C语言：黑客学员必修课（二）
添加时间: 2006-2-22 5:58:49 作者: C++教程 阅读次数:1530 来源: http://d9soft.com
算术表达式
是由算术运算符和括号连接起来的式子， 以下是算术表达式的例子：
a+b (a*2)／c (x+r)*8-(a+b)／7 ++i sin(x)+sin(y) (++i)-(j++)+(k--)
赋值运算符和赋值表达式
简单赋值运算符和表达式，简单赋值运算符记为“=”。由“= ”连接的式子称为赋值表达式。其一般形式为： 变量=表达式 例如：
x=a+b
w=sin(a)+sin(b)
y=i+++--j 赋值表达式的功能是计算表达式的值再赋予左边的变量。赋值运算符具有右结合性。因此
a=b=c=5
可理解为
a=(b=(c=5))
在其它高级语言中，赋值构成了一个语句，称为赋值语句。 而在C中，把“=”定义为运算符，从而组成赋值表达式。 凡是表达式可以出现的地方均可出现赋值表达式。例如，式子x=(a=5)+(b=8)是合法的。它的意义是把5赋予a，8赋予b，再把a,b相加，和赋予x ，故x应等于13。
在Ｃ语言中也可以组成赋值语句，按照Ｃ语言规定， 任何表达式在其未尾加上分号就构成为语句。因此如x=8;a=b=c=5；都是赋值语句，在前面各例中我们已大量使用过了。
如果赋值运算符两边的数据类型不相同， 系统将自动进行类型转换，即把赋值号右边的类型换成左边的类型。具体规定如下：
1.实型赋予整型，舍去小数部分。前面的例2.9已经说明了这种情况。
2.整型赋予实型，数值不变，但将以浮点形式存放， 即增加小数部分(小数部分的值为0)。
3.字符型赋予整型，由于字符型为一个字节， 而整型为二个字节，故将字符的ASCII码值放到整型量的低八位中，高八位为0。
4.整型赋予字符型，只把低八位赋予字符量。
void main(){
int a,b=322;
float x,y=8.88;
char c1='k',c2;
a=y;
x=b;
a=c1;
c2=b;
printf("%d,%f,%d,%c",a,x,a,c2);
}
int a,b=322;
float x,y=8.88;
char c1='k',c2;
printf("%d,%f,%d,%c",a=y,x=b,a=c1,c2=b);
本例表明了上述赋值运算中类型转换的规则。a为整型，赋予实型量y值888后只取整数8。x为实型，赋予整型量b值322， 后增加了小数部分。字符型量c1赋予a变为整型，整型量b赋予c2 后取其低八位成为字符型(b的低八位为01000010，即十进制66，按ASCII码对应于字符B)。
复合赋值符及表达式
在赋值符“=”之前加上其它二目运算符可构成复合赋值符。如
+=,-=,*=,／=,%=,<<=,>>=,&=,^=, =。 构成复合赋值表达式的一般形式为： 变量 双目运算符=表达式 它等效于 变量=变量 运算符 表达式 例如： a+=5 等价于a=a+5 x*=y+7 等价于x=x*(y+7) r%=p 等价于r=r%p
复合赋值符这种写法，对初学者可能不习惯， 但十分有利于编译处理，能提高编译效率并产生质量较高的目标代码。
逗号运算符
Ｃ语言中逗号“，”也是一种运算符，称为逗号运算符。 其功能是把两个表达式连接起来组成一个表达式， 称为逗号表达式。
其一般形式为： 表达式1，表达式2 其求值过程是分别求两个表达式的值，并以表达式2的值作为整个逗号表达式的值。
void main(){
int a=2,b=4,c=6,x,y;
y=(x=a+b),(b+c);
printf("y=%d,x=%d",y,x);
}
a<--2,b<--4,c<--6,x<--0,y<--0
x<--a+b,y<---b+c
本例中，y等于整个逗号表达式的值，也就是表达式2的值，x是第一个表达式的值。对于逗号表达式还要说明两点：
1.逗号表达式一般形式中的表达式1和表达式2 也可以又是逗号表达式。例如： 表达式1，(表达式2，表达式3) 形成了嵌套情形。因此可以把逗号表达式扩展为以下形式： 表达式1，表达式2，…表达式n 整个逗号表达式的值等于表达式n的值。
2.程序中使用逗号表达式，通常是要分别求逗号表达式内各表达式的值，并不一定要求整个逗号表达式的值。
3.并不是在所有出现逗号的地方都组成逗号表达式，如在变量说明中，函数参数表中逗号只是用作各变量之间的间隔符。
[Practice] //arithmeticint a,b,c;
float d;
a=11;
b=235;
c=a+b-a*b;
d=(float)c/(float)a;
a=c/a;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
d,4,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0
4,0.0
1,11
2,235
3,-2339
4,-212.636368
1,-212
