C語言程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程課件第4章

第4章項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行設(shè)計(jì)

用順序結(jié)構(gòu)只能解決一些簡單的問題，進(jìn)行一些簡單的計(jì)算。在實(shí)際生活中，往往要根據(jù)不同的情況做出不同的選擇，即給出一個(gè)條件，讓計(jì)算機(jī)判斷是否滿足條件，并按照不同的情況進(jìn)行處理。這種程序結(jié)構(gòu)稱為選擇結(jié)構(gòu)。C語言中有兩種選擇結(jié)構(gòu)語句：if語句和switch語句。本章將結(jié)合簡易計(jì)算器項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹如何在C程序中實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的基本思想和設(shè)計(jì)方法；理解各種選擇語句的定義格式和執(zhí)行過程；掌握用if語句實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的方法；掌握用switch語句實(shí)現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)的方法。4.1任務(wù)三項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行設(shè)計(jì)

一、任務(wù)描述分別用if語句和switch語句實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行。要求能根據(jù)用戶輸入的主菜單選項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，并輸出運(yùn)算結(jié)果。二、任務(wù)涉及知識要點(diǎn)該任務(wù)涉及到的新知識點(diǎn)主要有：if語句和switch語句三、任務(wù)分析簡易計(jì)算器項(xiàng)目主菜單含有加、減、乘、除和退出五個(gè)菜單項(xiàng)，屬于多分支選擇結(jié)構(gòu)。C語言有兩種方法實(shí)現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)，一種是用if-else語句實(shí)現(xiàn)，另一種是用switch語句實(shí)現(xiàn)。該任務(wù)分別用兩種語句實(shí)現(xiàn)主菜單的選擇執(zhí)行。四、任務(wù)實(shí)現(xiàn)

需要說明的是，為了突出兩種語句的區(qū)別，壓縮源程序的篇幅，將主菜單的顯示部分用程序段A表示，兩個(gè)運(yùn)算數(shù)的輸入部分用程序段B表示。程序段A：system("cls");//調(diào)用清屏函數(shù)。若在TC下運(yùn)行，改用clrscr()printf("\n\n");printf("\t\t|---------------------------------|\n");printf("\t\t|簡易計(jì)算器|\n");printf("\t\t|---------------------------------|\n");printf("\t\t|1---加法|\n");printf("\t\t|2---減法|\n");printf("\t\t|3---乘法|\n");printf("\t\t|4---除法|\n");printf("\t\t|0---退出|\n");printf("\t\t|---------------------------------|\n");printf("\t\t請選擇運(yùn)算類型(0～4):");scanf("%d",&choose);程序段B：if(choose>=1&&choose<=4){ printf("\n\t\t請輸入第一個(gè)運(yùn)算數(shù)："); scanf("%f",&data1); printf("\n\t\t請輸入第二個(gè)運(yùn)算數(shù)："); scanf("%f",&data2); printf("\n\t\t運(yùn)算結(jié)果為：\n");}1.用if語句實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//使用system("cls")函數(shù)時(shí)需加此行main(){floatdata1,data2;//存放參與運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)intchoose;//存放用戶輸入的菜單選項(xiàng)程序段A程序段Bif(choose==1)printf("\n\t\t%f+%f=%f\n",data1,data2,data1+data2);elseif(choose==2) printf("\n\t\t%f-%f=%f\n",data1,data2,data1-data2);elseif(choose==3)printf("\n\t\t%f*%f=%f\n",data1,data2,data1*data2);elseif(choose==4){ if(data2==0) printf("\n\t\t除數(shù)不能為零!");else printf("\n\t\t%f÷%f=%f\n",data1,data2,data1/data2);}elseif(choose==0)exit(0);else printf("\n\t\t輸入選項(xiàng)錯(cuò)誤!\n");}2.用switch語句實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目主菜單的選擇執(zhí)行#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//使用system("cls")函數(shù)時(shí)需加此行main(){floatdata1,data2;//存放參與運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)intchoose;//存放用戶輸入的菜單選項(xiàng)程序段A程序段Bswitch(choose){case1:printf("\n\t\t%f+%f=%f\n",data1,data2,data1+data2);break;case2:printf("\n\t\t%f-%f=%f\n",data1,data2,data1-data2);break;case3:printf("\n\t\t%f*%f=%f\n",data1,data2,data1*data2);break;case4: if(data2==0) printf("\n\t\t除數(shù)不能為零!");else printf("\n\t\t%f÷%f=%f\n",data1,data2,data1/data2);break;case0:exit(0);default:printf("\n\t\t輸入選項(xiàng)錯(cuò)誤!\n");}}程序說明：（1）程序中exit(0)的功能是結(jié)束程序的執(zhí)行。exit()函數(shù)包含在“stdlib.h”頭文件中。（2）因?yàn)榧印p、乘、除每一種運(yùn)算都要輸入兩個(gè)運(yùn)算數(shù)，為了減少程序代碼的重復(fù)，在if-else和switch語句之前，增加一個(gè)單分支if語句，即程序段B，對這四種運(yùn)算的運(yùn)算數(shù)輸入進(jìn)行統(tǒng)一處理。（3）當(dāng)運(yùn)算類型為除法時(shí)，應(yīng)當(dāng)判斷輸入的除數(shù)（即data2）是否為0。如果除數(shù)為0，則給出錯(cuò)誤信息，并結(jié)束本次運(yùn)算。（4）程序中用來存放用戶輸入菜單選項(xiàng)的變量choose也可以定義為char型。請讀者思考：如果將choose定義為char型，應(yīng)如何修改程序？（5）該任務(wù)只能實(shí)現(xiàn)一次主菜單的選擇執(zhí)行，主菜單的重復(fù)執(zhí)行將在第5章任務(wù)四中詳細(xì)介紹。（6）程序中的程序段A和程序段B在輸入源程序時(shí)要用相應(yīng)的代碼替換。程序段A和程序B也可以寫成函數(shù)的形式。有關(guān)函數(shù)的具體內(nèi)容將在第6章詳細(xì)介紹。五、要點(diǎn)總結(jié)

