专题三 运算符、表达式和常见函数 （讲义）-《程序设计基础》高考备考讲练测（广西）

专题三 运算符、表达式和常见函数 【考纲要求】 知识要点 考试条目 2．顺序结构程序设计 （3）掌握运算符和表达式的使用方法； （4）掌握输入函数及格式字符的使用方法； （5）掌握输出语句及格式字符的使用方法。 【课时安排】 2课时 【知识梳理】 运算符和表达式 一、算术运算符 用于数值的算术运算，分为单目和双目运算符。 1. 双目算术运算符 运算符 名称 示例 结果说明 + 加法 3+5 8 - 减法 7-2 5 * 乘法 4*3 12 / 除法 5/2 2（整数除法截断小数） % 取余 5%2 1（余数） 注意： 整数除法中，若除数或被除数为负数，结果符号由编译器决定（通常向零取整）。 %运算符要求两侧均为整数，如5.5%2是非法的。 2. 单目算术运算符 运算符 名称 示例 结果说明 + 正号 +5 5 - 负号 -x x 的相反数 ++ 自增 ++i（前缀） i++（后缀） 前缀：先自增后使用 后缀：先使用后自增 -- 自减 --i（前缀） i--（后缀） 前缀：先自减后使用 后缀：先使用后自减 示例： int i = 3, j; j = ++i; // i=4，j=4（前缀自增） j = i--; // j=4，i=3（后缀自减） 二、赋值运算符 用于将右侧值赋给左侧变量，分为基本赋值和复合赋值。 1. 基本赋值运算符 = int a = 10; // 直接赋值 float b = 3.14f; // 类型转换赋值（float←int） 2. 复合赋值运算符（简化表达式） 运算符 等价形式 示例 结果说明 += a = a + b a += b a = a + b -= a = a - b a -= b a = a - b *= a = a * b a *= b a = a * b /= a = a / b a /= b a = a / b %= a = a % b a %= b a = a % b 示例： int x = 5; x += 3; // 等价于 x = x + 3 → x=8 x *= 2; // 等价于 x = x * 2 → x=16 三、关系运算符 用于比较两个值的关系，结果为真（非 0）或假（0）。 运算符 名称 示例 结果（若 a=5，b=3） > 大于 a > b 1（真） < 小于 a < b 0（假） >= 大于等于 a >= b 1 <= 小于等于 a <= b 0 == 等于 a == b 0 != 不等于 a != b 1 注意：避免将==误写为=（赋值运算符），如： if (a = 5) // 误将判断写为赋值，恒为真（非0） 浮点数不能直接用==比较，需用精度判断（如fabs(a-b) < 1e-6）。 四、逻辑运算符 用于组合多个关系表达式，结果为真（1）或假（0）。 运算符 名称 示例 逻辑规则 && 逻辑与 a && b 全真为真，一假即假 ` ` 逻辑或 ! 逻辑非 !a 真变假，假变真 短路特性： &&：若左侧为假，右侧表达式不计算。 int x = 0; if (x++ && 1/0) // x++为0（假），右侧1/0不执行，避免除零错误 ||：若左侧为真，右侧表达式不计算。 int y = 5; if (y-- || 1/0) // y--为5（真），右侧1/0不执行 五、位运算符 对二进制位进行操作，常用于底层硬件控制或高效数据处理。 运算符 名称 示例（a=0b1010，b=0b1100） 结果（二进制） ~ 按位取反 ~a 0b0101 & 按位与 a & b 0b1000 ` ` 按位或 `a ^ 按位异或 a ^ b 0b0110 << 左移 a << 1 0b10100 >> 右移 a >> 1 0b0101 应用场景： 按位与（&）：清 0 特定位（如a &= ~(1<<3)清 0 第 3 位）。 按位或（|）：置 1 特定位（如a |= (1<<3)置 1 第 3 位）。 按位异或（^）：翻转特定位（如a ^= (1<<3)翻转第 3 位）。 左移（<<）：乘以 2 的幂（如a << 2等价于a*4）。 右移（>>）：除以 2 的幂（如a >> 2等价于a/4，向下取整）。 六、条件运算符（三目运算符） 格式：表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 若表达式 1 为真，取表达式 2 的值；否则取表达式 3 的值。 示例： int max = (a > b) ? a : b; // 取a和b中的较大值 char ch = (score >= 60) ? 'P' : 'F'; // 判断及格 七、逗号运算符 用于分隔多个表达式，按顺序计算，结果为最后一个表达式的值。 格式：表达式1, 表达式2, 表达式3 示例： int x, y, z; z = (x=1, y=2, x+y); // 先x=1，再y=2，最后z=3 for (int i=0, j=10; i<j; i++, j--) // 逗号分隔多个初始化和更新表达式 八、运算符优先级与结合性 运算符的优先级决定表达式中运算的顺序，结合性决定相同优先级运算符的计算方向（左→右或右→左）。 九、表达式和赋值语句 在 C 语言中，表达式是由运算符、操作数和标点符号组成的合法序列，用于计算值或执行特定操作；赋值语句则是通过赋值运算符（=）将表达式的值赋给变量的语句。两者是程序逻辑的基础 赋值语句是由赋值表达式和一个语句结束符(即分号“;”)组成的。它的一般形式是： 变量=表达式； 十、类型转换 C 语言赋值语句中的类型转换分为隐式转换（自动转换）和强制转换（显式转换）。 1、隐式转换（自动转换） 规则：赋值时右侧表达式的值自动转为左侧变量的类型，遵循数据类型的 “高低” 级别转换。 2、强制转换（显式转换） 语法：(目标类型) 表达式，显式改变类型，可能引发未定义行为。 例：float z = (float)5 / 2;（避免整数除法，结果2.5f）。 常见函数 一、输出语句及格式字符（printf函数） 1. 基本语法 printf("格式控制字符串", 输出项1, 输出项2, ...); 格式控制字符串：包含格式字符、普通字符和转义字符。 输出项：可以是变量、表达式或常量。 2. 