初始C语言-2.C语言程序的四种基本结构

学习C语言二，C语言的四大基本结构

还有下的视频在我B站主页找。

概要：C语言的四种基本结构是很重要的，程序主要是由这些结构组成，学完这些结构，便可以写一些基本的程序。。

一，四种基本结构

 二，四种基本结构精析

        一.分支结构（if-else）

if(表达式){
	语句组1； 
}
else{
	语句组2； 
} 

1.1首先，if（）后面的

---

表达式一定为真，才能继续后面的语句，否则运行else中的语句。（为真的意思就是非0）；

1.2语句组中，可为单个句子，也可为多条语句，如果为单条语句，{}可以省略不用；若为多条语句，则必须要加{}，否则会有语法错误。

1.3上述结构叫做双分支结构

---

，当然也会有单分支结构，也有多分支结构，还有一种很变态的多分支结构。（后面会着重介绍）

//本题目要求计算下列分段函数f(x)的值：

#include
int main(){
    float x,r;
    scanf("%f",&x);
    if(x!=0)
    {r=1/x;
        printf("f(%.1f) = %.1f",x,r);
     
    }   else
        printf("f(0.0) = 0.0");
        return 0;
}

 **这里再给大家一个例题自己尝试。

单分支结构（if结构）

有的人就会问了，为啥单分支结构只是if结构？不能是else结构吗？          不行

if的英文意思是”如果“，没有”如果“哪里来的”另外“？

即if可以单独使用，而else不行。

if（）{
    语句组；
}

**重点还是要说一下if命令的嵌套使用，基本除了顺序结构外，每一种结构的嵌套都很重要且常用!

1.4什么叫嵌套？

1.if(){
	if(){
		
	}
	else{
		
	}
} 


2.if(){
	
}
else{
	if(){
		
	}
	else{
		
	}
}



3.if(){
	if(){
		
	}
	else{
		
	}
}
else{
	if(){
		
	}
	else{
		
	}
}

这样看确实会有点眼花缭乱，我太懒了。。。

顾名思义，嵌套就是在一个里面加了其他的东西，可能就加了一个，也可能加了好多。只要你想，你可以一直循环着嵌套。

但是如果这样的话，问题又来了；

那么多if和else，要怎么才能知道，谁跟谁是互相配对的呢？

嵌套时，else总与最靠近它的，没有与别的else配对过的if相匹配。

当对某个问题的限制条件仍有限制时，可以选择if的嵌套结构。

这也是一个很好的例题，希望大家能搞懂。 

1.5多分支结构；

多分支结构与嵌套结构往往是用的比较多的；

if(){
	
}else if(){
	
}else{
	
}

else if可以写好多个，依题目而定。当问题有好多个限制条件把这个问题分为若干个小部分时，可以选择多分支结构。

//猜数字游戏
#include
int main(){
	int mynumber=789;
	int yournumber;
	printf("please input a digit:");
	scanf("%d",&yournumber);
	if(mynumber==yournumber)
	printf("good guess!");
	else if(yournumber>mynumber)
	printf("Too big");
	else
	printf("Too small");
	return 0;
}

例如这个题目，题目要么对，要么错，但是错的时候却有太大和太小，所以我选择用多分支结构。

1.6（变态的）多分支结构（swith结构）

 *** switch后面的表达式中只能是整型式，或者字符型（特殊的整型）；

因为浮点型数字并不能精准存放，它也不能拿出来作为比较的量。

总的来说，switch结构就是比较方便一点的多分支结构，多分支结构一旦分支太多，可能会导致错误，因为if else实在太多，同时程序的可读性也不强。switch相比多分支结构更简洁，清晰。

但是switch的限制也比较大，只能用于整型。

着重讲一下这个default，这个是很必要的，如果switch接收到的量不是case中的任何一个，我们又想让程序有操作，也便于我们找出错误的地方，所以选择这个default，意思就是如果上面的case一个都不满足，就执行它；

来点邪恶的东西，如果我把default放在所有case的前面会怎么样？

当这个时候，程序先执行除了default的代码，最后执行default。

如果default后面没有break，程序会执行default下面的代码，无视case匹配，直到又遇到break；

这是一个很好的解释例子，这个代码中case的顺序也不是按顺序来的，default也不按常理出牌，但是最后仍然输出了-1，但是为什么又输出了3？ 

因为default中没有break，程序继续向后执行，直到遇见break，在这里，return和break有一样的作用。    看下下面的这个例子；

#include
int main(){
	int choice,i;
	double price;
	printf("[1].......\n");
	printf("[2].......\n");
	printf("[3].......\n");
	printf("[4].......\n");
	printf("[5]exit\n");//提供选择 
	for(i=1;i<=5;i++)//给五次选择的机会 
	{
	    printf("请输入选择:");
	    scanf("%d",&choice);
	    if(choice==5)
	    break;
	    switch(choice)
	{
		case 1:price=1;break;
		case 2:price=2;break;
		case 3:price=3;break;
		case 4:price=4;break;
		default:price=0;break;
	}
	printf("price=%.1f\n",price);
	}
	printf("Thanks\n"); 
	return 0;
}

