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1、第一章 C语言程序的基本控制结构,本章目录,4.1 程序的三种基本控制结构,4.2 顺序结构,4.3 选择结构,4.4 循环结构,4.5 数据类型的转换,4.1 程序的三种基本控制结构,程序的三种基本结构是：顺序结构、选择（分支）结构、循环结构。任何一个结构化程序都可以由三种基本控制结构来表示，下面是这三种结构的流程图，见图4.1到4.3。,入口,出口,入口,出口,真,假,图4.1 顺序结构,图4.2 选择(分支)结构,入口,出口,图4.3 循环结构,上述三种基本控制结构的共同特定是具有单入口和单出口。 还有一种goto语句，又叫转向语句，在本章的4.4.5小节中将会讲解到。我们在编写程序时，
2、力求使用前三种基本结构语句。,4.2 顺序结构,顺序结构是最简单的一种程序结构，它通常由说明语句、表达式语句、函数调用语句和输入输出语句组成，是一种按程序的书写顺序依次执行的结构。一般也出现在选择结构或循环结构的语句体内，总之整个程序都存在顺序结构。 1. 表达式语句空和语句 任何一个表达式，后面加一个分号就够成表达式语句，是C语言程序中最常用的语句。例如： x=a+b; （赋值表达式语句） +i; （算术表达式语句） printf(“%d”,a); (函数调用语句) 等等，都是表达式语句。 特别是在表达式语句中，如果没有表达式只有分号，即 ； 则是一个空语句。空语句在语法上是一个语句，但不执
3、行任何操作。,4.2 顺序结构,2 .复合语句 在顺序结构中，语句常常以复合语句的形式出现在程序中。复合语句是指由两条或两条以上的语句用花括号括起来的语句序列。如果该语句序列中含有说明语句，这样的复合语句又称为分程序。复合语句在语法上作为一条语句，可以出现在任何单一语句可以出现的地方。复合语句的形式如下： 说明语句部分 执行语句部分 其中，说明语句可以没有，如果有则放在执行语句的前面。例如，下面的复合语句实现交换两个变量的值： int temp; temp=a; a=b; b=temp; 该语句中定义的变量temp，只在本复合语句内有效。,4.2 顺序结构, 3 .顺序结构程序设计,顺序结构程
4、序通常是由说明语句、表达式语句、函数语句和输入输出语句组成的一种顺序执行的程序结构。以前所举的程序例子都是顺序结构的程序。,例4.1从键盘输入一个字符，求它的前一字符和后一字符，并输出它们的ASCII码。 分析 求输入字符的前导和后续字符，只需将输入字符的ASCII码值减1或加1，分别按照字符和整数格式输出即可。 程序如下： #include main() int c1,c2; scanf(“%c“, ,4.2 顺序结构,运行结果：,4.3选择结构,选择结构又称为分支结构，它根据对给定条件的判断，来选择某一个分支执行。C语言提供了解决这类问题的两个基本语句：if语句（条件语句）和switch语
5、句（开关语句）。 因为在进入程序分支结构前需要进行条件判断，所以我们需要先学习关系运算和逻辑运算的有关内容。,4.3选择结构, 1.关系运算和关系表达式 1关系运算符 C语言提供了一组关系运算符，如表4.1所示。它们用来比较两个运算对象之间的大小关系 。,关系运算符都是二元（双目）运算符，它们的优先级比算术运算符低，高于赋值运算符。在关系运算符中，、=同级，它们高于= =和!=。关系运算符的结合规则都有是自左至右。,4.3选择结构, 2关系表达式 用关系运算符将两个表达式连接起来就构成了关系表达式。如： ab , x= =y , a+b=c+b 都是合法的关系表达式。 关系表达式的值是一个逻辑
6、值，即“真”或“假”。C语言没有专门的逻辑型数据，而是用1（或非0）表示真，用0表示假。因此表达式3b的值则取决于a，b的值，但只可能是真或假（非0或0）两种情况之一。 下面我们来看一个例子：（设a=3,b=5）: c=5-3a+1=4=4,关系不成立，其值为0，即 c=0b a的ASCII码值为97，b为98，关系不成立，值为0。 a50 关系成立，值为1,4.3选择结构, 2.逻辑运算和逻辑表达式,1逻辑运算符 逻辑运算符是用来对运算对象进行逻辑运算的。C语言提供了三种逻辑运算符，如表4.2所示。,表4.2 逻辑运算符,4.3选择结构,！ 逻辑非，单目运算符，自右至左结合。其运算规则是：当
7、运算量为0,运算结果为1；反之，当运算量为,运算结果为。 & 逻辑与，双目运算符，自左至右结合。其运算规则是：只有当运算符两边的运算量都是非0时，运算结果才为1,否则为。 | 逻辑或，双目运算符，自左至右结合。其运算规则是：只要运算符两边的运算量有一个为为非0,运算结果就为。只有两个运算量都为0,结果才是0。 这三个运算符的优先级，逻辑非！最高，逻辑与&次之，逻辑或|最低。！（逻辑非)的优先级高于算术运算符和关系运算符，而&(逻辑与)和|(逻辑或)的优先级低于算术运算符和关系运算符。由 此可见： ab&cd 相当于 (ab)&(cd) a= =0|b= =0 相当于 (a= =0)|(b= =
8、0) !a&b= =c 相当于 (!a)&(b= =c),4.3选择结构,2逻辑表达式 用逻辑运算符将逻辑量（逻辑的常量、变量、函数、关系表达式等）连接起来的式子称为逻辑表达式。逻辑表达式的值是一个逻辑值，用1表示真，用0表示假，而在判断一个量的真或假时，以非0表示真，以0表示假。例如a=3,b=2,，则： !a 相当于!3为假，值为0 a&b 相当于3&2为真，值为1 a&!b 相当于3&0,值为0 !a|b 相当于0|2，值为1,注意： 逻辑“与”和逻辑“或”运算分别具有如下性质： 1） a&b，当a 为0时，不管b 为何值，结果为0。对b不作运算 2） a|b， 当a为1时，不管b 为何
9、值，结果为1。对b不作运算 利用上述性质，在计算连续的逻辑与运算时，只要有一个运算对象的值为0,则整个表达式的结果为0,不再计算后继的运算对象；在计算连续的逻辑或运算时，只要有一个运算对象为1，则整个表达式的值为1,不再计算其它的运算对象。,4.3选择结构,例4.2 main() int a=1,b=1,x=1,y=0,z=3,p=4,c,d; c=(a=xy) 运算结果：,程序中变量a的值经过运算后为0，对于&运算符来讲，有一个运算对象为0，就不计算另外的运算对象（b），所以b的值保持不变为1。请读者注意。 关系运算和逻辑运算经常用于流程控制，如选择语句或循环语句的条件表达式中。,4.3选择
10、结构,3.if语句 if语句是条件选择语句，它通过判断是否满足给定的条件来决定所要执行的操作。 1 if语句的三种形式,1if（表达式） 语句 例如： if(x=y) printf(“ok”); 这种if语句的的执行过程见图4.4。,假（0）,真（非0）,图4.4,4.3选择结构,2 .if（表达式）,语句1 else 语句2 例如： if(x=y) printf(“ok”); else printf(“no”); 见图4.5,图4.5,真,假,4.3选择结构,3 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
11、m else 语句n 流程图见图4.6。,图4.6,4.3选择结构,例如： if (score=85) p=A; else if (score=70) p=B; else if (score=60) p=C; else p=D;,说明： 1）三种形式的if 语句中在if 后面都有“表达式”，一般为逻辑表达式或关系表达式。也可以是其它类型的表达式，只要能够判断最后确定的值为真或假就行了。 2）else子句不能作为语句单独使用，它必须是if 语句的一部分，与if 配对使用。else语句只能和它最近的上面的if进行配对结合。 3）在if和else后面可以只含一个内嵌的操作语句，这时可以不用花括号“”
12、括起来，也可以有多个操作语句，此时必须用花括号“”将几个语句括起来成为一个复合语句。,4.3选择结构,例4.3 幼儿园里三个小朋友站队要求小个站在前面，高个站在后面。 分析：我们可以把个子最小的小朋友放在a位置上，较高的小朋友放在b位置上，个子最高的小朋友放在c位置上。输入三个数，a,b,c,要求按由小到大的顺序输出。先比较a和b，若a大于b，则a与b对换，再比较a和c，若a大于c，则a与c对换,这时a的值是最小的，最后比较b和c，若b大于c，则b与c对换。这样操作之后就使abc的关系成立。然后顺序输出a,b,c既可。,4.3选择结构,程序如下： main() float a,b,c,t; s
13、canf(“%f,%f,%f“, 运行结果：,4.3选择结构,2 if语句的嵌套,在if语句中又可包含一个或多个if 语句，这种形式称为if语句的嵌套。一般形式如下： if（） if（） 语句1 else 语句2 else if（） 语句1 else 语句2,应当注意if 与else的配对关系。else总是与它上面的最近的if配对。如果if与else的数目不一样，为实现程序设计者的企图，可以加花括弧来确定配对关系。例如： if（） if（） 语句1 else 语句2 这时花括号“ ”限定了内嵌if 语句的范围，因此else与第一个if配对。,4.3选择结构,例4.4 有一函数 -1 (x60)
14、 编写程序，输入一个x值，输出y值。 程序如下：,#include main() int x,y; printf(“Please input a mumber:n“); scanf(“%d“, ,4.3选择结构,运行结果：,本题还有其它方法，请读者试着编一下。,4.3选择结构, 4. switch语句,上节介绍的if语句，一般适用于有两个的选择的情况，尽管也可以通过if嵌套形式实现多多个的选择。但这种方式由于嵌套层次过多，影响了程序的可读性。C语言提供了一种更方便于多分支选择的switch语句，称开关语句。它的一般形式如下：,switch(表达式) case 常量表达式1：语句1 break;
15、 case 常量表达式2：语句2 break; case 常量表达式n：语句n break; default:语句n+1 ,其中，switch、case、default和break均为C语言的保留字， 内的break可以不写。switch 后面的表达式通常为整型、字符型或枚举型。常量表达式又称开关常数或分支标号，必须是与表达式类型对应一致的整数、字符或枚举常数。语句1n+1，可以是单个语句，也可以是多个语句，如果是多个语句也不必用括起来。default 和语句组n+部分可以省略。,4.3选择结构,switch语句的执行过程是： 1首先计算switch后面圆括号内表达式的值，然后依次与各个case后面的常量表达式的值相比较，若一致就执行该case后面的语句，直到遇到break语句，此时switch语句执行结束，就转出switch语句，执行后面的语句； 2当表达式的值与case后面的常量表达式的值都不一致，则执行default后面的语句，switch语句执行结束，转出switch语句，执行后面的语句；如果没有default部分，则不执行switch语句中的任何语句，而直接转出switch语句，执行后面的语句。 每个case代表一个分支，所包含的语句代表该分支所要执行的功能。但是，如果语句组中没有bre
