什么是结构化程序设计?
在探讨C语言结构化程序设计的三种基本结构之前,我们先来看一看什么是结构化程序设计。
结构化程序设计(Structured Programming)指的是一种基于“模块化设计、自顶向下、逐步求精、规范控制”的程序设计思想,该思想强调程序结构要清晰、流程要清楚、代码要简单。这种设计思想以程序的模块化和结构化为主要手段,通过合理的程序组织方式实现程序的优化与可读性。
基本概念
在介绍C语言结构化程序设计的三种基本结构之前,我们先来了解下面几个基本概念。
模块
模块(Module)指的是一组具有某种功能的程序代码,可以独立完成任务,实现对外部的封装。
块
块(Block)指的是一段程序代码,由一对花括号{}括起来,可用于代码逻辑的连续划分。
函数
函数(Function)指的是一段为了完成特定任务的程序代码,可以接受输入参数,并返回一个值。
流程图
流程图(Flowchart)指的是一种用符号和线条表示程序结构的图形工具,常用于模块化设计中的程序流程可视化。
三种基本结构
C语言结构程序设计的三种基本结构包括:顺序结构、选择结构、循环结构。
1. 顺序结构
顺序结构(Sequence Structure)指的是一种简单的程序结构,在该结构中,程序按顺序逐条执行,不跳过任何语句。
请看下面的代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a, b, sum;
a = 1;
b = 2;
sum = a + b;
printf("sum = %d", sum);
return 0;
}
以上代码中,程序第1行的“#include <stdio.h>
”是C语言中引用头文件的经典语句,头文件包含了程序中所需的函数库。
第4至6行代码实现了两个整数的加法运算,将结果存入sum变量中。
第7行代码使用printf函数输出sum的值,其中“%d
”用于输出整数,而变量名“sum
”则代表要输出的整数。
第8行代码用于停止程序并返回0。
2. 选择结构
选择结构(Selection Structure)指的是根据条件选择不同执行路径的程序结构,常用语句有if、if-else、switch等。
请看下面的代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
int score;
printf("请输入您的分数:");
scanf("%d", &score);
if (score >= 60)
{
printf("恭喜您,您已经及格了!\n");
}
else
{
printf("很遗憾,您没有及格!\n");
}
return 0;
}
以上程序可根据用户输入的分数判断是否及格。
程序第1行定义了整型变量score,用于存储用户输入的分数。
第2行代码使用printf函数输出提示信息,提示用户输入分数。
第3行代码使用scanf函数接收用户输入的分数,并将其存储到score变量中。
第4至7行代码为if语句,当score变量的值大于等于60时,执行花括号内的程序代码语句。
第8至11行代码为else语句,当score变量的值小于60时,执行花括号内的程序代码语句。
第12行代码用于停止程序并返回0。
3. 循环结构
循环结构(Loop Structure)指的是一种根据条件重复执行些程序语句的程序结构,常用语句有for、while、do-while等。
请看下面的代码示例:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
for (i = 1; i <= 5; i++)
{
printf("%d ", i);
}
printf("\n");
return 0;
}
以上程序使用for语句输出1至5的整数序列。
程序第1行定义了整型变量i,用于循环计数。
第2行代码使用for语句,i从1开始递增,当i小于等于5时,执行花括号内的程序代码语句。
第3行代码使用printf函数输出i的值并添加一个空格。
第4行代码使用printf函数添加一个换行符,以便换行输出。
第5行代码用于停止程序并返回0。
总结
本文主要介绍了C语言结构化程序设计的三种基本结构,分别是顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构适用于无需分支的单一任务;选择结构适用于有条件分支的程序单元;循环结构适用于重复执行某一行程的任务。当这三种结构组合应用起来时,就可以完成各种复杂的任务,并实现程序的高效优化和可读性。