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第2章 C语言程序设计基础

时间:2011-03-21


第2章 C语言程序设计基础
2.1

C语言程序的基本语法结构

2.2

C语言的基础元素

2.3

C语言的运算符与表达式

2.1 C语言程序的基本语法结构 C语言程序的基本语法结构 2.1.1 主函数 主函数main()
main()函数的常见结构如下所示。 函数的常见结构如下所示。 函数的常见结构如下所示
void main() { … /*函数体 函数体*/ 函数体 }

如果需要在程序执行时接受命令行参 函数的格式如下。 数,则main()函数的格式如下。 函数的格式如下
void main(int argc ,char * argv[ ] ) { … }

本书中,在多数情况下, 本书中,在多数情况下,都不需要向 main()函数传递参数,因此,都采用没有 函数传递参数, 函数传递参数 因此, 参数(即只有空括号)的格式。当然, 参数(即只有空括号)的格式。当然,也 可以使用更严谨一些的格式,如下所示: 可以使用更严谨一些的格式,如下所示:
void main(void) { … }

2.1.2 单行语句与复合语句
1.单行语句 .
C语言程序中单行语句的最后都是分 语言程序中单行语句的最后都是分 (;),这是 这是C语言程序的语句结束符 号(;),这是 语言程序的语句结束符 所有的C语言语句都必须以分号结束 语言语句都必须以分号结束。 号,所有的 语言语句都必须以分号结束。 需要注意, 语言中的单行语句并不 需要注意,C语言中的单行语句并不 是说该语句只占一行, 是说该语句只占一行,而是指以分号结束 的语句。 的语句。

2.复合语句 .
在程序中, 在程序中,有时需要将相邻的数条语 句作为一个整体来执行, 句作为一个整体来执行,就可以将这些语 句用花括号括起来,成为一个复合语句, 句用花括号括起来,成为一个复合语句, 也称为语句块。 也称为语句块。

2.1.3 空语句与分隔符
1.空语句 .
空语句仅起到占位的作用, 空语句仅起到占位的作用,以便以后 对语句进行充实。 对语句进行充实。

2.分隔符 .
在C语言中采用的分隔符有逗号和空 语言中采用的分隔符有逗号和空 格两种。 格两种。逗号主要用在类型说明和函数参 数表中,分隔各个变量。 数表中,分隔各个变量。

逗号也可用来分隔同行中的几个表达 它主要用作将几行短语句合成一句, 式,它主要用作将几行短语句合成一句, 简化程序书写。 简化程序书写。 空格多用于语句各单词之间,做间隔 空格多用于语句各单词之间, 符。 在关键字, 在关键字,标识符之间必须要有一个 以上的空格符做间隔, 以上的空格符做间隔,否则将会出现语法 错误。 错误。

3.注释 .
C语言的注释符是以“/*”开头并以 语言的注释符是以“ 开头并以 语言的注释符是以 结尾的串。 “*/”结尾的串。在“/*”和“*/”之间的即 结尾的串 和 之间的即 为注释。程序编译时,将忽略注释, 为注释。程序编译时,将忽略注释,不对 注释作任何处理。 注释作任何处理。 注释可出现在程序中的任何位置, 注释可出现在程序中的任何位置,用 来向用户提示或解释程序的意义。 来向用户提示或解释程序的意义。

2.1.4 C语言程序的结构特点 语言程序的结构特点
一个C语言源程序可以由一个或多个 一个 语言源程序可以由一个或多个 程序源文件组成, 程序源文件组成,每个源文件可包含一个 或多个函数。 或多个函数。 一个源程序不论由多少个文件组成, 一个源程序不论由多少个文件组成, 都有一个且只能有一个main函数,即主函 函数, 都有一个且只能有一个 函数 数。

