Vorlesung 2.Tag - Technische Universität Braunschweig

Einführung in die
Programmiersprache C
2.Tag
Institut für Mathematische
Optimierung Technische Universität Braunschweig
Vergleichsoperatoren
Operator
Beschreibung
>
echt größer
>=
größer oder gleich
<
kleiner
<=
kleiner oder gleich
==
gleich
!=
ungleich
Beispiel:
(a >= b)
Ist a wirklich größer oder gleich b, so liefert die
Klammer den Wert 1 zurück, sonst 0.
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Logische Operatoren und
Wahrheitstafel
&& und
||
oder
!
nicht
Geben je nach Wahrheitswert zweier Variablen p und
q folgende Wahrheitswerte zurück:
p
q
p&&q
p||q
!p
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
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Beispiel für Vergleichs- und logische
Operatoren
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int antw1,antw2,antw3;
double zahl1=1.1,zahl2=3.3,zahl3=-2.0;
antw1 = ( (zahl1 > zahl2) || (zahl2 != 3.3) );
antw2 = ( (zahl2 + zahl3!=0.0) && (zahl1 == 0.0) );
antw3 = ( (!antw2) || (zahl3 > 0.0) );
printf("antw1=%d\tantw2=%d\tantw3=%d\n",antw1,antw2,antw3);
return 0;
}
Welchen Werte haben antw1, antw2 und antw3?
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Die for-Schleife
• Die for-Schleife hat die Form:
for(Ausdruck1;Ausdruck2;Ausdruck3)
{
Anweisungen;
}
• Gibt es nur eine Anweisung, können die
geschwungenen Klammern weggelassen werden.
Was
Wann
Ausdruck1
Initialisierung vor 1. Schleifendurchlauf
Ausdruck2
Bedingung vor jedem Schleifendurchlauf
Ausdruck3
Veränderung nach jedem Schleifendurchlauf
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Beispiel einer for-Schleife
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i;
for( i=0 ; i<10 ; i++ )
printf("%d\n",i);
return 0;
}
Was wird ausgegeben und warum?
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2. Beispiel einer for-Schleife
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i;
for(i=0;i<10;printf("%d\n",i))
i++;
return 0;
}
Unterschied zum letzten Beispiel? Was wird hier
ausgegeben?
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Beispiel Endlosschleife
Vorsicht! Setzt man die Bedingungen für die Schleife schlecht, so
können auch Endlosschleifen entstehen. Nachfolgend das erste
Beispiel einer for-Schleife, in dem die zweite Bedingung verändert
wurde:
…
int main(void)
{
int i;
for(i=0;i>=0;i++)
printf("%d\n",i);
return 0;
}
Ausgabe: 0,1,2,…,10,11,…
Abbruch eines Programms mit Strg+c
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Aufgabe
Schreiben Sie ein Programm, dass die Zahlen 10,…,1
ausgibt. Verwenden Sie hierfür folgendes Grundgerüst:
#include<stdio.h>
int main(void)
{
for( ; ; )
printf();
return 0;
}
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Lösung
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i;
for(i=10;i>0;i--)
printf("%d\n",i);
return 0;
}
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Die while-Schleife
Die while-Schleife
Ausdruck1;
while(Ausdruck2)
{
Anweisungen;
Ausdruck3;
}
ist fast gleichwertig mit der for-Schleife (Unterschied bei continue, später)
for(Ausdruck1;Ausdruck2;Ausdruck3)
{
Anweisungen;
}
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Beispiel für while-Schleife
double zahl;
int zaehler=0;
printf("Bitte geben Sie eine beliebige Zahl ein!\t");
scanf("%lf",&zahl);
while(zahl>=1.0)
{
zaehler++;
zahl=zahl/2;
}
printf("Diese Zahl kann %d-mal halbiert werden und ist dann mit
einem Wert von %lf kleiner als 1!",zaehler,zahl);
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Die do-while-Schleife
Die dritte Schleifen-Variante, die C bietet, ist:
do
{
Anweisungen;
}while(Ausdruck);
Diese Schleife wird ausgeführt, solange Ausdruck
wahr ergibt. Da aber Ausdruck nach dem jeweiligen
Durchlaufen der Schleife ausgeführt wird, wird die
Schleife mindestens einmal durchlaufen.
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Beispiel für do-while-Schleife
double zahl;
int zaehler=0;
printf("Bitte geben Sie eine beliebige Zahl ein!\t");
scanf("%lf",&zahl);
do
{
zaehler++;
zahl=zahl/2;
}while(zahl>=1.0);
printf("Diese Zahl kann %d-mal halbiert werden und ist dann mit einem
Wert von %lf kleiner als 1!",zaehler,zahl);
Ausgabe: while/do-while-Schleife bei Eingabe einer Zahl <1.0 (>=1.0)?
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Aufgabe
Schreiben Sie ein Programm, dass solange
vom Benutzer die Eingabe einer Zahl verlangt,
bis eine 0 eingegeben wird. Das Programm soll
ansonsten jeweils die Quadratzahl der
eingebeben Zahl ausgeben. Benutzen Sie
dafür eine while- oder do-while-Schleife!
