C语言程序设计(上)：第二周-利用C程序进行关系运算

# 1. C语言程序设计简介

### 1.1 C语言概述

C语言是一种高级程序设计语言，由贝尔实验室的Dennis Ritchie于20世纪70年代初开发。C语言具有简洁、高效的特点，广泛应用于系统编程、嵌入式开发和科学计算等领域。

### 1.2 C程序的基本结构

在C语言中，一个程序由多个函数组成，其中必须包含一个名为`main()`的主函数。程序从`main()`函数开始执行，其基本结构如下所示：

#include <stdio.h>

int main()
{
    // 代码逻辑
    return 0;
}

其中，`#include <stdio.h>`是一个预处理指令，用于引入C标准库中的输入输出函数。`int main()`表示`main()`函数的定义，`{}`中是函数体，用于编写具体的代码逻辑。`return 0;`表示程序的退出状态，0代表正常退出。

### 1.3 C语言程序的编译和执行过程

C语言程序的执行过程通常包括三个步骤：编辑、编译和链接。

- 编辑：使用文本编辑器创建C源代码文件，以`.c`为后缀，例如`example.c`。
- 编译：使用C编译器将源代码文件转换为机器语言的目标文件，以`.obj`或`.o`为后缀，例如`example.obj`。
- 链接：使用链接器将目标文件与其他必要的库文件进行连接，生成最终的可执行文件，以无后缀或`.exe`为后缀，例如`example.exe`。

以上是C语言程序的基本介绍和编译执行过程的概述，接下来将深入讨论数据类型和关系运算。

# 2. 数据类型和关系运算

### 2.1 C语言中的基本数据类型

C语言中的基本数据类型包括整型、浮点型、字符型和布尔型。

整型数据类型有：`int`、`short`、`long`、`long long`，分别表示不同的整数范围。

浮点型数据类型有：`float`、`double`、`long double`，用于表示小数，其中`double`是最常用的。

字符型数据类型是`char`，用来表示单个字符。

布尔型数据类型是`bool`，只能取`true`或`false`两个值。

#include <stdio.h>

int main() {
    int num1 = 10;
    float num2 = 3.14;
    char ch = 'A';
    bool isTrue = true;

    printf("整数：%d\n", num1);
    printf("浮点数：%f\n", num2);
    printf("字符：%c\n", ch);
    printf("布尔值：%d\n", isTrue);

    return 0;
}

上述代码定义了一个整数、一个浮点数、一个字符和一个布尔变量，并打印输出它们的值。

输出结果：

整数：10
浮点数：3.140000
字符：A
布尔值：1

### 2.2 关系运算符和逻辑运算符

C语言提供了一系列的关系运算符和逻辑运算符，用于进行条件判断。

关系运算符包括：`==`（等于）、`!=`（不等于）、`>`（大于）、`<`（小于）、`>=`（大于等于）、`<=`（小于等于）。

逻辑运算符有：`&&`（逻辑与）、`||`（逻辑或）、`！`（逻辑非）。

#include <stdio.h>

int main() {
    int num1 = 10;
    int num2 = 5;

    if (num1 == num2) {
        printf("num1 等于 num2\n");
    } else if (num1 > num2) {
        printf("num1 大于 num2\n");
    } else {
        printf("num1 小于 num2\n");
    }

    bool isTrue = true;
    bool isFalse = false;

    if (isTrue && isFalse) {
        printf("isTrue && isFalse 为真\n");
    }

    if (isTrue || isFalse) {
        printf("isTrue || isFalse 为真\n");
    }

    if (!isFalse) {
        printf("!isFalse 为真\n");
    }

    return 0;
}

上述代码演示了关系运算符和逻辑运算符的使用。

输出结果：

num1 大于 num2
isTrue || isFalse 为真
!isFalse 为真

### 2.3 实例演练：利用C程序进行关系运算

现在让我们通过一个实例来演示如何利用C程序进行关系运算。假设我们需要判断一个年份是否是闰年。

#include <stdio.h>

int main() {
    int year;

    printf("请输入一个年份：");
    scanf("%d", &year);

    if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) {
        printf("%d 年是闰年\n", year);
    } else {
        printf("%d 年不是闰年\n", year);
    }

    return 0;
}

上述代码中，我们通过用户输入一个年份，然后通过闰年的定义（能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除），判断该年份是否是闰年。

运行示例：

请输入一个年份：2020
2020 年是闰年

# 3. 条件语句和分支结构

在本章中，我们将学习C语言中的条件语句和分支结构。条件语句用于根据条件判断来执行不同的代码块，而分支结构则允许我们根据不同的情况执行不同的代码块。

### 3.1 if条件语句

在C语言中，if条件语句用于根据条件的真假执行不同的代码块。其基本语法如下：

if (condition) {
    // 当条件为真时执行的代码
} else {
    // 当条件为假时执行的代码
}

其中，`condition` 是一个表达式，当该表达式的值为真（非零）时，执行第一个代码块；否则，执行第二个代码块。

以下是一个简单的示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 10;

    if (num > 5) {
        printf("num大于5\n");
    } else {
        printf("num不大于5\n");
    }

    return 0;
}

在上面的示例中，当 `num` 的值大于5时，将输出 "num大于5"，否则将输出 "num不大于5"。

### 3.2 switch分支结构

另一个常见的分支结构是 switch 语句，它允许我们根据表达式的值选择不同的执行路径。

其基本语法如下：

switch (expression) {
    case value1:
        // 当表达式的值等于 value1 时执行的代码
        break;
    case value2:
        // 当表达式的值等于 value2 时执行的代码
        break;
    // ...
    default:
        // 当表达式的值与任何 case 都不匹配时执行的代码
}

以下是一个示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 2;

    switch (num) {
        case 1:
            printf("num等于1\n");
            break;
        case 2:
            printf("num等于2\n");
            break;
        default:
            printf("num不在1和2之间\n");
    }

    return 0;