C语言程序设计

关系运算符用于判断两个操作数的大小关系

注意：
（1）关系运算符都是双目运算符,其结合方向是左结合
（2）关系运算符的优先级低于算术运算符,但是高于赋值运算符
（3）关系运算符中,>，<，>=，<=的优先级相同,==，!=的优先级相同,前者的优先级高于后者,即“>=”的优先级高于“==”

一般形式   表达式1  关系运算符  表达式2

功能：比较两个表达式的大小,返回一个逻辑值

注意：
（1）注意区分运算符“=”和“==”。“=”是赋值运算符,“==”是关系运算符
（2）对实数进行相等判断可能得不到正确的结果,例如“1.0/3*3.0==1.0”的结果为0
（3）关系表达式中可以出现赋值运算符,如“a>(b=0)”,但是不能写成“a>b=0”的形式。因为关系运算符的优先级高于赋值运算符,表达式“a>b=0”相当于“(a>b)=0”,赋值运算符左边不是变量,会出现编译错误
关系表达式主要用于分支结构中的条件判断。关系表达式的结果是一个逻辑值“真”或“假”,由于C语言中没有逻辑类型的数据,因此用“1”表示“真”,“0”表示“假”

注意：与运算符&&和或运算符||都是双目运算符,非运算符！为单目运算符

一般形式：表达式1  逻辑运算符  表达式2或逻辑运算符  表达式1

逻辑表达式的说明：
（1）参与逻辑运算的数据可以是1和0,也可以是非零值和0,还可以是如何类型的数据,但最终都是以非0和0来判断他们是“真”或“假”
（2）在逻辑表达式中也可以使用赋值运算符,如“a&&(b=0)”,但是不能写成“a&&b=0”的形式。因为逻辑运算符的优先级高于赋值运算符,表达式“a&&b=0”相当于“(a&&b)=0”,赋值运算符左边不是变量,会出现编译错误
（3）C语言规定,只对决定整个表达式值所需的最少数目的子表达式进行运算。即在由若干个子表达式组成的逻辑表达式中,从左向右计算,当计算出一个子表达式的值就确定了整个逻辑表达式的值,此后就不再计算右边剩下的子表达式的值,这种情况称为“短路”
①对于逻辑与（&&）运算,若“&&”左边的表达式的值为假,则可以得出整个表达式的值为假,那么“&&”右边的表达式将不再计算；只有当“&&”左边的表达式值为真时才计算右边表达式的值
②对于逻辑或（||）运算,若“||”左边的表达式的值为真,则可以得出整个表达式的值为真,那么“||”右边的表达式将不再计算；只有当“||”左边的表达式值为假时才计算右边表达式的值

逻辑表达式举例：
① ch是英文字母。逻辑表达式为（ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')
② a,b不同时为0。逻辑表达式!(a==0&&b==0)或a!=0||b!=0或a||b
③ ch是空格或回车。逻辑表达式为(ch==' '||(ch=='\n')
④year是闰年,即year能被4整除但不能被100整除,或year能被400整除。逻辑表达式为(year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0)

条件运算符由“？”和“：”两个符号组成,用于条件求值,它是一个三目运算符,需要三个操作数。条件运算符的优先级低于逻辑运算符，高于赋值运算符,它是右结合的

一般式为：表达式1?表达式2:表达式3

关于条件表达式的说明：
（1）条件表达式中表达式1的类型可以与表达式2和表达式3不同,表达式2和表达式3的类型也可以不同,此时系统会自动进行转换,结果为表达式2和表达式3中级别类型较高的,并将其作为条件表达式的类型。例如条件表达式“'a'?1:2.0”的结果为double型的1.0
（2）条件表达式中表达式2和表达式3不仅可以是数值表达式,还可以是赋值表达式或函数表达式,如“a>b?b=3:(c=4)”,但不能写成“a>b?b=3:c=4”的形式。这是由于在表达式“a>b?b=3:c=4”中,条件运算符的优先级高于赋值运算符,上述表达式相当于“(a>b?b=3:c)=4”,因赋值运算符左边不是变量,所以会出现编译错误
（3）条件表达式允许嵌套,例如“a>3?b:c>2?1:0”,根据条件表达式的结合性,它相当于“a>3?b:(c>2?1:0)”

一般形式：if（表达式）
                     语句1；
                  else
                     语句2；

if（a>0）
    y=a；             等价于     y=(a>0)?a:(-a);
else
    y=-a；

一般形式：if（表达式）
                       语句；

格式：                循环体语句；

格式：                         for（；表达式2；表达式3）

格式：         for（表达式1；表达式3）
                            循环体语句；

格式：        for（表达式1；表达式2；）
                         循环体语句；

特点：可以被计算机直接执行，且运行效率是最高的

缺点：难学、难写、难记、难修改

特点：容易被人读懂，程序修改与维护也很改变，运行效率仅次于机器语言

缺点：十分依赖机器硬件，可移植性不好。

特点：易学、易用、易维护，人们可以更有效、更方便地用它来编制各种用途的计算机程序。

非结构化语言

结构化语言

面向对象的语言

以表达实际问题中存在的复杂的数据结构

程序设计语言除了具备良好的数据表达能力之外，还必须提供对不同类型的数据进行处理的手段

顺序控制结构：一条语句执行完后，按自然顺序执行下一条语句

分支控制结构：又称选择结构。计算机在执行程序时，常常需要根据不同的条件选择执行不同的语句

循环控制结构：计算机需要重复执行相同的语句

软件的主体是程序，程序的核心是算法

确定性。算法的每条指令必须有明确的含义，不能有二义性。队友相同的输入必须得出相同的执行结果

有穷性。一个算法应包含有限个操作步骤。在执行若干个操作步骤之后，算法将结束，而且每一步都在合理的时间内完成

可行性。算法中指定的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次后实现

有零个或多个输入。算法是用来处理数据对象的，在大多数情况下，这些数据对象需要通过输入来得到

有一个或多个输出。算法的目的是为了求“解”，“解”只有通过输出才能得到

文字描述算法

流程图描述算法

伪代码表示算法

程序设计语言表示算法

子主题

整型常量即整数,包括正整数、负整数和零

注意：
(1)在一个整型常量后面加一个字母 u或U,认为是 unsigned int 型,如 246U。
(2)在一个整型常量后面加一个字母 1或 L,认为是 long int 型,如 12L

实型常量即实数，又称为浮点数

注意：
（1）以小数形式表示实数时,必须有小数点,并且小数点的前，后至少一边要有数字。
(2)以指数形式表示实数时,字母E(或e）的前后必须有数字，并且指数部分只能是整数。如12.-E3，1.5E，E6都是不正确的实数

字符常量指单个字符,用一对单引号及其括号所括起的字符来表示

特点：（１）字符常量只能用单引号括起来,不能用双引号或其他括号。
（２）字符常量只能是单个字符, 不能是字符串。
(3)字符可以是ＡＳＣＬＬ字符集中的任意字符。按ASCII码的大小，不同的字符之间存在着次序，以字符的ASCII码值按升序连续排列。
(4) 对于控制符（如回车、换行等）与不可见字符，在C语言中通过转义字符来表示

字符串常量是由一对双引号””括起来的零个或多个字符序列
字符串中可以使用空格字符、转义字符和其他字符，也可以使用汉字等文字符号
字符串中还可以使用空字符

注意：（1）系统自动在每个字符串的尾部加上’\0’作为字符串的结束标志
（2）n个字符组成的字符串，在内存中要占用n+1个字节空间
（3）可以使用sizeof运算符来计算字符串占用的内存空间大小
（4）字符串的长度等于该字符串中所包含的有效字符的个数
（5)在字符串中如遇到’\0’则认为该字符串结束
  (6)如果字符串中有转义字符，则一个转义字符作为一个字符
  (7）可以使用strlen()函数计算字符串的长度
（8）字符常量和字符串常量在内存中的存储情况是不同的
（9）如’6’在内存中占1个字节，存储的是其ASCII码
（10）“6”在内存中占2个字节，一个字节存储’6’，一个字节存储’\0’

定义格式：类型说明符  变量名表

（1）类型说明符必须是C语言中的有效数据类型,如int，float，double，char等 ,用于指定变量的类型,该类型决定了编译时分配给变量的内存单元的多少
（2）变量名表可以由一个或多个变量名组成,各变量名之间用“,”分隔。变量名必须是合法的C语言标识符,变量名一般使用小写字母
（3）变量的定义必须放在变量使用之前,一般在函数体开头部分进行定义

C语言允许在定义变量的同时对变量赋值,这个过程称为变量的初始化

对变量初始化时需注意：
（1）对一个变量赋值之后,该值被储存在分配给变量的内存空间中
（2）不允许对多个未定义的同类型变量连续初始化,如：“int x=y=3;”是不合法的,应写成“int x=3 y=3;”
（3）初始化时,一般使“=”右边表达式的数据类型和“=”左边的变量的类型一致,如果不一致,系统会进行自动赋值转换
（4）没有进行初始化的变量,其值是由定义时所使用的储存类型决定的。全局变量和static型变量的值是0或'\0',其它储存类型的局部变量的值是未知的

使用变量时,应先赋值,后使用

最简单的赋值运算符就是“=”,它的作用是将一个数值赋给一个变量。如r=2的作用是执行一次赋值操作（或称赋值运算）。把常量2赋给变量r。也可以将一个表达式的赋给一个变量

正确表示：int a=3 b=3 c=3        错误表示: int a=b=c=3

在简单赋值运算符前面加上算术运算符就构成符合赋值运算符

一般形式：变量=表达式

赋值表达式的执行过程：
（1）计算赋值运算符右侧表达式的值。
（2）将所计算出的值赋给赋值运算符左侧的变量

区分赋值表达式和赋值语句的方法：
赋值表达式的末尾没有分号,而赋值语句的末尾必须有分号,在一个表达式中可以包含一个或多个赋值表达式,但绝对不能包含赋值语句

注意：
（1）如果“=”左右两边类型不同,系统会按照赋值类型转换的原则将右边的类型转换成左边的类型
（2）赋值表达式的右边也可以是一个复制表达式,如“a=b=c=6”。由于赋值运算符具有右结合性

双目运算符

(1)+加法运算符,为双目运算符,其功能是进行求和运算,如 3+4 的值为7
(2)一作为单目运算符使用时,是取负运算,如一3;作为双目运算符使用时,是进行求差运算,如 3—4 的值为-1
(3）*乘法运算符,为双目运算符,功能是进行求乘积运算,如 3*4 的值为 12
(4)/除法运算符,为双目运算符,功能是进行求商运算,如 a/b。在计算 a/b 时,如果 a 和 b 都是整型,则其商也为整型,小数部分被舍去,如 3/4 的结果为0.4/3 的结果为 1。如果 a和 b 中有一个是实型,则 a和 b 都转换为 double类型,然后相除,结果为 double 类型,如 3.0/2 的结果为 1.5
(5)%求余运算符,为双目运算符,功能是进行求余数的运算,如 a%b,其结果为 a 除以b后的余数

求余运算的结果是两个整型数据相除的余数。求余运算只能用于整型数据的运算
算数运算符两边的数据类型应相同，若不同时，编译系统会先转换为同一数据类型，然后再进行运算

单目运算符
（1)- 负号：负数
(2)++ 自增运算符：使变量的值自加1
(3)-- 自减运算符：使变量的值自减1

有两种使用形式：
（1)++i（--i）：用于变量前面，它是 “先计算,后使用”
(2)i++（i--）：用于变量后面，它是 “先使用,后计算”

（1）结合性：单目运算符是右结合的,双目算术运算符是左结合
（2）优先级：“++，--，-”>“*，/，%”>“+，-”,即单目运算符的优先级高于双目运算符,双目算术运算符中*，/，%的优先级高于+，-

注意：在优先级相同的情况下,按规定的“结合性”进行处理

（1）算术表达式是由算术运算符，运算对象和括号连接起来的式子,运算对象可以是常量，变量和函数
（2）通常数学表达式均可写成C语言的算术表达式,但也有些数学表达式无法直接用C语言的算术表达式写出,此时需要调用C语言中的数学函数来实现
（3）表达式计算以后会得到一个确定的值和类型,其类型由所使用的具体运算符和运算对象决定

注意：
（1）表达式中的乘号不能省略,且表达式中的所有字符均应写在同一行上
（2）在表达式中还可以使用多层圆括号（不能使用中括号和花括号）,但是要注意括号的配对
（3）在数学中,5*6/4的运算结果与6/4*5的结果相同,都是7.5,但是C语言中表达式5*6/4的结果却与6/4*5的结果不一样

printf（“格式控制字符串”,输出项表列）

格式控制是使用""括起来的一个字符串，成为 "转换控制字符串"，简称 格式字符串。它包括
（1）格式控制说明：%和格式字符组成， 如%d 
（2）普通字符：即是原样输出的字符

使用printf（）函数进行数据输出时需注意：
（1）格式字符与输出项的类型要一一对应,不同类型的数据所使用的格式字符不同
（2）一般情况下,格式字符与输出项的个数不同。如果格式字符的个数多于输出项的个数,则多余的格式将输出不确定的值;如果格式字符的个数少于输出项的个数,则多余的输出项将不能输出
（3）printf（）函数中可以没有输出项,此时printf（）函数只用来输出一个字符串;也可以有多个输出项,多个输出项之间使用逗号进行分隔。若输出项是表达式时,printf()函数将按从右到左的顺序计算出其值后输出
（4）若要在printf（）函数中输出字符“%”,则应在格式控制字符串中使用连续两个“%”

scanf（"格式控制字符串",输入项表列）

（1）格式控制说明：按指定的格式输入数据,其格式为以%开头的控制格式字符,不同类型的数据采用不同的格式控制字符
int——%d    ，  float——%f   ，   double——%lf
（2）普通字符：在输入数据时,需要原样输入的字符

使用scanf（）函数进行数据输入时需注意：
（1）格式字符与输入项的类型，个数要一一对应;输入项必须是地址,不能是变量名
（2）格式字符可以指定输入数据所占的列数,系统会截取相应列数的数据
（3）在输入数据时遇到以下情况则认为数据输入结束：空格，Tab键，回车键，非法输入，指定宽度。用户也可以自己指定其他字符作为输入间隔

使用scanf（）函数和printf（）函数对字符数据进行输入输出时,其相应的格式控制字符为“c”,如“printf（"%c%c\n",a,b）”,也可以在“%”和“c”之间加修饰符

getchar（）函数

putchar（）函数