Язык Си в примерах/Учимся складывать: различия между версиями
Исправления. |
→Вариант «полный»: Исключен вывод «подсказки» в примере; оформление фрагментов кода. |
||
Строка 131: | Строка 131: | ||
<source lang="c"> |
<source lang="c"> |
||
⚫ | |||
/* Программа "Арифметические операции с числами с плавающей точкой" */ |
|||
⚫ | |||
int |
|||
main () |
|||
{ |
|||
double a, b; |
|||
while (scanf ("%lf%lf", &a, &b) == 2) { |
|||
printf ("Введите два числа: "); |
|||
printf ("%lf %lf %lf %lf\n", |
|||
a + b, a - b, a * b, a / b); |
|||
printf (("a + b = %10.3lf\n" |
|||
"a - b = %10.3lf\n" |
|||
"a * b = %10.3lf\n" |
|||
⚫ | |||
"a / b = %10.3lf\n"), |
|||
⚫ | |||
a + b, a - b, a * b, a / b); |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
</source> |
</source> |
||
В этой программе мы встречаемся с оператором <code>while</code>. Конструкция |
В этой программе мы встречаемся с оператором <code>while</code>. Конструкция |
||
<source lang="c"> |
<source lang="c"> |
||
while ( A ) B; |
|||
</source> |
</source> |
||
Строка 159: | Строка 164: | ||
В нашем случае <code>A</code> есть |
В нашем случае <code>A</code> есть |
||
<source lang="c"> |
|||
scanf ("%lf%lf", &a, &b) == 2 |
|||
</source> |
|||
Что соответствует логическому выражению: |
Что соответствует логическому выражению: |
Версия от 03:27, 30 января 2014
- Компиляция программ
- Простейшая программа «Hello World»
- Учимся складывать
- Максимум
- Таблица умножения
- ASCII-коды символов
- Верхний регистр
- Скобочки
- Факториал
- Степень числа
- Треугольник Паскаля
- Корень уравнения
- Система счисления
- Сортировка
- Библиотека complex
- Сортировка на основе qsort
- RPN-калькулятор
- RPN-калькулятор на Bison
- Простая грамматика
- Задача «Расчёт сопротивления схемы»
- Простая реализация конечного автомата
- Использование аргументов командной строки
- Чтение и печать без использования stdio
- Декодирование звукозаписи в формате ADX
- Другие примеры
Разнообразные вычисления — моделирование, решение алгебраических и дифференциальных уравнений — это то, для чего и создавались первые компьютеры. Давайте и мы научимся использовать компьютер для вычислений. Начнём со сложения двух чисел.
Вариант «простой»
В отличие от рассмотренной ранее простейшей программы, в данной задаче нам потребуются переменные — ячейки памяти, в которые функция ввода сохранит введенные пользователем числа, подлежащие сложению.
Как и в случае функций (в том числе main
), объявление переменных в Си предполагает указание их типов. Основные числовые типы языка — int
(целое число фиксированной разрядности) и double
(число с плавающей запятой.) Поскольку мы уже использовали тип int
в описании функции main
, применим его же в данной задаче.
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int
main ()
{
int a, b;
int r
= scanf ("%d%d", &a, &b);
assert (r == 2);
printf ("%d\n", a + b);
return 0;
}
Рассмотрим выполнение этой программы почти с ее завершения — вызова функции printf
.[1] Данная функция выведет целое число в десятичной форме (согласно указателю преобразования %d
), завершая вывод переводом строки (\n
).
Число, которое будет выведено, является результатом вычисления выражения a + b
— или же, проще говоря, — суммой значений переменных a
и b
.
Вводимые пользователем числа помещаются в эти переменные функцией scanf
, вызываемой в коде выше как scanf ("%d%d", &a, &b)
.[2] Здесь, как и в printf
, используется указатель преобразования %d
, означающий на этот раз считывание числа в десятичной форме (возможно — предваряемого пробелами). Поскольку указатель повторен дважды, два числа будут считаны и помещены в упомянутые в аргументах две переменные a
и b
. (Необходимый здесь унарный оператор &
оставим пока без внимания.)
