第3章-程序的控制

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,,*,第三章 程序的控制结构,3.1 选择结构,,,3.2 循环结构,,,3.3 编译预处理,,问题提出:,计算分段函数：,,y=,,3-x x≤0,2/x x>0,解题的步骤：,输入x,x≤0,是,y=3-x,y=2/x,否,输出y的值,,C语言提供的选择结构有两种： if语句、switch语句。,3.1 选择结构,,3.3.1 if 语句,if语句：对所给条件进行判定，根据判定结果决定是,,否执行程序段。,语句形式：,,if (表达式) {语句}；,语句执行流程：,,表达式,语句,真(非0),假(0),,例3-1：

2、,读程序，理解数值作为if 表达式,#include ,,void main(),,{ int i=10,m=3;,,,if(i!=0),,printf(“i is not 0\n”);,,if(m),,printf(“i is not 0\n”);,,},,程序运行结果：,,i is not 0,,i is not 0,,例3-2：,读程序，理解”==”与”=”的作用及区别,#include ,,void main(),,{ int m=10;,,if(m==100),,printf(“m==%d”,m);,,if(m=100),,printf(“m is assigned %d\n”,

3、m);,,},,,程序运行结果：,,m is assigned 100,,if (表达式） {语句1；},,else {语句2；},表达式,语句1,真(非0),假(0),语句2,3.3.1 if-else 语句,if-else 语句适合于解决双分支选择问题,语句形式：,语句执行流程：,,例3-3：,输入一个整数，判断该整数的奇偶性,#,include ,,void main(),,{,,int m;,,printf(“input m:”);,,scanf(“%d”,,,if(m%2==0),,printf(“%d 是偶数\n”,m);,,else,,printf(“%d 是奇数\n”,

4、m);,,},,输入m,m%2==0,偶数,结束,真,假,奇数,,例3-4：,读程序，理解浮点数的运算与比较,#,include ,,void main(),,{,,float f;,,f=1.0; f=f/13.0; f=f*13.0;,,if( f==1.0),,printf( “f is still 1.0\n”);,,else,,printf( “f isn’t still 1.0\n”);,,},程序运行结果：,,f isn’t 1.0,,注意：,,有的if-else语句可以用,条件运算符（？ ：）,来实现,if（a>b）,,max=a’,,else,,max=b;,

5、,,,max=(a>b)?a：b;,,例3-5：,输入一个英文字符，若为大写则改为小写，输出得到的字符。,#,include ,,void main(),,{ char zm;,,scanf(“%c”,,,zm=(zm>=‘A’&& zm<=‘Z’),?(zm+32):zm,),;,,,printf(“%c”,zm);,,},程序运行结果：,,B,,b,,if (表达式1） 语句1；,,else if (表达式2）语句2；,,… …,,else if (表达式n）语句n；,,else 语句n+1；,,3.1.3 嵌套的if-else 语句,语句形式：,,表达式1,语句1,真(

6、非0,),假(0,),语句2,表达式2,真(非0),表达式2,语句n,语句n+1,假(0,),假(0,),语句执行流程：,,例3-6：,将0~100分的百分制换算成A~E的五级学分制。,#,include ,,void main(),,{,,int s;,,scanf(“%d”,,,if(s>=90),,printf(“score is A \n”);,,else if(s>=80),,printf(“score is B \n”);,,,,,程序运行结果：,,84,,B,else if(s>=70),,printf(“score is C \n”);,,else if(s>=60),,pri

7、ntf(“score is D \n”);,,else,,printf(“score is e \n”);,,},,,例3.7：,计算分段函数,:,假,输入x,X<0,真,X=0,y=1,y=0,y=-1,假,真,ì,ï,ï,í,ï,ï,î,y=,-1 (x<0),0 (x=0),1 (x>0),#include ,,void main(),,{ int,x,y;,,scanf(" %f ",,,if (x<0） y=-1;,,else if (x==0) y=0;,,else y=1;,,printf("x=%d,y=%d\n",x,y);,,},,,语句

