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1、Chap 2 用用C语言编写程序语言编写程序 2.1 在屏幕上显示在屏幕上显示 Hello World!2.2 求华氏温度求华氏温度 100F 对应的摄氏温度对应的摄氏温度2.3 计算分段函数计算分段函数2.4 输出华氏输出华氏摄氏温度转换表摄氏温度转换表2.5 生成乘方表与阶乘表生成乘方表与阶乘表 12.1 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World! 例例2-1 在屏幕上显示一个短句在屏幕上显示一个短句:Hello World!22.1 在屏幕上显示在屏幕上显示Hello World!/* 显示显示 Hello World! */# include int main(void) pri
2、ntf(“Hello World! n”); return 0;1.任何程序都有主函数任何程序都有主函数2.程序由若干语句组成程序由若干语句组成3.语句由；结束语句由；结束注释文本注释文本 主函数主函数输出函数输出函数n 换行符换行符; 语句结束符语句结束符编译预处理命令编译预处理命令32.1 在屏幕上显示一些信息在屏幕上显示一些信息例例2-2 在屏幕上显示在屏幕上显示:Programming is fun!And Programming in C is even more fun!4# include int main(void) printf(Programming is fun! n);
3、 printf(And Programming in C is even more fun! n); return 0; 注意注意 return 语句语句n携带执行结果携带执行结果n提前结束任务提前结束任务2.2 求华氏温度求华氏温度 100F 对应的对应的摄氏温度摄氏温度 摄氏温度摄氏温度 C=(5/9)(F-32)52.2.1 程序解析程序解析: C=(5/9)(F-32)#include int main(void) int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf(fahr = %d, celsiu
4、s = %dn, fahr, celsius); return 0;6n数据类型数据类型常量：常量：5 和和 9是整型常量（整数）是整型常量（整数）变量：在定义时指定变量：在定义时指定n数据数据常量：在程序运行过程中，常量：在程序运行过程中， 其值不能改变其值不能改变 变量：在程序运行过程中变量：在程序运行过程中 其值可以改变其值可以改变 变量的定义变量的定义变量定义的一般形式：变量定义的一般形式：类型名类型名 变量名表；变量名表；例如：例如：int celsius, fahr; 定义整型变量定义整型变量float x; 定义单精度浮点型变量定义单精度浮点型变量double area, len
5、gth; 定义双精度浮点型变量定义双精度浮点型变量double型数据比型数据比float精度高，取值范围大精度高，取值范围大 7变量名字要合适变量名字要合适变量的定义变量的定义n定义变量时要指定变量名和数据类型定义变量时要指定变量名和数据类型类型名类型名 变量名表；变量名表；int celsius, fahr; float x;double area, length;n变量名代表内存中的一个存储单元变量名代表内存中的一个存储单元存放该变量的值存放该变量的值n该存储单元的大小由变量的数据类型决定该存储单元的大小由变量的数据类型决定8变量的定义与使用变量的定义与使用#include int mai
6、n(void) int celsius, fahr; fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius); return 0;一个变量名只能定义一次一个变量名只能定义一次变量一般都定义在函数的开始变量一般都定义在函数的开始应该先赋值，后引用应该先赋值，后引用9变量必须先定义，后使用。变量必须先定义，后使用。2.2.3 算术运算和赋值运算算术运算和赋值运算fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 1、算术运算、算术运算双目算
