语言语法知识课件

第3章C语言基础知识 本章主要介绍C语言的基本知识，为单片机C语言的学习打下基础。3.1 C语言的结构3.1.1 为了说明语言源程序结构的特点，先看以下几个程序。这几个程序由简到难，表现了语言源程序在组成结构上的特点。虽然有关内容还未介绍，但可从这些例子中了解到组成一个C源程序的基本部分和书写格式。【例1.1】main()printf(世界，您好！n);main是主函数的函数名，表示这是一个主函数。每一个C源程序都必须有，且只能有一个主函数(main函数)。函数调用语句，printf函数的功能是把要输出的内容送到显示器去显示。printf函数是一个由系统定义的标准函数，可在程序中直接调用。【例1.2】#include#includemain()double x,s;printf(input number:n);scanf(%lf,&x);s=sin(x);printf(sine of%lf is%lfn,x,s);include称为文件包含命令扩展名为.h的文件称为头文件定义两个实数变量，以被后面程序使用显示提示信息从键盘获得一个实数x求x的正弦,并把它赋给变量s显示程序运算结果main函数结束在main()之前的两行称为预处理命令。预处理命令还有其它几种，这里的include 称为文件包含命令，其意义是把尖括号或引号内指定的文件包含到本程序来，成为本程序的一部分。被包含的文件通常是由系统提供的，其扩展名为.h。因此也称为头文件或首部文件。语言的头文件中包括了各个标准库函数的函数原型。因此，凡是在程序中调用一个库函数时，都必须包含该函数原型所在的头文件。在本例中，使用了三个库函数：输入函数scanf，正弦函数sin,输出函数printf。sin函数是数学函数，其头文件为math.h文件，因此在程序的主函数前用include命令包含了math.h。scanf和printf是标准输入输出函数，其头文件为stdio.h，在主函数前也用include命令包含了stdio.h文件。需要说明的是，C语言规定对scanf和printf这两个函数可以省去对其头文件的包含命令。所以在本例中也可以删去第二行的包含命令#include。同样，在例1.1中使用了printf函数，也省略了包含命令。3.1.2 输入输出函数 scanf和 printf这两个函数分别称为格式输入函数和格式输出函数。其意义是按指定的格式输入输出值。因此，这两个函数在括号中的参数表都由以下两部分组成：“格式控制串”，参数表 格式控制串是一个字符串，必须用双引号括起来，它表示了输入输出量的数据类型。各种类型的格式表示法可参阅第三章。在printf函数中还可以在格式控制串内出现非格式控制字符，这时在显示屏幕上将原文照印。参数表中给出了输入或输出的量。当有多个量时，用逗号间隔。例如：printf(sine of%lf is%lfn,x,s);其中%lf为格式字符，表示按双精度浮点数处理。它在格式串中两次现，对应了x和s两个变量。其余字符为非格式字符则照原样输出在屏幕上。【例1.3】int max(int a,int b);/*函数说明*/main()/*主函数*/int x,y,z;/*变量说明*/int max(int a,int b);/*函数说明*/printf(input two numbers:n);scanf(%d%d,&x,&y);/*输入x,y值*/z=max(x,y);/*调用max函数*/printf(maxmum=%d,z);/*输出*/int max(int a,int b)/*定义max函数*/if(ab)return a;else return b;/*把结果返回主调函数*/3.1.3 C语言的特点 1.一个语言源程序可以由一个或多个源文件组成。2.每个源文件可由一个或多个函数组成。3.一个源程序不论由多少个文件组成，都有一个且只能有一个main函数，即主函数。4.源程序中可以有预处理命令(include 命令仅为其中的一种)，预处理命令通常应放在源文件或源程序的最前面。5.每一个说明，每一个语句都必须以分号结尾。但预处理命令，函数头和花括号“”之后不能加分号。6.标识符，关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已有明显的间隔符，也可不再加空格来间隔。3.1.4 C语言书写规则 从书写清晰，便于阅读，理解，维护的角度出发，在书写程序时应遵循以下规则：1.一个说明或一个语句占一行。2.用 括起来的部分，通常表示了程序的某一层次结构。一般与该结构语句的第一个字母对齐，并单独占一行。3.低一层次的语句或说明可比高一层次的语句或说明缩进若干格后书写。以便看起来更加清晰，增加程序的可读性。在编程时应力求遵循这些规则，以养成良好的编程风格。3.1.5 C语言词汇 在语言中使用的词汇分为六类：标识符，关键字，运算符，分隔符，常量，注释符等。1.标识符 在程序中使用的变量名、函数名、标号等统称为标识符。除库函数的函数名由系统定义外，其余都由用户自定义。C 规定，标识符只能是字母(AZ，az)、数字(09)、下划线(_)组成的字符串，并且其第一个字符必须是字母或下划线。以下标识符是合法的：a,x,x3,BOOK_1,sum5 以下标识符是非法的：3s 以数字开头 s*T 出现非法字符*-3x 以减号开头 bowy-1 出现非法字符-(减号)在使用标识符时还必须注意以下几点：(1)标准C不限制标识符的长度，但它受各种版本的C 语言编译系统限制，同时也受到具体机器的限制。例如在某版本C 中规定标识符前八位有效，当两个标识符前八位相同时，则被认为是同一个标识符。(2)在标识符中，大小写是有区别的。例如BOOK和book 是两个不同的标识符。(3)标识符虽然可由程序员随意定义，但标识符是用于标识某个量的符号。因此，命名应尽量有相应的意义，以便于阅读理解，作到“顾名思义”。2.关键字 关键字是由语言规定的具有特定意义的字符串，通常也称为保留字。用户定义的标识符不应与关键字相同。语言的关键字分为以下几类：(1)类型说明符 用于定义、说明变量、函数或其它数据结构的类型。如前面例题中用到的int,double等 (2)语句定义符 用于表示一个语句的功能。