第3章-程序的控制

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,第三章 程序的控制结构,3.1 选择结构,3.2 循环结构,3.3 编译预处理,问题提出:,计算分段函数：,y=,3-x x0,2/x x0,解题的步骤：,输入x,x0,是,y=3-x,y=2/x,否,输出y的值,C语言提供的选择结构有两种： if语句、switch语句。,3.1 选择结构,3.3.1 if 语句,if语句：对所给条件进行判定，根据判定结果决定是,否执行程序段。,语句形式：,if (表达式) 语句；,语句执行流程：,表达式,语句,真(非0),假(0),例3-1：,读程序，理解数值作为if 表达式,#include ,void main(), int i=10,m=3;,if(i!=0),printf(“i is not 0n”);,if(m),printf(“i is not 0n”);,程序运行结果：,i is not 0,i is not 0,例3-2：,读程序，理解”=”与”=”的作用及区别,#include ,void main(), int m=10;,if(m=100),printf(“m=%d”,m);,if(m=100),printf(“m is assigned %dn”,m);,程序运行结果：,m is assigned 100,if (表达式） 语句1；,else 语句2；,表达式,语句1,真(非0),假(0),语句2,3.3.1 if-else 语句,if-else 语句适合于解决双分支选择问题,语句形式：,语句执行流程：,例3-3：,输入一个整数，判断该整数的奇偶性,#,include ,void main(),int m;,printf(“input m:”);,scanf(“%d”,if(m%2=0),printf(“%d 是偶数n”,m);,else,printf(“%d 是奇数n”,m);,输入m,m%2=0,偶数,结束,真,假,奇数,例3-4：,读程序，理解浮点数的运算与比较,#,include ,void main(),float f;,f=1.0; f=f/13.0; f=f*13.0;,if( f=1.0),printf( “f is still 1.0n”);,else,printf( “f isnt still 1.0n”);,程序运行结果：,f isnt 1.0,注意：,有的if-else语句可以用,条件运算符（？ ：）,来实现,if（ab）,max=a,else,max=b;,max=(ab)?a：b;,例3-5：,输入一个英文字符，若为大写则改为小写，输出得到的字符。,#,include ,void main(), char zm;,scanf(“%c”,zm=(zm=A& zm=90),printf(“score is An”);,else if(s=80),printf(“score is Bn”);,程序运行结果：,84,B,else if(s=70),printf(“score is Cn”);,else if(s=60),printf(“score is Dn”);,else,printf(“score is en”);,例3.7：,计算分段函数,:,假,输入x,X0,真,X=0,y=1,y=0,y=-1,假,真,y=,-1 (x0),#include ,void main(), int,x,y;,scanf( %f ,if (x0） y=-1;,else if (x=0) y=0;,else y=1;,printf(x=%d,y=%dn,x,y);,语句形式：,switch （表达式）,case 常量1: 语句 1；,case 常量2: 语句2；,case 常量3: 语句3；,.,case 常量n: 语句n；,default : 语句n+1；,根据表达式的不同值，选择不同的程序分支，又称开关语句,。,数值型,或,字符型,常量表达式的值必须互不相同，否则执行时将出现矛盾，即同一个开关值，将对应多种执行方案。,千万不能接(；)号,3.1.4 switch 语句,语句执行流程：,指语句的最后一条是否为break,简单语句或复合语句,break,break,有,无,break,有,无,有,计算表达式,常量1,常量2,常量n,=,语句1,=,=,=,语句2,语句n,其它,=,语句n+1,无,值,case语句出,现的次序并,不影响执行,结果。,例3-8:,按照考试成绩等级打印出百分制分数段。,程序运行结果：,B,8089,#include ,void main(), char grade;,scanf( %c ,switch（grade）, case Aprintf（”90100n”）；break;,case B printf （”8089n”）； break;,case C printf （”7079n”）； break;,case D printf （”6069n”）； break;,case E printf （”059n”）； break;,defaultprintf (“errorn”);,switch 的嵌套:,switch语句允许嵌套，即switch本身可以作为另一个层switch语句的一部分,switch( i ), case 0:,switch ( j ), case 0:printf( “i= =j”);break;,case 1:printf(“ij”);,break;,case 1:,.,switch几个注意点,1、if语句能测试关系和逻辑表达式，而switch只能测试相等。