7、术运算符：双目算术运算符：+ - * / %算术表达式：用算术表达式：用算术运算符算术运算符将将运算对象运算对象连接起连接起来的符合来的符合C语言语法规则的式子语言语法规则的式子 数学式：数学式：(5/9)(F-32) C表达式：表达式：5 * (fahr - 32) / 9 数学式：数学式：s(s-a)(s-b)(s-c) C表达式：表达式：s*(s-a)*(s-b)*(s-c)10算术运算算术运算注意注意n/ 整数除整数，得整数整数除整数，得整数如：如：1/2 0，9/4 2 ？5 * (fahr - 32) / 9 和和 5 / 9 * (fahr - 32) 等价吗等价吗n% 针对整型
8、数据针对整型数据如：如： 565，941，10040n双目运算符两侧操作数的类型要相同双目运算符两侧操作数的类型要相同11赋值运算赋值运算n赋值运算符赋值运算符 =n赋值表达式：用赋值表达式：用 = 将一个将一个变量变量和一个和一个表达表达式式连接起来的式子连接起来的式子 变量变量 表达式表达式例如：例如：fahr = 100; celsius = 5 * (fahr - 32) / 9; 计算赋值运算符右侧计算赋值运算符右侧表达式表达式的值的值将赋值运算符右侧将赋值运算符右侧表达式表达式的值赋给左侧的的值赋给左侧的变量变量的左边必须是一个变量的左边必须是一个变量122.2.4 格式化输出函数
9、格式化输出函数printf数据输出：格式化输出函数数据输出：格式化输出函数 printf #include printf(Hello World! n);printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);printf(格式控制字符串格式控制字符串, 输出参数输出参数1, , 输出参数输出参数n);用双引号括起来，表示输出的格式要输出的数据13printf格式控制字符串格式控制字符串printf(Hello World! n); printf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);printf(Hin, f
10、ahr);格式控制字符串格式控制字符串：普通字符：原样输出普通字符：原样输出格式控制说明格式控制说明:按指定的格式输出数据按指定的格式输出数据,%与数据类型有关与数据类型有关nint型型 ：%dnfloat double型：型：%fprintf(fahr = %d, celsius = %dn, fahr, celsius);输出输出: :fahr =100, celsius = 37142.3 计算分段函数计算分段函数 2.3.1 程序解析程序解析2.3.2 关系运算关系运算2.3.3 if-else语句语句2.3.4 格式化输入函数格式化输入函数scanf2.3.5 常用数学库函数常用数学
11、库函数152.3.1 程序解析程序解析例例2-4 分段计算水费分段计算水费要解决的问题：要解决的问题：输入输入计算分段函数计算分段函数输出，并保留输出，并保留2位小数位小数 求求ex415( )32.510.515xxyf xxx162.3.1 程序解析求分段函数程序解析求分段函数 #include int main(void) double x, y; printf(Enter x (x=0):n); /* 输入提示输入提示 */ scanf(%lf, &x); /* 调用调用scanf函数输入数据函数输入数据 */ if(x =0):9.5f(9.500000)=12.67Enter x
12、(x=0):15f(15.000000)=20.00Enter x (x=0):21.3f(21.300000)=42.75172.3.2 关系运算关系运算x = 15比较比较 x 和和 15 的大小的大小比较的结果：真比较的结果：真 假假当当 x 取值取值9.5时，时， x = 15的结果是：？的结果是：？当当 x 取值取值21.3时，时， x = 15的结果是：？的结果是：？ 关系运算关系运算 比较运算，比较两个操作数比较运算，比较两个操作数n关系运算符关系运算符x y x y x = y x != yn关系表达式：用关系表达式：用关系运算符关系运算符将将2个个表达式表达式连接起来的连接起
13、来的式子。式子。如：如：x = 1区分区分= 和和=18运用关系表达式运用关系表达式表示比较的数学式表示比较的数学式 C关系表达式关系表达式 x10 x=10 x10 x!=10 x =10 x=10用关系表达式描述条件用关系表达式描述条件判断判断 x 是否为负数是否为负数 x 0判断判断 x 是否是否不不为零为零 x != 0192.3.3 if - else语句语句if (表达式表达式) 语句语句1else 语句语句2if(x = 15) y = 4 * x / 3; else y = 2.5 * x - 10.5;语句语句1表达式表达式语句语句2真真假假20计算二分段函数计算二分段函数