如例1.3中用到的if else就是条件语句的语句定义符。(3)预处理命令字 用于表示一个预处理命令。如前面各例中用到的include。3.运算符 语言中含有相当丰富的运算符。运算符与变量，函数一起组成表达式，表示各种运算功能。运算符由一个或多个字符组成。4.分隔符 在语言中采用的分隔符有逗号和空格两种。逗号主要用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量。空格多用于语句各单词之间，作间隔符。在关键字，标识符之间必须要有一个以上的空格符作间隔，否则将会出现语法错误，例如把int a;写成 inta;C编译器会把inta当成一个标识符处理，其结果必然出错。5.常量 C 语言中使用的常量可分为数字常量、字符常量、字符串常量、符号常量、转义字符等多种。在后面章节中将专门给予介绍。6.注释符C 语言的注释符是以“/*”开头并以“*/”结尾的串。在“/*”和“*/”之间的即为注释。程序编译时，不对注释作任何处理。注释可出现在程序中的任何位置。注释用来向用户提示或解释程序的意义。在调试程序中对暂不使用的语句也可用注释符括起来，使翻译跳过不作处理，待调试结束后再去掉注释符。3.1.6 算法的表示方法1.用自然语言表示算法除了很简单的问题，一般不用自然语言表示算法。2.用流程图表示算法例 求5!的算用流程图表示。3.1.7 三种流控制函数1.顺序结构2.选择结构3.循环结构3.2 C语言的数据类型，运算符和表达式3.2.1 C语言的数据类型 数据类型是按被定义变量的性质，表示形式，占据存储空间的多少，构造特点来划分的。在语言中，数据类型可分为：基本数据类型，构造数据类型，指针类型，空类型四大类。Char（8），int（16），short（16），long（32），float（32），double（64），3.2.2 常量与变量对于基本数据类型量，按其取值是否可改变又分为常量和变量两种。在程序执行过程中，其值不发生改变的量称为常量，其值可变的量称为变量。它们可与数据类型结合起来分类。例如，可分为整型常量、整型变量、浮点常量、浮点变量、字符常量、字符变量、枚举常量、枚举变量。在程序中，常量是可以不经说明而直接引用的，而变量则必须先定义后使用。整型量包括整型常量、整型变量。在程序执行过程中，其值不发生改变的量称为常量。直接常量(字面常量)：整型常量：12、0、-3；实型常量：4.6、-1.23；字符常量：a、b。标识符：用来标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名、文件名的有效字符序列。符号常量：用标示符代表一个常量。在语言中，可以用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义，其一般形式为：#define 标识符 常量其中#define也是一条预处理命令（预处理命令都以#开头），称为宏定义命令（在后面预处理程序中将进一步介绍），其功能是把该标识符定义为其后的常量值。一经定义，以后在程序中所有出现该标识符的地方均代之以该常量值。习惯上符号常量的标识符用大写字母，变量标识符用小写字母，以示区别。【例3.1】符号常量的使用。#define PRICE 30main()int num,total;num=10;total=num*PRICE;printf(“total=%d”,total);用标识符代表一个常量，称为符号常量。符号常量与变量不同，它的值在其作用域内不能改变，也不能再被赋值。使用符号常量的好处是：含义清楚；能做到“一改全改”。3.3.3 整形数据1.整形常量的表示方法 整型常量就是整常数。在语言中，使用的整常数有八进制、十六进制和十进制三种。1）十进制整常数：十进制整常数没有前缀。其数码为09。2）八进制整常数：八进制整常数必须以0开头，即以0作为八进制数的前缀。数码取值为07。八进制数通常是无符号数。3）十六进制整常数：十六进制整常数的前缀为0X或0 x。其数码取值为09，AF或af。4）整型常数的后缀：在16位字长的机器上，基本整型的长度也为16位，因此表示的数的范围也是有限定的。十进制无符号整常数的范围为065535，有符号数为-32768+32767。八进制无符号数的表示范围为00177777。十六进制无符号数的表示范围为0X00XFFFF或0 x00 xFFFF。如果使用的数超过了上述范围，就必须用长整型数来表示。长整型数是用后缀“L”或“l”来表示的。十进制长整常数：158L(十进制为158)、358000L(十进制为358000)；八进制长整常数：012L(十进制为10)、077L(十进制为63)、0200000L(十进制为65536)；十六进制长整常数：0X15L(十进制为21)、0XA5L(十进制为165)、0X10000L(十进制为65536)。长整数158L和基本整常数158 在数值上并无区别。但对158L，因为是长整型量，编译系统将为它分配4个字节存储空间。而对158，因为是基本整型，只分配2 个字节的存储空间。因此在运算和输出格式上要予以注意，避免出错。无符号数也可用后缀表示，整型常数的无符号数的后缀为“U”或“u”。例如：358u,0 x38Au,235Lu均为无符号数。前缀，后缀可同时使用以表示各种类型的数。如0XA5Lu表示十六进制无符号长整数A5，其十进制为165。2.整形变量整型数据在内存中的整型数据在内存中的存放形式存放形式如果定义了一个整型变量i：int i;i=10;0000000000001010数值是以补码表示的：正数的补码和原码相同；负数的补码：将该数的绝对值的二进制形式按位取反再加1。例如：求-10的补码：10的原码：0000000000001010 取反：1111111111110101再加1，得-10的补码：1111111111110110由此可知，左面的第一位是表示符号的。整型变量的分类整型变量的分类基本型：类型说明符为int，在内存中占2个字节。短整量：类型说明符为short int或short。所占字节和取值范围均与基本型相同。