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c1,c2;
a=25;
b=3243;
c1=b/a;
c2=b%a;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c1,2,0
c2,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0;4,0
1,25
2,3243
3,129
4,18
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c;
a=25;
b=40;
c=a+b,c+35;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0
1,25
2,40
3,65
of Vupdate
of Practice
小结
1.Ｃ的数据类型
基本类型，构造类型，指针类型，空类型
2.基本类型的分类及特点
类型说明符 字节 数值范围
字符型char 1 C字符集
基本整型int 2 -32768～32767
短整型short int 2 -32768～32767
长整型 long int 4 -214783648～214783647
无符号型 unsigned 2 0～65535
无符号长整型 unsigned long 4 0～4294967295
单精度实型 float 4 3/4E-38～3/4E+38
双精度实型 double 8 1/7E-308～1/7E+308
3.常量后缀
L或l 长整型
U或u 无符号数
F或f 浮点数
4.常量类型
整数，长整数，无符号数，浮点数，字符，字符串，符号常数，转义字符。
5.数据类型转换
·自动转换
在不同类型数据的混合运算中，由系统自动实现转换， 由少字节类型向多字节类型转换。 不同类型的量相互赋值时也由系统自动进行转换，把赋值号右边的类型转换为左边的类型。
·强制转换
由强制转换运算符完成转换。
6.运算符优先级和结合性
一般而言，单目运算符优先级较高，赋值运算符优先级低。 算术运算符优先级较高，关系和逻辑运算符优先级较低。 多数运算符具有左结合性，单目运算符、三目运算符、 赋值
7.表达式
表达式是由运算符连接常量、变量、函数所组成的式子。 每个表达式都有一个值和类型。 表达式求值按运算符的优先级和结合性所规定的顺序进行。
本小节介绍的是向标准输出设备显示器输出数据的语句。在Ｃ语言中，所有的数据输入／输出都是由库函数完成的。 因此都是函数语句。本小节先介绍printf函数和putchar函数。printf函数printf函数称为格式输出函数，其关键字最末一个字母f即为“格式”(format)之意。其功能是按用户指定的格式， 把指定的数据显示到显示器屏幕上。在前面的例题中我们已多次使用过这个函数。
一、printf函数调用的一般形式
printf函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件“stdio.h”中。但作为一个特例，不要求在使用 printf 函数之前必须包含stdio.h文件。printf函数调用的一般形式为： printf(“格式控制字符串”，输出表列)其中格式控制字符串用于指定输出格式。 格式控制串可由格式字符串和非格式字符串两种组成。格式字符串是以%开头的字符串，在%后面跟有各种格式字符，以说明输出数据的类型、形式、长度、小数位数等。如“%d”表示按十进制整型输出，“%ld”表示按十进制长整型输出，“%c”表示按字符型输出等。后面将专门给予讨论。
非格式字符串在输出时原样照印，在显示中起提示作用。 输出表列中给出了各个输出项， 要求格式字符串和各输出项在数量和类型上应该一一对应。
void main()
{
int a=88,b=89;
printf("%d %d\n",a,b);
printf("%d,%d\n",a,b);
printf("%c,%c\n",a,b);
printf("a=%d,b=%d",a,b);
}
a<--8,b<--89
printf("%d %d\n",a,b);
printf("%d,%d\n",a,b);
printf("%c,%c\n",a,b);
printf("a=%d,b=%d",a,b);
本例中四次输出了a,b的值，但由于格式控制串不同，输出的结果也不相同。第四行的输出语句格式控制串中，两格式串%d 之间加了一个空格(非格式字符)，所以输出的a,b值之间有一个空格。第五行的printf语句格式控制串中加入的是非格式字符逗号， 因此输出的a,b值之间加了一个逗号。第六行的格式串要求按字符型输出 a,b值。第七行中为了提示输出结果又增加了非格式字符串。
二、格式字符串
在Turbo C中格式字符串的一般形式为： [标志][输出最小宽度][.精度][长度]类型 其中方括号[]中的项为可选项。各项的意义介绍如下：
1.类型类型字符用以表示输出数据的类型，其格式符和意义下表所示：
表示输出类型的格式字符 格式字符意义
