C語言之邏輯運(yùn)算-文檔資料

1、1第四章第四章 邏輯運(yùn)算和判斷選取控制邏輯運(yùn)算和判斷選取控制 41 關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式 關(guān)系運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算是邏輯運(yùn)算中比較簡單的一種。所謂“關(guān)系關(guān)系運(yùn)算運(yùn)算”實(shí)際上是“比較運(yùn)算比較運(yùn)算”。將兩個(gè)值進(jìn)行比較，判斷比較的結(jié)果是否符合給定的條件。例如，a a3 3是一個(gè)關(guān)系表達(dá)式，大于號（）是一個(gè)關(guān)系運(yùn)算符，如果a的值為5，則滿足給定的“a3”條件，因此關(guān)系表達(dá)式的值為“真”（即“條件滿足”）；如果a的值為2，不滿足“a3”條件，則稱關(guān)系表達(dá)式的值為“假”。2 4.1.1 關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先次序關(guān)系運(yùn)算符及其優(yōu)先次序 C語言提供6種關(guān)系運(yùn)算符： (1) （小于） (2) （大

2、于） (4) = （大于或等于） (5) = = （等于） (6) != （不等于）關(guān)于優(yōu)先次序：1前4種關(guān)系運(yùn)算符（，）的優(yōu)先級別相同，后兩種也相同。前4種高于后2種。例如，“”優(yōu)先于“=”。而“”與“”優(yōu)先級相同。 2關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級低于算術(shù)運(yùn)算符。 3. 關(guān)系運(yùn)算符的優(yōu)先級高于賦值運(yùn)算符。 高 低 算術(shù)運(yùn)算符 關(guān)系運(yùn)算符 賦值運(yùn)算符例如：ca+b 等效于 c(a+b) ab!=c 等效于 (ab)!=c a=bc 等效于 a=（bb, abbc，（a3）（b=5），ab，（ab）（bc）關(guān)系表達(dá)式的值是一個(gè)邏輯值，即“真”或“假”。例如，關(guān)系表達(dá)式“53”的值為“假”“5=0”的值為“

3、真”。C語言沒有邏輯型數(shù)據(jù)（Pascal語言以True表示“真”，以Fa1se表示“假”。PASCAL和FORTRAN等語言都有邏輯型變量和邏輯型常量），以1代表“真”，以“0”代表“假”。例如，若a=3，b=2，c=1，則： ab的值為”真”,表達(dá)式的值為1。（ab）=c的值為“真”（因?yàn)閍b的值為1，等于c的值），表達(dá)式的值為1。 bca的值為“假”，表達(dá)式的值為0。 如果有以下賦值表達(dá)式： dab d的值為1。 fabc f的值為0（因?yàn)椤啊边\(yùn)算符是自左至右的結(jié)合方向，先執(zhí)行“ab”，得值為1，再執(zhí)行關(guān)系運(yùn)算：“1c”得值0，賦給f4 42邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式用邏

4、輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來就是邏輯表達(dá)式。下面介紹C語言中的邏輯運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算。 4.2.1邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序 C語言提供三種邏輯運(yùn)算符： 1& 邏輯與（相當(dāng)于其它語言中的AND） 2| 邏輯或（相當(dāng)于其它語言中的OR） 3 ！ 邏輯非（相當(dāng)于其它語言中的NOT） &和|”是“雙目（元）運(yùn)算符”，它要求有兩個(gè)運(yùn)算量（操作數(shù)），如（ab）&（xy）,（ab）|（xy）。“！”是“一目（元）運(yùn)算符”，只要求有一個(gè)運(yùn)算量，如?。╝b）。 邏輯運(yùn)算舉例如下： a&b 若a,b為真，則a&b為真。 a|b 若a,b之一為真，則

5、a|b為真。 !a 若a為真，則!a為假。5 下表為邏輯運(yùn)算的“真值表”。用它表示當(dāng)a和b的值為不同組合時(shí)，各種邏輯運(yùn)算所得到的值。 a b !a !b a&b a|b T T F F T T T F F T F F 在一個(gè)邏輯表達(dá)式中如果包含多個(gè)邏輯運(yùn)算符，如 ！a&b|xy&c 優(yōu)先次序：優(yōu)先次序： 高高 低低 ！算術(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符& |& |賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符！a&b|xy&c (（!a）&b)|(xy)&c) (ab)&(xy) 可寫成：ab&xy(a=b）|(x=y) 可寫