长整型：类型说明符为long int或long，在内存中占4个字节。无符号型：类型说明符为unsigned。无符号型又可与上述三种类型匹配而构成：无符号基本型：类型说明符为unsigned int或unsigned。无符号短整型：类型说明符为unsigned short。无符号长整型：类型说明符为unsigned long。各种无符号类型量所占的内存空间字节数与相应的有符号类型量相同。但由于省去了符号位，故不能表示负数。有符号整型变量：最大表示32767 0111111111111111无符号整型变量：最大表示65535 1111111111111111 下表列出了Turbo C中各类整型量所分配的内存字节数及数的表示范围。类型说明符数的范围字节数int-3276832767 即-215（215-1）2unsigned int065535 即0（216-1）2short int-3276832767 即-215（215-1）2unsigned short int065535 即0（216-1）2long int-21474836482147483647即-231（231-1）4unsigned long04294967295 即0（232-1）4以13为例：int型：0000000000001101 short int型：0000000000001101 long int型：00000000000000000000000000001101unsigned int型：0000000000001101unsigned short int型：0000000000001101 unsigned long int型：00000000000000000000000000001101整型变量的定义整型变量的定义变量定义的一般形式为：类型说明符 变量名标识符，变量名标识符，.；例如：int a,b,c;(a,b,c为整型变量)long x,y;(x,y为长整型变量)unsigned p,q;(p,q为无符号整型变量)在书写变量定义时，应注意以下几点：允许在一个类型说明符后，定义多个相同类型的变量。各变量名之间用逗号间隔。类型说明符与变量名之间至少用一个空格间隔。最后一个变量名之后必须以“；”号结尾。变量定义必须放在变量使用之前。一般放在函数体的开头部分。【例3.2】整型变量的定义与使用。main()int a,b,c,d;unsigned u;a=12;b=-24;u=10;c=a+u;d=b+u;printf(“a+u=%d,b+u=%dn”,c,d);3.3.4 实型数据实型也称为浮点型。实型常量也称为实数或者浮点数。在语言中，实数只采用十进制。它有二种形式：十进制小数形式，指数形式。十进制数形式：由数码09和小数点组成。例如：0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、300.、-267.8230等均为合法的实数。注意，必须有小数点。指数形式：由十进制数，加阶码标志“e”或“E”以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为：aEn（a为十进制数，n为十进制整数）其值为a*10n。如：2.1E5(等于2.1*105)3.7E-2(等于3.7*10-2)0.5E7(等于0.5*107)-2.8E-2(等于-2.8*10-2)以下不是合法的实数：345(无小数点)E7(阶码标志E之前无数字)-5(无阶码标志)53.-E3(负号位置不对)2.7E(无阶码)标准允许浮点数使用后缀。后缀为“f”或“F”即表示该数为浮点数。如356f和356.是等价的。实型数据在内存中的存放形式实型数据在内存中的存放形式实型数据一般占4个字节（32位）内存空间。按指数形式存储。实数3.14159在内存中的存放形式如下：+.3141591 数符 小数部分 指数小数部分占的位（bit）数愈多，数的有效数字愈多，精度愈高。指数部分占的位数愈多，则能表示的数值范围愈大。实型变量的分类实型变量的分类实型变量分为：单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度（long double型）三类。类型说明符比特数（字节数）有效数字数的范围float32（4）6710-371038 double64(8)151610-30710308 long double 128(16)181910-4931104932 3.3.5 字符型数据 字符型数据包括字符常量和字符变量。1.字符常量字符常量字符常量是用单引号括起来的一个字符。例如：a、b、=、+、?都是合法字符常量。在语言中，字符常量有以下特点：字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。字符常量只能是单个字符，不能是字符串。字符可以是字符集中任意字符。但数字被定义为字符型之后就不能参与数值运算。如5和5 是不同的。5是字符常量，不能参与运算。转义字符转义字符是一种特殊的字符常量。转义字符以反斜线开头，后跟一个或几个字符。转义字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义，故称“转义”字符。例如，在前面各例题printf函数的格式串中用到的“n”就是一个转义字符，其意义是“回车换行”。转义字符主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码。常用的转义字符及其含义常用的转义字符及其含义转义字符转义字符的意义ASCII代码n回车换行10t横向跳到下一制表位置9b退格8r回车13f走纸换页12反斜线符92单引号符39”双引号符34a鸣铃7ddd13位八进制数所代表的字符xhh12位十六进制数所代表的字符字符变量字符变量用来存储字符常量，即单个字符。字符变量的类型说明符是char。字符变量类型定义的格式和书写规则都与整型变量相同。例如：char a,b;每个字符变量被分配一个字节的内存空间，因此只能存放一个字符。字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。