”高于算术运算符。
按照运算符的优先顺序可以得出:
a>b && c>d 等价于 (a>b)&&(c>d)
!b==c||d<a 等价于 ((!b)==c)||(d<a)
a+b>c&&x+y<b 等价于 ((a+b)>c)&&((x+y)<b)
逻辑运算的值也为“真”和“假”两种,用“1”和“0 ”来表示。其求值规则如下:
1. 与运算 &&:参与运算的两个量都为真时,结果才为真,否则为假。
例如:
5>0 && 4>2
由于5>0为真,4>2也为真,相与的结果也为真。
2. 或运算||:参与运算的两个量只要有一个为真,结果就为真。 两个量都为假时,结果为假。
例如:
5>0||5>8
由于5>0为真,相或的结果也就为真。
3. 非运算!:参与运算量为真时,结果为假;参与运算量为假时,结果为真。
例如:
!(5>0)
的结果为假。
虽然C编译在给出逻辑运算值时,以“1”代表“真”,“0 ”代表“假”。但反过来在判断一个量是为“真”还是为“假”时,以“0”代表“假”,以非“0”的数值作为“真”。例如:
由于5和3均为非“0”因此5&&3的值为“真”,即为1。
又如:
5||0的值为“真”,即为1。
逻辑表达式的一般形式为:
表达式 逻辑运算符 表达式
其中的表达式可以又是逻辑表达式,从而组成了嵌套的情形。
例如:
(a&&b)&&c
根据逻辑运算符的左结合性,上式也可写为:
a&&b&&c
逻辑表达式的值是式中各种逻辑运算的最后值,以“1”和“0”分别代表“真”和“假”。
【例5.2】
main(){
char c='k';
int i=1,j=2,k=3;
float x=3e+5,y=0.85;
printf("%d,%d\n",!x*!y,!!!x);
printf("%d,%d\n",x||i&&j-3,i<j&&x<y);
printf("%d,%d\n",i==5&&c&&(j=8),x+y||i+j+k);
}
本例中!x和!y分别为0,!x*!y也为0,故其输出值为0。由于x为非0,故!!!x的逻辑值为0。对x|| i && j-3式,先计算j-3的值为非0,再求i&& j-3的逻辑值为1,故x||i&&j-3的逻辑值为 1。对i<j&&x<y式,由于i<j的值为1,而x<y为0故表达式的值为1,0相与,最后为0,对i==5&&c&&(j=8)式,由于i==5为假,即值为0,该表达式由两个与运算组成,所以整个表达式的值为0。对于式x+ y||i+j+k由于x+y的值为非0,故整个或表达式的值为1。
用if语句可以构成分支结构。它根据给定的条件进行判断,以决定执行某个分支程序段。C语言的if语句有三种基本形式。
1. 第一种形式为基本形式:if
if(表达式) 语句
其语义是:如果表达式的值为真,则执行其后的语句,否则不执行该语句。其过程可表示为下图。
【例5.3】
main(){
int a,b,max;
printf("\n input twonumbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
max=a;
if (max<b) max=b;
printf("max=%d",max);
}
本例程序中,输入两个数a,b。把a先赋予变量max,再用if语句判别max和b的大小,如max小于b,则把b赋予max。因此max中总是大数,最后输出max的值。
2. 第二种形式为: if-else
if(表达式)
语句1;
else
语句2;
其语义是:如果表达式的值为真,则执行语句1,否则执行语句2 。
其执行过程可表示为下图。
【例5.4】
main(){
int a, b;
printf("input twonumbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a>b)
printf("max=%d\n",a);
else
printf("max=%d\n",b);
}
输入两个整数,输出其中的大数。
改用if-else语句判别a,b的大小,若a大,则输出a,否则输出b。
3. 第三种形式为if-else-if形式
前二种形式的if语句一般都用于两个分支的情况。当有多个分支选择时,可采用if-else-if语句,其一般形式为:
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 if(表达式m)
语句m;
else
语句n;
其语义是:依次判断表达式的值,当出现某个值为真时,则执行其对应的语句。然后跳到整个if语句之外继续执行程序。 如果所有的表达式均为假,则执行语句n。然后继续执行后续程序。 if-else-if语句的执行过程如图3—3所示。
【例5.5】
#include"stdio.h"
main(){
char c;
printf("input acharacter: ");
c=getchar();
if(c<32)
printf("This is a control character\n");
elseif(c>='0'&&c<='9')
printf("This is a digit\n");
elseif(c>='A'&&c<='Z')
printf("This is a capital letter\n");
elseif(c>='a'&&c<='z')