6、成：a=b|xy （!a） |（ab） 可寫成： ！a|ab6 4.2.2邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式 如前所述，邏輯表達(dá)式的值應(yīng)該是一個(gè)邏輯量“真”或“假”。C語言編譯系統(tǒng)在給出邏輯運(yùn)算結(jié)果時(shí)，以數(shù)值1代表“真”，以0代表“假”，但在判斷一個(gè)量是否為“真”時(shí)，以以0 0代表代表“假假”，以非，以非0 0代表代表“真真”。即將一個(gè)非零的數(shù)值認(rèn)作為“真”。例如： 若a4，則！a的值為0。因?yàn)閍的值為非0，被認(rèn)作“真”，對它進(jìn)行“非”運(yùn)算，得“假”，“假”以0代表。 若a=4，b=5，則a&b的值為1。因?yàn)閍和b均為非0，被認(rèn)為是“真”，因此a&b的值也為“真”，值為1。 a、b值同前，a

7、|b的值為1。 a、b值同前，！a|b的值為1。 4&0|2的值為1。 通過這幾個(gè)例子可以看出，由系統(tǒng)給出的邏輯運(yùn)算結(jié)果不是0就是1，不可能是其它數(shù)值。而在邏輯表達(dá)式中作為參加邏輯運(yùn)算的運(yùn)算對象（操作數(shù)）可以是0（“假”）或任何非0的數(shù)值（按“真”對待）。如果在一個(gè)表達(dá)式中不同位置上出現(xiàn)數(shù)值，應(yīng)區(qū)分哪些是作為數(shù)值運(yùn)算或關(guān)系運(yùn)算的對象，哪些作為邏輯運(yùn)算的對象，7例如 53&2|84-!0表達(dá)式自左至右掃描求解。首先處理“53”（因?yàn)殛P(guān)系運(yùn)算符優(yōu)先于&）。在關(guān)系運(yùn)算符兩側(cè)的5和3作為數(shù)值參加關(guān)系運(yùn)算，”53”的值為：1。再進(jìn)行”1&2”的運(yùn)算，此時(shí)1和2均是邏輯運(yùn)算

8、對象，均作“真”處理，因此結(jié)果為1。再往下進(jìn)行“1|84-!0”的運(yùn)算。根據(jù)優(yōu)先次序，先進(jìn)行“！0”運(yùn)算得1，因此，要運(yùn)算的表達(dá)式變成：“1|84-1”，即“1|8d不被執(zhí)行，因此n的值不是0而仍保持原值1。這點(diǎn)請讀者注意。 熟練掌握C語言的關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符后，可以巧妙地用一個(gè)邏輯表達(dá)式來表示 一個(gè)復(fù)雜的條件。 例如，判別某一年year是否閏年。閏年的條件是符合下面二者之一：能被4整除，但 不能被100整除。能被4整除，又能彼400整除。 可以用一個(gè)邏輯表達(dá)式來表示： year40&(year100 !=0|year400=0) 當(dāng)year為某一整數(shù)值時(shí)，上述表達(dá)式值為真（1），

9、則year為閏年；否則為非閏年。 可以加一個(gè)“！”用來判別非閏年： !( year40&year100 !=0|year400=0) 若表達(dá)式值為真（1）， year為非閏年。也可以用下面邏輯表達(dá)式判別非閏年：（year4！=0）|（year100=0|year400！=0） 表達(dá)式為真，year為非閏年。請注意表達(dá)式中右面的括弧內(nèi)的不同運(yùn)算符（，！，&、=）的運(yùn)算優(yōu)先次序。943 if語句語句 if語句是用來判定所給定的條件是否滿足，根據(jù)判定的結(jié)果（真或假）決定執(zhí)行給出的兩種操作之一。 4.3.1 if語句的三種形式語句的三種形式 C語言提供了三種形式的if語句： 1if i

10、f （表達(dá)式）（表達(dá)式） 語句語句 例如：if（xy） printf（”d”,x）; 這種if語句的執(zhí)行過程見圖0表達(dá)式語句110 2ifif（表達(dá)式）（表達(dá)式） 語句語句1 else 1 else 語句語句2 2 例如：if(xy) printf（”d”,x）； else printf（”d”,y）； 見圖表達(dá)式表達(dá)式語句語句1語句語句2真假113 if if （表達(dá)式（表達(dá)式1 1） 語句語句1 1 else if else if （表達(dá)式（表達(dá)式2 2） 語句語句2 2 else if else if（表達(dá)式（表達(dá)式3 3） 語句語句3 3 else if else if （表達(dá)式（表達(dá)