如x的十进制ASCII码是120，y的十进制ASCII码是121。对字符变量a,b赋予x和y值：a=x;b=y;实际上是在a,b两个单元内存放120和121的二进制代码：a：01111000 b：01111001所以也可以把它们看成是整型量。语言允许对整型变量赋以字符值，也允许对字符变量赋以整型值。在输出时，允许把字符变量按整型量输出，也允许把整型量按字符量输出。字符串常量字符串常量是由一对双引号括起的字符序列。例如：CHINA，“C program”，$12.5 等都是合法的字符串常量。字符串常量和字符常量是不同的量。它们之间主要有以下区别：字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。字符常量只能是单个字符，字符串常量则可以含一个或多个字符。可以把一个字符常量赋予一个字符变量，但不能把一个字符串常量赋予一个字符变量。在语言中没有相应的字符串变量。这是与BASIC 语言不同的。但是可以用一个字符数组来存放一个字符串常量。在数组一章内予以介绍。字符常量占一个字节的内存空间。字符串常量占的内存字节数等于字符串中字节数加1。增加的一个字节中存放字符0(ASCII码为0)。这是字符串结束的标志。例如：字符串“C program”在内存中所占的字节为：Cprogram03.3.6 变量赋初值在程序中常常需要对变量赋初值，以便使用变量。语言程序中可有多种方法为变量提供初值。本小节先介绍在作变量定义的同时给变量赋以初值的方法。这种方法称为初始化。在变量定义中赋初值的一般形式为：类型说明符 变量1=值1，变量2=值2，；例如：int a=3；int b,c=5;float x=3.2,y=3f,z=0.75;char ch1=K,ch2=P;应注意，在定义中不允许连续赋值，如a=b=c=5是不合法的。3.3.7 各类数值型数据之间的混合运算各类数值型数据之间的混合运算变量的数据类型是可以转换的。转换的方法有两种，一种是自动转换，一种是强制转换。自动转换发生在不同数据类型的量混合运算时，由编译系统自动完成。自动转换遵循以下规则：若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。下图表示了类型自动转换的规则。intchar,shortdoublelongunsigned强制类型转换强制类型转换强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。其一般形式为：(类型说明符)(表达式)其功能是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型。例如：(float)a 把a转换为实型 (int)(x+y)把x+y的结果转换为整型在使用强制转换时应注意以下问题：类型说明符和表达式都必须加括号(单个变量可以不加括号)，如把(int)(x+y)写成(int)x+y则成了把x转换成int型之后再与y相加了。无论是强制转换或是自动转换，都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变数据说明时对该变量定义的类型。3.3.8 算术运算符和算术表达式语言的运算符可分为以下几类：算术运算符:用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算，%)、自增(+)、自减(-)共七种。关系运算符:用于比较运算。包括大于()、小于(=)、小于等于(=)和不等于(!=)六种。逻辑运算符:用于逻辑运算。包括与(&)、或(|)、非(!)三种。位操作运算符:参与运算的量，按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非()、位异或()、左移()六种。赋值运算符:用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,=,=,=)三类共十一种。条件运算符:这是一个三目运算符，用于条件求值(?:)。逗号运算符:用于把若干表达式组合成一个表达式(，)。指针运算符:用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。求字节数运算符:用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。特殊运算符:有括号()，下标，成员(，.)等几种。自增、自减运算符自增、自减运算符自增，自减运算符:自增1运算符记为“+”，其功能是使变量的值自增1。自减1运算符记为“-”，其功能是使变量值自减1。自增1，自减1运算符均为单目运算，都具有右结合性。可有以下几种形式：+i i自增1后再参与其它运算。-i i自减1后再参与其它运算。i+i参与运算后，i的值再自增1。i-i参与运算后，i的值再自减1。在理解和使用上容易出错的是i+和i-。特别是当它们出在较复杂的表达式或语句中时，常常难于弄清，因此应仔细分析。3.3.9 赋值运算符和赋值表达式赋值运算符赋值运算符简单赋值运算符和表达式:简单赋值运算符记为“=”。由“=”连接的式子称为赋值表达式。其一般形式为：变量=表达式例如：x=a+b w=sin(a)+sin(b)y=i+-j赋值表达式的功能是计算表达式的值再赋予左边的变量。赋值运算符具有右结合性。因此 a=b=c=5可理解为 a=(b=(c=5)类型转换类型转换如果赋值运算符两边的数据类型不相同，系统将自动进行类型转换，即把赋值号右边的类型换成左边的类型。具体规定如下：实型赋予整型，舍去小数部分。前面的例子已经说明了这种情况。整型赋予实型，数值不变，但将以浮点形式存放，即增加小数部分(小数部分的值为0)。字符型赋予整型，由于字符型为一个字节，而整型为二个字节，故将字符的ASCII码值放到整型量的低八位中，高八位为0。整型赋予字符型，只把低八位赋予字符量。复合的赋值运算符复合的赋值运算符在赋值符“=”之前加上其它二目运算符可构成复合赋值符。如+=,-=,*=,=,%=,=,&=,=,|=。构成复合赋值表达式的一般形式为：变量 双目运算符=表达式它等效于变量=变量 运算符 表达式例如：a+=5 等价于a=a+5 x*=y+7 等价于x=x*(y+7)r%=p 等价于r=r%p复合赋值符这种写法，对初学者可能不习惯，但十分有利于编译处理，能提高编译效率并产生质量较高的目标代码。3.3.10 逗号运算符和逗号表达式在语言中逗号“，”也是一种运算符，称为逗号运算符。其功能是把两个表达式连接起来组成一个表达式，称为逗号表达式。其一般形式为：表达式1，表达式2其求值过程是分别求两个表达式的值，并以表达式2的值作为整个逗号表达式的值。【例3.19】main()int a=2,b=4,c=6,x,y;y=(x=a+b),(b+c);printf(y=%d,x=%d,y,x);3.4 简单的C语言程序设计 从程序流程的角度来看，程序可以分为三种基本结构，即顺序结构、分支结构、循环结构。这三种基本结构可以组成所有的各种复杂程序。语言提供了多种语句来实现这些程序结构。本节介绍这些基本语句及其在顺序结构中的应用，使读者对程序有一个初步的认识，为后面各章的学习打下基础。3.4.1 C语言概述3.4.2 赋值语句赋值语句赋值语句是由赋值表达式再加上分号构成的表达式语句。其一般形式为：变量=表达式;赋值语句的功能和特点都与赋值表达式相同。它是程序中使用最多的语句之一。在赋值语句的使用中需要注意以下几点：由于在赋值符“=”右边的表达式也可以又是一个赋值表达式，因此，下述形式 变量=(变量=表达式);是成立的，从而形成嵌套的情形。其展开之后的一般形式为：变量=变量=表达式;例如：a=b=c=d=e=5;按照赋值运算符的右接合性，因此实际上等效于：e=5;d=e;c=d;b=c;a=b;在变量说明中，不允许连续给多个变量赋初值。如下述说明是错误的：int a=b=c=5必须写为 int a=5,b=5,c=5;而赋值语句允许连续赋值。注意赋值表达式和赋值语句的区别。赋值表达式是一种表达式，它可以出现在任何允许表达式出现的地方，而赋值语句则不能。下述语句是合法的：if(x=y+5)0)z=x;语句的功能是，若表达式x=y+5大于0则z=x。下述语句是非法的：if(x=y+5;)0)z=x;因为x=y+5;是语句，不能出现在表达式中。3.4.3 字符数据的输入输出Putchar函数（字符输出函数）是字符输出函数，其功能是在显示器上输出单个字符。其一般形式为：putchar(字符变量)例如：putchar(A);（输出大写字母A）putchar(x);（输出字符变量x的值）putchar(101);（也是输出字符A）putchar(n);（换行）对控制字符则执行控制功能，不在屏幕上显示。使用本函数前必须要用文件包含命令：#include或#include“stdio.h”【例4.1】输出单个字符。#includemain()char a=B,b=o,c=k;putchar(a);putchar(b);putchar(b);putchar(c);putchar(t);putchar(a);putchar(b);putchar(n);putchar(b);putchar(c);Getchar 函数（键盘输入函数）getchar函数的功能是从键盘上输入一个字符。其一般形式为：getchar();通常把输入的字符赋予一个字符变量，构成赋值语句，如：char c;c=getchar();【例4.2】输入单个字符。#includevoid main()char c;printf(input a charactern);c=getchar();putchar(c);3.4.5 格式输入输出函数Printf函数（格式输出函数）printf函数调用的一般形式为：printf(“格式控制字符串”，输出表列)格式字符串是以%开头的字符串，在%后面跟有各种格式字符，以说明输出数据的类型、形式、长度、小数位数等。如：“%d”表示按十进制整型输出；“%ld”表示按十进制长整型输出；“%c”表示按字符型输出等。非格式字符串在输出时原样照印，在显示中起提示作用。格式字符意 义d以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号)o以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀0)x,X以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀Ox)u以十进制形式输出无符号整数f以小数形式输出单、双精度实数e,E以指数形式输出单、双精度实数g,G以%f或%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数c输出单个字符s输出字符串Scanf函数（格式输入函数）scanf函数称为格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量之中。scanf函数的一般形式函数的一般形式scanf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio.h”中，与printf函数相同，语言也允许在使用scanf函数之前不必包含stdio.h文件。scanf函数的一般形式为：scanf(“格式控制字符串”，地址表列);地址表列中给出各变量的地址。地址是由地址运算符“&”后跟变量名组成的。【例4.7】main()int a,b,c;printf(input a,b,cn);scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);printf(a=%d,b=%d,c=%d,a,b,c);格式字符串格式字符串格式字符串的一般形式为：%*输入数据宽度长度类型其中有方括号的项为任选项。各项的意义如下：“*”符:用以表示该输入项,读入后不赋予相应的变量，即跳过该输入值。如:scanf(%d%*d%d,&a,&b);当输入为：1 2 3时，把1赋予a，2被跳过，3赋予b。格式字符意义d输入十进制整数o输入八进制整数x输入十六进制整数u输入无符号十进制整数f或e输入实型数(用小数形式或指数形式)c输入单个字符s输入字符串宽度:用十进制整数指定输入的宽度(即字符数)。