程序设计入门-C语言基础知识-翁恺-第一周：简单的计算程序-详细笔记（一）

第一周：简单的计算程序

目录

• 第一周：简单的计算程序
  • 1.1 第一个程序 Hello World!
  • 1.2 变量
  • 1.3 计算
  • 1.4 编程作业及课后讨论

1.1 第一个程序 Hello World!

集成开发环境（IDE）

下载Dev C++的地方是：
http://sourceforge.net/projects/orwelldevcpp/?source=directory
提示：Dev C++只能在windows操作系统下安装

由于做c语言的编译软件的厂家很多，不同的厂家又有不同的方言。
因此我们统一用Dev C++软件（集成开发环境），在上面的地址下载默认安装即可。

提示：Dev C+= 是一款集成开发环境的软件，包括编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等功能。

程序框架

#include <stdio.h>

int main(){
     //你的代码
     return 0;   
}

输出

• printf("Hello World! ");
• ""里面的内容叫做字符串，printf会把其中的内容原封不动的输出
• 表示需要在输出的结果后面换一行

第一个Hello World程序

#include <stdio.h>
int main(){
    printf("Hello World!
");
    return 0;
}

执行结果：

Hello World!

程序语句及符号

• c语言每条语句以英文输入状态下的分号结束
• 大括号、小括号等其他的符号也是需要在英文状态下输入，换句话说只有双引号里可以输入中文或中文状态下的各种符号。
• 分号和语句间可以隔空格字符或者换行等空白字符，编译器一样可以识别，但是不能缺少分号，否则程序就会报错。

1.2 变量

如何输入

• 输入也在终端窗口中
• 输入是以行为单位进行的，行的结束标志就是按下了回车键。在按下回车之前程序不会读到任何东西。

变量赋值和初始化

• int price = 0;
• 这一行，定义了一个变量。变量的名字是price，类型是int，初始值是0.
• 变量是一个保存数据的地方，当我们需要在程序里保存数据时，就需要一个变量来保存它。
• price = 0 是一个式子，这个的"="是一个赋值运算符，表示将"="右边的值赋给左边的变量。

变量定义

• 变量定义的一般形式：
  • <类型名><变量名>;
• 例如
  • int price;
  • int amout;
  • int price,amount; //等价于int price; int amount;

变量的名字

• 变量需要一个名字，变量的名字是一种“标识符”，意思是它是用来识别这个和那个的不同的名字。
• 标识符有标识符构造的规则，基本的原则是：
  • 标识符只能由字母、数字和下划线组成
  • 数字不可以出现在第一个位置上
  • C语言的关键字（有的地方叫他们保留字）不可以用作标识符

赋值运算符"="和数学的'"="'差异

• 和数学不同，a=b在数学中表示关系，即a和b的值一样
• 而在程序设计中，a=b表示要求计算机做一个动作：将b的值赋给a
• 关系是静态的，而动作是动态的。
• 在数学中，a=b和b=a是等价的，而在程序设计中，两者的意思完全相反。

初始化

• 定义：当赋值发生在程序定义变量的时候就是变量的初始化。（定义变量并赋值）
• 所有变量在第一次使用之前都应该被赋值一次。
• 在c语言中如果变量没有做初始化，变量会随机指向内存中的某一个值，因此建议在声明变量时就先初始化，否则可能导致程序运行出意外的结果。

变量初始化

• <类型名称><变量名称> = <初始值>;
  • int price = 0;
  • int amount = 100;
• 组合变量定义的时候，也可以在这个定义中单独给单个变量赋初值，如：
  • int price = 0,amount = 100;

变量类型

• C语言是一种有类型的语言，所有的变量在使用之前必须定义或声明，所有的变量必须具有确定的数据类型。
• 数据类型表示在变量中可以存放什么样的数据，变量中也只能存放指定类型的数据，程序运行过程中也不能改变变量的类型。