11、式m m） 語句語句m m else else 語句語句n n 流程圖表達(dá)式表達(dá)式1FT表達(dá)式表達(dá)式3FT表達(dá)式表達(dá)式2FT表達(dá)式表達(dá)式4FT語句語句4語句語句5語句語句3語句語句2語句語句112 例如。 if （number500） cost015； else if（number300） cost=010： else if （number100） cost=0075； else if （number50） cost0.05; else cost0; 說明：三種形式的if語句中在if后面都有“表達(dá)式”，一般為邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式。例如，if（a=b&.x=y） printf（”a=b

12、,x=y”）；系統(tǒng)對表達(dá)式的值進(jìn)行判斷，若為若為0 0，按，按“假假”處理，若為非處理，若為非0 0，按，按“真真”處理，處理，執(zhí)行指定的語句。假如有以下語句：if（3） printf(“ok.”）；是合法的，執(zhí)行結(jié)果輸出”ok”。因?yàn)楸磉_(dá)式的值為3，按“真”處理。由此可見，表達(dá)式的類型不限于邏輯表達(dá)式，可以是任意的數(shù)值類型（包括整型、實(shí)型、字符型、指針型數(shù)據(jù)）。例如，下面的語句也是合法的： if（a） printf（”d”,a）；執(zhí)行結(jié)果：輸出a的AscII碼97。13 2第二、第三種形式的討語句中，在每個(gè)else前面有一分號，整個(gè)語句結(jié)束處有一分號。例如： if （x0） printf(“

13、%f”,x); else printf(“%f”,-x); 這是由于分號是C語句中不可缺少的部分，這個(gè)分號是讓語句中的內(nèi)臥語句所要求的。如果無此分號，則出現(xiàn)語法錯(cuò)誤。但應(yīng)注意，不要誤認(rèn)為上面是兩個(gè)語句（if語句和else語句）。 它們都屬于同一個(gè)if語句。else子句不能作為語句單獨(dú)使用，它必須是if語句的一部分，與if配對使用。 3在if和else后面可以只含一個(gè)內(nèi)嵌的操作語句（如上例），也可以有多個(gè)操作語句，此時(shí)用花括號“ ”將幾個(gè)語句括起來成為一個(gè)復(fù)合語句。如： if （abc&bca&cab） s=05*(ab+c);area=sqrt（s*(s-a)*(s-b)*(s

14、-c)）； printf（”area6.2f”,area）； else printf （”it is not a trilateral”）； 注意在 外面不需要再加分號。因?yàn)?內(nèi)是一個(gè)完整的復(fù)合語句，不需另附加分號。14 例4。1輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)，按代數(shù)值由小到大次序輸出這兩個(gè)數(shù)。 /* example 4.1 at page 53 */main()float a,b,t;scanf(%f,%f,&a,&b);if(ab) t=a;a=b;b=t;printf(%5.2f,%5.2f,a,b); 運(yùn)行情況如下。 3.6,-3.2一32036015例42輸入三個(gè)數(shù)，按大小順序輸出。m

15、ain()float a,b,c,t; printf(Input a,b,cn);scanf(%f,%f,%f,&a,&b,&c);if(ab) t=a;a=b;b=t;if(ac) t=a;a=c;c=t;if(bc) t=b;b=c;c=t;printf(%5.2f,%5.2f,%5.2f,a,b,c); 運(yùn)行情況如下： 3，7，1 1O0，300，70016 4.3.2語句的嵌套語句的嵌套 在if語句中又包含一個(gè)或多個(gè)if語句稱為if語句的嵌套。一般形式如下： if () if（）語句1 else 語句2 else if (）語句3 else 語句4 應(yīng)當(dāng)注意應(yīng)當(dāng)

16、注意ifif與與elseelse的配對關(guān)系。從最內(nèi)層開始，的配對關(guān)系。從最內(nèi)層開始，elseelse總是與它上總是與它上面最近的（未曾配對的）面最近的（未曾配對的）ifif配對配對。假如寫成： 1f （） if（）語句1 else if （）語句2 else 語句3編程序者把else寫在與第一個(gè)if（外層if）同一列上，希望else與第一個(gè)if對應(yīng)，但實(shí)際上else是與第二個(gè)if配對，因?yàn)樗鼈兿嗑嘧罱?。因此最好使?nèi)嵌if語句也包含else部分，這樣if的數(shù)目和else的數(shù)目相同，從內(nèi)層到外層一一對應(yīng)，不致出措。17如果if與else的數(shù)目不一樣，為實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)者的企圖，可以加花括弧來確定配對關(guān)

