2- C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

教學(xué)內(nèi)容： 第1章：C語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)第2章：C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第3章：利用數(shù)組處理同類(lèi)型的批量數(shù)據(jù)第4章：利用函數(shù)實(shí)現(xiàn)模塊化程序設(shè)計(jì)第5章：靈活使用指針第6章：結(jié)構(gòu)體、共用體、枚舉類(lèi)型及其應(yīng)用第7章：常用的三種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第8章：利用文件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理第9章：嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐方法C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第2章C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)【學(xué)習(xí)內(nèi)容】2.1預(yù)備知識(shí)

2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

2.5預(yù)處理命令2.6三種結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．熟悉算法及其表示方法；

2．熟悉C語(yǔ)句及其分類(lèi)；

3．掌握數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)的應(yīng)用方法；

4．掌握順序、選擇、循環(huán)3種結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法；

5．掌握預(yù)處理命令的應(yīng)用方法。

本章首先介紹程序設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí)，然后詳細(xì)介紹順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)這3種基本結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法，最后給出預(yù)處理命令的應(yīng)用方法。

計(jì)算機(jī)程序

=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

+算法

+程序代碼2.1預(yù)備知識(shí)2.1.1算法及流程圖表示1、算法的概念

為解決問(wèn)題而采用的方法和步驟稱(chēng)為算法。對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題可以有不同的算法，應(yīng)盡量選擇占用內(nèi)存小、執(zhí)行速度快的算法。2、算法的5個(gè)特征

（1）有窮性：一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟，且每個(gè)步驟都能在有限時(shí)間內(nèi)完成。

（2）確定性：算法中的每一個(gè)步驟都應(yīng)該是確定的，而不應(yīng)模糊和具有二義性。

（3）可行性：算法的每一個(gè)步驟都是切實(shí)可行的。

（4）有輸入：一個(gè)算法可有零個(gè)或多個(gè)輸入。

（5）有輸出：一個(gè)算法必須有一個(gè)或多個(gè)輸出。3、算法的流程圖表示

常用的算法表示方法：自然語(yǔ)言描述法、流程圖法、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述法。在此，只介紹最常用的流程圖法。2.1.1算法及流程圖表示2.1預(yù)備知識(shí)2.1.2程序的三種基本結(jié)構(gòu)1、順序結(jié)構(gòu)

按照程序語(yǔ)句書(shū)寫(xiě)的順序一步一步依次執(zhí)行。

2.1預(yù)備知識(shí)

根據(jù)條件判斷的結(jié)果，從多種路徑中選擇其中的一種路徑執(zhí)行。

2、選擇結(jié)構(gòu)

將一組操作重復(fù)執(zhí)行多次。有“當(dāng)型”和“直到型”兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)。

2.1.2程序的三種基本結(jié)構(gòu)3、循環(huán)結(jié)構(gòu)2.1預(yù)備知識(shí)當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)

先判斷后執(zhí)行直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)

先執(zhí)行后判斷1、聲明語(yǔ)句：對(duì)變量、函數(shù)、類(lèi)型（如結(jié)構(gòu)體等類(lèi)型）等進(jìn)行聲明例如：

變量聲明語(yǔ)句：inta,b,s;

變量聲明語(yǔ)句：inti=3,j=3,k=3,x=3;函數(shù)聲明語(yǔ)句：intadd(intx,inty);在C語(yǔ)言中，分號(hào)是語(yǔ)句的結(jié)束標(biāo)志。C語(yǔ)句分為6類(lèi)。2.1.3C語(yǔ)句分類(lèi)2、表達(dá)式語(yǔ)句例如：

a=3（賦值表達(dá)式）

a=3;

（賦值語(yǔ)句）i++（自增1表達(dá)式）i++;

（自增1語(yǔ)句）2.1預(yù)備知識(shí)3、函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句：函數(shù)調(diào)用表達(dá)式加分號(hào)例如：

printf("ThisisamyfirstProgram.\n");

add(a,b);

2.1.3C語(yǔ)句分類(lèi)4、控制語(yǔ)句：控制程序的流程（1）條件語(yǔ)句：if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句（3）轉(zhuǎn)向語(yǔ)句：break語(yǔ)句、continue語(yǔ)句、return語(yǔ)句、goto語(yǔ)句（2）循環(huán)語(yǔ)句：while語(yǔ)句、do…while語(yǔ)句、for語(yǔ)句2.1預(yù)備知識(shí)