,2、switch语句的每个case后面的常熟必须是整型或字符型，在使用字符常量时。自动转换成整数。,3、switch语句中每个case常熟必须不同。,在C语言中有三种循环结构：while，do-while,和for循环，利用 有关的运算符构造表达式，以,控制循环的执行。,3.2 循环结构,循环:,就是在给定的条件成立时反复执行某一程序段，被反复执行的程序段称为循环体。,3.2.1 while,语句,真(非零),表达式,循环体,假(零),1、while,语句的形式：,while (表达式）,循环体；,2 、 while 语句 常称为“当型”循环语句。,3、说明,：,先判断表达式，后执行语句。,表达式同if语句后的表达式一样，可以是任何类型的表达式。,循环体多于一句时，用一对 括起。,while循环结构常用于循环次数不固定，根据是否满足某个条件决定循环与否的情况。,例：分析下列程序段的循环次数,i=1;,while (i=100),putchar(*);,i+;,i=1;,while (i=100),putchar(*);,i+;,例3- 9：,用while编程实现1100的和。,#include void main() int i，sum;,i=1;,sum=0 ； while (i=1) m=m*n; n-; printf(“%d!=%dn”,temp,m); ,程序运行结果：,5,5!=120,注意,表达式在判断前，必须要有明确的值。,循环体中一般有改变条件表达式的语句。,while (表达式)后面没有分号。,3.2.2,do-,-while,语句,1、 do-while的形式：,do,循环体；, while (表达式）；,2、 do-while语句 常称为“直到型”循环语句。,真(非零),表达式,循环体,假(零),例3-10：,用do-while编程实现1100的和。,#include void main() int i， sum=0 ;,i=1; do, sum=sum+i; i+; while (i=100); printf(%dn，sum);,程序运行结果：,5050,例3-11：,用while语句 计算5!。,#include void main() int t=1,i=2;,do t=t*i; i+; while (i=5); printf(“5!=%dn”,t); ,程序运行结果：,5,5!=120,3、说明,：,do-while语句,先执行语句，后判断表达式。,第一次条件为真时，while,do-while等价；第一次条件为假时，二者不同。,void main(),int i,sum=0;,scanf(%d,do,sum += i;,i+;,while(i=10);,printf(%d,sum);,void main(),int i,sum=0;,scanf(%d,while(i=10),sum += i;,i+;,printf(%d,sum);,在if、while语句中，表达式后面都没有分号，而在do-while语句的表达式后面则必须加分号。,do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件 。,3.2.3 for语句,1、for的形式：,for (初始表达式1；条件表达式2；循环表达式3）,循环体 ;,表达式1：用于循环开始前为循环变量设置初始值。,表达式2：控制循环执行的条件，决定循环次数,表达式3：循环控制变量修改表达式。,循环体语句： 被重复执行的语句。,表达式3,计算表达式1,循环体,判断表达式2,零,非零,for的下一条语句,2、执行过程,例3- 13：,用for语句编程实现1100的和。,#include void main() int i，sum=0;,for(i=1;i=100;i+),sum=sum+i ；printf(“%dn”，sum);,程序运行结果：,5050,例3- 14：,用for语句编程计算19的平方。,#include void main() int i,j;,for(i=1,j=1;i10;i+,j+),printf(“%d*%d=%4dn”，i,j,i*j);,注意：,三个表达式都可以是逗号表达式。,三个表达式都是任选项，都可以省略，但要注意省略表达式后，分号间隔符不能省略。,（1）在进入累加前先给累加器赋初值（一般为0）；,（2）用循环语句实现累加；,for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律）,（3）循环体语句的设计。,累加器当前值=累加器原值+循环变量当前值 ;,典型例题分析,【例】 求累加和1+2+3+1000,基本方法:,属于,“累加器”,类型问题。