17、系。例如： if( ） if （ ）語句1 else 語句2這時(shí)if限定了內(nèi)嵌if語句的范圍，因此else與第一個(gè)讓配對。 例43有一函數(shù)： -1 (x0)編一程序，輸入一個(gè)x值，輸出y值。 有以下幾種寫法，請讀者判斷哪些是正確的？18程序1： main （） int x，y; scanf（”d”，x）； if(x=0） if(x0) y=1; else y=0； else y一1; 19程序3： 將上述if語句改為： y一1； if(x!=0) if（x0） y1： else y0； 程序4： y0； if(x=0) if（x0） y1； else y-1; 只有程序1和2是正確的。一般把內(nèi)

18、嵌的if語句放在外層的else子句中（如程序1那樣）,這樣由于有外層的else相隔，內(nèi)嵌的else不會和外層的if配對，而只能與內(nèi)嵌的讓配對，從而不致搞混，如像程序3、4那樣就容易混淆。20 4.3.3條件運(yùn)算符條件運(yùn)算符 若if語句中，在表達(dá)式為“真”和“假”時(shí)，且都只執(zhí)行一個(gè)賦值語句給同一個(gè)變量賦值時(shí)，可以用簡單的條件運(yùn)算符來處理。例如，若有以下if語句： if （ab） max=a; else maxb;可以用下面的條件運(yùn)算符條件運(yùn)算符(? :? :)來處理： max（ab）？a:b;其中”（ab）？a:b”是一個(gè)“條件表達(dá)式條件表達(dá)式”。它是這樣執(zhí)行的。如果（ab）條件為真，則條件表式

19、取值a,否則取值b. 條件運(yùn)算符要求有三個(gè)操作對象三個(gè)操作對象, ,稱三目稱三目( (元元) )運(yùn)算符。運(yùn)算符。條件表達(dá)式的一般形式為 表達(dá)式表達(dá)式1 1？表達(dá)式？表達(dá)式2 2：表達(dá)式：表達(dá)式3 3 它的執(zhí)行過程見圖47。表達(dá)式1表達(dá)式2表達(dá)式3T (1)F(0)21說明 1條件運(yùn)算符的執(zhí)行順序：先求解表達(dá)式1，若為非0（真）則求解表達(dá)式2，此時(shí)表達(dá)式2的值就作為整個(gè)條件表達(dá)式的值。若表達(dá)式1的值為0(假），則求解表達(dá)式3，表達(dá)式3的值就是整個(gè)條件表達(dá)式的值。 max（ab）？a：b執(zhí)行結(jié)果就是將條件表達(dá)式的值賦給max，也就是將a和b二者中大者賦給max。 2條件運(yùn)算符優(yōu)先于賦值運(yùn)算符，因此

20、上面賦值表達(dá)式的求解過程是先求解條件表達(dá)式，再將它的值賦給max。 條件運(yùn)算符的優(yōu)先級別比關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符都低。因此， max=（ab）？a：b括號可以不要，可寫成 max=ab？a：b如果有 ab？a：b+1相當(dāng)于ab？a：（b十1），而不相當(dāng)于（ab？a：b）1。223。條件運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白杂抑磷蟆?。如果有以下條件表達(dá)式： ab？a：cd？c：d相當(dāng)于 ab？a：（cd？c：d）a=1，b=2，c=3，d4，則條件表達(dá)式的值等于4。 4條件表達(dá)式不能取代一般的if語句，只有在if語句中內(nèi)嵌的語句為賦值語句（且兩個(gè)分支都給同一個(gè)變量賦值）時(shí)才能代替if語句。象下面的if語句就無法

