C 语言基础语法之二程序结构设计

大纲

• C 语言语法之一数据类型与运算符
• C 语言语法之二程序结构设计
• C 语言语法之三循环控制结构
• C 语言语法之四数组数据结构

赋值语句

1. 注意在变量声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声明的一部分，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，例如：int a=5,b,c;
2. 在变量声明中，不允许连续给多个变量赋初值，而赋值语句则允许连续赋值，如 int a=b=c=5; 声明是错误的，正确的写法必须是：int a=5,b=5,c=5;
3. 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，如 if((x=y+5)>0) z=x; 语句是合法的，if((x=y+5;)>0) z=x; 语句是非法的，因为 x=y+5; 是语句，不能出现在表达式中

putchar 函数与 getchar 函数

1. 使用 putchar 和 getchar 函数前，都必须要用文件包含命令 #include <stdio.h> 或 #include “stdio.h”
2. putchar 函数是字符输出函数，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)，如 putchar('A');
3. getchar 函数的功能是从键盘上输入一个字符，其一般形式为：getchar ()，通常把输入的字符赋予一个字符变量来构成赋值语句，如：char c = getchar();

putch 函数与 getch 函数

1. getch 函数是一个不回显函数，当用户按下某个字符时，函数自动读取，无需按回车；有的 C 语言命令行程序会用到此函数做游戏，但是这个函数并非标准函数，要注意不同平台的移植性
2. Windows 系统使用 putch 和 getch 函数，需要引入 ‘conio.h’ 头文件；在使用 getch 函数之前要调用 initscr()，结束时要调用 endwin()，否则会出现不输入字符这个函数也会有返回值的情况
3. 在不同的系统平台，输入回车，getch 函数将返回不同数值，而 getchar 函数统一返回十进制数 10 (即 \n)
4. Linux 系统不存在 conio.h 头文件，但可以使用 curses 库替代；若在编译的时候不通过，gcc 编译命令需要添加 -l curses 参数来引入 curses 库。Linux 系统下只能使用 getch 函数，而 putch 函数不能使用，因为 curses 库里没有 putch 函数

printf 函数（格式输出函数）

1. 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。该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，其调用的一般形式为：printf (“格式控制字符串”，输出表列)
2. 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：%c 表示按字符型输出，%d 表示按十进制整型输出，%f 表示按小数形式输出单精度实数

   i. 类型：具体类型如下表所示
   ii. 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
   iii. 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
   iiii. 输出精度：精度格式符以`.`开头，后面跟十进制整数，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

/printf函数使用例子/
int a = 15;
char d = 'p';
int x = 88, y = 89;
float b = 123.1234567;
double c = 12345678.1234567;
printf("%c,%c\n",x,y);                           // >> X, Y
printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a);              // >> a=15,   15,17,f
printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b);          // >> b=123.123459,123.123459,123.1235,1.231235e+02
printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c);               // >> c=12345678.123457,12345678.123457,12345678.1235
printf("d=%c,%8c\n",d,d);                        // >> d=p,       p

scanf 函数（格式输入函数）

1. scanf 函数称为格式输入函数，即按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量之中。该函数是一个标准库函数，它的函数原型在头文件 stdio.h 中，与 printf 函数相同，C 语言也允许在使用 scanf 函数之前不必包含 stdio.h 文件。scanf 函数的一般形式为：scanf (“格式控制字符串”，地址表列)，其中格式控制字符串的作用与 printf 函数相同，如：int a,b; scanf("%d%d",&a,&b);，但不能显示非格式字符串，也就是不能显示提示字符串。地址表列中给出各变量的地址，地址是由地址运算符 & 后跟变量名组成，例如：&a、 &b 分别表示变量 a 和变量 b 的地址
2. 格式控制字符串的一般形式为：%[*][输入数据宽度][长度] 类型，其中有方括号 [ ] 的项为任选项，各项的意义如下：

   i. *符号：用以表示该输入项读入后不赋予相应的变量，即跳过该输入值，例如: scanf("%d %*d %d", &a, &b)，当输入为：1 2 3 时，将把1赋予a，2被跳过，3赋予b
   i. 宽度：用十进制整数指定输入的宽度(即字符数)，例如：scanf("%5d", &a)，当输入为：12345678，只把12345赋予变量a，其余部分被截去；又如：scanf("%4d%4d", &a, &b)，当输入为：12345678，将把1234赋予a，而把5678赋予b
   iii. 长度：格式符为l和h，h表示输入短整型数据，l表示输入长整型数据（如%ld） 和双精度浮点数（如%lf）
   iiii. 类型：表示输入数据的类型，其格式符和意义和printf函数相同，如：d表示输入十进制整数