,累加器赋初值,思考:,求偶数和,2+4+6+100,参考程序：,void main(), long int k,s;,s=0; for(k=1;k=1000;k+),s=s+k;,printf( s=%ld ,s);,累加,（1）给累乘器赋初值，一般为1；,（2）用循环语句实现累乘；,for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律）,（3）循环体设计。,累乘器当前值=累乘器原值*循环变量当前值；,例: 求累乘积。 如：123.100,基本方法:,属于,“累乘器”,类型问题。,累乘器赋初值,思考:,求n!=1,2,3,n,参考程序：,void main(), double s=1;,int k;,for(k=1;k=100;k+),s=s*k;,printf( s=%lf ,s);,累乘,整数连乘结果一定是整数，而本例中结果数值相当大，用long型都无法存放，因此将存放累乘结果的变量s定义为double型。,在循环体语句中又包含有另一个完整的循环结构的形式，称为循环的嵌套。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，则构成多重循环。,3.2.4 循环的嵌套,嵌套在循环体内的循环体称为内循环，外面的循环称为外循环。,while 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,下面几种都是合法的形式：,(1),while( ) (2) do (3) for(;), ,while( ) do for(;), , while( ); , while( );,(4),while( ) (5) for(;) (6) do, ,do while( ) for(;) ,while( ) , , while( ),循环语句之间的关系,for(.),.,for(.),.,.,内循环,外循环,for(.),.,for(.),.,并列循环,嵌套循环,真,真,外循环初始条件,内循环初始条件,内循环体,外循环条件,假,内循环条件,假,内循环循环条件,外循环循环条件,循环结束,二重循环嵌套结构执行流程,例3-15,编程输出如下形式的九九乘法表,1 2 3 4 5 6 7 8 9,1 2 3 4 5 6 7 8 9,2 4 6 81012141618,3 6 9121518212427,4 812162024283236,51015202530354045,61218243036424854,71421283542495663,81624324048566472,91827364554637281,#include ,void main(),int i,j;,for (i=1; i=9; i+),printf(“%4d”,i);,/*打印表头，第一行*/,printf (n);,for (i=1; i=36;i+),printf (%c,-);,printf (n);,for (i=1;i=9; i+),/*被乘数i从1变到9*/, for (j=1; j=9;j+),/*乘数j从1变到9*/,printf (“%4d”,i*j);,/*输出第i行j列的值i*j*/,printf (“n”);,/*换行，打印下一行*/,1.break语句,break语句和continue语句,(1) 语句形式:,break;,(2)作用:,结束break所在的 switch语句。,结束当前循环，跳出break所在的循环结构。,例3-16：,计算半径为1,28的圆面积，但当面积大于100时结束计算。,#include void main() int r;,float area;,;,for(r=1;r100),break;,printf(“%n”,area);,程序运行结果：,3.140000,12.560000,28.260000,50.240002,78.500000,例3-17：,break语句用法示例,#include void main() int i;,for(i=0;i=6;i+), printf(“%dn”,i);,if(i=5) break;,程序运行结果：,0,1,2,3,4,5,思考：为什么不输出6,（1）语句形式:,continue;,（2）语句作用:,结束,本次循环,。,2、continue 语句,（3）语句执行流程:,continue语句可以结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。,例3-18：,continue语句用法示例,#include void main() int i;,for(i=0;i=6;i+),if(i=5) continue;,printf(“%dn”,i);,程序运行结果：,0,1,2,3,4,5,6,例3-19：,输出150之间不能被3整除的数。,#include stdio.h,void main(),int n;,for(n=0;n=50;n+),if(n%3=0) continue;,printf(“ %d,n);,while(条件), 语句A;,break;,语句 B;,真,语句B,条件,语句A,break,假,结束循环,3、break语句与continue语句的区别,至此位置,while(条件), 语句A;,continue;,语句 B;,真,语句B,条件,语句A,continue,假,结束循环,至此位置,#include stdio.h,void main(),int a, b;,for(a=1,b=1; a=10) break;,if(b,%,3=1),b+=3; continue;,printf(,%,dn,a);,【例】 分析以下程序的运行结果。