c语言程序设计10(上)

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1、 不为失败找理由、要为成 功找方法！1高级语言程序设计主讲教师：贾彩燕 计算机与信息技术学院 计算机科学与技术系 2第五章 C程序结构3本章讨论与C程序整体结构有关的问题。对正确理解C语言/正确书写C程序很重要。学习用C程 序设计时应了解的“深层问题”。1）基本数值类型的全面介绍2）函数与C程序结构，函数原型3）变量类，作用域与存在期4）预处理命令5）字位运算符（特殊问题，初步了解，需要时深入）4主要内容n数值类型n函数和标准库函数n函数定义和程序的函数分解nC程序结构与变量n预处理命令n定义常量n字位运算符n编程实例55.1 数值类型实数类型：float，double，long double

2、n实数类型外的算术类型都是整数类型。字符类型也看作整数 类型，可以作为整数参加运算。n每一基本整数类型都有带符号与无符号两种类型，用限定词 signed或unsigned说明。n无符号类型的值大于等于0。n同一基本类型的带符号/无符号类型用同样长度编码。nsigned可省略，如signed long简写为long。6字符类型：char，signed char，unsigned charn用一个字节表示，其中存字符编码。nASCII字符集里数字（字母）字符的编码连续 排列。nchar等同于signed char或unsigned char(不 同系统可能不同)。简单程序只用char，不需 要关心

3、有无符号。只有用char参加整数运算时 才需要考虑。n基本ASCII字符集的编码范围是0-127。7整数类型 基本：int，short int，long int总共六个： int unsigned int short unsigned short longunsigned longshort int简写为short，long int简写long， unsigned int简写为unsignedshort表示范围不大于int，long不小于int。无符号/有符号 类型位数相同。具体表示由C语言系统确定。基本类型是int，一般用计算机的字长表示。16位机器的C系统中，int通常用16位表示；32位

4、机器的C系统中，int通常用32位表示;8整数常量可用十进制 八进制(0开头）十六进制（0x或0X开头）长整型加后缀L或lshort无常量写法无符号数加后缀u或U123U，2987654LU，327LU，32014U无符号整数的算术运算按取模方式做（不会溢出），超出表示 范围时取模作为计算结果。例：若16位unsignd范围为065535。计算超范围时取模65536 。234U+65500U的计算结果是198U。9混合类型运算前把小类型转换到大类型的值。整数提升：小整数（short、char等）先转为int值再运算。若转换结果 超出int范围（unsigned short提升可能出问题），就提

5、升 为unsigned。基本类型相同时，认为无符号类型是比同样的有符号类型更大 的类型。例如做下面计算：2365U + 18764将先由18764（整型值）转换生成unsigned对应值，再用此新 值参与运算。10基本数据类型的选择C 语言提供多个浮点类型和整数类型，供编程者选择使用。n如无特殊需要，浮点数总用double，因其精度和范围能满足一 般要求（float精度过低，long double可能低效，一般不用）。n如无特殊需要，整数总用int。int是C语言里最基本的类型，能 得到硬件基本支持，其效率不会低于任何其他整数类型。有时 用long类型。n如无特殊需要，字符总采用char。n尽

6、量少用unsigned类型，除非服务于特殊目的。11主要内容n数值类型n函数和标准库函数n函数定义和程序的函数分解nC程序结构与变量n预处理命令n定义常量n字位运算符n编程实例12编写大程序时应特别注意函数分解。没有合理函数分解不可能完成复杂工作/多花时间/程序更难理解 /错误更难发现和纠正。开始就应强调好的编程习惯（包括函数分解）。函数的作用：把一段计算抽象出来，封装（包装）成独立实体 。这种封装程序段称为函数定义。定义后通过函数名就可以用简便方式要求执行该函数所封装的 计算。这种描述片段称为函数调用。5.2 函数和标准函数库问题复杂使程序变长。大程序难开发/难阅读理解/难修改；修 改时容易

7、破坏完整性，难保证不引进新错误。程序中常出现许多相同/类似片段。使程序更长，增加不同部分 间的联系，损害可修改性。13n基本C语言很小，ANSI C定义了标准库，其中提供最常用的与 平台无关的功能。n每个符合标准的C系统都提供了标准库，通常还提供一些扩充 库，以便使用特定硬件/特定系统的功能：pDOS 上的C系统提供与DOS有关的功能函数pWindows上的系统提供与 Windows有关的函数pUNIX系统上的系统提供与UNIX接口的函数扩充库不标准，使用扩充库的程序依赖于具体系统。库函数实现常用计算，可按规定方式调用，不必自己实现/不必关 心怎样实现。开发一次使所有用户受益。C语言的库函数1