21、用一個(gè)條件表達(dá)式代替。 if（ab） printf（“d”，a）； else printf（“d”，b）；但可以用下面語句代替： printf（”d”，ab？a:b）;即將條件表達(dá)式的值輸出。 5條件表達(dá)式中，表達(dá)式1的類型可以與表達(dá)式2和表達(dá)式3的類型不同。如 x?a:bx是整型變量，若x=0，則條件表達(dá)式的值為b。表達(dá)式2和表達(dá)式3的類型也可以不同，此時(shí)條件表達(dá)式的值的類型為二者中較高的類型。如 xy？1：1.5如xy值應(yīng)為1，由于15是實(shí)型，比整型高（見第二章27），因此，將1轉(zhuǎn)換成實(shí)型值10。23例44輸入一個(gè)字符，判別它是否大寫字母，如果是，將它轉(zhuǎn)換成小寫字母；如果不是，不轉(zhuǎn)換。然后

22、輸出最后得到的字符。 /* example 4.4 at page 57 */main()char ch;scanf(%c,&ch);ch=(ch=A & ch=Z)?(ch+32):ch;printf(%c,ch); 運(yùn)行結(jié)果如下： 條件表達(dá)式中的（ch32），其中32是小寫字母和大寫字母ASCII碼的差值（請參閱附錄1）。24 44 switch語句語句 switch語句是多分支選擇多分支選擇語句。if語句只有兩個(gè)分支可供選擇，而實(shí)際問題中常常需要用到多分支的選擇。例如，學(xué)生成績分類（90分以為A等，8089分為B等，7079分為c，等，）；人口統(tǒng)計(jì)分類（按年齡分為老、中、

23、青、少、兒童）；工資統(tǒng)計(jì)分類；銀行存款分類；等。當(dāng)然這些都可以用嵌套的讓語句來處理，但如果分支較多，則嵌套的if語句層數(shù)多，程序冗長而且可讀性降低。C語言提供switch語句直接處理多分支選擇，它相當(dāng)于Pascal語言中的case語句。它的一般形式如下： switch （表達(dá)式） case常量表達(dá)式1：語句1 case常量表達(dá)式2：語句2 case常量表達(dá)式n：語句n default ：語句n十1 25例如，根據(jù)考試成績的等級打印出百分制分?jǐn)?shù)段： switch （grade） caseA： printf （“85100n”）； caseB： printf（“7084n”）； caseC： pr

24、intf （“6069n”）； case D： printf（“60n”）； default ： printf （”errorn”）； 26 說明： 1switch后面括弧內(nèi)的“表達(dá)式”，可以是整型表達(dá)式或字符型表達(dá)式，也可以是枚舉型數(shù)據(jù)（見第十章）。對其它類型，原來的C標(biāo)準(zhǔn)是不允許的，而新的ANSI標(biāo)準(zhǔn)允許上述表達(dá)式和case常量表達(dá)式為任何類型。 2當(dāng)表達(dá)式的值與某一個(gè)case后面的常量表達(dá)式的值相等時(shí)，就執(zhí)行此case后面的語句，若所有的case中的常量表達(dá)式的值都沒有與表達(dá)式的值匹配的，就執(zhí)行defau1t后面的語句。3。每一個(gè)case的常量表達(dá)式的值必須互不相同，否則就會出現(xiàn)互相矛盾

25、的現(xiàn)象（對表達(dá)式的同一個(gè)值，有兩種或多種執(zhí)行方案）。 4各個(gè)case的出現(xiàn)次序不影響執(zhí)行結(jié)果。例如，可以先出現(xiàn)caseD：，然后是caseA： 5。執(zhí)行完一個(gè)case后面的語句后，流程控制轉(zhuǎn)移到下一個(gè)case繼續(xù)執(zhí)行。“case常量表達(dá)式常量表達(dá)式”只是起語句標(biāo)號作用只是起語句標(biāo)號作用，并不是在該處進(jìn)行條件判斷。在執(zhí)行switch語句時(shí)，根據(jù)switch后面表達(dá)式的值找到匹配的人口標(biāo)號，就從此標(biāo)號開始執(zhí)行下去，不再進(jìn)行判斷。27例如，上面的例子中，若grade的值等于A，則將連續(xù)輸出： 85100 7084 6069 60 error因此，應(yīng)該在執(zhí)行一個(gè)case分支后，使流程跳出switch結(jié)構(gòu)，即終止switch語句的執(zhí)行，可以用了個(gè)break語句來達(dá)到此目的，將上面的switch結(jié)構(gòu)改寫如下： switch （grade） caseA：printf（“85100n”）； break； caseB：printf（“7084n”）； break； caseC：printf（“16069n”）；break； caseD：printf(“60n”)； break; default printf(“errorn“)； A B C D 其它85100708460690,有兩個(gè)不等實(shí)根。 b2一