源程序中可以有预处理命令( 源程序中可以有预处理命令(include 命令仅为其中的一种), ),预处理命令通常 命令仅为其中的一种),预处理命令通常 应放在源文件或源程序的最前面。 应放在源文件或源程序的最前面。 每一个说明, 每一个说明,每一个语句都必须以分 号结尾。但预处理命令, 号结尾。但预处理命令,函数头和花括号 之后不能加分号。 “}”之后不能加分号。 之后不能加分号

标识符、 标识符、关键字之间必须至少加一个 空格以示间隔。若已有明显的间隔符, 空格以示间隔。若已有明显的间隔符,也 可不再加空格来间隔。 可不再加空格来间隔。

2.2 C语言的基础元素 C语言的基础元素 2.2.1 标识符与关键字
1.标识符 .
在C语言程序中,标识符由1~8个字 语言程序中,标识符由 ~ 个字 语言程序中 符组成。构成标识符的字符只能是下划线 符组成。 “_”、数字(0~9)和英文字母,并且标 、数字( ~ )和英文字母, 识符的第一个字符只能是下划线或英文字 母。

C语言是一种对字母大小写敏感的语言, 语言是一种对字母大小写敏感的语言, 语言是一种对字母大小写敏感的语言 定义标识符时必须注意字母的大小写。 定义标识符时必须注意字母的大小写。 在使用标识符时还必须注意以下几点。 在使用标识符时还必须注意以下几点。

标准C语言不限制标识符的长度 语言不限制标识符的长度, ① 标准 语言不限制标识符的长度,但它 受各种版本的C 语言编译系统限制, 受各种版本的 语言编译系统限制,同时 也受到具体机器的限制。例如在某版本C 也受到具体机器的限制。例如在某版本 语言中规定标识符前八位有效, 语言中规定标识符前八位有效,当两个标 识符前八位相同时, 识符前八位相同时,则被认为是同一个标 识符。 识符。

在标识符中,大小写是有区别的。 ② 在标识符中,大小写是有区别的。例如 BOOK和book 是两个不同的标识符。 是两个不同的标识符。 和 标识符虽然可由程序员随意定义, ③ 标识符虽然可由程序员随意定义,但标 识符是用于标识某个量的符号。因此, 识符是用于标识某个量的符号。因此,命 名应尽量有相应的意义,以便阅读理解, 名应尽量有相应的意义,以便阅读理解, 作到“顾名思义” 作到“顾名思义”。

2.关键字 .
语言程序中, 在C语言程序中,还有一类特殊的标 语言程序中 识符,它们仅供系统专用, 识符,它们仅供系统专用,不能用来作为 用户定义的标识符,这就是关键字。 用户定义的标识符,这就是关键字。关键 字是有特殊含义的系统保留标识符,因此 字是有特殊含义的系统保留标识符, 又称为系统保留字。 又称为系统保留字。 关键字是由C 关键字是由C语言规定的具有特定意 义的字符串, 义的字符串,用户定义的标识符不应与关 键字相同。 语言的关键字分为以下几类 语言的关键字分为以下几类。 键字相同。C语言的关键字分为以下几类。

(1)类型说明符。 )类型说明符。
用于定义、说明变量、 用于定义、说明变量、函数或其他数 据结构的类型。 据结构的类型。如前面例题中用到的 int,double等。 等

(2)语句定义符。 )语句定义符。
用于表示一个语句的功能。如例 中 用于表示一个语句的功能。如例1.3中 用到的if 就是条件语句的语句定义符。 用到的 else就是条件语句的语句定义符。 就是条件语句的语句定义符

(3)预处理命令字。 )预处理命令字。
用于表示一个预处理命令。 用于表示一个预处理命令。如前面各 例中用到的include。 例中用到的 。

2.2.2 常量与变量
1.变量 .
变量是指在程序运行过程中, 变量是指在程序运行过程中,值可以 发生变化的量。 发生变化的量。

(1)变量的定义 )
变量定义的一般形式如下。 变量定义的一般形式如下。
变量名表; 数据类型 变量名表;