例如：scanf(%5d,&a);输入：12345678只把12345赋予变量a，其余部分被截去。又如：scanf(%4d%4d,&a,&b);输入：12345678将把1234赋予a，而把5678赋予b。长度:长度格式符为l和h，l表示输入长整型数据(如%ld)和双精度浮点数(如%lf)。h表示输入短整型数据。3.4.6 顺序结构举例【例4.14】输入三角形的三边长，求三角形面积。已知三角形的三边长a,b,c，则该三角形的面积公式为：，其中s=(a+b+c)/2源程序如下：#includemain()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=%7.2fn”,a,b,c,s);printf(“area=%7.2fn”,area);3.5 分支结构程序3.5.1 关系运算符关系运算符及其优先次序在语言中有以下关系运算符：小于 大于=大于或等于=等于!=不等于 关系表达式关系表达式的一般形式为：表达式 关系运算符 表达式例如：a+bc-dx3/2a+1(bc)a!=(c=d)等。逻辑运算符和表达式语言中提供了三种逻辑运算符：&与运算|或运算!非运算与运算符&和或运算符|均为双目运算符。具有左结合性。非运算符!为单目运算符，！（非）算术运算符关系运算符&和|赋值运算符按照运算符的优先顺序可以得出：ab&cd等价于(ab)&(cd)!b=c|da等价于(!b)=c)|(dc&x+yc)&(x+y)0&42由于50为真，42也为真，相与的结果也为真。或运算|：参与运算的两个量只要有一个为真，结果就为真。两个量都为假时，结果为假。例如：50|58由于50为真，相或的结果也就为真。非运算!：参与运算量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为真。例如：!(50)的结果为假。虽然编译在给出逻辑运算值时，以“1”代表“真”，“0”代表“假”。但反过来在判断一个量是为“真”还是为“假”时，以“0”代表“假”，以非“0”的数值作为“真”。例如：由于5和3均为非“0”因此5&3的值为“真”，即为1。又如：5|0的值为“真”，即为1。3.5.3 if语句 用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断，以决定执行某个分支程序段。语言的if语句有三种基本形式。第一种形式为基本形式：if if(表达式)语句【例5.3】main()int a,b,max;printf(n input two numbers:);scanf(%d%d,&a,&b);max=a;if(maxb)printf(max=%dn,a);else printf(max=%dn,b);第三种形式为if-else-if形式前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：if(表达式1)语句1；else if(表达式2)语句2；else if(表达式3)语句3；else if(表达式m)语句m；else 语句n；条件运算符和条件表达式 如果在条件语句中，只执行单个的赋值语句时，常可使用条件表达式来实现。不但使程序简洁，也提高了运行效率。条件运算符为?和：，它是一个三目运算符，即有三个参与运算的量。由条件运算符组成条件表达式的一般形式为：表达式1?表达式2：表达式3其求值规则为：如果表达式1的值为真，则以表达式2 的值作为条件表达式的值，否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。例如条件语句：if(ab)max=a;else max=b;可用条件表达式写为 max=(ab)?a:b;使用条件表达式时，还应注意以下几点：条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符。因此 max=(ab)?a:b可以去掉括号而写为 max=ab?a:b条件运算符?和：是一对运算符，不能分开单独使用。条件运算符的结合方向是自右至左。例如：ab?a:cd?c:d应理解为ab?a:(cd?c:d)这也就是条件表达式嵌套的情形，即其中的表达式3又是一个条件表达式。3.5.4 switch语句语言还提供了另一种用于多分支选择的switch语句，其一般形式为：switch(表达式)case常量表达式1:语句1;case常量表达式2:语句2;case常量表达式n:语句n;default :语句n+1;其语义是：计算表达式的值。并逐个与其后的常量表达式值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时，即执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句。如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，则执行default后的语句。3.5.5 程序举例【例4.11】输入三个整数，输出最大数和最小数。main()int a,b,c,max,min;printf(input three numbers:);scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);if(ab)max=a;min=b;else max=b;min=a;if(maxc)min=c;printf(max=%dnmin=%d,max,min);【例4.12】计算器程序。用户输入运算数和四则运算符，输出计算结果。main()float a,b;char c;printf(input expression:a+(-,*,/)b n);scanf(%f%c%f,&a,&c,&b);switch(c)case+:printf(%fn,a+b);break;case-:printf(%fn,a-b);break;case*:printf(%fn,a*b);break;case/:printf(%fn,a/b);break;default:printf(input errorn);3.6 循环控制 循环结构是程序中一种很重要的结构。