C语言基础知识讲解二：让程序和你互动起来

C语言基础知识讲解二：让程序和你互动起来

上一期我们学习了C语言的变量、数据类型和输出语句，已经能让程序按照我们的指令"说话"了。这一期，我们要学习更厉害的技能——让程序能"听"懂我们的话，还能进行各种计算，就像给程序装上了耳朵和大脑！

一、输入语句：让程序听你指挥

想象一下，如果你问机器人"我叫什么名字"，机器人却答不上来，是不是很尴尬？输入语句就是给程序装上"耳朵"，让它能接收我们输入的信息。

在C语言中，最常用的输入函数是scanf，它和我们上期学的printf是一对好搭档——printf负责"说"，scanf负责"听"。

1、基本用法

案例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    // 定义一个变量存储年龄
    int age;
	// 先提示用户输入
	printf("请输入你的年龄：");

	// 接收用户输入的数据，存储到age变量中
	// 注意：变量名前要加&符号，就像告诉程序"把数据放到这个盒子里"
	scanf("%d", &age);

	// 验证一下程序是否真的"听"到了
	printf("我知道了，你今年%d岁！\n", age);

	return 0;
}

运行这段代码，你会看到程序先显示"请输入你的年龄："，当你输入数字并按回车后，程序会重复出你输入的年龄。

2、输入多个数据

scanf还能一次接收多个数据，用空格或回车分隔就行：

#include <stdio.h>
int main() {
    int math, chinese;
	printf("请输入数学和语文成绩（用空格分开）：");
	// 同时输入两个整数
	scanf("%d %d", &math, &chinese);

	printf("数学：%d分，语文：%d分\n", math, chinese);
	printf("总分：%d分\n", math + chinese);

	return 0;
}

小提示：

1. scanf的格式符要和变量类型严格对应（%d对应整数，%f对应浮点数）
2. 变量名前一定要加&符号，这是告诉程序数据要存放在内存的哪个位置
3. 输入字符串时不用加&（这个我们以后会学到）

3、易错点分析

在使用scanf语句时，双引号中的内容不可随意书写，引号中写了什么在输入变量值时就需要原样输入什么，例如：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a, b;
	printf("请输入a和b：");
	// 同时输入两个整数
	scanf("%d,%d", &a, &b);

	printf("a=%d，b=%d\n", a,b);

	return 0;
}

当代码写成scanf("%d,%d", &a, &b);时，在输入a和b的值的时候需要先输入a的值，再输入“,”最后输入b的值，才能结束输入。

二、数据类型转换：不同盒子间的"液体转移"

我们知道不同的数据类型就像不同大小的盒子，专门用来存放特定类型的数据。但有时候，我们需要把一个盒子里的数据放到另一个盒子里，这就需要用到数据类型转换。可以把它想象成不同容量的杯子之间倒水。

1、数据类型的大小关系

在了解转换规则前，我们先搞清楚各种基本数据类型的"容量"大小（以常见的32位或64位系统为例）：

数据类型	占用内存（字节）	比喻
char	1字节	小药瓶
short	2字节	易拉罐
int	4字节	矿泉水瓶
long	4或8字节	大瓶装饮料
float	4字节	牛奶盒
double	8字节	大牛奶桶

它们的容量从小到大排序为：
char < short < int ≤ long < float < double

就像不同大小的容器，容量小的只能装少量数据，容量大的能装更多数据。例如：char类型只能存储-128到127之间的整数，而int类型可以存储更大范围的整数（约-20亿到20亿）。

2、自动转换（隐式转换）

当小杯子往大杯子倒水时，不会有任何问题，C语言会自动完成转换：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 5;          // 小杯子（整数）
    float b = 2.5f;     // 大杯子（浮点数）
	// 整数会自动转换为浮点数，再进行计算
	float result = a + b;

	printf("%d + %.1f = %.1f\n", a, b, result);  // 输出：5 + 2.5 = 7.5

	return 0;
}

3、强制转换（显式转换）

当大杯子往小杯子倒水时，可能会有损失，这时候需要我们手动指定转换：

#include <stdio.h>
int main() {
    float a = 7.8f;     // 大杯子（浮点数）
	// 强制将浮点数转换为整数，会丢失小数部分
	int b = (int)a;     // 注意语法：(目标类型)变量名

	printf("转换前：%.1f，转换后：%d\n", a, b);  // 输出：转换前：7.8，转换后：7

	return 0;
}

就像把一杯100ml的水倒进50ml的杯子，只能装下50ml，剩下的就丢失了。所以强制转换要谨慎使用哦！

三、运算符与表达式：程序的"计算器"