1.7条件运算表达式

这里用的是比较少的一个表达式因为运用条件比较苛刻，只有当一个问题有两种情况时才能使用，一般到了后面就很难遇到这么简单的题目了；

表达式1？表达式2：表达式3；条件运算表达式由？：；组成，是C语言中提供的唯一一个三目运算符 。

 如上，首先判断n是否大于5，如果n大于5，执行表达式2，如果小于等于5，则将n赋值为0；

此刻就相当于一个双分支结构。这个并不常见，就不做过多讲解了。

***二，循环结构

如果没猜错的话，循环绝对会是大部分同学的噩梦，不管是初学者还是学过一段时间的人，学过好久的人也免不了在这里踩坑，一定一定要用心认真搞清楚！！！

   

循环主要分为两种，一种是for循环一种是while循环，两者实际上是相通的，只有在某种情况下谁更合适而已。 

      一，for循环

for循环是C语言中比较常用的一种结构了，尤其在数组中，更为明显。

1.for循环的基本结构

for(表达式1；表达式2；表达式3；){
	语句组； 
} 

我们来分析一下这个结构，如下图，我也会做一些补充。

 我们对缺省做一下分析，表达式1是一般是不能缺省的，因为表达式1的作用是初始化变量，当然，如果你非要不写在里面，那就写在外面，看个人喜好，但是写在里面的可读性更好。

......那如果是表达式2缺失呢？我们一定要学会一种思维，想问题的时候要追根溯源，例如这里，表达式2缺失会怎么样？我们选择溯源去想，表达式2的作用是什么呢？表达式2的作用是判断。。也叫做循环的限制语句，如果限制条件没有了，系统会默认表达式二为真，则会很容易造成死循环，这个时候就不得不讲一讲break和continue命令了；

continue常用于if结构中； 

 由上可知，除非有break或者continue，你就等着死循环吧。

如果，表达式3缺省呢？这就跟表达式1一样了，这里不写，其他的地方也要写，不写就等着死循环吧。

它的运行顺序又是怎么样的呢？

#include
int main(){
	int count,num,i;
	double score,total;
	printf("Enter num:");
    scanf("%d",&num);
    printf("请输入%d个成绩：",num);
    total=0;
    count=0;
    for(i=1;i<=num;i++)
    {
    	total=total+score;
    	if(score<60)
    	count++;
    	scanf("%lf",&score);
	}
    if(num!=0){ 
	printf("Averge is %.2f\n",total/num);
	printf("Number of failure is %d\n",count);
	} 
	else
	printf("Averge is 0");//是除法时，则要专门写一个if，来考虑分母为0的情况！！！ 
	return 0;
}

 

二，while循环与do-while循环

while（表达式）{
    循环体（所有的都是这样，花括号中只有一条语句时，可不要花括号）
}

do{

    循环体；

}while（表达式）；

两个循环结构中虽然都有while，都是也有不相同。

1.while循环可能一次都不发生，只要表达式为假。

2.do-while一定至少发生一次，先执行后判断；do-while只是一条单语句，所以后面要加；分号。

试着把这些例子看懂，能看懂就很棒了；

   三，循环嵌套

1.for循环嵌套；

这可太简单了，就是for里面再加一个for（俗称套娃），当然，可以无限套。

2.其他的循环嵌套也都是这样，都是一个套一个的。直接上例题吧。

还有一些，循环与分支结构的互相嵌套，这个概念还是很好理解的，就直接上题了；

这道题难度很大，一定要搞懂！！！！！！！

这个也要好好看看。

 