8、4标准库功能包括输入输出、文件操作、存储管理，其他如数学函数、数据转换函数等。有关介绍散布在各章，后面有详细介绍。对具体C系统的扩充库可查阅系统联机帮助，或查阅有关手册 、 参考书籍。下面介绍两组常用标准函数。15字符分类（）isalpha(c) c是字母字符 isdigit(c) c是数字字符 isalnum(c) c是字母或数字字符 isspace(c) c是空格、制表符、换行符 isupper(c) c是大写字母 islower(c) c是小写字母 iscntrl(c) c是控制字符 isprint(c) c是可打印字符，包括空格 isgraph(c) c是可打印字符，不包括空格 isx

9、digit(c) c是十六进制数字字符 ispunct(c) c是标点符号 int tolower(int c)转为对应小写字母 int toupper(int c)转为对应大写字母是返回非零， 不是返回零16#include #include int main() int c, cd = 0, cu = 0, cl = 0;while (c = getchar() != EOF) if (isdigit(c) +cd;if (isupper(c) +cu;if (islower(c) +cl;printf (“digits: %dn“, cd);printf (“uppers: %dn“,

10、cu);printf (“lowers: %dn“, cl);return 0; 用标准库函数完成判断比自己写条件更合适。 17#include #include int main () int count = 0, c;while (c = getchar() != EOF)if (isspace(c) continue;+count;while (c = getchar() != EOFprintf(“Words: %dn“, count);return 0; 统计单词程序：18随机数生成函数p程序调试：用数据做运行试验，随机数据非常合适。p计算机模拟：模拟实际情况/过程，客观事物变化有随

11、机性。最常用的是除余定义：a0 = Aan = (B an-1 + C) mod DA,B,C,D为常数，0A。随机数生成函数：int rand(void)无参数，得到0和符号常量 RAND_MAX 间的随机整数。不同系统的RAND_MAX可能不同，至少为32767。函数srand用seed值设种子值： void srand(unsigned seed)默认初始种子值是1； rand根据当时种子值生成下一随机数并修改种子值。20n根据下面公式可以得到所需范围内的随机数：n = a + rand () % b n其中a为位移，是所需连续整数范围的第一个数，b 是比例因子，是所需连续整数范围的宽度

12、，则希望 产生1-6之间随机数的公式为：n = 1 + rand () % 6n希望产生01之间随机数的公式为：n = rand () %2伪随机数的产生 21例：编写一个投掷骰子的程序，模拟10次，输出每次投掷的点数。#include #include int main() int i;printf(“n”);for(i = 1 ; i #include void main() int i;printf(“n”);for(i = 1 ; i 例：编写一个投掷骰子的程序，模拟10次，输出每次投掷的点数23主要内容n数值类型n函数和标准库函数n函数定义和程序的函数分解nC程序结构与变量n预处理命

13、令n定义常量n字位运算符n编程实例245.3 函数定义和程序的函数分解一个C程序主要是一系列的函数定义。 函数定义形式：函数头部- 返回值类型 函数名 参数表 函数体库函数有限，编写复杂程序时需要自己定义函数。 函数头部：描述函数外部与函数内部的联系。应该总写返回类型, 无返回值用void说明。允许任意多个参数，无参函数用(void) （早期C语言对ANSI C的影响），定义无参函数时也可用()。25主函数mainnmain的返回值规定为int。这个返回值在程序结束时送给外 部，程序外部（如操作系统）可用这个值。n一般返回0表示程序正常结束，其他值表示出错nmain以外的函数只有被调用时才会执

14、行n不允许调用mainint main () /*一般写法*/. .return 0; 2627程序的函数分解什么样的程序片段应该定义为函数：重复出现的相同/相似计算片段，可设法抽取性定义为函数。长计算过程中有逻辑独立性的片段，即使出现一次也可定义 为函数，以分解复杂性。经验原则：可以定义为函数的内容，就应该定义为函数；一个函数一般不超过一页。往往存在很多可行的分解，寻找合理有效的分解是需要学习。28实例研究：字符图形 写程序打印下面这类字符图形最“简单”的方式：用一系列 putchar 调用打印星号和空格（数 清字符个数，就可以写出程序）。29方法二：程序里写一系列printf调用。例：in

15、t main () /* 打印菱形 */printf(“ * “);printf(“ * * “);printf(“ * * *);. . /* 下略 */ 不好！n若要修改图形大小或形式，程序需全部重写n如果需要画出新图形，已做工作对新工作毫无价值应考虑画这类图形的“基本动作”，定义为函数。30分析： 图形由以下部分组成 1）一段连续字符； 2）在两个特定位置的字符；字符图形未必用星号，可推广，引进一个字符参数void line(char c, int begin, int end)void points(char c, int fst, int snd) 可考虑定义两个函数，其头部分别为： void line(int begin, int end) void points(int fst, int snd) line从begin到end输出*，points在fst和snd输出*。 31如函数已经定义，画菱形程序段可写为：for (i = 10, j = 10; i 4; -i, +j)points(*, i, j);for (i+=2, j-=2; i0,转1；否则转22、根据x1 和x2求x(定义函数crossp）,求f(x) (定义函数f）;3、检查f(x)与f(x1 )和f(x2 )