,3.3 编译预处理,作用：,对源程序编译之前做一些处理,生成扩展C源程序,种类,宏替换,#define,文件包含,#include,条件编译,#if-#else-#endif等,格式：,“#”开头,占单独书写行,语句尾不加分号,3.3.1 宏替换,不带参数宏定义,一般形式：,#define,宏名 宏体,功能:用指定标识符(宏名)代替字符序列(宏体),宏展开：预编译时,用宏体替换宏名-,不作语法检查,#include ,#,define PI 3.1415926,void main(),float l,s,r,v;,printf(input radius:);,scanf(%f,l=2.0*PI*r;,s=PI*r*r;,v=4.0/3*PI*r*r*r;,printf(l=%10.4fns=%10.4fnv=%10.4fn,l,s,v);,程序运行结果：,l= 25.1327,s= 50.2655,v= 150.7964,带参数宏定义,一般形式：,#define,宏名(参数表) 宏体,例 #define S,(r) PI*r*r,相当于定义了不带参宏S,代表字符串“(r) PI*r*r”,宏展开：,形参用实参换，其它字符保留,宏体及各形参外一般应加括号,（）,例 #define S(a,b) a*b,.,area = S(3,2);,宏展开： area = 3*2;,不能加空格,#include ,#define PI 3.1415926,#define S(r) PI*r*r,void main(),float a,Area;,scanf(“a=%f”,Area=S(a);,printf(Area=%fn,a,Area);,运行情况如下：,a=3.6,Area=40.715038,例3-21,用带参数宏实现圆面积的计算,赋值语句“area=S(a);,” 经,宏展开,后为：,area=3.1415926*；,(1)带参的宏只是进行简单的字符替换；而函数调用是先求出实,参值，然后代入形参。,(2)宏展开则是在编译前进行的，展开时并不分配内存单元，不,进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念；而函数调用是在,程序运行时处理的，为形参分配临时的内存单元。,(3) 宏不存在类型问题，宏名无类型， 其参数也无类型，只是,一个符号代表，展开时代入指定字符串即可。宏定义时，字符串,可以是任何类型的数据；而对函数中的实参和形参类型要求一致。,(4)宏可以设法得到多个结果，而调用函数只可得到一个返回值。,(5) 宏展开后源程序变长，而函数调用不会使源程序变长。,(6) 宏替换不占运行时间，只占编译时间。而函数调用则占运行,时间（分配单元、保留现场、值传递、返回）。,带参数的宏和第7章函数的区别：,#include ,#define PI 3.1415926,#define CIRCLE(R,L,S,V),L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3.0*PI*R*R*R,void main(), float r,l,s,v;,scanf(%f,CIRCLE(r,l,s,v);,s=PI*r*r;,v=3.0/4*PI*r*r*r; printf(r=%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2fn,r,l,s,v);,例3-22,返回多个结果的宏。,3.2.2 “文件包含”处理,功能：,一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来,一般形式：,#include,“,文件名”,或,#include,#include,“file2.c”,file1.c,file2.c,file1.c,file2.c,A,B,A,处理过程：,预编译时,用被包含文件的内容,取代,该预处理命令，再对“包含”后的文件作一个源文件编译,直接按标准目录搜索,“ ”,先在,当前目录,搜索，再搜索标准目录,可指定路径,例3-22,文件包含示例程序,(1)将格式宏做成头文件format.h,#include ,#define PR printf,#define NL n,#define R %d,#define R1 D NL,#define R2 D D NL,#define R3 D D D NL,#define S %s,(2)主文件file1.c,#include ,include format.h,void main(), int a,b,c;,char str=“china;,a=1;b=2;c=3;,PR(R1,a);,PR(R2,a,b);,PR(R3,a,b,c);,PR(S,str);,程序运行结果：,12,123,china,