3.11 疑难解答和上机题

3.11.1 疑难解答

1. 数学算式中的加减乘除和C语言中的加减乘除有什么区别呢？

解答：对于加减和乘运算，两者没有本质的区别，都是进行算术的加减和乘法运算。对于除法，C语言中的规定要严格些，数学算式中不允许0作除数，同样，C语言中也不允许0作除数，并且，当使用0作除数时将使程序运行崩溃。另外，C语言中，对于算术运算，总是向高精度的参与运算的数据靠拢，当两种运算操作数类型相同时，结果也是这种类型。

2. b=b+1和b++有什么差别呢？

解答：两者并无本质区别，只不过表达形式不同而已。

3. %和/有什么不同？

解答：前者是求两个整数相除的余数，也称为模除，但除数不能为0，并且参与运算的必须为整数。后者是算术运算除法符号，用于两个数据相除，得商，同样除数也不能为0，但可以是两个浮点数相除。在数学算式中不存在%这个符号。

4. 10/3和10./3在运算时有什么差别？

解答：C语言中进行算术运算时会进行精度转换，计算过程和结果以高精度数据为准。10/3为两个整型数相除，结果仍为整型，因此结果为3。10./3中，10.为浮点数，则运算时首先将3转换为浮点数，然后进行除运算，结果仍为浮点数3.333333。

5. 将浮点数强制类型转换为整型数据，是否会影响其精度呢？

解答：会的，强制类型转换仅仅是取浮点数的整数部分，小数部分将被舍弃，因此计算时将造成精度降低。程序设计时应注意，在支持浮点运算的系统中，尽量使用浮点运算，以提高精度。

6. C语言中表达式5<b<3与数学中的意义一样吗？

解答：不一样。C语言中，关系运算符<为左结合性。因此，关系表达式5<b<3等价于（5<b）<3，假设b=10，则表达式5<b为真，值为1，所以，原表达式等效于1<3，因此表达式为真，值为1。而在数学计算中，假若b=10，那么5<10<3的表达式显然是矛盾的，但在C语言中，则不存在矛盾的情况。

7. 逻辑运算符和关系运算符结合在一起的表达式如何执行？例如：表达式!(a+b>c==5)是真还是假？

解答：当有多种运算符在一个表达式中参与运算时，一定要弄清楚各运算符的优先级和结合性，这两个因素对程序的执行会产生至关重要的影响。上述表达式中，算术运算符+、关系运算符>与= =的优先级顺序为：

+高于>高于==

因此，括号内表达式a+b>c==5等价于((a+b)>c)= =5。已知a=1，b=2，c=3，因此，表达式(a+b)>c为假，值为0，则原表达式等效于!(0==5)，由于表达式0==5为假，值为0，因此!0为真，值为1，因此，原表达式为真，值为1。

8. &和&&的区别主要体现在哪里？

解答：首先，&是位与运算符，而&&是逻辑与运算符，它们一个是位运算符，一个是逻辑运算符，两者类别不同。此外，&运算符构成的表达式可以是任何值，而&&构成的表达式只有两个值：0（假），1（真）。前者主要用于对某变量进行位操作，而后者主要是进行判断和分析。

9. 条件运算符中冒号两边的表达式有前后运算顺序吗？例如：

定义x=3，y=5，执行(x>y)? x++: --y后，x和y的值变为多少？

解答：条件表达式中，根据判断条件不同，执行过程也有所差别。例题中，由于x=3，y=5，则表达式x>y为假，因此条件表达式(x>y)? x++: --y的值为--y，即为4，但程序并未执行x++表达式，因此x的值仍为3，y的值变为4。

10. 请详细描述a+=15的执行过程。

解答：a+=15的执行顺序为：第1步取内存中a的值10，将其放入运算器；第2步与常量15进行加和运算，产生和25；第3步将25赋值给变量a；第4步将a所在的内存空间改写为25。这是表达式a+=15的逻辑运算顺序。如图3-1所示为表达式的执行示意图。

下面讨论更为复杂的复合赋值运算，先看下面的程序：

      01  #include<stdio.h>
      02  main()
      03  {
      04     int  m=5;
      05     printf("m=%d, m+=m-=m*m=%d, m=%d", m, m+=m-=m*m, m);
      06  }

程序运行输出结果为：

      m = -40, m+=m-=m*m = -40, m = 5

C语言中，有一块叫做堆栈的区域，专门作为函数调用以及循环嵌套时的存储区域。堆栈区域主要存储中断时变量的值，以便中断结束后重新将这些值输出给程序使用，避免中断时这些变量的值被修改。函数调用时参数从右至左被压入堆栈，所以，程序中的printf函数，首先入栈的是输出参数表列中最后一个表达式m，入栈的值是5，其次入栈的是表达式m+=m-=m*m的值。

      表达式m+=m-=m*m的计算过程为：
      m = m + (m=m-(m*m))

表达式运算期间m会进行两次赋值，一次是m = m-(m*m)，结果为-20，另外一次是m =m+(-20)，此时的m已被赋值为-20，因此赋值过程为m = -20 + (-20)，结果为-40，赋值后m的值变为-40，同时也是整个表达式的值。

表达式m+=m-=m*m的值被压入栈内的同时，m的值也被修改为-40，因此最后一个入栈的参数即最左边的m变为-40。

printf执行输出时，输出顺序是从左到右，因此输出时先输出最后入栈的参数m=-40，因此输出值-40，其次输出表达式m+=m-=m*m的值-40，最后输出最初入栈的值5。

因此输出结果为：

      m = -40, m+=m-=m*m = -40, m = 5

3.11.2 上机题

1. C语言规定，逗号表达式的值为最后一个表达式的值，试编写程序，验证a = 12, b =100, c = a+b的值。

2. 整数和浮点数在同一表达式中做四则算术运算时，系统隐含将整数类型转换为浮点类型计算。试编写程序，分别使用%d和%f格式输出1.0/2的值，并分析结果差别。

3． 已知圆面积计算公式为：S=pi * r2，其中pi表示圆周率。试编写程序，计算半径为r=5的圆面积，并输出到屏幕上，取pi=3.14，精确到小数点后6位。（提示：C语言中，乘方可以使用乘积的形式实现）

4. C语言中，a++称为++运算符的右运算，表达式的值为a，++a称为++运算符的左运算，表达式的值为a+1，试编写程序验证执行b=++a+a++后，a和b的值。

5. 试编写程序，使用scanf函数输入b的值，并判断b是否属于区间-5<b<10，若是，输出1，否则输出0。（提示：注意C语言中对不等式-5<b<10的表达方法）

6. 试编写一段完整的程序，使用scanf函数输入a的值，判断a是否等于0，若等于，输出1，否则输出0。（提示：可使用关系运算符==）

7. 已知a=0，试编写程序，输出表达式!(a>10)的值。

8. C语言中，通常使用关系表达式和逻辑表达式结合判断变量是否属于某区间内。试编写程序，使用printf函数输入年数year，并判断是否属于[2000，2020]的区间，若是，则输出1，否则输出0。

9. C语言中，倍乘运算可以使用左移运算符实现，试编写程序，定义int型变量a并赋初值，使用位运算实现变量a的倍乘。（提示：使用左移运算符<<实现，读者可试验输入负数或正数对a的影响）

10． 两个整型数据作除法运算时，仍然得到整型值的结果，而使用强制类型转换，将被除数转换为浮点类型则可以得到正确的结果。试编写程序输出a! /b！的值，已知a=5, b=3。输出结果精确到小数点后6位。