8、形式：,switch （表达式）,,{,,case 常量1: 语句 1；,,case 常量2: 语句2；,,case 常量3: 语句3；,,.......,,case 常量n: 语句n；,,default : 语句n+1；,,},根据表达式的不同值，选择不同的程序分支，又称开关语句,。,,数值型,,或,,字符型,,常量表达式的值必须互不相同，否则执行时将出现矛盾，即同一个开关值，将对应多种执行方案。,千万不能接(；)号,3.1.4 switch 语句,,语句执行流程：,指语句的最后一条是否为break,简单语句或复合语句,break,break,有,无,break,有,无,有

9、,计算表达式,常量1,常量2,常量n,=,语句1,…,=,=,=,语句2,语句n,其它,=,语句n+1,无,值,case语句出,,现的次序并,,不影响执行,,结果。,,例3-8:,按照考试成绩等级打印出百分制分数段。,程序运行结果：,,B,,80~89,#include ,,void main(),,{ char grade;,,,scanf(" %c ",,,switch（grade）,,｛ case ‘A’∶printf（”90~100\n”）；break;,,case ‘B’∶ printf （”80~89\n”）； break;,,case ‘C’∶ printf （”70~7

10、9\n”）； break;,,case ‘D’∶ printf （”60~69\n”）； break;,,case ‘E’∶ printf （”0~59\n”）； break;,,default∶printf (“error\n”);,,},,},,,switch 的嵌套:,switch语句允许嵌套，即switch本身可以作为另一个层switch语句的一部分,switch( i ),,{ case 0:,,switch ( j ),,{ case 0:printf( “i= =j”);break;,,case 1:printf(“i

11、.,,},,switch几个注意点,1、if语句能测试关系和逻辑表达式，而switch只能测试相等。,,,2、switch语句的每个case后面的常熟必须是整型或字符型，在使用字符常量时。自动转换成整数。,,,3、switch语句中每个case常熟必须不同。,,,在C语言中有三种循环结构：while，do-while,,和for循环，利用 有关的运算符构造表达式，以,,控制循环的执行。,3.2 循环结构,循环:,就是在给定的条件成立时反复执行某一程序段，被反复执行的程序段称为循环体。,,3.2.1 while,语句,真(非零),表达式,,循环体,假(零),1、while,语句的形式：,,wh

12、ile (表达式）,,{循环体；},,2 、 while 语句 常称为“当型”循环语句。,,3、说明,：,先判断表达式，后执行语句。,表达式同if语句后的表达式一样，可以是任何类型的表达式。,循环体多于一句时，用一对{ }括起。,while循环结构常用于循环次数不固定，根据是否满足某个条件决定循环与否的情况。,,例：分析下列程序段的循环次数,i=1;,,while (i<=100),,putchar(‘*’);,,i++;,,,i=1;,,while (i<=100),,{putchar(‘*’);,,i++;,,},,,,例3- 9：,用while编程实现1~100的和。,#include

13、 void main() { int i，sum;,,i=1;,,sum=0 ； while (i<=100) { sum=sum+i; i++; } printf(″%d\n″，sum);,,},,程序运行结果：,,5050,,例3-10：,用while语句 计算n!。,#include void main() { int n,m,temp; scanf(“%d”,,,m=1;,,temp=n; while (n>=1) { m=m*n; n--; } printf(

14、“%d!=%d\n”,temp,m); },,程序运行结果：,,5,,5!=120,,注意,表达式在判断前，必须要有明确的值。,循环体中一般有改变条件表达式的语句。,while (表达式)后面没有分号。,,3.2.2,do-,-while,语句,1、 do--while的形式：,,,do,,{循环体；,,} while (表达式）；,2、 do--while语句 常称为“直到型”循环语句。,真(非零),表达式,,循环体,假(零),,例3-10：,用do-while编程实现1~100的和。,#include void main() { int i， sum=0 ;,,i=1; 

