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C语言程序设计第二讲:顺序程序设计

时间:2024-06-03 20:32:21浏览次数:25  
标签:struct int long C语言 运算符 students 顺序程序 Student 程序设计

一、数据类型
1. 基本数据类型

C语言中提供了一些基本数据类型,用于表示各种不同类型的数据:

  • 整数类型
    • int:表示整数,通常占用4个字节。
    • short int:表示短整数,通常占用2个字节。
    • long int:表示长整数,通常占用4或8个字节。
    • long long int:表示更长的整数,通常占用8个字节。
    • unsigned int:表示无符号整数,只能表示非负整数。
    • unsigned short intunsigned long intunsigned long long int:分别表示无符号的短整数、长整数和更长的整数。
  • 浮点类型
    • float:单精度浮点数,通常占用4个字节。
    • double:双精度浮点数,通常占用8个字节。
    • long double:扩展精度浮点数,通常占用10个字节或更多。
  • 字符类型
    • char:表示单个字符,通常占用1个字节。可以存储字符或小整数(0到255)。
  • 字符串类型:在C语言中,字符串是一维字符数组,并以空字符\0结尾。
    char str[] = "Hello, World!";
    
2. 枚举类型
  • enum:用于定义枚举类型,其值是一些整型常量的集合。例如:
    enum Day {Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday};
    
3. 复合数据类型
  • 数组:用于存储一组相同类型的数据。
    int arr[10];
    
  • 结构体:用于将不同类型的数据组合在一起。
    struct Point {
        int x;
        int y;
    };
    
  • 指针:用于存储变量的地址。
    int *p;
    
4. 类型定义
  • typedef:用于给已有的数据类型定义一个新的名字。
    typedef unsigned long ulong;
    
二、顺序程序设计
1. 变量和常量
  • 变量声明
    int a;// 整数类型
    float b;// 浮点型
    char c;// 字符型
    
  • 变量初始化
    int a = 10;
    float b = 3.14;
    char c = 'A';
    
  • 常量定义
    • 使用#define宏定义常量:
      #define PI 3.14
      
    • 使用const关键字定义常量:
      const int MAX = 100;
      
2. 运算符和表达式
  • 算术运算符+, -, *, /, %
  • 关系运算符==, !=, >, <, >=, <=
  • 逻辑运算符&&, ||, !
  • 位运算符&, |, ^, ~, <<, >>
  • 赋值运算符=, +=, -=, *=, /=, %=
  • 增量和减量运算符++, --
3. 运算符优先级和结合性

运算符优先级决定了表达式中各部分的计算顺序,结合性决定了运算符的计算方向。

  • 优先级:从高到低(部分运算符)
    • () [] -> .
    • ! ~ ++ -- + - * & sizeof
    • * / %
    • + -
    • << >>
    • < <= > >=
    • == !=
    • &
    • ^
    • |
    • &&
    • ||
    • ?:
    • = += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |=
  • 结合性:从左到右(部分运算符)
    • 左结合:* / % + - << >> < <= > >= == != & ^ | && ||
    • 右结合:= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |= ?:
4. 输入和输出
  • 标准输入输出函数:C标准库提供了一些基本的输入输出函数,需要包含<stdio.h>头文件。
    • printf:格式化输出
      int x = 10;
      printf("x = %d\n", x);
      
    • scanf:格式化输入
      int y;
      scanf("%d", &y);
      
    • getsputs:用于字符串输入输出
      char str[50];
      gets(str);
      puts(str);
      
5. 控制语句
  • 顺序结构:代码按照顺序逐行执行。
  • 选择结构:根据条件选择执行不同的代码。
    • if语句:
      if (condition) {
          // 如果满足条件,那么执行....
      } else {
          // 否则执行....
      }
      
    • switch语句:
      switch (expression) {
          case value1:
              // 如果expression这个变量等于value1,那么执行...
              break;
          case value2:
              // 如果expression这个变量等于value2,那么执行...
              break;
          default:
              // 否则执行...
      }
      
  • 循环结构:重复执行某段代码。
    • for循环:
      for (initialization; condition; increment) {
          // for循环:初始条件;循环进行的条件;每次循环完执行的任务
      }
      
    • while循环:
      while (condition) {
          // 如果满足条件,那么执行...
      }
      
    • do...while循环:
      do {
          // 与while循环类似,满足条件则执行...
      } while (condition);
      
6. 作用域和生存期
  • 局部变量:在函数或代码块内部声明,作用域为该函数或代码块。
  • 全局变量:在所有函数外部声明,作用域为整个程序。
  • 静态变量:使用static关键字声明,作用域为声明它的函数或代码块,但其生存期为整个程序运行期间。
#include <stdio.h>
int g = 10;
void foo() {
    int a = 5;
    // Static定义后面会细讲
    static int s = 0;
    s++;
    printf("s = %d\n", s);
}
int main() {
    foo(); // s = 1
    foo(); // s = 2
    return 0;
}
三、综合示例

下面是一个综合示例,展示了C语言中数据类型和顺序程序设计的应用:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 定义一个结构体
struct Student {
    int id;
    char name[50];
    float gpa;
};
// 函数声明
void printStudent(struct Student s);
void updateGPA(struct Student *s, float newGPA);
int main() {
    // 动态分配结构体数组
    struct Student *students = (struct Student *)malloc(3 * sizeof(struct Student));
    // 初始化学生数据
    students[0].id = 1;
    strcpy(students[0].name, "Alice");
    students[0].gpa = 3.5;
    students[1].id = 2;
    strcpy(students[1].name, "Bob");
    students[1].gpa = 3.8;
    students[2].id = 3;
    strcpy(students[2].name, "Charlie");
    students[2].gpa = 3.2;
    // 打印学生信息
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printStudent(students[i]);
    }
    // 更新GPA
    updateGPA(&students[0], 3.9);
    printf("Updated GPA for %s: %.2f\n", students[0].name, students[0].gpa);
    // 释放内存
    free(students);
    return 0;
}
// 打印学生信息
void printStudent(struct Student s) {
    printf("ID: %d, Name: %s, GPA: %.2f\n", s.id, s.name, s.gpa);
}
// 更新学生GPA
void updateGPA(struct Student *s, float newGPA) {
    s->gpa = newGPA;
}
四、总结

以上内容涵盖了C语言中的各种数据类型以及顺序程序设计的相关知识,包括变量、常量、运算符、控制结构、输入输出和内存分配。这些知识点是C语言编程的基础,理解和掌握这些内容将帮助你在C语言编程中应对各种复杂的任务和挑战。

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标签:struct,int,long,C语言,运算符,students,顺序程序,Student,程序设计
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