一個(gè)程序雖然經(jīng)過多次修改、編譯、連接和運(yùn)行，但還不能斷定該程序就是正確的，因?yàn)槌绦蛑锌赡艽嬖谶壿嬪e(cuò)誤，這些錯(cuò)誤往往很難用眼睛檢查出來，因此需要進(jìn)行測試與調(diào)試。在進(jìn)行程序的測試與調(diào)試時(shí)，應(yīng)注意精選數(shù)據(jù)，既具有代表性，又能涵蓋可能出現(xiàn)的各種情況。如該程序運(yùn)行時(shí)，菜單的選項(xiàng)可分別輸入1，2，3，4，0和0~4以外的數(shù)據(jù)來測試程序是否能達(dá)到預(yù)期效果，以保證程序的正確性，提高調(diào)試效率4.2理論知識4.2.1if語句

if語句根據(jù)給定的條件進(jìn)行判斷，以決定執(zhí)行某個(gè)分支程序段。if語句有三種使用形式。一、單分支if語句單分支if語句的一般形式如下：

if（表達(dá)式）語句;

功能：先計(jì)算表達(dá)式的值，如果表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行其后的語句，否則不執(zhí)行該語句。其執(zhí)行過程見圖4-1。圖4-1單分支if語句的執(zhí)行過程說明：（1）表達(dá)式通常是邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式，但也可以是其他表達(dá)式或任意的數(shù)值類型（包括整型、實(shí)型、字符型等）。因?yàn)樵趫?zhí)行if語句時(shí)先對表達(dá)式求解，若表達(dá)式的值為0，則按“假”處理，若表達(dá)式的值為非0，則按“真”處理。如下面的if語句均為合法的語句：