(2)给变量赋初值 )
类型说明符 变量1= 值1,变量2= 值2,……; 变量 ,变量 , ;

2.常量 .
与变量的定义相反, 与变量的定义相反,常量是指在程序 运行过程中不能发生改变的量。 运行过程中不能发生改变的量。 常量的类型通常有5种 整型、实型、 常量的类型通常有 种:整型、实型、 字符型、字符串型和符号常量。 字符型、字符串型和符号常量。

(1)整型常量 )
整型常量就是整数,可以是十进制、 整型常量就是整数,可以是十进制、 八进制( 开头) 八进制(以0开头)或十六进制数(以0x或 开头 或十六进制数( 或 0X开头)的整数。 开头) 开头 的整数。

(2)实型常量 )
实型常量也称为浮点常数, 实型常量也称为浮点常数,它是带小 数位的数值。其表现形式可以是小数, 数位的数值。其表现形式可以是小数,也 可以是指数。 可以是指数。

(3)字符型常量 )
字符型常量是括在半角单引号内的一 个字符。这些字符通常是ASCII码字符, 码字符, 个字符。这些字符通常是 码字符 它们的值即该字符的ASCII码值。 码值。 它们的值即该字符的 码值

(4)字符串常量 )
字符串常量是由半角双引号括起来的 字符序列。 字符序列。字符串常量与字符常量有严格 的不同, 的不同,编译程序在每个字符串的后面自 动加上一个空字符'\0'以示区别 以示区别。 动加上一个空字符 以示区别。

(5)符号常量 )
符号常量是指以标识符形式出现的常 量,C语言中符号常量使用编译预处理命 语言中符号常量使用编译预处理命 来定义, 令#define来定义,符号常量定义形式如下: 来定义 符号常量定义形式如下:
#define 常量名 值

(6)转义字符 )
语言中, 在C语言中,还有一种特殊的字符常 语言中 它是以反斜杠“ 开头的字符序列 开头的字符序列, 量,它是以反斜杠“\”开头的字符序列, 称之为转义字符。 称之为转义字符。 与普通字符不同, 与普通字符不同,转义字符序列表达 的不再是字符表面的意义, 的不再是字符表面的意义,而是一个特殊 码字符, 的ASCII码字符,因此也可以用该字符的 码字符 ASCII码值来表示。 码值来表示。 码值来表示

2.2.3 数据类型
C语言提供了丰富的数据类型,可以 语言提供了丰富的数据类型, 语言提供了丰富的数据类型 分为两个大类:基本类型和构造数据类型。 分为两个大类:基本类型和构造数据类型。 基本数据类型最主要的特点是不可以 再分解为其他类型。也就是说, 再分解为其他类型。也就是说,基本数据 类型是自我说明的。 类型是自我说明的。

构造数据类型是根据已定义的一个或 多个数据类型用构造的方法来定义的。 多个数据类型用构造的方法来定义的。也 就是说, 就是说,一个构造类型的值可以分解成若 干个“成员” 元素” 每个“成员” 干个“成员”或“元素”。每个“成员” 都是一个基本数据类型或又是一个构造类 型。

语言中, 在C语言中,构造类型有以下几种: 语言中 构造类型有以下几种: 数组类型 结构类型 联合类型 本节主要学习基本数据类型。 本节主要学习基本数据类型。

1.整型 .
整型用于存储整数, 整型用于存储整数,其值可以是十进 八进制或十六进制的数。 制、八进制或十六进制的数。整型变量用 关键字int来定义 来定义。 关键字 来定义。 此外,整型还可以与short、long、 此外,整型还可以与 、 、 signed、unsigned等修饰符合用,构成新的 等修饰符合用, 、 等修饰符合用 类型。例如: 表示短整型, 类型。例如:short int 表示短整型,long int 表示长整型,singned int表示有符号整 表示长整型, 表示有符号整 表示无符号整型。 型,unsigned int表示无符号整型。 表示无符号整型