15、 do,,{ sum=sum+i; i++; } while (i<=100); printf(″%d\n″，sum);,,},,程序运行结果：,,5050,,例3-11：,用while语句 计算5!。,#include void main() { int t=1,i=2;,,do { t=t*i; i++; } while (i<=5);  printf(“5!=%d\n”,t); },,程序运行结果：,,5,,5!=120,,3、说明,：,do-while语句,

16、先执行语句，后判断表达式。,第一次条件为真时，while,do-while等价；第一次条件为假时，二者不同。,void main(),,{,,int i,sum=0;,,scanf("%d",,,do,,{ sum += i;,,i++;,,}while(i<=10);,,printf("%d",sum);,,},void main(),,{,,int i,sum=0;,,scanf("%d",,,while(i<=10),,{ sum += i;,,i++;,,},,printf("%d",sum);,,},,在if、while语句中，表达式后面都没有分号，而在do-while语句的表达式后

17、面则必须加分号。,do-while和while语句相互替换时，要注意修改循环控制条件 。,,3.2.3 for语句,1、for的形式：,,for (初始表达式1；条件表达式2；循环表达式3）,,{循环体 ;},表达式1：用于循环开始前为循环变量设置初始值。,表达式2：控制循环执行的条件，决定循环次数,表达式3：循环控制变量修改表达式。,循环体语句： 被重复执行的语句。,,表达式3,计算表达式1,循环体,判断表达式2,零,非零,for的下一条语句,2、执行过程,,例3- 13：,用for语句编程实现1~100的和。,#include void main() { int i，sum=0;,,

18、for(i=1;i<=100;i++),,sum=sum+i ；printf(“%d\n”，sum);,,},,程序运行结果：,,5050,,例3- 14：,用for语句编程计算1~9的平方。,#include void main() { int i,j;,,for(i=1,j=1;i<10;i++,j++),,printf(“%d*%d=%4d\n”，i,j,i*j);,,},,,注意：,三个表达式都可以是逗号表达式。,三个表达式都是任选项，都可以省略，但要注意省略表达式后，分号间隔符不能省略。,,（1）在进入累加前先给累加器赋初值（一般为0）；,,（2）用循环语句实现累加；,,for

19、（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变规律）,,（3）循环体语句的设计。,,累加器当前值=累加器原值+循环变量当前值 ;,典型例题分析,【例】 求累加和1+2+3+…+1000,基本方法:,属于,“累加器”,类型问题。,,累加器赋初值,思考:,求偶数和,,2+4+6+…+100,参考程序：,void main(),,{ long int k,s;,,s=0; for(k=1;k<=1000;k++),,s=s+k;,,printf(" s=%ld ",s);,,},,,,累加,,（1）给累乘器赋初值，一般为1；,,（2）用循环语句实现累乘；,,for（循环变量赋初值；循环条件；循环变量改变

20、规律）,,（3）循环体设计。,,累乘器当前值=累乘器原值*循环变量当前值；,例: 求累乘积。 如：1×2×3×...×100,基本方法:,属于,“累乘器”,类型问题。,,累乘器赋初值,思考:,求n!=1,×,2,×,3,×,…n,参考程序：,void main(),,{ double s=1;,,int k;,,,for(k=1;k<=100;k++),,s=s*k;,,printf(" s=%lf ",s);,,},,累乘,整数连乘结果一定是整数，而本例中结果数值相当大，用long型都无法存放，因此将存放累乘结果的变量s定义为double型。,,在循环体语句中又包含有另一个完整的循环结构

21、的形式，称为循环的嵌套。如果内循环体中又有嵌套的循环语句，则构成多重循环。,3.2.4 循环的嵌套,嵌套在循环体内的循环体称为内循环，外面的循环称为外循环。,while 、do-while、for三种循环都可以互相嵌套。,,下面几种都是合法的形式：,,(1),,while( ) (2) do (3) for(;;),,{… {… {,,while( ) do for(;;),,{…}

22、 {… } {… },,} while( ); },,} while( );,,,,,,(4),,while( ) (5) for(;;) (6) do,,{… {… {…,,do{…} while( ) for(;;){ },,while(