运算符就像程序的计算器，能对数据进行各种运算。让我们来认识一下最常用的几类运算符：

1. 算术运算符：做数学题

运算符	功能	例子	结果
+	加法	5 + 3	8
-	减法	5 - 3	2
*	乘法	5 * 3	15
/	除法	5 / 2	2（整数相除）
/	除法	5.0 / 2	2.5（浮点数相除）
%	取余（求余数）	5 % 3	2

案例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    int num1 = 10, num2 = 3;
	printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, num1 + num2);  // 10 + 3 = 13
	printf("%d - %d = %d\n", num1, num2, num1 - num2);  // 10 - 3 = 7
	printf("%d * %d = %d\n", num1, num2, num1 * num2);  // 10 * 3 = 30
	printf("%d / %d = %d\n", num1, num2, num1 / num2);  // 10 / 3 = 3（整数除法）
	printf("%d %% %d = %d\n", num1, num2, num1 % num2); // 10 % 3 = 1（取余）

	// 浮点数除法
	printf("%.1f / %.1f = %.1f\n", 10.0f, 3.0f, 10.0f / 3.0f);  // 10.0 / 3.0 = 3.3

	return 0;
}

注意：printf中要输出%符号时，需要写两个%%

2. 赋值运算符：给变量赋值

最基本的赋值运算符是=，它不是"等于"的意思，而是"把右边的值放到左边的变量里"。

除此之外，还有一些简化的赋值运算符：

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 10;  // 把10放到变量a中
	a += 5;      // 相当于 a = a + 5，现在a是15
	printf("a += 5 后：%d\n", a);

	a -= 3;      // 相当于 a = a - 3，现在a是12
	printf("a -= 3 后：%d\n", a);

	a *= 2;      // 相当于 a = a * 2，现在a是24
	printf("a *= 2 后：%d\n", a);
    
    a /= 2;      // 相当于 a = a / 2，现在a是12
	printf("a /= 2 后：%d\n", a);
	
    a %= 5;      // 相当于 a = a % 5，现在a是2
	printf("a %%= 5 后：%d\n", a);
    
	return 0;
}

3. 比较运算符：做判断

比较运算符用来比较两个值的大小，结果只有两种：真（1）或假（0）

运算符	说明	例子	结果（真=1，假=0）
>	大于	5 > 3	1
<	小于	5 < 3	0
>=	大于等于	5 >= 3	1
<=	小于等于	5 <= 3	0
==	等于	5 == 3	0
!=	不等于	5 != 3	1

案例代码：

#include <stdio.h>
int main() {
    int score = 85;
	printf("是否及格（≥60）：%d\n", score >= 60);  // 输出1（真）
	printf("是否满分（=100）：%d\n", score == 100); // 输出0（假）
	printf("是否大于90分：%d\n", score > 90);      // 输出0（假）

	return 0;
}

注意：==才是"等于"的意思，而=是赋值运算符，不要混淆哦！

4. 逻辑运算符：组合判断

逻辑运算符可以把多个判断条件组合起来：

• &&：逻辑与（并且），两边都为真，结果才为真
• ||：逻辑或（或者），至少一边为真，结果就为真
• !：逻辑非（不是），取相反的结果

#include <stdio.h>
int main() {
  int math = 92;
  int chinese = 88;

  // 数学和语文都及格了吗？
  printf("两科都及格：%d\n", math >= 60 && chinese >= 60);  // 1（真）

  // 数学或语文有一门满分吗？
  printf("至少一科满分：%d\n", math == 100 || chinese == 100);  // 0（假）

  // 数学不是不及格
  printf("数学及格：%d\n", !(math < 60));  // 1（真）

  return 0;
}

四、趣味练习题

1. BMI计算器

编写程序，输入身高（厘米）和体重（千克），计算BMI指数（BMI = 体重 ÷ (身高÷100)²）。

2. 时间转换器

输入一个整数表示总分钟数，计算并输出对应的小时和分钟。例如：输入130分钟，输出"2小时10分钟"。

提示：使用除法/计算小时，使用取余%计算剩余分钟。

小结

今天我们学习了如何让程序接收输入、进行数据类型转换，以及使用各种运算符进行计算。这些知识让程序从简单的"说话"变成了能"听"能"算"的小助手。

下一期，我们将学习如何让程序做判断和重复操作，让它变得更智能！如果在练习中遇到问题，欢迎在评论区留言讨论哦~