14、if (表达式表达式) 语句语句1else 语句语句2if(x != 0) y = 1/x;else y = 0;10( )00 xf xxx21源程序源程序#include int main(void) double x, y; printf(Enter x:n); scanf(%lf, &x); if(x != 0) y = 1/x; else y = 0; printf(f(%.2f) = %.1fn, x, y); return 0;22input x:2.5f(2.50)=0.4input x:0f(0.00)=0.0软件测试的基本思想软件测试的基本思想 软件测试软件测试精心设计一批
15、精心设计一批测试用例测试用例 输入数据，预期输出结果输入数据，预期输出结果 ，然后分，然后分别用这些测试用例运行程序，看程序的实际运行结果与预别用这些测试用例运行程序，看程序的实际运行结果与预期输出结果是否一致。期输出结果是否一致。input x:2.5f(2.50)=0.4input x:0f(0.00)=0.0if(x != 0) y = 1/x;else y = 0;if(x =0):9.5f(9.500000)=12.67Enter x (x=0):15f(15.000000)=20.00Enter x (x=0):21.3f(21.300000)=42.75232.3.4 格式化输入
16、函数格式化输入函数scanf数据输入：格式化输入函数数据输入：格式化输入函数 scanf #include scanf(%lf, &x);scanf(格式控制字符串格式控制字符串, 输入参数输入参数1, , 输入参数输入参数n);用双引号括起来，表示输入的格式用双引号括起来，表示输入的格式变量地址变量地址24scanf格式控制字符串格式控制字符串格式控制字符串格式控制字符串：格式控制说明格式控制说明: 按指定的格式输入数据按指定的格式输入数据, %与数据类型有关与数据类型有关nint型型 ：%dnfloat型：型：%fndouble型：型：%lf普通字符：原样输入普通字符：原样输入例如：例如：
17、scanf(%lf, &x);输入输入: : 9.5scanf(x=%lf, &x);输入输入: x=9.5尽量不要出现普通字符尽量不要出现普通字符252.3.5 常用数学库函数常用数学库函数n库函数库函数C语言处理系统提供事先编好的函数，供用户在语言处理系统提供事先编好的函数，供用户在编程时调用。编程时调用。scanf(), printf(), exp()在相应的系统文件（头文件）中定义一些必需的在相应的系统文件（头文件）中定义一些必需的信息。信息。n#include命令命令用户调用库函数时，将相应的头文件包含到源程用户调用库函数时，将相应的头文件包含到源程序中。序中。例如例如调用调用sca
18、nf, printf，需要需要 #include 调用调用sqrt，需要需要 #include 26常用数学库函数常用数学库函数n平方根函数平方根函数 sqrt(x) n绝对值函数绝对值函数 fabs(x)fabs(-3.56) 的值为的值为3.56n幂函数幂函数 pow(x, n) ：xnpow(1.1, 2) 的值为的值为1.21（即（即1.12）n指数函数指数函数 exp(x)：exexp(2.3) 的值为的值为e2.3n以以e为底的对数函数为底的对数函数 log(x)：ln xlog(123.45) 的值为的值为4.815836n以以10为底的对数函数为底的对数函数 log10(x)：
19、log10 xlog10(123.45) 的值为的值为2.091491。 27例例2-5 计算存款的本息计算存款的本息输入存款金额输入存款金额 money、存期存期 year 和年利率和年利率 rate，根据公式计算存款到期时的本息合计根据公式计算存款到期时的本息合计sum（税前），输出时保留税前），输出时保留2位小数。位小数。sum = money ( 1 + rate)yearsum = money * pow(1 + rate), year)28例例2-5 程序程序# include # include int main(void) int money, year; double rat
20、e, sum; printf(“Enter money:); scanf(%d, &money); printf(“Enter year: ); scanf(%d, &year); printf(“Enter rate:); scanf(%lf, &rate); sum = money * pow(1 + rate), year); printf(sum = %.2f, sum); return 0;Enter money: 1000Enter year: 3Enter rate: 0.025sum = 1076.8929调用调用scanf函数输入多个数据函数输入多个数据scanf(%d%d%
21、lf, &money, &year, &rate); 输入：输入：1000 3 0.025nscanf需要多个输入参数和多个格式控制说明需要多个输入参数和多个格式控制说明输入参数的类型、个数和位置要与格式控制说明一一输入参数的类型、个数和位置要与格式控制说明一一对应对应 ? scanf(%d%lf%d , &money, &year, &rate);n程序运行时，输入的多个数据之间必须有间隔。程序运行时，输入的多个数据之间必须有间隔。输入参数、格式控制说明、输入数据输入参数、格式控制说明、输入数据302.4 输出华氏摄氏温度转换表输出华氏摄氏温度转换表2.4.1 程序解析程序解析2.4.2 f
22、or语句语句2.4.3 指定次数的循环程序设计指定次数的循环程序设计312.4.1 程序解析程序解析例例2-6输入输入2个整数个整数lower和和 upper，输出一张，输出一张华氏摄氏温度转换表，华氏温度的取值范华氏摄氏温度转换表，华氏温度的取值范围是围是lower, upper，每次增加，每次增加1F。 fahr celsius 30 -1.1 31 -0.6 32 0.0 33 0.6 34 1.1 35 1.7322.4.1 程序解析程序解析-温度转换表温度转换表教材第教材第28页源程序页源程序for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsi
23、us = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); Enter lower: 30Enter upper: 35fahr celsius 30 -1.1 31 -0.6 32 0.0 33 0.6 34 1.1 35 1.733for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); 34forfor( (表达式表达式1 1；表达式表达式2 2；表达式
24、表达式3 3) ) 循环体语句循环体语句实现实现C语句的重复执行语句的重复执行2.4.2 for语句循环语句语句循环语句3个表达式、循环体语句个表达式、循环体语句！书写顺序和执行顺序不同书写顺序和执行顺序不同！表达式表达式1只执行一次只执行一次35for (fahr = lower; fahr = upper; fahr +) celsius = (5.0 / 9.0) * (fahr - 32.0); printf(%d %6.1fn, fahr, celsius); 表达式表达式1：给循环变量赋初值，给循环变量赋初值，指定循环的起点。指定循环的起点。fahr = lower 表达式表达式2
25、：给出循环的条件，决定循环的继续或结束。给出循环的条件，决定循环的继续或结束。fahr = upper 表达式表达式3：设置循环的步长，改变循环变量的值，从而设置循环的步长，改变循环变量的值，从而可改变表达式可改变表达式2的真假性。的真假性。fahr+ 语句：语句：被反复执行的语句，一条语句。被反复执行的语句，一条语句。 for语句的说明语句的说明36求求 1+2+100抽取具有共性的算式：抽取具有共性的算式：sum = sum + i sum初值为初值为0，该算式重复，该算式重复100次，次，i从从1变到变到100设设i为循环变量，则：为循环变量，则：指定循环起点的表达式指定循环起点的表达式
26、1：i = 1给出循环条件的表达式给出循环条件的表达式2：i = 100设置循环步长的表达式设置循环步长的表达式3：i+循环体语句：循环体语句：sum = sum + i;for(i=1; i=100; i+)sum =sum+i;2.4.3 指定次数的循环程序设计指定次数的循环程序设计37/* 计算计算1 + 2 + 3 + + 100 */#include int main(void) int i, sum; sum = 0; /* 置累加和置累加和sum的初值为的初值为0 */ for ( i = 1; i = 100; i+ ) /* 循环重复循环重复100次次 */ sum = su
27、m + i; /* 反复累加反复累加 */ printf( “sum = %dn”, sum); /* 输出累加和输出累加和 */ return 0;源程序求源程序求 1+2+10038一般包含四个部分：一般包含四个部分：n初始化：指定循环起点初始化：指定循环起点给循环变量赋初值，如给循环变量赋初值，如i = 1;进入循环之前，设置相关变量的初值，如进入循环之前，设置相关变量的初值，如sum = 0。n条件控制：条件控制：只要只要i 100，循环结束。，循环结束。指定次数的循环程序设计指定次数的循环程序设计39#include int main(void) int i, sum; printf
28、(“Enter n: ); scanf(%d, &n); sum = 0; for ( i = 1; i = n; i+ ) sum = sum + i; printf( “sum = %dn”, sum); return 0;例例2-7 求求 1+2+3+n 40sum = 0 ; for ( i = 1; i = n; i+ ) item = 1.0 / (2 * i - 1); /* 计算第计算第i项的值项的值 */ sum = sum + item ; /* 累加第累加第i项的值项的值 */ 求前求前n项之和项之和: 1+1/3+1/5+ 41double item, sum;例例2-
29、8 求求 1-1/3+1/5- 的前的前n项和项和42sum = 0 ;flag = 1; for ( i = 1; i = n; i+ ) item = 1.0 / (2 * i - 1); /* 计算第计算第i项的值项的值 */ sum = sum + flag* item ; /* 累加第累加第i项的值项的值 */ flag = - flag; /* 改变符号改变符号 */ int i, product;product = 1;for (i = 1; i = n ; i+) product = product * i;例例2-9 求求n! = 1*2*n43#include int ma
30、in(void) int i, n; double product; printf(input n: n); scanf (%d, &n) ; product=1; /* 置阶乘置阶乘product的初值为的初值为1 */ for ( i = 1; i = n; i+ ) /* 循环重复循环重复n次，计算次，计算n! */ product = product * i ; printf ( product = %.0fn, product ); return 0;例例2-9 源程序源程序44#include int main(void) int i, n; double x, power ; p
31、rintf(“Enter x, n: n); scanf (%lf%d, &x, &n) ; power = 1; /* 置置power的初值为的初值为1 */ for ( i = 1; i = n; i+ ) /* 循环重复循环重复n次，计算次，计算x的的n次幂次幂 */ power = power * x; printf( %0.fn, power);求求 xn 452.5 生成乘方表和阶乘表生成乘方表和阶乘表2.5.1 程序解析程序解析2.5.2 结构化程序设计思想结构化程序设计思想462.5.1 程序解析程序解析例例2-10（1）输入一个正整数输入一个正整数n，生成一张，生成一张2的乘
32、方表，输出的乘方表，输出20到到2n的值，可以调用幂函数计算的值，可以调用幂函数计算2的乘方。的乘方。for (i = 0; i = n ; i+) power = pow(2, i); /*调用幂函数调用幂函数pow(2,i)计算计算2的的i次方次方*/ 输出输出power的值的值;47源程序生成乘方表源程序生成乘方表#include #include int main(void) int i, n; double power; printf(Enter n:); scanf(%d, &n); for (i = 0; i = n ; i+) power = pow(2, i); /* 调用幂
33、函数调用幂函数pow(2,i)计算计算2的的i次方次方 */ printf(pow(2,%d)= %.0fn, i, power); return 0;Enter n: 4pow(2,0)= 1pow(2,1)= 2pow(2,2)= 4pow(2,3)= 8pow(2,4)= 16 48例例2-10（2）生成阶乘表）生成阶乘表输入一个正整数输入一个正整数n，生成一张阶乘表，输出，生成一张阶乘表，输出0！到到n！的值。要求定义和调用函数！的值。要求定义和调用函数fact(n)计计算算n!，函数类型是，函数类型是double。 for (i = 0; i = n ; i+) product =