23、) { } …,,{…} … },,} } while( ),,,,,,循环语句之间的关系,for(...),,{...,,for(...),,{...,,},,...,,},内循环,外循环,for(....),,{...,,},,for(...),,{...,,},并列循环,嵌套循环,,真,真,外循环初始条件,内循环初始条件,内循环体,外循环

24、条件,假,内循环条件,假,内循环循环条件,外循环循环条件,循环结束,二重循环嵌套结构执行流程,,,例3-15,,编程输出如下形式的九九乘法表,1 2 3 4 5 6 7 8 9,,1 2 3 4 5 6 7 8 9,,2 4 6 8 10 12 14 16 18,,3 6 9 12 15 18 21 24 27,,4 8 12 16 20 24 28 32 36,,5 10 15 20 25 30 35 40 45,,6 12 18 24 30 36 42 48 54,,7 14 21 28 35 42 49 56 63,,8 16 24 32 40

25、 48 56 64 72,,9 18 27 36 45 54 63 72 81,,#include ,,void main(),,｛,,int i,j;,,for (i=1; i<=9; i++),,printf(“%4d”,i);,/*打印表头，第一行*/,,printf ("\n");,,for (i=1; i<=36;i++),,printf ("%c",'-');,,printf ("\n");,,for (i=1;i<=9; i++),/*被乘数i从1变到9*/,,{ for (j=1; j<=9;j++),/*乘数j从1变到9*/,,printf (“%4d”,i*j);,

26、/*输出第i行j列的值i*j*/,,printf (“\n”);,/*换行，打印下一行*/,,,},,｝,,1.break语句,break语句和continue语句,(1) 语句形式:,,break;,(2)作用:,,结束break所在的 switch语句。,,结束当前循环，跳出break所在的循环结构。,,例3-16：,计算半径为1,2…8的圆面积，但当面积大于100时结束计算。,#include void main() { int r;,,float area;,;,,for(r=1;r<=8;r++),,{ area=3.14i*r*r;,,if(area>100),,break;

27、,,printf(“%\n”,area);,,},,},,程序运行结果：,,3.140000,,12.560000,,28.260000,,50.240002,,78.500000,,例3-17：,break语句用法示例,#include void main() { int i;,,for(i=0;i<=6;i++),,{ printf(“%d\n”,i);,,if(i==5) break;,,},,},,程序运行结果：,,0,,1,,2,,3,,4,,5,思考：为什么不输出6,,（1）语句形式:,,continue;,（2）语句作用:,,结束,本次循环,。,2、continue 语句

28、,（3）语句执行流程:,,continue语句可以结束本次循环，即不再执行循环体中continue 语句之后的语句，转入下一次循环条件的判断与执行。,,例3-18：,continue语句用法示例,#include void main() { int i;,,for(i=0;i<=6;i++),,{,,if(i==5) continue;,,printf(“%d\n”,i);,,},,},,程序运行结果：,,0,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,例3-19：,输出1~50之间不能被3整除的数。,#include "stdio.h",,void main(),,{int n;,,for

29、(n=0;n<=50;n++),,{if(n%3==0) continue;,,printf(“ %d",n);,,},,},,while(条件),,{ 语句A;,,,break;,,语句 B;,,},真,语句B,条件,语句A,break,假,结束循环,3、break语句与continue语句的区别,至此位置,,while(条件),,{ 语句A;,,,continue;,,语句 B;,,},真,语句B,条件,语句A,continue,假,结束循环,至此位置,,#include "stdio.h",,void main(),,{int a, b;,,for(a=1,b=1; a<=10;

30、a++),,{if(b>=10) break;,,if(b,%,3==1),,{b+=3; continue;},,},,printf(",%,d\n",a);,,},,【例】 分析以下程序的运行结果。,,3.3 编译预处理,作用：,对源程序编译之前做一些处理,生成扩展C源程序,,种类,,宏替换,#define,,文件包含,#include,,条件编译,#if--#else--#endif等,,格式：,,“#”开头,,占单独书写行,,语句尾不加分号,,3.3.1 宏替换,,不带参数宏定义,,一般形式：,#define,,宏名 [宏体],,功能:用指定标识符(宏名)代替字符序列(宏体)

31、,宏展开：预编译时,用宏体替换宏名---,不作语法检查,#include ,,#,define PI 3.1415926,,void main(),,{float l,s,r,v;,,printf("input radius:");,,scanf("%f",,,l=2.0*PI*r;,,s=PI*r*r;,,v=4.0/3*PI*r*r*r;,,printf("l=%10.4f\ns=%10.4f\nv=%10.4f\n",l,s,v);,,},程序运行结果：,,l= 25.1327,,s= 50.2655,,v= 150.7964,,带参数宏定义,,一般形式：,#define,宏名(参数

32、表) 宏体,例 #define S,(r) PI*r*r,,相当于定义了不带参宏S,,代表字符串“(r) PI*r*r”,宏展开：,形参用实参换，其它字符保留,,宏体及各形参外一般应加括号,（）,例 #define S(a,b) a*b,,………..,,area = S(3,2);,,宏展开： area = 3*2;,不能加空格,,#include ,,#define PI 3.1415926,,#define S(r) PI*r*r,,void main(),,{float a,Area;,,scanf(“a=%f”,,,Area=S(

33、a);,,printf("Area=%f\n",a,Area);,,},运行情况如下：,,a=3.6,,Area=40.715038,例3-21,用带参数宏实现圆面积的计算,,赋值语句“area=S(a);,,” 经,宏展开,后为：,,area=3.1415926*ａ*ａ；,,,(1)带参的宏只是进行简单的字符替换；而函数调用是先求出实,,参值，然后代入形参。,,(2)宏展开则是在编译前进行的，展开时并不分配内存单元，不,,进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念；而函数调用是在,,程序运行时处理的，为形参分配临时的内存单元。,,(3) 宏不存在类型问题，宏名无类型， 其参数也无类型，只是,,

34、一个符号代表，展开时代入指定字符串即可。宏定义时，字符串,,可以是任何类型的数据；而对函数中的实参和形参类型要求一致。,,(4)宏可以设法得到多个结果，而调用函数只可得到一个返回值。,,(5) 宏展开后源程序变长，而函数调用不会使源程序变长。,,(6) 宏替换不占运行时间，只占编译时间。而函数调用则占运行,,时间（分配单元、保留现场、值传递、返回）。,带参数的宏和第7章函数的区别：,,#include ,,#define PI 3.1415926,,#define CIRCLE(R,L,S,V),,L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3.0*PI*R*R*R,,void main(

35、),,{ float r,l,s,v;,,scanf("%f",,,CIRCLE(r,l,s,v);,,s=PI*r*r;,,v=3.0/4*PI*r*r*r; printf("r=%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2f\n",r,l,s,v);,,},例3-22,,返回多个结果的宏。,,,3.2.2 “文件包含”处理,,功能：,一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来,,一般形式：,,#include,“,文件名”,,或,#include,<,文件名>,#include,“file2.c”,file1.c,file2.c,file1.c,f

36、ile2.c,A,,B,A,处理过程：,预编译时,用被包含文件的内容,取代,该预处理命令，再对“包含”后的文件作一个源文件编译,,直接按标准目录搜索,,“ ”,先在,当前目录,搜索，再搜索标准目录,,可指定路径,,例3-22,,文件包含示例程序,(1)将格式宏做成头文件format.h,,,,#include ,,#define PR printf,,#define NL "\n",,#define R "%d",,#define R1 D NL,,#define R2 D D NL,,#define R3 D D D NL,,#define S "%s",(2)主文件file1.c,,#include ,,＃include "format.h",,void main(),,{ int a,b,c;,,char str[]=“china";,,a=1;b=2;c=3;;,,PR(R1,a);,,PR(R2,a,b);,,PR(R3,a,b,c);,,PR(S,str);,,},程序运行结果：,,12,,123,,china,,