3. 使用 scanf 函数必须注意以下几点：

   i. 若输入的数据与输出的类型不一致时，虽然编译能够通过，但输出结果可能不正确
   ii. scanf函数中没有精度控制，如：scanf("%5.2f", &a) 是非法的，不能企图用此语句输入小数为2位的实数
   iii. scanf中要求给出变量地址，如给出变量名则会出错，如 scanf("%d", a) 是非法的，应改为 scanf("%d", &a) 才是合法的
   iiii. 在输入多个数值数据时，若格式控制串中没有非格式字符作为输入数据之间的间隔，则可用空格、TAB或回车作间隔；C编译器在碰到空格、TAB、回车或非法数据（如对“%d”输入“12A”，A即为非法数据）时，即认为数据输入结束
   iiiii. 如果格式控制串中有非格式字符，则输入时也要输入该非格式字符，例如：scanf("%d,%d,%d", &a, &b, &c)，其中用非格式符“,”作间隔符，则输入数据应为：5,6,7，又如：scanf("a=%d,b=%d,c=%d", &a, &b, &c)，则输入数据应为：a=5,b=6,c=7
   iiiiii. 在输入字符数据时，若格式控制串中无非格式字符，则认为所有输入的字符均为有效字符，如：scanf("%c%c%c", &a, &b, &c)，当输入为：d e f，则把'd'赋予a，' '赋予b，'e'赋予c，只有当输入为：def 时，才能把'd'赋于a，'e'赋予b，'f'赋予c。如果在格式控制中加入空格作为间隔，如：scanf("%c %c %c", &a, &b, &c)，则输入时各数据之间可加空格，a、b、c也将会被赋予正确的值

关系运算符及其优先级

关系运算符都是双目运算符，其结合性均为左结合，分别是 <、<=、>、>=、==、!=。关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。在六个关系运算符中，前四个 <、<=、>、>= 的优先级相同，且高于 ==、!= 的优先级、而 ==、!= 的优先级相同。

关系表达式

1. 关系表达式的一般形式为：表达式 关系运算符 表达式，例如：a+b > c-d、x > 3/2、-i-5*j == k+1。由于表达式也可以又是关系表达式，因此也允许出现嵌套的情况，例如：a > (b>c)、a != (c==d)
2. 关系表达式的值是” 真” 和 “假”，分别使用 “1” 和 “0” 表示，例如：5 > 0 的值为 “真”，即为 1，又如：(a=3) > (b=5) 由于 3 > 5 不成立，故其值为” 假”，即为 0

逻辑运算符及其优先级

1. C 语言中提供了三种逻辑运算符：&&（与运算）、||（或运算）、!（非运算），其中与运算符 && 和或运算符 || 均为双目运算符，具有左结合性。非运算符 ! 为单目运算符，具有右结合性。三种逻辑运算符的优先级是如下图（最高处的运算符级别最高）
2. 逻辑运算的值也分为 “真” 和 “假” 两种，用 “1” 和 “0 ” 来表示。其求值规则如下，与运算符 &&： 参与运算的两个量都为真时，结果才为真，否则为假，例如：5>0 && 4>2，由于 5>0 为真，4>2 也为真，相与的结果也为真。或运算符 ||： 参与运算的两个量只要有一个为真，结果就为真，两个量都为假时，结果为假，例如：5>0 || 5>8 由于 5>0 为真，相或的结果也就为真。非运算符 !： 参与运算量为真时，结果为假，参与运算量为假时，结果为真，例如：!(5>0) 的结果为假

逻辑表达式

1. 逻辑表达式的一般形式为：表达式 逻辑运算符 表达式，其中的表达式可以又是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。例如：(a && b) && c，根据逻辑运算符的左结合性，也可写为：a && b && c

if 语句

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：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
2. 第二种形式为: if-else
3. 第三种形式为：if-else-if，前两种形式的 if 语句一般都用于两个分支以下的情况，当有多个分支选择时，可采用 if-else-if 语句
   

使用 if 语句应注意的问题

1. 为了避免这种二义性，C 语言规定，else 总是与它前面最近的 if 配对
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，但是在 } 之后不能再加分号
4. 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 都是合法的，只要表达式的值为非 0，即为 “真”

条件运算符与条件表达式

1. 条件运算符为 ? 和 :，它是一个三目运算符，即有三个参与运算的量。由条件运算符组成条件表达式的一般形式为：表达式 1? 表达式 2: 表达式 3，其求值规则为：如果表达式 1 的值为真，则以表达式 2 的值作为条件表达式的值，否则以表达式 3 的值作为整个条件表达式的值
2. 条件表达式通常用于赋值语句之中，例如条件语句：if(a>b) max=a; else max=b;，可用条件表达式改写为 max=(a>b)?a:b;，执行该语句的语义是：如 a>b 为真，则把 a 赋予 max，否则把 b 赋予 max
3. 条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值符，因此 max=(a>b)?a:b 可以去掉括号而写为 max=a>b?a:b。条件运算符？和：是一对运算符，不能分开单独使用，其结合方向是自右至左

switch 语句

1. 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: 语句1;
    case 常量表达式: 语句2;
    ...
    case 常量表达式: 语句n;
    default: 语句n+1;
}

2. 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，则执行其后的语句，然后不再进行判断，继续执行后面所有 case、default 后的语句（没有使用 break 关键字的时候）
3. 在使用 switch 语句时还应注意以下几点：

i. default子句可以省略不用
ii. 在case后的各常量表达式的值不能相同，否则会出现错误
iii. 在case后，允许有多个语句，可以不用{}括起来，但建议使用{}括起来
iiii. 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