if(3)printf("O.K.");if('a')printf("%d",'a');（2）表達(dá)式后面的語句可以是一個(gè)單語句，也可以是用花括號“{}”括起來的復(fù)合語句。花括號“｝”外面不需要再加分號，但括號內(nèi)最后一個(gè)語句后面的分號不能省略。例如，任務(wù)三中判斷用戶輸入的運(yùn)算類型是否合法的程序段：…if(choose>=1&&choose<=4){ printf("\n\t\t請輸入第一個(gè)運(yùn)算數(shù)："); scanf("%f",&data1); printf("\n\t\t請輸入第二個(gè)運(yùn)算數(shù)："); scanf("%f",&data2); printf("\n\t\t運(yùn)算結(jié)果為：\n");}…【例4.1】輸入三個(gè)整數(shù)x，y，z，按從小到大的順序排序輸出。#include<stdio.h>main(){ intx,y,z,temp; printf("請輸入三個(gè)整數(shù):"); scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z); if(x>y) {temp=x;x=y,y=temp;}//交換x,y的值

if(x>z) {temp=x;x=z;z=temp;}//交換x,z的值

if(y>z) {temp=y;y=z;z=temp;}//交換y,z的值

printf("三個(gè)整數(shù)從小到大排序結(jié)果為:%d,%d,%d\n",x,y,z);}程序運(yùn)行結(jié)果：請輸入三個(gè)整數(shù):3,2,5↙三個(gè)整數(shù)從小到大排序結(jié)果為:2,3,5二、雙分支if語句雙分支if語句的一般形式如下：if（表達(dá)式）語句1;else語句2;

功能：先執(zhí)行表達(dá)式的值，如果表達(dá)式的值為真，則執(zhí)行語句1，否則執(zhí)行語句2。其執(zhí)行過程見圖4-2。圖4-2雙分支if語句的執(zhí)行過程例如，任務(wù)三中判斷除數(shù)是否為0的程序段：…if(data2==0) printf("\n\t\t除數(shù)不能為零!");else printf("\n\t\t%f÷%f=%f\n",data1,data2,data1/data2);…說明：（1）雙分支if語句中的else子句不能作為語句單獨(dú)使用，必須與if配對使用。（2）if語句允許嵌套。所謂if語句嵌套，是指在“語句1”和“語句2”中，又包含有if語句的情況。C語言規(guī)定，在嵌套的if語句中，else總是與其上面最近的且尚未匹配的if配對。為明確匹配關(guān)系，避免匹配錯(cuò)誤，建議最好將內(nèi)嵌的if語句一律用花括號“{}”括起來。如：if(…){if(…)語句1;}else

語句2;【例4.2】輸入三個(gè)整數(shù)，輸出其中的最大數(shù)。#include<stdio.h>main(){ inta,b,c,max; printf("請輸入三個(gè)整數(shù):"); scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c); if(a>b) max=a; else max=b; if(max<c) max=c; printf("最大數(shù)是%d\n",max);}程序運(yùn)行結(jié)果：請輸入三個(gè)整數(shù):5,8,2↙最大數(shù)是8例4.2也可用兩個(gè)單分支的if語句實(shí)現(xiàn)，程序如下:#include<stdio.h>main(){ inta,b,c,max; printf("請輸入三個(gè)整數(shù):"); scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c); max=a; if(max<b) max=b; if(max<c)max=c; printf("最大數(shù)是%d\n",max);}程序運(yùn)行結(jié)果與例4.2相同。

這種方法的基本思想是：首先取一個(gè)數(shù)假定為max(最大值)，然后將max依次與其余的數(shù)逐個(gè)比較，如果發(fā)現(xiàn)有比max大的數(shù)，就用它給max重新賦值，比較完所有的數(shù)后，max中的數(shù)就是最大值。這種方法，常常用來求多個(gè)數(shù)中的最大值（或最小值）。三、多分支if語句多分支if語句的一般形式如下：if（表達(dá)式1）語句1;elseif(表達(dá)式2)語句2;elseif(表達(dá)式3)語句3;…elseif(表達(dá)式n)語句n;else語句n+1;