Как и printf
, функция scanf
объявлена в заголовке (англ. header) stdio.h
.[3]
В простейшей программе от действий пользователя не зависело ровным счетом ничего. Каким, однако, будет результат выполнения данной программы, если ввод пользователя не будет начат двумя числами в десятичной форме?
Для проверки соответствия ввода пользователя требованиям программы мы сохраняем (=
) результат выполнения scanf
— количество успешно измененных переменных — в целочисленной переменной с именем r
(int r
), после чего требуем равенства ее значения двум (assert (r == 2);
.)
Действие макроподстановки assert
заключается в вычислении выражения, переданного ей первым (и единственным) аргументом и аварийном завершении программы в случае, если полученное значение — ноль («логическая ложь».)[4]
Наконец, в самом начале функции main
определены (помимо упомянутой уже r
) целочисленные переменные a
и b
. Их значение в начале выполнения функции main
может быть произвольным,[5] но после успешного (что проверяется вызовом assert
) завершения scanf
они будут содержать два числа, которые удалось последовательно считать со стандартного ввода.
Вариант «дробный»
Рассмотренную выше программу несложно изменить для использования чисел с плавающей запятой.
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int
main ()
{
double a, b;
int r
= scanf ("%lg%lg", &a, &b);
assert (r == 2);
printf ("%lg\n", a + b);
return 0;
}
Как видно, в этом случае изменяются лишь тип переменных a
, b
(int
→ double
) и указатели преобразований (%d
→ %lg
.)
Здесь следует отметить, что в случае scanf
совершенно идентично будут действовать указатели преобразований %lf
и %le
. Напротив, в случае printf
не будет разницы между %lg
и %g
. Причины такого поведения мы также пока оставим без внимания.
Числовые типы
Список числовых типов, определяемых стандартом, следующий (некоторые из этих типов могут иметь более одного стандартного названия; приведены кратчайшие):[6][7]
- целочисленные:
_Bool
— логическая величина (0 или 1), не менее одного бита;signed char
— байт, не менее 8 бит;short
— короткое целое, не менее 16 бит;int
— целое, не менее 16 бит;long
— длинное целое, не менее 32 бит;long long
— длинное длинное целое, не менее 64 бит;
- с плавающей запятой:
float
— диапазон: не хуже 10⁻³⁷ … 10⁺³⁷, εмаш < 10⁻⁵;double
,long double
— диапазон: не хуже 10⁻³⁷ … 10⁺³⁷, εмаш < 10⁻⁹;
- комплексные:
float _Complex
,double _Complex
,long double _Complex
— диапазон и εмаш действительной и мнимой частей совпадают с таковыми для соответствующих чисел с плавающей запятой.
В случае, если используемая система реализует стандарт IEC 60559 на числа с плавающей запятой, типы с плавающей запятой имеют следующие параметры:
float
— соответствует представлению «одинарной точности» IEC 60559; диапазон: 1,18 × 10⁻³⁸ … 3,40 × 10⁺³⁸, εмаш = 1.19 × 10⁻⁷;double
— «двойная точность» IEC 60559; диапазон: 2,225 × 10⁻³⁰⁸ … 1.80 × 10⁺³⁰⁸, εмаш = 2.22 × 10⁻¹⁶;long double
— «четверная точность» IEC 60559; диапазон: 3,36 × 10⁻⁴⁹³² … 1,19 × 10⁺⁴⁹³², εмаш = 1.08 × 10⁻¹⁹.
Кроме того, из целочисленных типов могут быть образованы беззнаковые («неотрицательные») добавлением unsigned
перед именем типа. (Исключение: signed char
переходит в unsigned char
.)