上面几道题都要好好看看。

四，子程序结构（函数结构）

1.函数是C语言程序的基本组成单元，迄今为止编写的每一个程序都需要用到函数。

基本结构就是函数声明，函数调用，加上函数定义。

int sum (int m,int n);//函数声明；
	//sum前面的int是返回值类型
	//sum是函数名
	//后面的两个int是形参的数据类型

#include
double cylinder(double r,double h);//函数声明； 
int main(){
	double height,radius,volumn;
	printf("Enter radius and height:");
	scanf("%lf%lf",&radius,&height);
	volumn=cylinder(radius,height);//函数调用，将返回值赋给volumn； 
	printf("volumn=%.3f",volumn); 
	return 0;
} 
double cylinder(double r,double h){//定义求圆柱面积的函数； 
	double result;
	result=3.1415926*r*r*h;
	return result;//返回结果； 
}
/*也可不声明函数，但需要将新定义的函数放在main函数之前*/
#include
double cylinder(double r,double h){//定义求圆柱面积的函数； 
	double result;
	result=3.1415926*r*r*h;
	return result;//返回结果； 
int main(){
	double height,radius,volumn;
	printf("Enter radius and height:");
	scanf("%lf%lf",&radius,&height);
	volumn=cylinder(radius,height);//函数调用，将返回值赋给volumn； 
	printf("volumn=%.3f",volumn); 
	return 0;
}

我们这里说的函数都是自定义函数，当然，那些系统函数也是人写的，身份不一样而已。

2.依据上方代码可知，自定义函数要先声明（向系统表明我已经创造了这个函数，系统会给这个函数分配地址），再在main函数中对其调用（也不一定非要在main函数中调用，后面讲）。调用之后，就要在main函数之外写自定义函数了。

问题来了，为什么要在main函数之外去写这个自定义函数。

*****敲黑板的内容来了：

函数定义不能嵌套，至于为什么，我也不知道。

3.现在再来说一下参数问题，在函数中，参数又分形参和实参，啥叫实参？啥叫形参？

简单来说，形参就是形式参数，在声明中，变量名是可有可无的，在自定义函数入口处其实也可以省略，只要自定义函数中不用到那个变量，当然，一般都是要用到的。

那么实参呢？实参就是实际接受到的数据，这个是必须要有名字的，不然怎么将数据传到里面？

那么根据我上面的解释，你们知道在上面那个代码中，哪个是形参哪个是实参吗？

没错，自定义函数后面接的括号里面的内容就是形参，函数声明中的也是形参，而函数调用中的参数就是实参。

说省略的问题只是为了让大家了解这个知识，而不是提倡大家去省略，一定不要以为这样写的少就很帅，一个好的程序跟他的可读性还是有很大关联的。

4.那么，我们为什么要自定义函数呢？好像大部分的操作在main函数中也能完成。

这个在之后写大项目时便能知道函数的方便之处，其实函数的用处是很大的，它给了我们更多的选择，是我们在处理问题时也更加的方便。

话不多说，直接上代码。

#include
#include
int prime(int m){
	int i,limit;
	if(m<=1)
	return 0;
	else if(m==2)
	return 1;
	else{ 
	limit=sqrt(m)+1;
	for(i=2;i<=limit;i++){//1不是素数，所以从2开始 
			if(m%i==0)
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}
int main(){
	int x,y,k,count=0;
	printf("请输入x，y：");
	scanf("%d%d",&x,&y);
	if(x<1||y>500||x>y)
	printf("Invalid!\n");
	else{
		for(k=x;k<=y;k++){
			if(prime(k)==1){//根据返回值判断。 
				printf("%6d",k);
				count++; 
			}
			if(count%10==0)
			printf("\n");
		}
		
	}
	return 0;
}

#include
int sum(int m,int n){
	int i,result=0;
	for(i=m;i<=n;i++){
		result+=i;
	}
	return result;
}
int main(){
	int m,n,sum_;
	printf("Enter m,n:");
	scanf("%d%d",&m,&n);
	sum_=sum(m,n);
	printf("%d",sum_);
	return 0;
}

还有要注意的就是函数的返回值问题，首先，函数一次只能返回一个值，再一个就是，新手经常会混淆返回值是谁的这个问题，其实很简单，主函数调用时，要的是什么值，就返回什么值。

5.参数传递

首先，参数只能由实参传向形参，形参的改变是无法干扰实参的；

 见上面的代码；

说的都差不多了，再给大家拓展一下；有关静态变量的问题（static）

 

 这是为什么呢？这里就又要讲一讲有关C语言程序的储存内容了；

就像形参为什么不能影响实参？

 系统会给自定义函数开辟一个空间，当自定义函数结束后，空间就会被释放。存储的变量就也被释放了。所以形参不能影响实参。如果我加上了static，我就将自定义函数中的变量放到了静态区中，成了静态变量。知道main函数执行完毕，变量空间才会被释放。

希望大家能有所收获！！！一定要把我上面写的代码看懂哦，这样基本上这些结构你就能搞清楚了，这类问题便很难难到各位了。