把多條語(yǔ)句用花括號(hào)括起來(lái)組成的一個(gè)語(yǔ)句，稱(chēng)為復(fù)合語(yǔ)句。例如：5、復(fù)合語(yǔ)句2.1.3C語(yǔ)句分類(lèi)2.1預(yù)備知識(shí)

例如：下面的for循環(huán)體是空語(yǔ)句，在嵌入式軟件設(shè)計(jì)中常用作軟件延時(shí)。

for(i=10000;i>0;i--) {

;

//空語(yǔ)句

}6、空語(yǔ)句：只有一個(gè)分號(hào)，什么也不執(zhí)行2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1、數(shù)據(jù)輸入輸出的在C語(yǔ)言中的實(shí)現(xiàn)2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)

（1）從計(jì)算機(jī)內(nèi)存向輸出設(shè)備傳送數(shù)據(jù)稱(chēng)為輸出，從輸入設(shè)備向計(jì)算機(jī)內(nèi)存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)稱(chēng)為輸入。

（2）C語(yǔ)言本身不提供輸入輸出語(yǔ)句，而在C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中提供了一些輸入輸出函數(shù)，例如printf函數(shù)和scanf函數(shù)，分別用于數(shù)據(jù)的輸出和輸入。

（3）使用標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)函數(shù)時(shí)，要用預(yù)處理命令#include將其對(duì)應(yīng)的頭文件“stdio.h”包含到源文件中： #include<stdio.h>或

#include"stdio.h"2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2、字符輸出函數(shù)——putchar()

一般形式：putchar(c)

●向顯示器輸出字符變量c對(duì)應(yīng)的字符。2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)【例2.1】輸出一個(gè)字符

。#include

<stdio.h>

//包含輸入輸出庫(kù)函數(shù)頭文件intmain(void){chara,b,c,d;

a='N';b='U';c='A';d='A';

putchar(a);putchar(b);putchar(c);putchar(d);putchar('\n');

//在屏幕上顯示字符}2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)3、字符輸入函數(shù)——getchar()

通常將鍵盤(pán)上輸入的字符賦給一個(gè)字符變量，構(gòu)成賦值語(yǔ)句。如：

charc; c=getchar();2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)

注意：getchar函數(shù)只能接收一個(gè)字符，輸入數(shù)字也按字符處理。輸入多個(gè)字符時(shí)，計(jì)算機(jī)只接收第一個(gè)字符?！纠?.2】從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符，并在顯示屏顯示

。#include<stdio.h>

//包含輸入輸出庫(kù)函數(shù)頭文件intmain(void){

charc;printf("請(qǐng)輸入一個(gè)字符:");//原樣輸出一串字符，增加人機(jī)互動(dòng)性

c=getchar();

//從鍵盤(pán)輸入一個(gè)字符

putchar(c);

//在屏幕上顯示輸入的字符putchar('\n');

//換行

}putchar(getchar());//在屏幕上顯示輸入的字符

2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4、格式輸出函數(shù)——printf()●向顯示器輸出若干個(gè)任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)。2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)一般形式：printf(格式控制字符串，輸出列表)例如： printf("%d,%c\n",i,c)

②原樣輸出的字符，在顯示中起提示作用。（2）輸出列表：是需要輸出的一些數(shù)據(jù)，可以是常量、變量或表達(dá)式。

多個(gè)數(shù)據(jù)之間要用逗號(hào)隔開(kāi)。

括號(hào)內(nèi)包含兩部分：（1）格式控制字符串：由雙撇號(hào)括起來(lái)的一個(gè)字符串，它包含兩種信息。

①由%開(kāi)頭的格式符，用于指定數(shù)據(jù)的輸出格式。例如，%d：以十進(jìn)制形式輸出帶符號(hào)整數(shù)；%c：輸出單個(gè)字符；%x：以十六進(jìn)制形式輸出無(wú)符號(hào)整數(shù)；%s：輸出字符串；%f：以小數(shù)形式輸出實(shí)數(shù)；%e：以指數(shù)形式輸出實(shí)數(shù)。

