C语言程序设计第二讲：顺序程序设计

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 int、unsigned long int、unsigned 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);
```
- gets和puts：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 = 1foo(); // s = 2return 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GPAupdateGPA(&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;
}