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。用goto语句和if语句构成循环；用while语句；用do-while语句；用for语句；While语句while语句的一般形式为：while(表达式)语句其中表达式是循环条件，语句为循环体。while语句的语义是：计算表达式的值，当值为真(非0)时，执行循环体语句。其执行过程可用下图表示。Do-while 语句do-while语句的一般形式为:do 语句 while(表达式)；这个循环与while循环的不同在于:它先执行循环中的语句,然后再判断表达式是否为真,如果为真则继续循环；如果为假,则终止循环。因此,do-while循环至少要执行一次循环语句。其执行过程可用下图表示。【例6.6】while和do-while循环比较。（1）main()int sum=0,i;scanf(“%d”,&i);while(i=10)sum=sum+i;i+;printf(“sum=%d”,sum);（2）main()intsum=0,i;scanf(“%d”,&i);dosum=sum+i;i+;while(i=10);printf(“sum=%d”,sum);3.6.5 for语句在C语言中，for语句使用最为灵活，它完全可以取代 while 语句。它的一般形式为:for(表达式1；表达式2；表达式3)语句它的执行过程如下：先求解表达式1。求解表达式2，若其值为真（非0），则执行for语句中指定的内嵌语句，然后执行下面第3）步；若其值为假（0），则结束循环，转到第5）步。求解表达式3。转回上面第2）步继续执行。循环结束，执行for语句下面的一个语句。其执行过程可用下图表示。for语句最简单的应用形式也是最容易理解的形式如下：for(循环变量赋初值；循环条件；循环变量增量)语句循环变量赋初值总是一个赋值语句,它用来给循环控制变量赋初值;循环条件是一个关系表达式,它决定什么时候退出循环；循环变量增量，定义循环控制变量每循环一次后 按什么方式变化。这三个部分之间用“；”分开。Break和continue语句break语句通常用在循环语句和开关语句中。当break用于开关语句switch中时,可使程序跳出switch而执行switch以后的语句；如果没有break语句,则将成为一个死循环而无法退出。当break语句用于do-while、for、while循环语句中时,可使程序终止循环而执行循环后面的语句,通常break语句总是与if语句联在一起。即满足条件时便跳出循环。Continue语句continue语句的作用是跳过循环本中剩余的语句而强行执行下一次循环。continue语句只用在for、while、do-while等循环体中,常与if条件语句一起使用,用来加速循环。其执行过程可用下图表示。1)while(表达式1)if(表达式2)break;2)while(表达式1)if(表达式2)continue;3.7 数组 在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。在语言中，数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。3.7.1 一维数组的定义和引用在语言中使用数组必须先进行定义。一维数组的定义方式为：类型说明符 数组名 常量表达式；其中：类型说明符是任一种基本数据类型或构造数据类型。数组名是用户定义的数组标识符。方括号中的常量表达式表示数据元素的个数，也称为数组的长度。例如：int a10;说明整型数组a，有10个元素。float b10,c20;说明实型数组b，有10个元素，实型数组c，有20个元素。char ch20;说明字符数组ch，有20个元素。对于数组类型说明应注意以下几点：数组的类型实际上是指数组元素的取值类型。对于同一个数组，其所有元素的数据类型都是相同的。数组名的书写规则应符合标识符的书写规定。数组名不能与其它变量名相同。方括号中常量表达式表示数组元素的个数，如a5表示数组a有 5个元素。但是其下标从0开始计算。因此5个元素分别为a0,a1,a2,a3,a4。不能在方括号中用变量来表示元素的个数，但是可以是符号常数或常量表达式。数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量，其标识方法为数组名后跟一个下标。下标表示了元素在数组中的顺序号。数组元素的一般形式为：数组名下标其中下标只能为整型常量或整型表达式。如为小数时，C编译将自动取整。例如：a5ai+jai+都是合法的数组元素。数组元素通常也称为下标变量。必须先定义数组，才能使用下标变量。在语言中只能逐个地使用下标变量，而不能一次引用整个数组。例如，输出有10个元素的数组必须使用循环语句逐个输出各下标变量：for(i=0;ib)return a;else return b;第一行说明max函数是一个整型函数，其返回的函数值是一个整数。形参为a,b,均为整型量。a,b的具体值是由主调函数在调用时传送过来的。在中的函数体内，除形参外没有使用其它变量，因此只有语句而没有声明部分。在max函数体中的return语句是把a(或b)的值作为函数的值返回给主调函数。有返回值函数中至少应有一个return语句。在程序中，一个函数的定义可以放在任意位置，既可放在主函数main之前，也可放在main之后。3.8.3 函数的参数和函数的值 1.形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。实参出现在主调函数中，进入被调函数后，实参变量也不能使用。形参和实参的功能是作数据传送。发生函数调用时，主调函数把实参的值传送给被调函数的形参从而实现主调函数向被调函数的数据传送。函数的形参和实参具有以下特点：形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使实参获得确定值。