使用printf函數(shù)時(shí)，要求格式控制字符串中必須含有與輸出項(xiàng)一一對(duì)應(yīng)的格式符，并且類(lèi)型要匹配。printf函數(shù)也可以沒(méi)有輸出項(xiàng)。2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)4、格式輸出函數(shù)——printf()2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)#include<stdio.h>//包含輸入輸出庫(kù)函數(shù)頭文件intmain(void){inta=5,b=-1;floatc=1.2;

chard='a';printf("a=%d,b=%d,c=%f,d='%c'\n",a,b,c,d);//依次按指定的格式將多個(gè)數(shù)據(jù)輸出

printf("字母a的ASCII碼:%d\n",d);//以十進(jìn)制格式輸出字母a的ASCII碼printf("字母a的ASCII碼:%x\n",d);//以16進(jìn)制格式輸出字母a的ASCII碼printf("輸出字符串:%s\n","CHINA");//輸出字符串"CHINA"printf("今年的增長(zhǎng)率=");//原樣輸出一串字符printf("50%%\n");//輸出50%}【例2.3】printf函數(shù)使用：格式化輸出數(shù)據(jù)。練習(xí)：【例2.4】printf函數(shù)的使用：指定輸出寬度、小數(shù)位數(shù)和左端對(duì)齊。2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5、格式輸入函數(shù)——scanf()2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)

一般形式：scanf(格式控制字符串，地址列表)

作用：按用戶(hù)指定的格式從鍵盤(pán)把數(shù)據(jù)輸入到指定的變量地址中。

地址列表：由若干個(gè)地址組成的列表。變量的地址：地址運(yùn)算符“&”后跟變量名。多個(gè)地址之間要用逗號(hào)隔開(kāi)。

格式控制字符串的作用與printf函數(shù)類(lèi)似。例如，%d：以十進(jìn)制形式輸入帶符號(hào)整數(shù)；%c：輸入單個(gè)字符；%x：以十六進(jìn)制形式輸入無(wú)符號(hào)整數(shù)；%s：輸入字符串；%f（%lf）：以實(shí)數(shù)形式輸入單精度（雙精度）實(shí)數(shù)。2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5、格式輸入函數(shù)——scanf()2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)【例2.5】用scanf函數(shù)輸入多個(gè)數(shù)值數(shù)據(jù)。#include<stdio.h>//包含輸入輸出庫(kù)函數(shù)頭文件intmain(void){inti,j;

floatk;

doublex;

printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)和兩個(gè)實(shí)數(shù):\n");//提示輸入4個(gè)數(shù)據(jù)

scanf("%d%d%f%lf",&i,&j,&k,&x);//輸入4個(gè)數(shù)據(jù)分別賦給4個(gè)變量

printf("%d,%d,%f,%f\n",i,j,k,x);//將4個(gè)變量的數(shù)值輸出}

說(shuō)明：用scanf函數(shù)一次輸入多個(gè)數(shù)值或多個(gè)字符串時(shí)，在兩個(gè)數(shù)據(jù)之間可用空格或換行符或Tab符作分隔。①用空格作分隔

②用換行符作分隔③用Tab符作分隔2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5、格式輸入函數(shù)——scanf()2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)

當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的類(lèi)型與scanf函數(shù)中的格式符指定的類(lèi)型不一致時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為該數(shù)據(jù)結(jié)束?！纠?.6】scanf函數(shù)輸入多個(gè)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)

。#include<stdio.h>intmain(void){ inti;charj; floatk;printf("請(qǐng)輸入1個(gè)整數(shù)、1個(gè)字符和1個(gè)實(shí)數(shù):\n");

//提示輸入3個(gè)數(shù)據(jù)

scanf("%d%c%f",&i,&j,&k);//輸入3個(gè)數(shù)據(jù)分別賦給變量i、j、k

printf("%d,%c,%f\n",i,j,k);//將變量i、j、k的數(shù)據(jù)輸出

}2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)5、格式輸入函數(shù)——scanf()2.2.1數(shù)據(jù)輸入輸出函數(shù)#include<stdio.h>intmain(void){chari,j,k;

printf("請(qǐng)輸入3個(gè)字符:\n");//提示輸入3個(gè)數(shù)據(jù)

scanf("%c%c%c",&i,&j,&k);//輸入3個(gè)數(shù)據(jù)分別賦給變量i、j、k

printf("%c,%c,%c\n",i,j,k);//將變量i、j、k的數(shù)據(jù)輸出}用scanf函數(shù)輸入字符時(shí)，系統(tǒng)將輸入的空格、換行符作為有效字符?！纠?.7】scanf函數(shù)輸入多個(gè)字符。2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)應(yīng)用【例2.9】將輸入的兩個(gè)整數(shù)交換，然后再輸出這兩個(gè)整數(shù)。ABABABAB