printf("This is a small letter\n");
else
printf("This is an other character\n");
}
本例要求判别键盘输入字符的类别。可以根据输入字符的ASCII码来判别类型。由ASCII码表可知ASCII值小于32的为控制字符。 在“0”和“9”之间的为数字,在“A”和“Z”之间为大写字母, 在“a”和“z”之间为小写字母,其余则为其它字符。这是一个多分
支选择的问题,用if-else-if语句编程,判断输入字符ASCII码所在的范围,分别给出不同的输出。例如输入为“g”,输出显示它为小写字符。
4. 在使用if语句中还应注意以下问题:
1) 在三种形式的if语句中,在if关键字之后均为表达式。 该表达式通常是逻辑表达式或关系表达式,但也可以是其它表达式,如赋值表达式等,甚至也可以是一个变量。
例如:
if(a=5) 语句;
if(b) 语句;
都是允许的。只要表达式的值为非0,即为“真”。
如在:
if(a=5)…;
中表达式的值永远为非0,所以其后的语句总是要执行的,当然这种情况在程序中不一定会出现,但在语法上是合法的。
又如,有程序段:
if(a=b)
printf("%d",a);
else
printf("a=0");
本语句的语义是,把b值赋予a,如为非0则输出该值,否则输出“a=0”字符串。这种用法在程序中是经常出现的。
2) 在if语句中,条件判断表达式必须用括号括起来,在语句之后必须加分号。
3) 在if语句的三种形式中,所有的语句应为单个语句,如果要想在满足条件时执行一组(多个)语句,则必须把这一组语句用{}括起来组成一个复合语句。但要注意的是在}之后不能再加分号。
例如:
if(a>b)
{a++;
b++;}
else
{a=0;
b=10;}
当if语句中的执行语句又是if语句时,则构成了if 语句嵌套的情形。
其一般形式可表示如下:
if(表达式)
if语句;
或者为
if(表达式)
if语句;
else
if语句;
在嵌套内的if语句可能又是if-else型的,这将会出现多个if和多个else重叠的情况,这时要特别注意if和else的配对问题。
例如:
if(表达式1)
if(表达式2)
语句1;
else
语句2;
其中的else究竟是与哪一个if配对呢?
应该理解为:
if(表达式1)
if(表达式2)
语句1;
else
语句2;
还是应理解为:
if(表达式1)
if(表达式2)
语句1;
else
语句2;
为了避免这种二义性,C语言规定,else 总是与它前面最近的if配对,因此对上述例子应按前一种情况理解。
【例5.6】
main(){
int a,b;
printf("please inputA,B: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a!=b)
if(a>b) printf("A>B\n");
else printf("A<B\n");
else printf("A=B\n");
}
比较两个数的大小关系。
本例中用了if语句的嵌套结构。采用嵌套结构实质上是为了进行多分支选择,实际上有三种选择即A>B、A<B或A=B。这种问题用if-else-if语句也可以完成。而且程序更加清晰。因此,在一般情况下较少使用if语句的嵌套结构。以使程序更便于阅读理解。
【例5.7】
main(){
int a,b;
printf("please inputA,B: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a==b)printf("A=B\n");
else if(a>b) printf("A>B\n");
else printf("A<B\n");
}
如果在条件语句中,只执行单个的赋值语句时,常可使用条件表达式来实现。不但使程序简洁,也提高了运行效率。
条件运算符为?和:,它是一个三目运算符,即有三个参与运算的量。
由条件运算符组成条件表达式的一般形式为:
表达式1? 表达式2: 表达式3
其求值规则为:如果表达式1的值为真,则以表达式2 的值作为条件表达式的值,否则以表达式2的值作为整个条件表达式的值。
条件表达式通常用于赋值语句之中。
例如条件语句:
if(a>b) max=a;
elsemax=b;
可用条件表达式写为
max=(a>b)?a:b;
执行该语句的语义是:如a>b为真,则把a赋予max,否则把b 赋予max。
使用条件表达式时,还应注意以下几点:
1) 条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符,但高于赋值符。
因此
max=(a>b)?a:b
可以去掉括号而写为
max=a>b?a:b
2) 条件运算符?和:是一对运算符,不能分开单独使用。
3) 条件运算符的结合方向是自右至左。
例如:
a>b?a:c>d?c:d
应理解为
a>b?a:(c>d?c:d)
这也就是条件表达式嵌套的情形,即其中的表达式3又是一个条件表达式。
【例5.8】
main(){
int a,b,max;
printf("\n input twonumbers: ");
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("max=%d",a>b?a:b);