实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致，否则会发生类型不匹配”的错误。函数调用中发生的数据传送是单向的。即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。因此在函数调用过程中，形参的值发生改变，而实参中的值不会变化。main()int n;printf(input numbern);scanf(%d,&n);s(n);printf(n=%dn,n);int s(int n)int i;for(i=n-1;i=1;i-)n=n+i;printf(n=%dn,n);2.函数的返回值函数的值是指函数被调用之后，执行函数体中的程序段所取得的并返回给主调函数的值。如调用正弦函数取得正弦值等。对函数的值(或称函数返回值)有以下一些说明：函数的值只能通过return语句返回主调函数。return 语句的一般形式为：return 表达式；或者为：return(表达式)；该语句的功能是计算表达式的值，并返回给主调函数。在函数中允许有多个return语句，但每次调用只能有一个return 语句被执行，因此只能返回一个函数值。函数值的类型和函数定义中函数的类型应保持一致。如果两者不一致，则以函数类型为准，自动进行类型转换。如函数值为整型，在函数定义时可以省去类型说明。不返回函数值的函数，可以明确定义为“空类型”，类型说明符为“void”。如例 3.8.4 函数的调用语言中，函数调用的一般形式为：函数名(实际参数表)对无参函数调用时则无实际参数表。实际参数表中的参数可以是常数，变量或其它构造类型数据及表达式。各实参之间用逗号分隔。在语言中，可以用以下几种方式调用函数：函数表达式：函数作为表达式中的一项出现在表达式中，以函数返回值参与表达式的运算。这种方式要求函数是有返回值的。例如：z=max(x,y)是一个赋值表达式，把max的返回值赋予变量z。函数语句：函数调用的一般形式加上分号即构成函数语句。例如：printf(%d,a);scanf(%d,&b);都是以函数语句的方式调用函数。函数实参：函数作为另一个函数调用的实际参数出现。这种情况是把该函数的返回值作为实参进行传送，因此要求该函数必须是有返回值的。例如：printf(%d,max(x,y);即是把max调用的返回值又作为printf函数的实参来使用的。在函数调用中还应该注意的一个问题是求值顺序的问题。所谓求值顺序是指对实参表中各量是自左至右使用呢，还是自右至左使用。对此，各系统的规定不一定相同。介绍printf 函数时已提到过，这里从函数调用的角度再强调一下。被调用函数的声明和函数原型被调用函数的声明和函数原型在主调函数中调用某函数之前应对该被调函数进行说明（声明），这与使用变量之前要先进行变量说明是一样的。在主调函数中对被调函数作说明的目的是使编译系统知道被调函数返回值的类型，以便在主调函数中按此种类型对返回值作相应的处理。其一般形式为：类型说明符 被调函数名(类型 形参，类型 形参)；或为：类型说明符 被调函数名(类型，类型)；括号内给出了形参的类型和形参名，或只给出形参类型。这便于编译系统进行检错，以防止可能出现的错误。函数的嵌套调用3.8.5 局部变量和全局变量1.局部变量 局部变量也称为内部变量。局部变量是在函数内作定义说明的。其作用域仅限于函数内，离开该函数后再使用这种变量是非法的。2.全局变量 全局变量也称为外部变量，它是在函数外部定义的变量。它不属于哪一个函数，它属于一个源程序文件。其作用域是整个源程序。在函数中使用全局变量，一般应作全局变量说明。只有在函数内经过说明的全局变量才能使用。全局变量的说明符为extern。但在一个函数之前定义的全局变量，在该函数内使用可不再加以说明。3.9 指针3.9.1 指针的概念 在计算机中，所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个内存单元，不同的数据类型所占用的内存单元数不等，如整型量占2个单元，字符量占1个单元等，在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元，必须为每个内存单元编上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元，所以通常也把这个地址称为指针。内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。可以用一个通俗的例子来说明它们之间的关系。我们到银行去存取款时，银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存款单，找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里，帐号就是存单的指针，存款数是存单的内容。对于一个内存单元来说，单元的地址即为指针，其中存放的数据才是该单元的内容。在语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。严格地说，一个指针是一个地址，是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指针值，是变量。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆，我们中约定：“指针”是指地址，是常量，“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问内存单元。3.9.2 变量的指针和指向变量的指针变量变量的指针指针就是变量的地址地址。存放变量地址地址的变量是指针变指针变量量。即在语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指针变量的值就是某个变量的地址或称为某变量的指针。为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系，在程序中用“*”符号表示“指向”，例如，i_pointer