ANSI C标准和C99标准的定义变量的区别

• ANSI C只能在代码开头的地方定义变量。
• C99在使用变量前定义变量即可。

读取整数

• scanf("%d",&price);
• 要求scanf这个函数读入下一个整数，读到的结果赋值给变量price

常量

• int change = 100 - price;
• 固定不变的数，是常数。直接写在程序里，我们称作直接量（literal）
• 更好的方式，是定义一个常量：
  • const int AMOUNT = 100; //C99
  • 常量的命名通常使用全大写的方式命名，便于区分。
  • 常量可以增加程序可读性（见名知义）
  • 常量便于修改，比如我们要修改上面的100就只需要修改初始化的地方就可以，而写成直接量就需要修改每一个用到的地方。
• const是一个修饰符，加在int的前面，用来给这个变量加上一个const（不变的）的属性。这个const的数学表示这个变量的值一旦初始化，就不能再修改了。
• 如果你试图对常量做修改，把它放在赋值运算符的左边，就会被编译器发现，指出为一个错误。

找零程序
假设有一个杂货铺，顾客有一张面额100的钞票，要求设计一个程序给店主，输入购买商品的总额并，并且计算出应该找零给顾客多少钱。
（假设金额都为整数且商品总额小于100）

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
 const int AMOUNT = 100;
 int change = 0;
 int price = 0;

 printf("请输入金额（元）:");
 scanf("%d",&price);
 change = AMOUNT - price;
 printf("找您%d元。
",change);
 return change;
}

执行结果：

请输入金额（元）:98
找您2元。

附录：C语言常见的保留字

auto,break,case,char,const,
continue,default,do,double,
else,enum,extern,float,for,
goto,if,int,long,register,return,
short,signed,sizeof,static,
struct,switch,typedef,union,
unsigned,void,volatile,while,
inline,restrict

1.3 计算

整数之间的运算

• 两个整数的运算结果只能是整数
  • 例如10/3在c语言中的运行结果为3，c语言会自动抹掉小数后的部分（.3333...）。
• 10和10.0在C中是完全不同的数
• 10.0是浮点数，10是整数

浮点数

• 带小数点的数值
• 浮点这个词的本意就是指小数点是浮动的（小数点在数字中出现的位置是可变的），是计算机内部表达非整数（包含分数和无理数）的一种方式。与浮点对应的计算机内部表达非整数的方式还有一种称作定点数。
• 当浮点数和整数放到一起运算时，C会先将整数转换成浮点数，然后再进行浮点数的运算

double

• double的意思是"双"，它本来是“双精度浮点数”的第一个单词，人们用来表示浮点数类型。
• 除了double，还有float（意思就是浮点！）表示单精度浮点数

整数和小数的输入输出

• 整数
  • int
  • printf("%d",...);
  • scanf("%d",...);
• 带小数点的数
  • double
  • printf("%f",...);
  • scanf("%lf",...);

身高转换程序
设计一个程序将英尺和英寸表达的升高转换为米表达，例如5英尺7英寸表示1.701800米。

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
 
 printf("请分别输入身高的英尺和英寸，"
 "如输入"5 7"表示5英尺7英寸：");
	
 double foot = 0;
 double inch = 0;
	
 scanf("%lf %lf",&foot,&inch); 
 printf("身高是%f米。
",((foot + inch / 12) * 0.3048));
 return 0;
}

执行结果：

请分别输入身高的英尺和英寸，如输入"5 7"表示5英尺7英寸：5 7
身高是1.701800米。

表达式

• 一个表达式是一系列运算符和算子的组合，用来计算一个值。
• 运算符（operator）是指进行运算的动作，比如加法运算符"+"，减法运算符"-"
• 算子（operand）是指参与运算的值，这个值可能是常数，也可能是变量，还可能是一个方法的返回值。
• 例如在表达式： change = AMOUNT - price; 中，change、AMOUNT和price全都是算子，"="和"-"则是算子。