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Lösung
int main(void)
{
int a;
printf("Geben Sie eine Zahl ein:\t");
scanf("%d",&a);
while(a!=0)
{
printf("Quadratzahl ist %d\nNoch ne Zahl bitte:\n",a*a);
scanf("%d",&a);
}
return 0;
}
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Die if-Bedingung
Die bedingten Anweisungen in C haben die Form:
if(Ausdruck1)
{
Anweisungen;
}
else
{
Anweisungen;
}
wobei es keinen else-Block geben muss. Die
Anweisungsblöcke können wiederrum if-else-Blöcke
enthalten.
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Aufgabe
Schreiben Sie ein Programm, dass eine Zahl einliest
und danach ausgibt, ob diese positiv ist oder negativ.
Verwenden Sie dafür die if-else-Anweisung.
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Lösung
...
double zahl;
printf("Bitte geben Sie eine beliebige Zahl ein!\t");
scanf("%lf",&zahl);
if(zahl>=0.0)
printf("Die Zahl ist positiv!\n");
else
printf("Die Zahl ist negativ!\n");
return 0;
}
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Die Anweisungen continue und break
• Der Befehl continue dient dazu, Teile einer Schleife zu
überspringen. Genauer wird der Teil der Schleife, der
nach dem continue steht, übersprungen.
• Mit dem Befehl break wird die aktuelle Schleife
komplett abgebrochen und die nächste Anweisung
im Programm ausgeführt.
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Beispiel für den continue-Befehl
int j=0;
while (j < 10)
{
if (j > 8)
{
j++;
continue;
}
printf("Aktueller Wert von j: %d\n", j);
j++;
}
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Beispiel verbessert durch break-Befehl
int j=0;
while (j < 10)
{
if (j > 8)
break;
printf("Aktueller Wert von j: %d\n", j);
j++;
}
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Die switch-Anweisung
Die switch-Anweisung ist eine weitere Möglichkeit, bedingte
Anweisungen zu geben. Ihre allgemeine Form ist:
switch(wert)
{
case konstante1: Anweisungen;
break;
case konstante2: Anweisungen;
break;
case konstante3: Anweisungen;
break;
...
default: Anweisungen;
break;
}
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Beispiel für die switch-Anweisung
char antwort;
printf("Verstehen Sie die switch-Anweisung? Antwort mit j oder n.\t");
scanf("%c",&antwort);
switch(antwort)
{
case 'j': printf("Das ist schoen!\n");
break;
case 'n' : printf("Dann schauen Sie sich das nochmal an!\n");
break;
default : printf("Das soll eine Antwort sein?\n");
break;
}
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Definieren eigener Funktionen
• Bisher bekannte Funktionen: z.B. printf() und scanf() (durch
#include<stdio.h> durch den Präprozessor eingebunden)
• Jetzt: Definition eigener Funktionen! Beispiel:
double quadrat(double zahl)
{
return zahl*zahl;
}
• Die Funktion quadrat verlangt als Parameter eine Variable
vom Typ double und gibt das Quadrat der Zahl, auch vom
Typ double zurück (return-Befehl).
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Warum eigene Funktionen?
• Code ist übersichtlicher.
• Änderungen leicht vornehmbar.
• Code ohne Probleme schnell wiederverwendbar
(Bausteinprinzip)
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Funktionen im Quellcode
• Funktionen können erst verwendet werden, nachdem
sie am Anfang des Quellcodes deklariert wurden. Dies
geschieht durch einen Funktionsprototyp:
double quadrat(double zahl);
So „weiß“ der Kompiler, dass es eine solche Funktion
gibt.
• Die Funktiondefinition kann dann später oder in einer
anderen Datei erfolgen.
• Definitionen von Funktionen dürfen nicht geschachtelt
werden!
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Funktionsaufruf
Der Funktion müssen die richtigen Variablen mit dem
entsprechendem Datentyp übergeben werden:
double zahl1=3.2, zahl2;
zahl2=quadrat(zahl1);
Der Funktion quadrat wird hier wie gewünscht eine
double-Variable übergeben und auch eine Wert vom
Datentyp double zurückgegeben. Die
Variablenbezeichnungen beim Aufruf der Funktion
(hier zahl1) und innerhalb der Funktion (hier zahl)
dürfen unterschiedlich sein.
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Beispiel (in main wird Funktion
quadrat() aufgerufen)
#include<stdio.h>
double quadrat(double );
int main(void)
{
double a;
printf("Bitte Zahl eingeben:");
scanf("%lf",&a);
printf("Quadrat von %.2f: %f\n",a,quadrat(a));
}
double quadrat(double zahl)
{
return zahl*zahl;
}
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Kommentare
Kommentare sollen das Verstehen und
Nachvollziehen eines Programms ermöglichen, sie
werden vom Compiler ignoriert. Hierfür existieren
zwei Typen:
• Blockkommentar (der Text wird zwischen /* und */
auskommentiert):
/* text */
• Zeilenkommentar (der Text wird in der kompletten
Zeile hinter // auskommentiert):
// text
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