兩名同學(xué)互換位置，如何實(shí)現(xiàn)？

需要借助一個(gè)臨時(shí)變量實(shí)現(xiàn)兩數(shù)的交換。//==================================//程序功能：輸入兩個(gè)整數(shù)，交換后再輸出。//設(shè)計(jì)日期：2020-03-25//==================================#include<stdio.h>//包含頭文件intmain(void){intx,y,t;//定義三個(gè)變量

printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)(用空格隔開(kāi)):");

scanf("%d%d",&x,&y);//輸入兩個(gè)數(shù)據(jù)給x和y

t=x;x=y;y=t;//將數(shù)x和y交換

printf("將輸入的兩個(gè)整數(shù)交換之后：");

printf("%d%d\n",x,y);//輸出x和y兩個(gè)數(shù)}2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.10】從鍵盤(pán)輸入一個(gè)雙精度型實(shí)數(shù)，然后根據(jù)需要保留的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)進(jìn)行四舍五入處理，最后輸出該實(shí)數(shù)處理后的數(shù)值。#include<stdio.h>#include<math.h>

//包含數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)頭文件intmain(void){

//（1）定義變量

doublei,j;intn;

//（2）輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)

printf("請(qǐng)輸入一個(gè)實(shí)數(shù)：");

scanf("%lf",&i);

printf("請(qǐng)輸入保留小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)：");

scanf("%d",&n);

//（3）進(jìn)行四舍五入運(yùn)算

j=i*pow(10,n);j=j+0.5;

j=(int)j;

j=j/pow(10,n);

//（4）輸出處理后的實(shí)數(shù)值

printf("%f\n",j);}2.2.2順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)應(yīng)用2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

選擇結(jié)構(gòu)程序：根據(jù)不同的條件，執(zhí)行不同的語(yǔ)句（根據(jù)不同的條件選擇不同的道路）。兩種選擇語(yǔ)句：if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。1、if語(yǔ)句的3種形式

（1）if基本形式if(表達(dá)式)語(yǔ)句#include<stdio.h>intmain(void){inti;

printf("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù):");

scanf("%d",&i);

if(i>=0)printf("該數(shù)為非負(fù)數(shù).\n");}2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用【例2.11】用if語(yǔ)句判斷輸入數(shù)據(jù)的正負(fù)。2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)#include<stdio.h>intmain(void){ inti;

printf("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù):");

scanf("%d",&i);

if(i>=0)printf("該數(shù)為非負(fù)數(shù).\n");

elseprintf("該數(shù)為負(fù)數(shù).\n");}1、if語(yǔ)句的3種形式

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用if(表達(dá)式)語(yǔ)句1else語(yǔ)句2（2）if…else基本形式【例2.12】用if…else語(yǔ)句判斷輸入數(shù)據(jù)的正負(fù)。練習(xí)：【例2.13】判斷輸入的數(shù)據(jù)是否為0?！纠?.14】判斷輸入的兩個(gè)數(shù)據(jù)是否有0。2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1、if語(yǔ)句的3種形式

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用（3）if…else嵌套形式——用于解決多分支問(wèn)題說(shuō)明：注意if與else的配對(duì)關(guān)系。else總是與它上面最近的未配對(duì)的if配對(duì)。2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

虛線左側(cè)的嵌套結(jié)構(gòu)，還可寫(xiě)成虛線右側(cè)的更加緊湊的形式。1、if語(yǔ)句的3種形式

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用（3）if…else嵌套形式——用于解決多分支問(wèn)題2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)1、if語(yǔ)句的3種形式

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用（3）if…else嵌套形式——用于解決多分支問(wèn)題【例2.15】根據(jù)符號(hào)函數(shù)，編程實(shí)現(xiàn)輸入一個(gè)x值，輸出y值。#include<stdio.h>intmain(void){intx,y;

printf("請(qǐng)輸入x的值：");

scanf("%d",&x);

printf("x=%d,y=%d\n",x,y);}if(x<0)y=-1;elseif(x==0)y=0;elsey=1;if(x<0)y=-1;else

if(x==0)y=0;elsey=1;2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2、條件運(yùn)算符（三目運(yùn)算符?:）和條件表達(dá)式2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用條件表達(dá)式的一般形式：表達(dá)式1?表達(dá)式2:

表達(dá)式3條件表達(dá)式通常用于賦值語(yǔ)句之中?？蓪?xiě)為：max=(a>b)?a:b;例如：if(a>b)max=a; elsemax=b;

（2）條件運(yùn)算符的結(jié)合方向是自右至左。

a>b?a:c>d?c:d

等價(jià)于a>b?a:(c>d?c:d)

（1）條件運(yùn)算符的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)低于關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符，但高于賦值運(yùn)算符。因此，max=(a>b)?a:b等價(jià)于max=a>b?a:b說(shuō)明：2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用2、條件運(yùn)算符和條件表達(dá)式【例2.16】利用條件運(yùn)算符求兩數(shù)的最大值。#include<stdio.h>intmain(void){ inta,b,max;

printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù):");

scanf("%d%d",&a,&b);

max=a>b?a:b;

printf("max=%d\n",max);}【練習(xí)】用條件運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)：輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出它們的差值（絕對(duì)值）。2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.17】輸入兩個(gè)整數(shù)，要求按由大到小的順序輸出。3、if語(yǔ)句應(yīng)用

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用#include<stdio.h>intmain(void){ inta,b,t;printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)整數(shù)：");scanf("%d%d",&a,&b);if(a<b){

t=a;a=b;b=t;

}

printf("由大到?。?d,%d\n",a,b);}2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【拓展】輸入3個(gè)整數(shù)，要求按由大到小的順序輸出

。3個(gè)數(shù)進(jìn)行比較時(shí)，實(shí)際上需要比較兩輪：第1輪，選出三個(gè)數(shù)中最大的數(shù)，賦給變量a；第2輪，在剩余的兩個(gè)數(shù)中選出最大的數(shù)，賦給變量b；最后剩下的數(shù)最小，賦給變量c。

對(duì)多個(gè)數(shù)進(jìn)行排序時(shí)，仍可采用“選擇法”，這將在3.1節(jié)詳細(xì)介紹。

3、if語(yǔ)句應(yīng)用

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用【思考與實(shí)驗(yàn)】

1）輸入2個(gè)整數(shù)，輸出較大值和較小值。2）輸入4個(gè)整數(shù)，要求按由小到大的順序輸出。#include<stdio.h>intmain(void){ inta,b,c,t;printf("請(qǐng)輸入三個(gè)整數(shù)：");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

if(a<b)

{

t=a;a=b;b=t; }

if(a<c)

{

t=a;a=c;c=t; }

if(b<c)

{

t=b;b=c;c=t; }

printf("由大到?。?d,%d,%d\n",a,b,c);}2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)3、if語(yǔ)句應(yīng)用

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用

4個(gè)開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4的狀態(tài)分別由LIGHT1、LIGHT2、LIGHT3、LIGHT4燈指示。如：開(kāi)關(guān)SW1閉合，LIGHT1燈亮；SW1斷開(kāi)，LIGHT1燈滅?！纠?.18】嵌入式應(yīng)用：微控制器MCU實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示功能。2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)3、if語(yǔ)句應(yīng)用

2.3.1if語(yǔ)句及應(yīng)用【例2.19】根據(jù)輸入的課程成績(jī)（整數(shù)），判斷并輸出對(duì)應(yīng)的等級(jí)。

輸入成績(jī)與輸出結(jié)果：90～100，優(yōu)秀；80～89，良好；70～79，中等；60～69，及格；0～59，不及格；其他值，輸入有誤!#include<stdio.h>intmain(void){intscore;printf("請(qǐng)輸入課程成績(jī)（整數(shù)）：");scanf("%d",&score);

if(score>=90&&score<=100)printf("優(yōu)秀！\n");

elseif(score>=80&&score<90)printf("良好！\n");

elseif(score>=70&&score<80)printf("中等！\n");

elseif(score>=60&&score<70)printf("及格！\n");

elseif(score>=0&&score<60)printf("不及格！\n");

else

printf("輸入有誤！\n");}2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.3.2switch語(yǔ)句及應(yīng)用

處理多分支選擇問(wèn)題時(shí)，可采用if…else嵌套形式，還可采用switch語(yǔ)句。

當(dāng)switch括號(hào)內(nèi)“表達(dá)式”的值與某個(gè)case后面“常量表達(dá)式”的值相等時(shí)，即執(zhí)行該行對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句，后面的break語(yǔ)句可用來(lái)終止switch語(yǔ)句的執(zhí)行。若switch括號(hào)內(nèi)“表達(dá)式”的值與所有case后面的“常量表達(dá)式”均不相等時(shí)，則執(zhí)行default后面的語(yǔ)句。switch語(yǔ)句的一般形式： 值的類(lèi)型應(yīng)為整型或字符型

