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控制流(flow of control)指的是执行程序语句的顺序。
- 任何复杂的算法，都可以利用四种控制流结构的组合来构造，分别为顺序(sequential)，选择(selection)，循环(repetition)和调用(invocation)。
选择
关系表达式
- 关系运算符: < > <= >= == !=
- 逻辑运算符: &&(AND) ||(OR) !(NOT)
- C语言运算符的优先级与结合性(书P128)
if语句和if...else语句
if (表达式)
{
语句1;
语句2;
...
语句n;
}
else
{
语句a;
语句b;
...;
语句m;
}
if...else语句
if (表达式1)
语句1;
else if (表达式2)
语句2;
else if (表达式3)
语句3;
...
else
语句n;
switch语句
switch (**整型**表达式)
{
case 数值1:
语句1;
语句2；
...
break;
case 数值2:
语句1;
语句2;
...
break;
...
case 数值n:
语句1;
语句2;
...
break;
default:
语句1;
语句2;
...
}
循环
基本循环结构
- 循环的四个组成部分:循环语句,被测条件式,被测条件式初始设置,循环内对被测条件改变的语句
- 被测条件式在循环开始处被称为前测试循环(pretest loop),而在结束处计算条件式的循环被称为后测试循环(exit-controlled loop)
- 按照被测试的条件进行分类，循环可以分为计数器控制循环(counter-controlled loop)和条件式控制循环(condition-controlled loop)
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break语句出现在循环中,循环立即终止;用在swich条件语句中,用于终止一个case
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continue语句在循环中,进入到该循环的下一个反复中
while语句
while(被测表达式)
{
循环语句; + 改变语句;
}
for语句
for(初始化;被测表达式;改变语句)
{
循环语句;
}
嵌套循环
- 将一个循环包含在另一个循环中的循环称为嵌套循环(nested loop)
do...while语句
do
循环语句;
while(被测表达式); //条件式为假推出循环
函数模块性(1)
函数声明与参数声明
返回数据类型 函数名(参数数据类型列表);
//参数数据类型列表定义了函数被调用时必须提供的数据的个数、次序和类型
int fmax(int, int);
- 调用函数要求使用函数名和把传递给这个函数的所有数据按照函数原型中指定的相同次顺、个数和数据类型包含到跟随函数名后的圆括号内
findmax(firstnum, secnum);
- 函数定义分为函数首部行(function header)和函数体(function body)
返回数据类型 函数名(参数列表) //函数首部行
{
变量声明;
其他C语言语句;
return 数值;
} //函数体
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函数首部行确定由函数返回的数值的类型、提供函数的名称、指定函数期望的数值的个数、次序和类型
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函数体的用途是操作传递来的数据,并且最多直接返回一个值给调用函数
- C语言良好编程形式:
预处理命令
符号常量
函数原型可以放置在这里
int main()
{
函数原型也可以放置在这里
变量声明;
其他可执行语句;
return 数值;
}
返回值
- 被调用函数需要提供返回数据的数据类型,这个在函数首部行中指定;还需提供返回的实际数值,这通过返回语句指定
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占位函数(stub)和带空参数表的函数(略)
标准库函数
#include <header-file-name>
- 数学库函数包含在math.h 头文件中
- C语言为产生伪随机数字(pseudorandom number)提供了rand()和srand()两个函数,包含在stdlib.h中
- rand()函数生成一系列随机数字,范围为0<rand()<RAND_MAX(被定义在stdlib.h的符号常量), srand()函数为rand()函数提供了开始的种子(seed)值
- 为了产生a到b之间的随机整数,可以
a + (int)(rand() % (b - a + 1))
- 输入输出库函数在头文件stdio.h中,有printf()和scanf()函数
函数模块性(2)
变量的作用域
- 在函数内部创建的变量只能用于这个函数本身，它对这个函数是局部的，这种变量称为局部变量(local variable).
- 有全局作用域的变量称为全局变量(global variable)，它是被一个位于任何函数之外的声明语句创建的变量。
- 一般只有符号常量和函数原型才使用全局声明。否则，对一般变量使用全局声明，可能有灾难性的后果。
变量存储类
- 变量作用域可以看作是变量的空间尺度，那么变量的生命周期(lifetime)就是变量的时间尺度。
- 而变量的生命周期是指变量的存储区位置在它们被释放前保留在哪里和能够保留多久，这是由变量的存储类(storage class)确定的。
- 四种存储类分别为auto, static, extern和register. 它必须被放置在声明语句中变量的数据类型前面。
- 局部变量的存储类只能是auto, static和register. 其中默认为auto
- auto类在函数被调用时自动地创建，当函数将控制返回给它的调用函数是释放。 static类一旦创建，就会一直在程序生命期中存在。静态变量的初始化只执行一次，这样以后每一次调用之前的值都会被保存而不是被初始化。
- register变量拥有和auto变量相同的持续时间，不同的是它被存放在register寄存器中而不是一般的存储区。
- 全局变量只能声明为static类或extern类。
- extern存储类的用途是可以将一个源代码文件中声明的全局变量作用域扩展到其他的源代码文件中。extern声明语句只是通知编译器，该变量已经存在并且要使用它。但这个变量必须在程序的某个位置唯一使用没有extern的全局声明语句创建。同时，外部声明的语句内的初始化是不被允许的。
按引用传递(pass by reference)
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按值传递(pass by value)和按引用传递
- 按引用传递的实现方法:传递地址给函数
- 能够存储地址的变量，称为指针变量(pointer variable)，简称指针(pointer).所以指针是一类特殊的变量，特殊体现在它保存的值是其他变量的地址。
递归
- 每一次调用函数，C语言都会为实参和局部变量分配新的内存位置，因此函数调用本身是可能的。
- 调用自身的函数类型称为递归函数(recursive)或自引用函数(self-referential)。两个函数直接相互调用的情况称为间接(indirect)递归或相互递归(mutual recursion)
- C语言调用函数的时候是通过内存栈(stack)来完成的。栈满足后进先出，所以递归是可以被实现的。
- 递归函数总是可以使用迭代方式编写。迭代(iteration)执行地更快并且使用更少的内存。但是某些应用中递归是唯一可实现的方法，这个时候必须使用递归。
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