}
用条件表达式对上例重新编程,输出两个数中的大数。
C语言还提供了另一种用于多分支选择的switch语句, 其一般形式为:
switch(表达式){
case常量表达式1: 语句1;
case常量表达式2: 语句2;
…
case常量表达式n: 语句n;
default : 语句n+1;
}
其语义是:计算表达式的值。 并逐个与其后的常量表达式值相比较,当表达式的值与某个常量表达式的值相等时,即执行其后的语句,然后不再进行判断,继续执行后面所有case后的语句。如表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同时,则执行default后
的语句。
【例4.9】
main(){
int a;
printf("input integernumber: ");
scanf("%d",&a);
switch (a){
case1:printf("Monday\n");
case2:printf("Tuesday\n");
case3:printf("Wednesday\n");
case4:printf("Thursday\n");
case5:printf("Friday\n");
case6:printf("Saturday\n");
case7:printf("Sunday\n");
default:printf("error\n");
}
}
本程序是要求输入一个数字,输出一个英文单词。但是当输入3之后,却执行了case3以及以后的所有语句,输出了Wednesday 及以后的所有单词。这当然是不希望的。为什么会出现这种情况呢?这恰恰反应了switch语句的一个特点。在switch语句中,“case 常量表达式”只相当于一个语句标号, 表达式的值和某标号相等则转向该标号执行,但不能在执行完该标号的语句后自动跳出整个switch 语句,所以出现了继续执行所有后面case语句的情况。 这是与前面介绍的if语句完全不同的,应特别注意。为了避免上述情况,C语言还提供了一种break语句,专用于跳出switch语句,break 语句只有关键字break,没有参数。在后面还将详细介绍。修改例题的程序,在每一case语句之后增加break 语句, 使每一次执行之后均可跳出switch语句,从而避免输出不应有的结果。
【例4.10】
main(){
int a;
printf("input integernumber: ");
scanf("%d",&a);
switch (a){
case1:printf("Monday\n");break;
case2:printf("Tuesday\n"); break;
case3:printf("Wednesday\n");break;
case4:printf("Thursday\n");break;
case5:printf("Friday\n");break;
case6:printf("Saturday\n");break;
case7:printf("Sunday\n");break;
default:printf("error\n");
}
}
在使用switch语句时还应注意以下几点:
1) 在case后的各常量表达式的值不能相同,否则会出现错误。
2) 在case后,允许有多个语句,可以不用{}括起来。
3) 各case和default子句的先后顺序可以变动,而不会影响程序执行结果。
4) default子句可以省略不用。
【例4.11】输入三个整数,输出最大数和最小数。
main(){
int a,b,c,max,min;
printf("input threenumbers: ");
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
if(a>b)
{max=a;min=b;}
else
{max=b;min=a;}
if(max<c)
max=c;
else
if(min>c)
min=c;
printf("max=%d\nmin=%d",max,min);
}
本程序中,首先比较输入的a,b的大小,并把大数装入max,小数装入min中,然后再与c比较,若max小于c,则把c赋予max;如果c小于min,则把c赋予min。因此max内总是最大数,而min内总是最小数。最后输出max和min的值即可。
【例4.12】计算器程序。用户输入运算数和四则运算符,输出计算结果。
main(){
float a,b;
char c;
printf("inputexpression: a+(-,*,/)b \n");
scanf("%f%c%f",&a,&c,&b);
switch(c){
case '+':printf("%f\n",a+b);break;
case '-':printf("%f\n",a-b);break;
case '*':printf("%f\n",a*b);break;
case '/':printf("%f\n",a/b);break;
default:printf("input error\n");
}
}
本例可用于四则运算求值。switch语句用于判断运算符,然后输出运算值。当输入运算符不是+,-,*,/时给出错误提示。