C程序设计 第二版 教学课件 ppt 作者 荣政_ 第4章

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1、第四章 分支结构的C程序设计,4.1 分支结构中的表达式 4.2 if语句 4.3 switch语句 4.4 程序设计举例 习题,4.1 分支结构中的表达式 在其他高级语言中，分支结构中的表达式仅指关系表达式和逻辑表达式，比较简单。C语言中要复杂得多，可以是任何有效的表达式，如算术表达式、赋值表达式、字符表达式、 条件表达式，还可以是任意类型的数据，如整型、实型、字符型、指针类型等。,4.1.1 C语言中的逻辑值 C语言中没有专门定义逻辑类型的变量、常量和输入、输出格式。但对逻辑值作了更宽的规定：表达式的值非0，则表示逻辑真；表达式的值为0，则表示逻辑假。 这就是说，不管什么类型的表达式，只要

2、值不是0就表示真，如1、2、0.5、a，都表示真。值只有是0、0(字符0的ASCII值为0)才表示假。 对逻辑真、假值的这种策略，使得所有类型的表达式都能在分支语句中作条件使用， 允许我们编制效率极高的程序。,4.1.2 关系表达式 1. 关系表达式的概念 所谓关系表达式是指，用关系运算符将两个表达式连接起来，进行关系运算的式子。 例如，下面的关系表达式都是合法的： ab，a+bc-d，(a=3)=b，(ab)= = (bc),2. 关系表达式的运算结果逻辑值（非“真”即“假”） C语言用整数“1”表示“逻辑真”，用整数“0”表示“逻辑假”。所以，关系表达式的值，还可以参与其它种类的运算，例如

3、算术运算、逻辑运算等。 例如，假设num1=3，num2=4，num3=5，则： (1) num1num2的值为0。 (2) (num1num2)!=num3的值为1。 (3) num1num2num3的值为1。 (4) (num1num2)+num3的值为6，因为num1num2的值为1，1+5=6。,4.1.3 逻辑表达式 1. 逻辑表达式的概念 关系表达式只能描述单一条件，例如“x=0”。如果需要描述“x=0”、同时“x=0) & (x10)就是一个判断数x是否大于等于0且小于10的逻辑表达式。,2. 逻辑表达式的运算结果 逻辑表达式的值也是一个逻辑值（非“真”即“假”）。 例如： (a

4、b) & (xy) 等效于 ab & xy (a=b) | (x=y) 等效于 a=b | x=y (!a) | (ab) 等效于 !a | ab,要根据优先级处理数值运算、关系运算和逻辑运算，想提高某运算的级别或增加运算关系的清晰性，可以加括号。逻辑表达式求解，在值已能确定的情况下不一定求到最后。如： (1) 表达式a & b & c： 当a=0时，表达式的值为0，不必计算判断b、c； 当a=1、b=0时，表达式的值为0，不必计算判断c； 只有a=1、b=1，才判断c。 (2) 表达式a | b | c: 当a=1（非0）时， 表达式的值为1，不必计算判断b、c； 当a=0时，才判断b，如b

5、=1，则表达式的值为1，不必计算判断c； 只有a=0、b=0，才判断c。,熟练掌握关系运算符和逻辑运算符，可以用逻辑表达式表示一个复杂的条件。例如，判断某年y是否为闰年。y满足二者之一为闰年：（1）y能被4整除，但不能被100整除；（2）y能被400整除。两个条件为或（|）的关系，条件（1）内的两个条件为与（&）的关系。判断整除用求余运算%，余数为0，则能整除。表达式可写成： （ y%4 =0 & y%100 != 0 ）| y%400 = 0 判断非闰年，则将上述整个条件取反即可： ！（ y%4 =0 & y%100 != 0 ）| y%400 = 0 ）,4.1.4 其它形式的表达式 C语

6、言分支的表达式比较复杂，因为它可以是任何有效的表达式。常用的还有： 1. 算术表达式 如if(a * b 3 * c) ，以算术表达式“a*b-3*c”的值是否为真决定程序流向，而不必写成逻辑表达式“a*b-3*c=1”的形式。 if(a) 、if(3) 、if(0) 使用的都是算术表达式。如果写成if(a=1) 或if(a=0) ，则用的是逻辑表达式，是有冗余且潜在低效的，不是好风格。,2. 赋值表达式 用赋值表达式作表达式，清晰度不高，最容易使人“上当受骗”。 例如：“int a=3， b=5； if(a=b)”，请问条件是否成立? 有人说不成立，因为35。错了！ 这里“a=b”是赋值表达

7、式，而不是“a = b”，a为5。表达式取a的值，为真。 再如：“int a=3， b=0； if(a=b)”，请问条件是否成立？有人说不成立，因为30。说条件不成立, 是正确的，但理由是“a=b”是赋值表达式，赋值后a为0，表达式取a的值，故为假。,3. 字符表达式 如定义“char c=3;”，则if(c)、if(B)使用的都是字符表达式，其值同样是0为假，非0为真。 还有其它形式的表达式，如逗号表达式等，其逻辑值的取法与上述相同。,4.2 if 语 句 分支结构(又称选择结构)最常用的语句是if语句，它是用来判定所给定的条件是否满足，根据判定的结果(真或假)决定执行给出的两种操作之一。i

8、f语句有三种形式，下面我们分别介绍。 4.2.1 if语句的简单形式 if语句的简单形式如下： if(表达式)语句 其中表达式不限于逻辑表达式或关系表达式，可以是各种表达式，如算术表达式等。当表达式的值为非零时为“真”，当表达式的值为零时为“假”。 if语句的执行过程如图4.1所示。,图 4.1 if语句执行过程,当表达式的值为真时，执行后面的语句，接着执行下一语句； 当表达式的值为假时，就直接执行下一语句。 if语句中的“语句”从语法上讲必须也只能是一条语句，它可以是第三章中介绍过的各种语句。很多情况下它不止一句，当超过一句时，必须用花括号括起来，构成一个复合语句。,例 4.1 打印出不及格

9、的成绩。 程序： #include void main() float score； scanf(“%f“，&score)； if (score60.0) printf(“score=%5.1fn“，score)； 运行： 68 (输入，不满足条件，无输出) 再次运行： 50 (输入) score= 50.0(输出) if结构中也可以采用复合语句。,例 4.2 输入一个数，求平方根。 程序： #include #include #include void main() float x，y; scanf(“%f“， ,运行： 15 (输入) x=15.000000，y=3.872983 (输出)

10、 再次运行： 10 (输入) x0，error (输出),4.2.2 ifelse结构 1. ifelse结构的形式 ifelse结构是if语句的基本形式，形式如下： if(表达式) 语句1 else 语句2 其执行过程如图4.2所示。,图 4.2 ifelse语句执行过程,当表达式的结果为真(非零)时，执行语句1，执行完后跳到下一语句； 当表达式的结果为假(零)时，执行语句2，执行完后顺序执行下一语句。此属二中选一的情况，必选其一，只选其一。 其中语句1和语句2可以是单个语句，也可以是复合语句(即用花括号括起来的一组语句)。复合语句中又可以含有if语句，这就是后面要讲的if嵌套。子句else

11、是任选的，当没有else子句时，就变成第一种形式了。在书写格式上语句1、elsc、语句2都可以另起一行，但仍看做是在同一个if语句内。,例 4.3 打印成绩60分为“Pass”，否则为“Fail”。 解 我们可以使用两种方法编程。 方法一：用两个简单的if语句实现。 #inchde void main() float score； scanf(“%f“，&score)； if(score=60.0) printf(“score=%5.1f-Passn“，score)； ,运行： 50 score= 50.0-Fail 再次运行： 80 score= 80.0-Pass 在第二个if语句中，if

12、(score=60.0)是不能缺少的，否则不管score是否小于60，都将打印出第二行的结果。,方法二：用ifelse语句实现。 #include void main() float score； scanf(“%f“，&score)； if(score60.0) printf(“score=%5.1f-Failn“，score)； else printf(“score=%5.1f-Passn“，score)； ,运行： 50 score= 50.0-Fail 再次运行： 80 score= 80.0-Pass 从例4.3中可看出，ifelse结构较两个if语句简单、清晰，也不易出错。 上例i

13、f语句和else语句后都有一个分号，该分号是C语言语句语法所要求的。if语句后的分号并不是表示if结构已结束，而是其后的printf语句要求的分号； else语句后的分号也是其后的printf语句要求的，同时表示此if语句到此结束，而不必连用两个分号来表示ifelse结构的结束。,2. 条件运算符的使用 当ifelse结构中的语句是表达式语句时，就可以使用条件运算符“? ：”，即下列ifelse语句： if(表达式1) 表达式2； else 表达式3； 用条件运算符写成通用形式即为: 表达式1? 表达式2：表达式3,说明： (1) 条件运算符的执行顺序：先解表达式1，若为非0(真)，则求解表达

14、式2，此时表达式2的值就作为整个条件表达式的值。若表达式1的值为0(假)，则求解表达式3，此时表达式3的值就作为整个条件表达式的值。 max=(ab)? a:b 执行结果就是将条件表达式的值赋给max。也就是将a和b两者中大者赋给max。 (2) 条件运算符优先于赋值运算符，因此上面赋值表达式的求解过程是先求解条件表达式，再将它的值赋给max。 条件运算符的优先级比关系运算符和算术运算符都低。因此， max=(ab)? a:b 等效于 max=ab? a:b ab? a:b+1等效于 ab? a:(b+1),(3) 条件运算符的结合方向为“自右向左”。如果有以下条件表达式： ab? a:cd?

15、c:d 相当于 ab?a:(cd?c:d) 如果a=1，b=2，c=3，d=4，则条件表达式的值为4。 由于函数调用也返回一个值，因此表达式2，3也可出现函数的调用。如以下形式： 表达式? 函数调用1： 函数调用2,例 4.4 输入x的值，当x0时调用sqrt(x)，否则调用fabs(x)。 程序： #include #include void main() float x，y； scanf(“%f“，&x)； y=x0? sqrt(x)：fabs(x)； printf(“x=%f，y=%fn“，x，y)； ,运行： 9.0 x=9.000000，y=3.000000 再次运行： 9.0 x=

16、9.000000，y=9.000000 本例中使用了数学函数sqrt(开平方根)和fabs(求绝对值)，因此在程序头部要加上文件包含命令#include 。这两个函数的函数值和自变量均为双精度类型，因此x最好定义成双精度型。取整型数的绝对值可使用abs(x)函数。这些可查附录二的库函数表。,例 4.5 打印a，b两个数中较大的一个数。 方法一：用ifelse结构实现。 #include void main() int a，b； scanf(“%d，%d“，&a，&b)； if (ab) printf(“max=%dn“，a)； else printf(“max=%dn“，b)； ,方法二：用条件运算符实现。 #include void