常用格式字符 格式字符 作用描述 示例（假设int a=10; float f=3.14; char c='A';） %d 输出十进制整数（有符号） printf("%d", a); → 10 %u 输出无符号十进制整数 printf("%u", -a); → 4294967286（补码解释） %f 输出浮点数（默认 6 位小数），float和double均可用 printf("%f", f); → 3.140000 %lf 与%f同义（为兼容旧代码） printf("%lf", f); → 3.140000 %c 输出单个字符 printf("%c", c); → A %s 输出字符串（以\0结尾） printf("%s", "Hello"); → Hello %x/%X 输出十六进制整数（小写 / 大写） printf("%x", a); → a（十六进制） %o 输出八进制整数 printf("%o", a); → 12（八进制） %e/%E 输出科学计数法浮点数（小写 / 大写） printf("%e", f); → 3.140000e+00 %p 输出指针地址（十六进制格式） printf("%p", &a); → 0x7ffd7b2c6af4（地址示例） %% 输出百分号% printf("%%"); → % 3. 格式修饰符（控制输出格式） 修饰符 作用描述 示例（假设int a=5; double d=123.456789;） %[宽度]d 限定输出宽度，不足补空格（右对齐） printf("%5d", a); → 5（宽度 5，空格填充） %-[宽度]d 左对齐，不足补空格 printf("%-5d", a); → 5 （左对齐） %.[精度]f 限定小数位数（四舍五入），整数部分无影响 printf("%.2f", d); → 123.46 %[宽度].[精度]f 同时限定宽度和小数位数 printf("%10.3f", d); → 123.457（宽度 10，右对齐） %#x 输出十六进制时带前缀0x printf("%#x", a); → 0x5 %+d 强制输出符号（+或-） printf("%+d", a); → +5 4. 转义字符 用于输出特殊符号或控制换行、制表等格式： 转义字符 作用 示例 换行 printf("Hello World"); \t 水平制表符（Tab） printf("Name\tScore"); \\ 反斜杠\ printf("C:\\file.txt"); \' 单引号' printf("\'A\'"); → 'A' \" 双引号" printf("\"Hello\""); → "Hello" 5. 示例代码 #include <stdio.h> int main() { int age = 20; float weight = 65.5f; char name[] = "Alice"; // 普通输出 printf("姓名：%s，年龄：%d岁，体重：%.1fkg ", name, age, weight); // 输出：姓名：Alice，年龄：20岁，体重：65.5kg // 格式控制 printf("十六进制年龄：%#x，科学计数法体重：%e ", age, weight); // 输出：十六进制年龄：0x14，科学计数法体重：6.550000e+01 // 左对齐与宽度控制 printf("|%10s| |%-10s| ", "Right", "Left"); // 输出：| Right| |Left | return 0; } 二、输入函数及格式字符（scanf函数） 1. 基本语法 scanf("格式控制字符串", 地址项1, 地址项2, ...); 格式控制字符串：包含格式字符和可选的分隔符（如空格、逗号）。 地址项：变量的地址（需用&运算符，数组名除外）。 常用格式字符与printf类似。 三 单个字符操作：putchar与getchar 1.putchar(c)：输出单个字符c（c可为字符常量或 ASCII 码值）。 char ch = 'B'; putchar(ch); // 输出B putchar(65); // 输出A（ASCII码65） 2.getchar()：从输入缓冲区读取单个字符（返回int类型）。 int c; printf("请输入一个字符："); c = getchar(); // 读取字符，包括空格、换行符 printf("你输入的是：%c ", c); 【限时练习】 1. 以下表达式中，结果为 0 的是（ ） A. 5 == 3 B. 5 | 3 C. 5 ^ 3 D. 5 >> 1 【答案】A 2.若int a = 3, b = 2;，则表达式(a++) + (++b)的值为（ ） A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 【答案】B 3. 若要输出浮点数3.1415926，保留 3 位小数且宽度为 8，左对齐，正确的格式是（ ） A. printf("%8.3f", 3.1415926); B. printf("%-8.3f", 3.1415926); C. printf("%8f.3", 3.1415926); D. printf("%.3-8f", 3.1415926); 【答案】B 4.若要读取double类型变量d，正确的scanf格式是（ ） A. scanf("%f", &d); B. scanf("%lf", &d); C. scanf("%d", &d); D. scanf("%Lf", &d); 【答案】B 5.表达式3 * 2 / 4 + 5 % 3的值是（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 6.若char ch = 'A';，执行printf("%d", ch + 32);的输出是（ ） A. 94 B. 95 C. 96 D. 97 【答案】D 7.以下代码的输出是（ ） int a = 10; printf("%d", a += a -= a * a); A. -180 B. 0 C. 10 D. 20 【答案】A 8.表达式5 > 3 > 1的值为 1。（ ） 【答案】× 9.scanf("%d,%d", &a, &b)要求输入时用逗号分隔两个整数。（ ） 【答案】√ 10.printf("%.2f", 3.1415);会输出 3.14。（ ） 【答案】√ 11.表达式!(5 < 3)的值为 0。（ ） 【答案】× 12. 若int a = 5;，则printf("%d", a++);会输出 6。（ ） 【答案】× 13.表达式5 | 3的结果是 7。（ ） 【答案】√ 【内容小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$