时间差计算程序

#include <stdio.h>
// 计算第一个时间段和第二个时间之前的时间差，例如3点10分和1点30分 的时间差为1个小时40分钟 
int main(int argc, char *argv[]) {
 int hour1, minute1;
 int hour2, minute2;
	
 printf("请输入第一个时间，分别输入小时和分钟."
   "输入"3 10"表示3点10分：");
 scanf("%d %d", &hour1, &minute1);
 printf("请输入第二个时间，分别输入小时和分钟."
   "输入"1 30"表示1点30分：");
 scanf("%d %d", &hour2, &minute2);
	
 int t1 = hour1 * 60 + minute1;
 int t2 = hour2 * 60 + minute2;
	
 int t= t1 - t2;
	
 printf("时间差是%d小时%d分。",t / 60, t % 60);
 return 0;
}

执行结果：

请输入第一个时间，分别输入小时和分钟.输入"3 10"表示3点10分：3 10
请输入第二个时间，分别输入小时和分钟.输入"1 30"表示1点30分：1 30
时间差是1小时40分。

算术符优先级

赋值运算符

• 赋值也是运算，也有结果
• a=6的结果是a被赋予的值，也就是6
• a=b=6 等价于 a=(b=6) 单目自右向左计算

嵌入式赋值
int a = 6;
int b;
int c = 1 + (b = a);
不建议使用嵌入式赋值，因为嵌入式赋值有以下两个缺点：

• 不利于阅读
• 容易产生错误

结合关系

• 一般自左向右
• 单目"+"、"-"和赋值"="自右向左

1.4 编程作业及课后讨论

题目内容：
程序每次读入一个正三位数，然后输出逆序的数字。注意，当输入的数字含有结尾的 0 时，
输出不应带有前导的 0。比如输入 700，输出应该是 7。

输入格式:
每个测试是一个 3 位的正整数。

输出格式：
输出逆序的数。

输入样例：
123

输出样例：
321

解题思路：

1. 首先我们需要两个变量A和B，A存储用户的输入数字，B存储逆序的数字。（当然也可以只要一个变量A，逆序的数字直接输出即可，这里为了便于理解声明了两个变量）
2. 获取用户输入的整数放入变量A
3. 将变量A逆序放入变量B
4. 输出变量B

进一步分析，步骤三还需要做拆分。我们知道一个三位数由个位、十位和百位组成，因此我们需要做的就是将A的百位放到B的个位再将A的个位放到B的百位，最后得到的就是A的倒序的一个三位数了，列如123将百位和十位互调的结果就是321。

3.将变量A逆序放入变量B
3.1 取A的百位放到B的个位。
3.2 取A的十位放到B的十位。
3.3 取A的个位放到B的百位。

反转数字

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
 int a;
 int b; 
	
 printf("请输入一个三位的整数：");
 scanf("%d",&a);
 // 个位 + 十位 + 百位 
 b = a / 100 + a % 100 / 10 * 10 + a % 10 * 100;
 printf("%d
",b);
 return 0;
}

执行结果：

请输入一个三位的整数：123
321

扩展思考：到这里我们的程序算是符号题目要求了，但它还不是一个健壮的、好的程序。试想当用户输入的不是整数而是小数结果会怎么样呢？ 又或者用户输入的根本就不是数字呢？ 并且我们的程序只能反转三位数，如何反转四位数、五位数甚至n位数呢？

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讨论题
标题：不好的表达式
内容：
看看如何分析这个表达式：
a=5;
b=0;
c = (b=a+2) - (a=2);
看看这个表达式的结果，会使得 c 是什么？为什么说这是个不好的表达式？

题目分析：

单目和赋值运算符自右向左，加、减、乘、除和取余运算符自左向右。
因此c = (b=a+2) - (a=2) 表达式的计算顺序为：

1. (b=a+2) -> 7
2. (a=2) -> 2
3. (b=a+2) -(a=2) -> 5
4. c = (b=a+2) - (a=2) -> 5
   通过计算我们知道最后的结果是5，

为什么说嵌套赋值是不要的表达式呢？

• 表达式不容易理解，一眼看不出这个表达式的计算顺序，需要仔细的分析。
• 由于是嵌套表达式，a和b的值在运算的过程中是会发生变化的，比如我们要搞清楚b被我们赋值的那个值最后是否是我们希望的那个值就要格外小心，稍不留神就容易出错。

我们可以试着把以上表达式拆分成下面的表达式。

a = 5;
b = a + 2;
a = 2;
c = b - a;

这样是不是一目了然了呢？