2.浮点型 .
浮点型也称为实型单精度类型或实型, 浮点型也称为实型单精度类型或实型, 常用来表示小数或超出整型范围的数值。 常用来表示小数或超出整型范围的数值。 浮点型变量用关键字float来定义。 来定义。 浮点型变量用关键字 来定义

3.双精度型 .
双精度型常用于很大的数值或要求精 确度的科学计算。 确度的科学计算。 双精度变量用关键字double来定义。 来定义。 双精度变量用关键字 来定义

4.字符型 .
字符型是用于表示ASCII字符的数据 字符的数据 字符型是用于表示 类型。 类型。 字符变量用关键字char来定义。 来定义。 字符变量用关键字 来定义

5.无值型 .
无值型用关键字void来定义,无值型 来定义, 无值型用关键字 来定义 是一类特殊的类型,常用在函数定义中, 是一类特殊的类型,常用在函数定义中, 表示函数无返回值。 表示函数无返回值。

6.用户自定义类型 .
除系统提供的数据类型之外, 语言 除系统提供的数据类型之外,C语言 还允许用户自定义数据类型。 还允许用户自定义数据类型。定义形式如 下:
typedef 类型名 新类型名; 新类型名;

2.2.4 格式化输出函数 格式化输出函数printf()
1.printf()函数及其应用 . 函数及其应用 2.指定输出宽度与小数位 . 3.设置前导 .设置前导0 4.输出长整型数与双精度浮点数 . 5.对齐方式 .

2.2.5 格式化输入函数 格式化输入函数scanf()
1.scanf()函数的基本用法 . 函数的基本用法 2.格式化字符串中非格式字符的处 . 理 3.字符串输入与宽度控制 . 4.指定输入数据的范围 .

2.2.6 非格式化输入 输出函数 非格式化输入/输出函数
1.字符串输出函数puts() .字符串输出函数 2.字符串输入函数 .字符串输入函数gets() 3.字符输出函数 .字符输出函数putchar() 4.字符输入函数 .字符输入函数getch()和getche() 和 5.getchar()函数 . 函数

2.3 C语言的运算符与表达式 C语言的运算符与表达式 2.3.1 运算符与表达式
C语言的运算符又称为操作符,是数 语言的运算符又称为操作符, 语言的运算符又称为操作符 据间进行运算的符号。 语言的运算符按 据间进行运算的符号。C语言的运算符按 运算类型可分为赋值运算符、算术运算符、 运算类型可分为赋值运算符、算术运算符、 逻辑运算符、关系运算符、位运算符、 逻辑运算符、关系运算符、位运算符、指 针运算符和取成员运算符等; 针运算符和取成员运算符等;按运算对象 又称为操作数) (又称为操作数)的个数又可分为单目运 算符、双目运算符和三目运算符。 算符、双目运算符和三目运算符。

将数据或变量用运算符连接起来, 将数据或变量用运算符连接起来,就 构成了C语言的表达式 语言的表达式。 构成了 语言的表达式。表达式是按照一 定规则, 定规则,将运算对象用运算符连接起来的 有意义的式子。 有意义的式子。表达式中的运算对象可以 是常量、变量、函数, 是常量、变量、函数,也可以是别的表达 式。

2.3.2 算术运算、赋值运算与类型 算术运算、 转换
1.算术运算符与算术表达式 .
C语言中的算术运算符包括 个双目运 语言中的算术运算符包括5个双目运 语言中的算术运算符包括 算符: 算符:加“+”、减“?”、乘“*”、除 、 ” ” “/”、求余(取模)“%”及4个单目运算 、求余(取模) 及 个单目运算 自增“ 符:自增“++”、自减“??”、单目加“+” 、自减“ ” 单目加“ 和单目减(算术取反) 和单目减(算术取反)“?”,此外还有圆 ” 括号“()”运算符, 括号“()”运算符,它可以用来改变运 算的顺序。 算的顺序。