d 以十进制形式输出带符号整数(正数不输出符号)
o 以八进制形式输出无符号整数(不输出前缀O)
x 以十六进制形式输出无符号整数(不输出前缀OX)
u 以十进制形式输出无符号整数
f 以小数形式输出单、双精度实数
e 以指数形式输出单、双精度实数
g 以%f%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数
c 输出单个字符
s 输出字符串
2.标志
标志字符为-、+、#、空格四种，其意义下表所示：
标志格式字符 标 志 意 义
- 结果左对齐，右边填空格
+ 输出符号(正号或负号)空格输出值为正时冠以空格，为负时冠以负号
# 对c，s，d，u类无影响；对o类， 在输出时加前
缀o 对x类，在输出时加前缀0x；对e,g,f 类当结果有小数时才给出小数点
3.输出最小宽度
用十进制整数来表示输出的最少位数。 若实际位数多于定义的宽度，则按实际位数输出， 若实际位数少于定义的宽度则补以空格或0。
4.精度
精度格式符以“.”开头，后跟十进制整数。本项的意义是：如果输出数字，则表示小数的位数；如果输出的是字符， 则表示输出字符的个数；若实际位数大于所定义的精度数，则截去超过的部分。
5.长度
长度格式符为h,l两种，h表示按短整型量输出，l表示按长整型量输出。
void main(){
int a=15;
float b=138.3576278;
double c=35648256.3645687;
char d='p';
printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a);
printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b);
printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c);
printf("d=%c,%8c\n",d,d);
} a<--15
b<--138.3576278
c<--35648256.3645687
d<--'p' main()
{
int a=29;
float b=1243.2341;
double c=24212345.24232;
char c='h'
printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a);
printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b);
printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c);
printf("d=%c,%8c\n",d,d);
}
本例第七行中以四种格式输出整型变量a的值，其中“%5d ”要求输出宽度为5，而a值为15只有两位故补三个空格。 第八行中以四种格式输出实型量b的值。其中“%f”和“%lf ”格式的输出相同，说明“l”符对“f”类型无影响。“%5.4lf”指定输出宽度为5，精度为4，由于实际长度超过5故应该按实际位数输出，小数位数超过4位部分被截去。第九行输出双精度实数，“%8.4lf ”由于指定精度为4位故截去了超过4位的部分。第十行输出字符量d，其中“%bc ”指定输出宽度为8故在输出字符p之前补加7个空格。
使用printf函数时还要注意一个问题， 那就是输出表列中的求值顺序。不同的编译系统不一定相同，可以从左到右， 也可从右到左。Turbo C是按从右到左进行的。如把例2.13改写如下述形式：
void main(){
int i=8;
printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n",++i,--i,i--,i++,-i--);
} i<--8
这个程序与例2.13相比只是把多个printf语句改一个printf 语句输出。但从结果可以看出是不同的。为什么结果会不同呢?就是因为printf函数对输出表中各量求值的顺序是自右至左进行 的。在式中，先对最后一项“-i--”求值，结果为-8,然后i自减1后为7。 再对“-i++”项求值得-7，然后i自增1后为8。再对“i--”项求值得8，然后i再自减1后为7。再求“i++”项得7，然后I再自增1后为8。 再求“--i”项，i先自减1后输出，输出值为7。 最后才求输出表列中的第一项“++i”，此时i自增1后输出8。但是必须注意， 求值顺序虽是自右至左，但是输出顺序还是从左至右， 因此得到的结果是上述输出结果。
字符输出函数
putchar 函数
putchar 函数是字符输出函数， 其功能是在显示器上输出单个字符。其一般形式为： putchar(字符变量) 例如：
putchar('A'); 输出大写字母A
putchar(x); 输出字符变量x的值
putchar('\n'); 换行 对控制字符则执行控制功能，不在屏幕上显示。 使用本函数前必须要用文件包含命令：
#include
#include
void main(){
char a='B',b='o',c='k';
putchar(a);putchar(b);putchar(b);putchar(c);putchar('\t');
putchar(a);putchar(b);
putchar('\n');
putchar(b);putchar(c);
}
ｉｆ语句
用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断， 以决定执行某个分支程序段。Ｃ语言的if语句有三种基本形式。
1.第一种形式为基本形式 if(表达式) 语句； 其语义是：如果表达式的值为真，则执行其后的语句， 否则不执行该语句。其过程可表示为下图
void main(){
int a,b,max;
printf("\n input two numbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
max=a;
if (max
}
输入两个整数，输出其中的大数。
scanf("%d%d",&a,&b);
max=a;
if (max
本例程序中，输入两个数a,b。把a先赋予变量max，再用if语句判别max和b的大小，如max小于b，则把b赋予max。因此max中总是大数，最后输出max的值。
2.第二种形式为if-else形式
if(表达式)
语句1；
else
语句2；
其语义是：如果表达式的值为真，则执行语句1，否则执行语句2 。
void main(){
int a, b;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a>b)
printf("max=%d\n",a);
else
printf("max=%d\n",b);
}
输入两个整数，输出其中的大数。改用if-else语句判别a,b的大小，若a大，则输出a，否则输出b。
3.第三种形式为if-else-if形式
前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。 当有多个分支选择时，可采用if-else-if语句，其一般形式为：
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m；
else
语句n；
其语义是：依次判断表达式的值，当出现某个值为真时， 则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。 如果所有的表达式均为假，则执行语句n 。 然后继续执行后续程序。 if-else-if语句的执行过程如图3—3所示。
#include"stdio.h"
void main(){
char c;
printf("input a character: ");
c=getchar();
if(c<32)
printf("This is a control character\n");
else if(c>='0'&&c<='9')
printf("This is a digit\n");
else if(c>='A'&&c<='Z')
printf("This is a capital letter\n");
else if(c>='a'&&c<='z')
printf("This is a small letter\n");
else
printf("This is an other character\n");
}
if(c<32)
printf("This is a control character\n");
else if(c>='0'&&c<='9')
printf("This is a digit\n");
else if(c>='A'&&c<='Z')
printf("This is a capital letter\n");
else if(c>='a'&&c<='z')
printf("This is a small letter\n");
else
printf("This is an other character\n");
本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。 在“0”和“9”之间的为数字，在“A”和“Z”之间为大写字母， 在“a”和“z”之间为小写字母，其余则为其它字符。 这是一个多分支选择的问题，用if-else-if语句编程，判断输入字符ASCII码所在的范围，分别给出不同的输出。例如输入为“g”，输出显示它为小写字符。
4.在使用if语句中还应注意以下问题
(1) 在三种形式的if语句中，在if关键字之后均为表达式。 该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式， 但也可以是其它表达式，如赋值表达式等，甚至也可以是一个变量。例如： if(a=5) 语句；if(b) 语句； 都是允许的。只要表达式的值为非0，即为“真”。如在if(a=5)…；中表达式的值永远为非0，所以其后的语句总是要执行的，当然这种情况在程序中不一定会出现，但在语法上是合法的。
又如，有程序段： if(a=b)
printf("%d",a);
else
printf("a=0"); 本语句的语义是，把b值赋予a，如为非0则输出该值，否则输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。
(2) 在if语句中，条件判断表达式必须用括号括起来， 在语句之后必须加分号。
(3) 在if语句的三种形式中，所有的语句应为单个语句，如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句，则必须把这一组语句用{} 括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。
例如：
if(a>b){
a++;
b++;
}
else{ a=0;
b=10;
}
3.控制语句
控制语句用于控制程序的流程， 以实现程序的各种结构方式。
它们由特定的语句定义符组成。Ｃ语言有九种控制语句。 可分成以下三类：
(1) 条件判断语句
if语句，switch语句
(2) 循环执行语句
do while语句，while语句，for语句
(3) 转向语句
break语句，goto语句，continue语句，return语句
4.复合语句
把多个语句用括号{}括起来组成的一个语句称复合语句。 在程序中应把复合语句看成是单条语句，而不是多条语句，例如
{
x=y+z;
a=b+c;
printf(“%d%d”，x，a)；
}
是一条复合语句。复合语句内的各条语句都必须以分号“;”结尾，在括号“}”外不能加分号。
5.空语句
只有分号“；”组成的语句称为空语句。 空语句是什么也不执行的语句。在程序中空语句可用来作空循环体。例如 while(getchar()!='\n'); 本语句的功能是，只要从键盘输入的字符不是回车则重新输入。这里的循环体为空语句。
赋值语句
赋值语句是由赋值表达式再加上分号构成的表达式语句。 其一般形式为： 变量=表达式; 赋值语句的功能和特点都与赋值表达式相同。 它是程序中使用最多的语句之一。 在赋值语句的使用中需要注意以下几点：
1.由于在赋值符“=”右边的表达式也可以又是一个赋值表达式，因此，下述形式 变量=(变量=表达式); 是成立的，从而形成嵌套的情形。其展开之后的一般形式为： 变量=变量=…=表达式;
例如：
a=b=c=d=e=5;按照赋值运算符的右接合性，因此实际上等效于：
e=5;
d=e;
c=d;
b=c;
a=b;
2.注意在变量说明中给变量赋初值和赋值语句的区别。给变量赋初值是变量说明的一部分，赋初值后的变量与其后的其它同类变量之间仍必须用逗号间隔，而赋值语句则必须用分号结尾。
3.在变量说明中，不允许连续给多个变量赋初值。 如下述说明是错误的： int a=b=c=5 必须写为 int a=5,b=5,c=5; 而赋值语句允许连续赋值
4.注意赋值表达式和赋值语句的区别。赋值表达式是一种表达式，它可以出现在任何允许表达式出现的地方，而赋值语句则不能。
下述语句是合法的： if((x=y+5)>0) z=x; 语句的功能是，若表达式x=y+5大于0则z=x。下述语句是非法的： if((x=y+5;)>0) z=x; 因为=y+5;是语句，不能出现在表达式中。
ｓｗｉｔｃｈ语句
Ｃ语言还提供了另一种用于多分支选择的switch语句， 其一般形式为：
switch(表达式){
case常量表达式1: 语句1;
case常量表达式2: 语句2;
…
case常量表达式n: 语句n;
default : 语句n+1;
}
其语义是：计算表达式的值。 并逐个与其后的常量表达式值相比较，当表达式的值与某个常量表达式的值相等时， 即执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有case后的语句。 如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时，则执行default后的语句。
void main(){
int a;
printf("input integer number: ");
scanf("%d",&a);
switch (a){
case 1:printf("Monday\n");
case 2:printf("Tuesday\n");
case 3:printf("Wednesday\n");
case 4:printf("Thursday\n");
case 5:printf("Friday\n");
case 6:printf("Saturday\n");
case 7:printf("Sunday\n");
default:printf("error\n");
}
}
本程序是要求输入一个数字，输出一个英文单词。但是当输入3之后，却执行了case3以及以后的所有语句，输出了Wednesday 及以后的所有单词。这当然是不希望的。为什么会出现这种情况呢?这恰恰反应了switch语句的一个特点。在switch语句中，“case 常量表达式”只相当于一个语句标号， 表达式的值和某标号相等则转向该标号执行，但不能在执行完该标号的语句后自动跳出整个switch 语句，所以出现了继续执行所有后面case语句的情况。 这是与前面介绍的if语句完全不同的，应特别注意。为了避免上述情况， Ｃ语言还提供了一种break语句，专用于跳出switch语句，break 语句只有关键字break，没有参数。在后面还将详细介绍。修改例题的程序，在每一case语句之后增加break 语句， 使每一次执行之后均可跳出switch语句，从而避免输出不应有的结果。
void main(){
int a;
printf("input integer number: ");
scanf("%d",&a);
switch (a){
case 1:printf("Monday\n");break;
case 2:printf("Tuesday\n"); break;
case 3:printf("Wednesday\n");break;
case 4:printf("Thursday\n");break;
case 5:printf("Friday\n");break;
case 6:printf("Saturday\n");break;
case 7:printf("Sunday\n");break;
default:printf("error\n");
}
}
在使用switch语句时还应注意以下几点：
1.在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误。
2.在case后，允许有多个语句，可以不用{}括起来。
3.各case和default子句的先后顺序可以变动，而不会影响程序执行结果。
4.default子句可以省略不用。程序举例
输入三个整数，输出最大数和最小数。
void main(){
int a,b,c,max,min;
printf("input three numbers: ");
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
if(a>b)
{max=a;min=b;}
else
{max=b;min=a;}
if(max
max=c;
else
if(min>c)
min=c;
printf("max=%d\nmin=%d",max,min);
}
本程序中，首先比较输入的a,b的大小，并把大数装入max， 小数装入min中，然后再与c比较，若max小于c，则把c赋予max；如果c小于min，则把c赋予min。因此max内总是最大数，而min内总是最小数。最后输出max和min的值即可。 计算器程序。用户输入运算数和四则运算符， 输出计算结果。
void main(){
float a,b,s;
char c;
printf("input expression: a+(-,*,/)b \n");
scanf("%f%c%f",&a,&c,&b);
switch(c){
case '+': printf("%f\n",a+b);break;
case '-': printf("%f\n",a-b);break;
case '*': printf("%f\n",a*b);break;
case '/': printf("%f\n",a/b);break;
default: printf("input error\n");
}
}
float a,b,s;
char c;
printf("input expression: a+(-,*,/)b \n");
scanf("%f%c%f",&a,&c,&b);
switch(c){
case '+': printf("%f\n",a+b);break;
case '-': printf("%f\n",a-b);break;
case '*': printf("%f\n",a*b);break;
case '/': printf("%f\n",a/b);break;
default: printf("input error\n");
}
本例可用于四则运算求值。switch语句用于判断运算符， 然后输出运算值。当输入运算符不是+,-,*,/时给出错误提示。
循环结构程序
循环结构是程序中一种很重要的结构。其特点是， 在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。 给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。 Ｃ语言提供了多种循环语句，可以组成各种不同形式的循环结构。
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