34、fact(i); /* 调用自定义函数调用自定义函数fact(i)计算计算i! */ 输出输出product的值的值;49double fact(int n) /* 函数首部函数首部 */ int i; double product; product = 1; for (i = 1; i = n; i+) product = product * i; return product; /* 将结果回送主函数将结果回送主函数 */2.5.2 结构化程序设计思想结构化程序设计思想n结构化程序设计结构化程序设计(Structured Programming)程序设计技术程序设计技术C语言是结构化程序设
35、计语言语言是结构化程序设计语言n强调程序设计的风格和程序结构的规范化，提强调程序设计的风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构，其基本思路是将一个复杂问题倡清晰的结构，其基本思路是将一个复杂问题的求解过程划分为若干阶段，每个阶段要处理的求解过程划分为若干阶段，每个阶段要处理的问题都容易被理解和处理。的问题都容易被理解和处理。按自顶向下的方法对问题进行分析、模块化设计和结按自顶向下的方法对问题进行分析、模块化设计和结构化编码等构化编码等3个步骤。个步骤。50自顶向下的分析方法自顶向下的分析方法n把大的复杂的问题分解成小问题后再解决把大的复杂的问题分解成小问题后再解决n面对一个复杂的问题，首先进行上
36、层（整体）面对一个复杂的问题，首先进行上层（整体）的分析，按组织或功能将问题分解成子问题，的分析，按组织或功能将问题分解成子问题，如果子问题仍然十分复杂，再做进一步分解，如果子问题仍然十分复杂，再做进一步分解，直到处理对象相对简单，容易处理为止。直到处理对象相对简单，容易处理为止。n当所有的子问题都得到了解决，整个问题也就当所有的子问题都得到了解决，整个问题也就解决了。解决了。n每一次分解都是对上一层的问题进行细化和逐每一次分解都是对上一层的问题进行细化和逐步求精，最终形成一种类似树形的层次结构，步求精，最终形成一种类似树形的层次结构，来描述分析的结果。来描述分析的结果。51学生成绩统计程序学
37、生成绩统计程序成绩输入成绩输入数据计算数据计算数据查找数据查找输出成绩输出成绩计算学生平均分计算学生平均分计算课程平均分计算课程平均分学生成绩统计程序的层次结构图学生成绩统计程序的层次结构图 52模块化设计模块化设计n将模块组织成良好的层次系统，顶层模块调用将模块组织成良好的层次系统，顶层模块调用其下层模块以实现程序的完整功能，每个下层其下层模块以实现程序的完整功能，每个下层模块再调用更下层的模块，从而完成程序的一模块再调用更下层的模块，从而完成程序的一个子功能，最下层的模块完成最具体的功能。个子功能，最下层的模块完成最具体的功能。n遵循模块独立性的原则，即模块之间的联系应遵循模块独立性的原则
38、，即模块之间的联系应尽量简单。尽量简单。一个模块只完成一个指定的功能。一个模块只完成一个指定的功能。模块之间只通过参数进行调用。模块之间只通过参数进行调用。一个模块只有一个入口和一个出口。一个模块只有一个入口和一个出口。模块内慎用全局变量。模块内慎用全局变量。53结构化编码结构化编码 选用顺序、选择和循环三种控制结构，使程序选用顺序、选择和循环三种控制结构，使程序具有良好的风格。具有良好的风格。对变量、函数、常量等命名时，要对变量、函数、常量等命名时，要见名知意见名知意，有，有助于对变量含义或函数功能的理解。助于对变量含义或函数功能的理解。在程序中增加在程序中增加必要的注释必要的注释，增加程序的可读性。，增加程序的可读性。程序要清晰易懂，语句构造要简单直接，一行写程序要清晰易懂，语句构造要简单直接，一行写一条语句，采用一条语句，采用缩进格式缩进格式。程序有程序有良好的交互性良好的交互性，输入有提示，输出有说明，输入有提示，输出有说明，并尽量采用统一整齐的格式。并尽量采用统一整齐的格式。54本章要点本章要点n输入输出函数输入输出函数printf, scanfn变量定义、使用、赋值变量定义、使用、赋值n算术运算算术运算n怎样使用怎样使用 if 语句语句n怎样使用怎样使用 for 语句语句n了解结构化程序设计思想了解结构化程序设计思想55