При преобразовании между текстовым (строковым) представлением и этими типами, используются, в частности, следующие указатели преобразований, состоящие из знака %
, указателя разрядности, и указателя представления.
- Указатели представлений
-
- Целые числа
-
d
,i
— десятичная запись со знаком (42);u
— десятичная запись без знака (42);o
— восьмеричная запись (52);x
,X
— шестнадцатеричная запись (2a, 2A).
- Числа с плавающей запятой
-
f
— десятичная запись (1000000.000000);e
,E
— десятичная E-запись (1.000000e+06, 1.000000E+06);g
— «автоматический» выбор междуe
иf
;a
,A
— шестнадцатеричная запись (0xf.4240p4, 0XF.4240P4).
- Указатели разрядности
-
- Целые числа
-
hh
— для типовsigned char
иunsigned char
;h
— для типовshort
иunsigned short
;- (пустая строка) — для типов
int
иunsigned int
l
— для типовlong
иunsigned long
;ll
— для типовlong long
иunsigned long
.
- Числа с плавающей запятой
-
- (пустая строка) — для типа
float
; l
— для типаdouble
;L
— для типаlong double
.
- (пустая строка) — для типа
- Примеры
-
%hx
— значение типаunsigned short
в шестнадцатеричной записи;%le
— значение типаdouble
в десятичной E-записи.
Отметим, что в контексте функций ряда printf
, указатель разрядности l
не играет никакой роли, если применяется к числу с плавающей запятой. Так, вызовы printf ("%lg", a);
и printf ("%g", a);
совершенно равнозначны. При передаче таким функциям значений типов signed char
, short
, и соответствующих беззнаковых, — указатели разрядности hh
и h
также могут быть опущены.
Вариант «полный»
Ниже приведена программа, которая считывает два действительных числа и
выводит результат четырех арифметических операций: сложения, вычитания, умножения и деления.
Причём, программа выводит результаты вычислений два раза — сначала
в обычном виде, а потом со специальным форматированием.
Формат "%10.3lf"
соответствует выводу числа типа double
,
при котором под запись числа выделяется ровно 10 позиций (если это возможно),
а после запятой пишется ровно три знака. Равнение происходит по правому краю.
#include <stdio.h>
int
main ()
{
double a, b;
while (scanf ("%lf%lf", &a, &b) == 2) {
printf ("%lf %lf %lf %lf\n",
a + b, a - b, a * b, a / b);
printf (("a + b = %10.3lf\n"
"a - b = %10.3lf\n"
"a * b = %10.3lf\n"
"a / b = %10.3lf\n"),
a + b, a - b, a * b, a / b);
}
return 0;
}
В этой программе мы встречаемся с оператором while
. Конструкция
while ( A ) B;
означает буквально следующее:
- Пока выполнено условие
A
делатьB
.
или, другими словами,
- Выполнять в цикле
B
, проверяя перед каждой итерацией, что выполнено условиеA
.
В нашем случае A
есть
scanf ("%lf%lf", &a, &b) == 2
Что соответствует логическому выражению:
- пользователь ввёл два действительных числа, и они удачно считаны в переменные a и b.
Таким образом, эта программа будет считывать пары чисел и выводить результаты арифметических операций, пока пользователь не введёт что-нибудь непохожее на число.
Цикл while
закончится тогда, когда функция scanf
не сможет успешно считать два числа.
Заметьте, что после каждой команды стоит точка с запятой. Одна из самых популярных синтаксических ошибок начинающих программистов — это не ставить точку c запятой в конце команды.
Примечания
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 7.21.6.1 The fprintf function
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 7.21.6.2 The fscanf function
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 7.21 Input/output
stdio.h
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 7.2.1.1 The assert macro
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 6.7.9 Initialization
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 6.2.5 Types
- ↑ WG14 N1570 Committee Draft — April 12, 2011 Annex E (informative) Implementation limits