不能是變量，必須是常量表達(dá)式，且必須互不相同

多個(gè)case可以共用一組執(zhí)行語(yǔ)句。

每一組允許有多個(gè)語(yǔ)句，可以不用{}括起來(lái)。帶有[]的部分為可選部分2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.21】用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：根據(jù)輸入的課程成績(jī)（整數(shù)），判斷并輸出對(duì)應(yīng)的等級(jí)。

輸入成績(jī)與輸出結(jié)果：90～100，優(yōu)秀80～89，良好70～79，中等60～69，及格0～59，不及格其他值，輸入有誤!2.3.2switch語(yǔ)句及應(yīng)用思考：（1）能否用swtich解決多分支選擇結(jié)構(gòu)問(wèn)題，關(guān)鍵問(wèn)題是什么？（2）if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句有何區(qū)別？練習(xí)：【例2.20】用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)：輸入一個(gè)正整數(shù)，輸出該整數(shù)除以5的余數(shù)。

實(shí)驗(yàn)：將某個(gè)break語(yǔ)句去掉，觀察運(yùn)行結(jié)果，體會(huì)其作用。#include<stdio.h>intmain(void){intscore;

printf("請(qǐng)輸入課程成績(jī)（整數(shù)）：");

scanf("%d",&score);

if(score>100||score<0)

printf("輸入錯(cuò)誤！\n");

else

{

switch(score/10)

{

case10:

case9:printf("優(yōu)秀！\n");

break;

case8:printf("良好！\n");

break;

case7:printf("中等！\n");

break;

case6:printf("及格！\n");

break;

default:printf("不及格！\n");

}

}}2.3選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.22】嵌入式應(yīng)用：用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示功能（假設(shè)不存在多個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合的情況）。2.3.2switch語(yǔ)句及應(yīng)用

4個(gè)開(kāi)關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4的狀態(tài)分別由LIGHT1、LIGHT2、LIGHT3、LIGHT4燈指示。如：開(kāi)關(guān)SW1閉合，LIGHT1燈亮；SW1斷開(kāi)，LIGHT1燈滅。2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

在許多問(wèn)題中需要用到循環(huán)控制，即重復(fù)執(zhí)行同種性質(zhì)的任務(wù)。C語(yǔ)言中，最基本的有while語(yǔ)句、do…while語(yǔ)句、for語(yǔ)句。while語(yǔ)句的一般形式：while(循環(huán)條件表達(dá)式)循環(huán)體語(yǔ)句2.4.1while循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.23】用while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)1+2+3+

…

+100的和。#include<stdio.h>intmain(void){inti=1,sum=0;while(i<=100){ sum=sum+i;i++;}printf("sum=%d\n",sum);}思考與實(shí)驗(yàn)：1）1+3+5+…+992）2+4+6+…+1003）1+2+3+…+n練習(xí)：【例2.24】輸入一串字符以#結(jié)束，然后輸出這串字符。說(shuō)明：

循環(huán)條件表達(dá)式一般是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，只要循環(huán)條件表達(dá)式的值為真（非0），即可繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句。如嵌入式系統(tǒng)軟件的主函數(shù)一般用while(1)構(gòu)成無(wú)限循環(huán)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)讀者將例2.20程序的執(zhí)行語(yǔ)句作為while(1)的循環(huán)體語(yǔ)句，運(yùn)行程序并體會(huì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用。2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.2do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)do…while語(yǔ)句的一般形式：

do

循環(huán)體語(yǔ)句

while(表達(dá)式)；【例2.25】用do…while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)1+2+3+…

+100的和。#include<stdio.h>intmain(void){inti=1,sum=0;

do

{

sum=sum+i;

i++;

}while(i<=100);

printf("sum=%d\n",sum);}2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.2do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.26】while和do…while循環(huán)的比較。經(jīng)測(cè)試，當(dāng)輸入i<3時(shí)，兩者運(yùn)行結(jié)果相同；但當(dāng)輸入i≥3時(shí)，運(yùn)行結(jié)果則不同。練習(xí)：【例2.27】倒序輸出一個(gè)整數(shù)?！纠?.28】統(tǒng)計(jì)輸入的非負(fù)整數(shù)的位數(shù)。#include<stdio.h>intmain(void){ inti;printf("請(qǐng)輸入1個(gè)整數(shù)：");scanf("%d",&i);while(i<3){i++;}printf("i=%d\n",i);}#include<stdio.h>intmain(void){ inti;printf("請(qǐng)輸入1個(gè)整數(shù)：");scanf("%d",&i);do{i++;}while(i<3);printf("i=%d\n",i);}2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.3for循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)for語(yǔ)句的一般形式：for(表達(dá)式1;

表達(dá)式2;

表達(dá)式3)循環(huán)體語(yǔ)句for語(yǔ)句最常用、最容易理解的應(yīng)用形式：

for(循環(huán)變量賦初值;

循環(huán)條件;

循環(huán)變量變化)循環(huán)體語(yǔ)句2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.3for循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.29】用for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)1+2+3+…+100的和。#include<stdio.h>intmain(void){inti,sum=0;for(i=1;i<=100;i++)sum=sum+i;printf("%d\n",sum);}inti=1,sum=0;for(;i<=100;i++)inti,sum;

for(sum=0,i=1;i<=100;i++)思考與實(shí)現(xiàn)：1）1+3+5+…+992）2+4+6+…+100 3）1+2+3+…+ninti=1,sum=0;for(;i<=100;){sum=sum+i;i++;}2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.3for循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)（2）for(;;)與while(1)等價(jià)，表示無(wú)限循環(huán)。主函數(shù)一般為無(wú)限循環(huán)結(jié)構(gòu)。嵌入式軟件設(shè)計(jì)中常用的兩種for語(yǔ)句形式：（1）for循環(huán)體可以是空語(yǔ)句，常用于軟件延時(shí)。例如：

for(i=0;i<1000;i++);或

for(i=1000;i>0;i--);2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)2.4.4循環(huán)嵌套一個(gè)循環(huán)體內(nèi)又包含另一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為循環(huán)嵌套。

【例2.30】統(tǒng)計(jì)循環(huán)次數(shù)。練習(xí)：【例2.31】輸出由星號(hào)組成的三角圖形。#include<stdio.h>intmain(void){inti,j;//定義兩個(gè)循環(huán)變量intk=0;//存放循環(huán)次數(shù)

for(i=1;i<=3;i++)

{

for(j=1;j<=4;j++)

k++;

}

printf("循環(huán)次數(shù)：%d\n",k);}說(shuō)明：（1）這幾行代碼是一條語(yǔ)句，因此可以不加{}。但為了程序的規(guī)范性和可讀性，建議加{}（2）在嵌入式軟件設(shè)計(jì)中，常用此方式實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的軟件延時(shí)。【思考與實(shí)驗(yàn)】程序執(zhí)行后，變量i和j的值分別是多少？

i=：j=：k=1112345678910111232423452.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句在循環(huán)結(jié)構(gòu)中的控制作用區(qū)別：2.4.5break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句

break語(yǔ)句可提前結(jié)束“整個(gè)”循環(huán)過(guò)程，接著執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)下面的語(yǔ)句。continue語(yǔ)句可提前結(jié)束“本次”循環(huán)（跳過(guò)循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語(yǔ)句），接著執(zhí)行下次循環(huán)。2.4循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)【例2.32】break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句在循環(huán)結(jié)構(gòu)中的使用。

2.4.5break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句練習(xí)：【例2.33】使12+22+32+…+i2的累加和sum大于1000為止，輸出sum和i的值?！纠?.34】循環(huán)輸入一個(gè)整數(shù)，如果為非負(fù)整數(shù)，則輸出其平方根；如果為負(fù)整數(shù)，則退出循環(huán)程序?！纠?.35】輸出1～100之間能被7整除的整數(shù)。#include<stdio.h>intmain(void){inti;for(i=1;i<=5;i++){

if(i==3)break;printf("%d\n",i);}}#include<stdio.h>intmain(void){inti;for(i=1;i<=5;i++){

if(i==3)continue;printf("%d\n",i);}}2.5預(yù)處理命令

最常用的3種預(yù)處理功能：文件包含、宏定義、條件編譯。需要注意，預(yù)處理命令不是C語(yǔ)句。這些命令均以#開(kāi)頭。當(dāng)對(duì)一個(gè)源文件進(jìn)行編譯時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理部分做處理，處理完畢自動(dòng)進(jìn)入對(duì)源程序的編譯。靈活使用預(yù)處理命令，可以提高編程效率。2.5預(yù)處理命令2.5.1宏定義1、不帶參數(shù)的宏定義

