱為“符號擴(kuò)展”,這樣做的目的是使數(shù)值保持 不變,如變量(字符)以整數(shù)形式輸出 為,的值也是。,圖,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,將一個int

36、、short、long型數(shù)據(jù)賦給一個char型變 量時,只將其低8位原封不動地送到char型變量(即 截?cái)啵?例如:int i=289;char c=a;c=i; 賦值情況 :,圖,c的值為33, 如果用“%c”輸 出c,將得到字符“!” (其 ASCII碼為33)。,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,將帶符號的整型數(shù)據(jù)(int型)賦給long型變量時,要進(jìn)行符號擴(kuò)展,將整型數(shù)的16位送到long型低16位中: 如果int型數(shù)據(jù)為正值(符號位為),則long型變量的高16位補(bǔ); 如果int型變量為負(fù)值(符號位為),則long型變量的高16位補(bǔ),以保持?jǐn)?shù)值不改變。 反之,若將一個long型數(shù)據(jù)賦

37、給一個int型變量,只將long型數(shù)據(jù)中低16位原封不動地送到整型變量(即截?cái)啵?3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,例如:int a; long b;a=b 賦值情況如圖 :,圖,如果(八進(jìn)制數(shù)),則賦值后值為。見圖3.14,圖3.14,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,將unsigned int型數(shù)據(jù)賦給long int型變量時,不 存在符號擴(kuò)展問題,只需將高位補(bǔ)即可。將一個 unsigned類型數(shù)據(jù)賦給一個占字節(jié)數(shù)相同的非 unsigned型整型變量(例如:unsigned int -int,unsigned long-long,unsigned short -short),將unsigne

38、d型變量的內(nèi)容原樣送到非 unsigned型變量中,但如果數(shù)據(jù)范圍超過相應(yīng)整型的 范圍,則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤。,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,例如:unsigned int 65535; int b;;,圖,將整個送到中,由于是int, 第位是符號位,因此b成了 負(fù)數(shù)。根據(jù)補(bǔ)碼知識可知,的 值為-1,可以用printf(%d,);來驗(yàn)證。,將非unsigned型數(shù)據(jù)賦給長度相同的unsigned型變量,也是原樣照賦(連原有的符號位也作為數(shù)值一起傳送)。,例3.9 有符號數(shù)據(jù)傳送給無符號變量。 #include void () ; ; ; (n,); ,說明:“%u”是輸出無符號數(shù)時所用的格式符。

39、如果為正值,且在32767之間,則賦值后數(shù)值不變。賦值情況見圖,圖,運(yùn)行結(jié)果: ,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,(3) 復(fù)合的賦值運(yùn)算符 在賦值符“”之前加上其他運(yùn)算符,可以構(gòu)成復(fù) 合的運(yùn)算符。 例如: 等價(jià)于 * 等價(jià)于 *() 等價(jià)于 ,以“”為例來說明,它相當(dāng)于使進(jìn)行一次自加()的操作。即先使加,再賦給。,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,為便于記憶,可以這樣理解: a += b (其中a為變量,b為表達(dá)式) a += b(將有下劃線的“a+”移到“=”右側(cè)) |_ a = a + b (在“=”左側(cè)補(bǔ)上變量名a),3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,注意:如果是包含若干項(xiàng)的表達(dá)式,則相當(dāng)于它有 括號。 如: x %= y+3 x %= (y+3) |_ x = x %(y+3)(不要錯寫成x=x%y+3),凡是二元(二目)運(yùn)算符,都可以與賦值符一起組合成復(fù)合賦值符。,語言規(guī)定可以使用種復(fù)合賦值運(yùn)算符: ,*,|,3.9 賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式,(4) 賦值表達(dá)式 由賦值運(yùn)算符將一個變量和一

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