由算术运算符与数值、 由算术运算符与数值、变量等构成的 表达式称为算术表达式。 表达式称为算术表达式。

2.赋值运算符与赋值表达式 .
赋值运算用于改变变量的值。 语言 赋值运算用于改变变量的值。C语言 中提供了1个简单赋值运算符 个简单赋值运算符“ 和 个复 中提供了 个简单赋值运算符“=”和10个复 合赋值运算符: 、 、 、 、 合赋值运算符:+=、?=、*=、/=、%=、 、 <<=、>>=、&=、^=和|=。 、 、 、 和 。

3.类型转换运算符 .
在表达式中, 在表达式中,当混合使用不同类型的 数据时, 语言中将对其类型自动进行转 数据时,C语言中将对其类型自动进行转 换,这种转换一般是“向上”的,即由占 这种转换一般是“向上” 存储空间小的数据类型向占存储空间大的 数据类型转换。 数据类型转换。

2.3.3 关系运算、逻辑运算与条件 关系运算、 运算
1.关系运算符与关系表达式 .
在程序中经常需要比较两个量的大小 关系,以决定程序下一步的工作。 关系,以决定程序下一步的工作。比较两 个量的运算符称为关系运算符。 个量的运算符称为关系运算符。

关系运算用于对操作数之间的关系进 行运算,其实质是操作数间的比较, 行运算,其实质是操作数间的比较,以判 断两个操作数是否符合给定的关系, 断两个操作数是否符合给定的关系,如符 合给定的关系,运算的结果为“ 合给定的关系,运算的结果为“真”,否 运算的结果为“ 则,运算的结果为“假”。

2.逻辑运算符与逻辑表达式 .
逻辑运算由逻辑运算符来完成, 逻辑运算由逻辑运算符来完成,逻辑 运算符共有3个 运算符共有 个:
&& 逻辑与 || 逻辑或 ! 逻辑非

逻辑运算的规则如下所示: 逻辑运算的规则如下所示:
a && b /* 只有当 与b的值均为真时, 只有当a与 的值均为真时 的值均为真时, 运算结果为真( ),否则为假( ) ),否则为假 运算结果为真(1),否则为假(0)*/ a || b /* 只有当 与b的值均为假时, 只有当a与 的值均为假时 的值均为假时, 运算结果为假( ),否则为真( ) ),否则为真 运算结果为假(0),否则为真(1)*/ !a /* 当a值为真时,结果为假 值为真时, 值为真时 );当 为假时 结果为真( ) 为假时, (0);当a为假时,结果为真(1) */ );

在与前面学过的其他类型运算符进行 比较时,具有如下关系: 比较时,具有如下关系:
逻辑非! > 算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑 逻辑非! 逻辑或|| 与&& > 逻辑或 > 赋值运算符

3.条件运算 .
条件运算符是唯一的三目运算符, 条件运算符是唯一的三目运算符,也 语言中最特殊的运算符。 是C语言中最特殊的运算符。 语言中最特殊的运算符 条件运算符的使用格式如下: 条件运算符的使用格式如下:
表达式1?表达式 表达式 表达式 表达式2:表达式 表达式 表达式3

它的含义是指,如果表达式1(条件) 它的含义是指,如果表达式 (条件) 含义是指 表达式 结果为真,整个运算的结果为表达式2的值 的值; 结果为真,整个运算的结果为表达式 的值; 表达式1(条件)结果为假, 如果表达式 (条件)结果为假,整个运算 的结果为表达式2的值 的值。 的结果为表达式 的值。

2.3.4 sizeof 运算符
sizeof运算符用于计算其操作数的大小 运算符用于计算其操作数的大小, 运算符用于计算其操作数的大小 即其在内存中所占字节数。 即其在内存中所占字节数。


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