例如：#define

PI

3.1415926

在編譯預(yù)處理時(shí)，對(duì)程序中所有的宏名“PI”，都用“3.1415926”去替換，此過(guò)程稱(chēng)為“宏替換”。兩種形式：

用一個(gè)簡(jiǎn)單且見(jiàn)名知意的“宏名”代表“替換文本”，“替換文本”可以是常數(shù)、表達(dá)式、格式串等。該形式的宏定義可以提高編程效率。（1）

#define宏名（2）#define宏名

替換文本僅說(shuō)明宏名對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符被定義。2.5預(yù)處理命令【例2.36】使用不帶參數(shù)的宏定義：根據(jù)輸入的半徑，求圓的周長(zhǎng)和面積。2.5.1宏定義1、不帶參數(shù)的宏定義

編譯預(yù)處理時(shí)，對(duì)程序中所有的“PI”，都用宏定義中的“3.1415926”去替換。

printf函數(shù)中的“%6.2f

”表示以實(shí)型數(shù)據(jù)格式輸出，輸出的數(shù)據(jù)最小寬度是6，并且保留2位小數(shù)。#include<stdio.h>#define

PI

3.1415926

//宏定義符號(hào)常量intmain(void){ floatr,

c,

s;

//定義半徑、周長(zhǎng)、面積變量printf("請(qǐng)輸入半徑：");scanf("%f",&r);//輸入半徑c=2.0*PI*r;

//計(jì)算周長(zhǎng)s=PI*r*r;

//計(jì)算面積printf("半徑=%6.2f\n",r);printf("周長(zhǎng)=%6.2f\n",c);printf("面積=%6.2f\n",s);}宏定義不是C語(yǔ)句，不必在行末加分號(hào)！2.5預(yù)處理命令2.5.1宏定義2、帶參數(shù)的宏定義

帶參宏定義的一般形式：#define宏名(形參表)

替換文本其中，在替換文本中含有形參表中的各個(gè)形參。

帶參宏調(diào)用的一般形式：宏名(實(shí)參表)在宏調(diào)用時(shí)，不僅要宏展開(kāi)，而且要用實(shí)參去代換宏定義的形參。【例2.37】使用帶參數(shù)的宏定義：根據(jù)輸入的半徑，求圓的面積。#include<stdio.h>#definePI

3.14159

//宏定義PI符號(hào)常量（不帶參數(shù)）#defineS(r)

PI*(r)*(r)

//宏定義面積計(jì)算公式（帶參數(shù)）intmain(void){floata,area;//定義半徑、面積變量

while(1)

{

printf("請(qǐng)輸入半徑：");

scanf("%f",&a);

if(a<0)break;

//若輸入的半徑是負(fù)值，則退出循環(huán)

area=S(a);

//宏調(diào)用

printf("半徑=%6.2f\n",a);

printf("面積=%6.2f\n",area);

}}練習(xí)：【例2.38】使用帶參數(shù)的宏定義：宏定義條件表達(dá)式。2.5預(yù)處理命令

在嵌入式軟件設(shè)計(jì)中，經(jīng)常用到對(duì)寄存器的位操作。根據(jù)表1-7：

說(shuō)明：（1）宏定義中的宏名一般都用大寫(xiě)字母。（2）帶參宏定義，對(duì)其替換文本中的參數(shù)和表達(dá)式外加括號(hào)是為了不引起歧義，提高程序設(shè)計(jì)的可靠性。2.5.1宏定義2、帶參數(shù)的宏定義

練習(xí)：【例2.39】輸入一個(gè)整數(shù)，輸出其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。2.5預(yù)處理命令2.5.2文件包含文件包含命令行的一般形式：#include<文件名>或#include"文件名"在前面我們已多次使用此命令包含庫(kù)函數(shù)的頭文件。例如：

#include<stdio.h>

功能：在編譯預(yù)處理時(shí)，將指定的文件插入該命令行位置取代該命令行，從而將指定的文件和當(dāng)前的源程序文件連成一個(gè)源文件。（1）在#include命令中，文件名可以用尖括號(hào)或雙撇號(hào)括起來(lái)。例如：

#include<stdio.h>或 #include"stdio.h"

一般來(lái)