功能：依次判斷表達(dá)式的值，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)值為真時(shí)，則執(zhí)行其對應(yīng)的語句，其余語句不被執(zhí)行。如果所有的表達(dá)式均為假，則執(zhí)行語句n+1。其執(zhí)行過程如圖4-3所示?！纠?.3】編寫程序，根據(jù)輸入的學(xué)生成績，給出相應(yīng)的等級。90分以上的等級為優(yōu)秀，60分以下的等級為不及格，其余每10分一個(gè)等級。#include<stdio.h>main(){ intscore; printf("請輸入學(xué)生成績(0-100):"); scanf("%d",&score); if(score>=90) printf("優(yōu)秀!\n");elseif(score>=80) printf("良好!\n"); elseif(score>=70) printf("中等!\n"); elseif(score>=60) printf("及格!\n"); else printf("不及格!\n");}程序運(yùn)行結(jié)果：請輸入學(xué)生成績(0-100):86↙良好!4.2.2switch語句使用if語句實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題的多分支選擇時(shí)，程序的結(jié)構(gòu)顯得不夠清晰，因此，C語言提供了一種專門用來實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)的switch語句，又稱開關(guān)語句。switch語句的一般形式如下：switch(表達(dá)式){case常量表達(dá)式1：語句1；break；case常量表達(dá)式2：語句2；break；

…case常量表達(dá)式n：語句n；break；[default：語句n+1；]}

功能：首先計(jì)算switch后表達(dá)式的值，然后將該值與各常量表達(dá)式的值相比較。當(dāng)表達(dá)式的值與某個(gè)常量表達(dá)式的值相等時(shí)，即執(zhí)行其后的語句，當(dāng)執(zhí)行到break語句時(shí)，則跳出switch語句，轉(zhuǎn)向執(zhí)行switch語句下面的語句（即右花括號下面的第一條語句）。如果表達(dá)式的值與所有case后的常量表達(dá)式的值均不相同，則執(zhí)行default后面的語句。若沒有default語句，則退出此開關(guān)語句。說明：（1）switch后面的表達(dá)式可以是int，char和枚舉型中的一種。（2）常量表達(dá)式后的語句可以是一個(gè)語句，也可以是復(fù)合語句或是另一個(gè)switch語句。（3）各case及default子句的先后次序不影響程序執(zhí)行結(jié)果，但default通常作為開關(guān)語句的最后一個(gè)分支。（4）每個(gè)case后面常量表達(dá)式的值必須各不相同，否則會出現(xiàn)相互矛盾的現(xiàn)象。（5）switch語句中允許出現(xiàn)空的case語句，即多個(gè)case共用一組執(zhí)行語句。（6）break語句在switch語句中是可選的，它是用來跳過后面的case語句，結(jié)束switch語句，從而起到真正的分支作用。如果省略break語句，則程序在執(zhí)行完相應(yīng)的case語句后不能退出，而是繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)case語句，直到遇到break語句或switch結(jié)束。使用switch語句還需要注意以下幾點(diǎn)：（1）常量表達(dá)式與case之間至少應(yīng)有一個(gè)空格，否則可能被編譯系統(tǒng)認(rèn)為是語句標(biāo)號，如case1，并不出現(xiàn)語法錯(cuò)誤，這類錯(cuò)誤較難查找。（2）每個(gè)case只能列舉一個(gè)整型或字符型常量，否則會出現(xiàn)語法錯(cuò)誤，如下列程序段所示。 floatx=1.5; inta=3,b=4,c; switch(x)//錯(cuò)：x為實(shí)型數(shù)據(jù)?？筛臑椋簊witch((int)x) { case4.5://錯(cuò)：4.5非整型常量?？筛臑椋篶ase(int)4.5: c=1;break; casea+b://錯(cuò)：a+b不是常量表達(dá)式?？筛臑椋篶ase3+4: c=2;break;case1,2,3://錯(cuò)：不允許?？筛臑椋篶ase1:case2:case3: c=3; }

（3）switch語句結(jié)構(gòu)清晰，便于理解，用switch語句實(shí)現(xiàn)的多分支結(jié)構(gòu)程序，完全可以用if語句來實(shí)現(xiàn)，但反之不然。原因是switch語句中的表達(dá)式只能取整型、字符型和枚舉型值，而if語句中的表達(dá)式可取任意類型的值。

【例4.4】用switch語句實(shí)現(xiàn)例4.3#include<stdio.h>main(){ intscore; printf("請輸入學(xué)生成績(0-100):");scanf("%d",&score); switch(score/10) { case10: