实训3.1——计算圆柱体体积
教学录像 光盘\chap3\实训3.1——计算圆柱体体积
有一长为50 cm，宽为30 cm的长方形纸张，编写程序，计算将该纸张卷成圆筒时的体积，要求精确到小数点后6位，圆周率取3.141592。
纸张卷成圆筒的方法有两种，一种是以长50 cm作高，宽30 cm作底，另一种是以宽30 cm作高，长50 cm作底。这里使用第二种方案。
1. 需求分析
分析目标需求，程序中需要做到如下几条。
需求1：计算圆筒的底面半径r。
需求2：计算圆筒体积。
需求3：精确度为小数点后6位。
2. 技术应用
根据C语言标准以及开发平台版本，完善各个需求模块。
对于需求1，使用已知周长50 cm计算半径r，注意使用数据类型为浮点。实现语句如下：
r=50.0/(2*pi);
对于需求2，根据数学公式：V=S*H，计算体积V = pi*r*r*h，其中h=30。
对于需求3，由于要求精确到小数点后6位，因此采用数据类型double型。
通过上述分析，写出完整的程序如下。
程序清单3.1：CalculateVector.c
01 #include<stdio.h>
02 main()
03 {
04 int l_long=50; //定义长度
05 int w_whith=30; //定义宽度
06 double r=0; //定义半径
07 double pi=3.141592; //定义圆周率
08 double V=0; //定义体积
09 r=l_long/(2*pi); //计算半径
10 V=pi*r*r*w_whith; //计算体积
11 printf("radius=%f, volume=%f\n", r, V);
12 }
程序运行结果为：
radius = 7.957749, volume = 5968.311608
程序使用了double类型作为变量的定义类型，读者可试着将该类型变为float型和int型，然后运行程序，查看结果与本实训是否相同，并分析原因。
随·堂·实·训3.1
使用第一种方法，即以长50 cm作高，宽30 cm作底，重新编写程序，验证两者所得体积是否相同。
（1）修改程序第4行和第5行的值。
（2）使用不同精度的数据类型验证所得结果的精确性。
3.4.2 模除运算符
模除运算符（%）用于求两个整数相除的余数。%的优先级与四则运算符*和/相同，结合律从左到右。需要注意的是，模除运算只能用于整数间求余运算，不可用于浮点数。并且0不能作为除数。例如：
7%3结果为1，而7.5%5将使程序编译出错。
C语言规定，%两边的操作数都为正整数，结果为正整数或零；%两边的操作数都是负整数，结果为负整数或零。%左边的操作数是正整数，结果为正整数或零；%左边的操作数是负整数，结果为负整数或零。例如：
17%4 = 1
17%-4 = 1
-17%4 = -1
-17%-4 = -1
范例3.5 Months2Year.c
Months2Year.c程序实现键盘输入总月数，用%运算符和/运算符将输入的月数换算成年数和月数的形式，如25个月，表示2年零1个月。（光盘\chat3\ Months2Year.c）
01 #include<stdio.h>
02 #define MONTH_ONE_YEAR 12 //宏定义
03 main()
04 {
05 unsigned int months_num=0;
06 unsigned int years_num=0;
07 unsigned int months_stay=0;
08 printf("请输入月数：");
09 scanf("%d", &months_num); //输入总月数
10 years_num=months_num/MONTH_ONE_YEAR; //计算年数
11 months_stay=months_num % MONTH_ONE_YEAR; //计算剩余月数
12 printf("%d个月是 %d年，%d个月．\n", months_num, years_num, months_stay);
13 }
对于模除运算，例如m%n，可以使用公式m - (m / n) * n代替。例如上述算式中-17%4，可以使用下面算式计算：
-17%4 = -17- (-17 / 4) * 4 = -1
程序运行时由键盘输入25并按Enter键：
请输入月数: 25
将输出：
25个月是2年, 1个月.
作者心得：
注意/和%的区别，如下程序：
01 int a =17, b = 3;
02 printf("a/b = %d, a%d = %d\n", a/b, a%b);
程序输出：a/b = 5, a%b =2
3.4.3 自增自减运算符
自增（++）自减（--）运算符是C语言所特有的运算符，在工程中应用非常频繁。这两种运算符只能用于变量，不能用于表达式或其他C语言对象。例如下面操作均不正确。
(b+c)++;
--(m-1);
按照与变量的结合顺序，自增自减运算分别分为左运算和右运算两类，例如：++a，--b为左运算，a++，b--为右运算。
范例3.6 SelfAddSelfReduce.c
SelfAddSelfReduce.c程序定义4个变量a, b, c, d。对部分变量执行自增自减操作，验证左运算和右运算的区别，并进一步分析自增自减运算符与算术运算符的优先级。（光盘\chat3\ SelfAddSelfReduce.c）
01 #include<stdio.h>
02 main()
03 {
04 int a=2;
05 int b=5;
06 int c=0;
07 int d=0;
08 int e=0;
09 c=a++; //将a自增右运算后赋给c
10 d=--c; //将c自减左运算后赋给d
11 e=--d+c++; //将d与c的复合运算赋给e
12 printf("a=%d, b=%d, c=%d, d=%d, e=%d\n", a, b, c, d, e);
13 }
程序第9行赋值语句，将表达式a++的值赋给变量c，对于表达式a++，由于对a采用右运算，因此表达式的值为a的值2，将该表达式的值2赋给c，然后a做自增1运算，a变为3。等价语句如下：
c = a;
a = a + 1;
程序第10行赋值语句，由于是在第9行语句的基础上进行运算，因此需考虑第9行中变量c的值，上述讨论中确定c的值为2。本行赋值语句是将表达--c的值赋给变量d。对于表达式--c，由于对c采用左运算，因此首先进行c自减1运算，c变为1。同时，表达式的值为c的值，也为1，然后将表达式的值1赋给变量d。等价语句如下：
c = c -1;
d = c;
对于第11行赋值语句，由于是在第10行语句的基础上进行运算，因此需要考虑第10行中变量c和变量d的值分别为：c = 1、d = 1。本行赋值语句是将表达式--d + c++赋给变量e，对表达式--d + c++，先对d进行自减1运算，d变为0，然后将d的值与c的值相加得到1，作为整个表达式的值赋给变量e，然后变量c做自增1运算，c的值变为2。等价语句如下：d = d -1;
e = d + c;
c = c + 1;
综合上述讨论，程序9，10，11行等价于如下程序段：
c = a;
a = a + 1;
c = c -1;
d = c;
d = d -1;
e = d + c;
c = c + 1;
程序运行输出结果为：
a = 3, b = 5, c = 2, d = 0, e = 1
左运算中表达式的值为变量作自增或自减运算后所参与运算的值，右运算中表达式的值为变量作自增或自减前所参与运算的值。
范例3.7 SelfAddSelfReduce2.c
SelfAddSelfReduce2.c定义变量a，分别执行单次和多次自增运算，输出结果，分析同一表达式中两次和三次自增操作中左运算和右运算的差别。（光盘\chat3\ SelfAddSelfReduce2.c）
01 #include<stdio.h>
02 main()
03 {
04 int a=3;
05 int b=0;
06 int c=0;
07 b=a++; //a执行一次自增右运算
08 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
09 a=3;
10 b=(a++)+(a++); //a执行两次自增右运算
11 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
12 a=3;
13 b=(a++)+(a++)+(a++); //a执行三次自增右运算
14 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
15 a=3;
16 b=++a; //a执行一次自增左运算
17 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
18 a=3;
19 b=(++a)+(++a); //a执行两次自增左运算
20 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
21 a=3;
22 b=(++a)+(++a)+(++a); //a执行三次自增左运算
23 printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
24 }
程序第10行将a作两次自增右运算的和赋给b。程序首先取a的值3作加运算，将和6赋给b，然后a作两次自增运算，变为5。
程序第13行将a作三次自增右运算的和赋给b。程序首先取a的值3作加运算，将和9赋给b，然后a作三次自增运算，变为6。
程序第19行将a作两次自增左运算的和赋给b。程序首先将a作两次自增左运算，a变为5，然后取a的值作加运算，将和10赋给b。
程序第22行将a作三次自增左运算的和赋给b。由于赋值运算符右边表达式中含有3个算术加（+）运算符，同时+运算符结合性为自左至右，因此程序首先取前两个自增表达式作加运算，即（++a）+(++a)，此时a的值变为5，即作5+5操作，得和10。然后再作最后一个+运算符操作，a变为6，然后作10+6操作，得和16。最后将和数16赋给变量b。
程序运行输出结果为：
a = 4, b = 3
a = 5, b = 6
a = 6, b = 9
a = 4, b = 4
a = 5, b = 10
a = 6, b = 16
作者心得：
上述范例3.7主要说明自增自减运算符的执行过程，实际编程中，程序员应尽量避免使用类似程序第13行和第22行这类难以理解的语句。