[编程语言][C语言]C语言的顺序结构

    到目前位置，我们其实没有真正得编写出一个像样的、可以执行的程序出来。自己编写代码并且执行所带来的成就感是很强的，虽然之前看了很多枯燥又无味的文字，这个时候还是会小兴奋一会。这就是我第一次写出一段代码后的感受。在这一部分，我们将较为正式地开始编写代码，并且学习程序的三种基本结构之一——顺序结构。

    计算机的组成原理决定了我们程序指令在局部是顺序执行的。也就是说，只有执行了前一条指令，后一条指令才能够被执行。这就要求我们编写代码时，一定要安排好语句的先后顺序。下面我们设计一个计算长方形的周长和面积的小程序。

    我们分析一下程序的流程应该是怎样的。

    程序设计的目的是将重复枯燥的工作自动化，不应该只计算一个正方形的周长和面积。相反，程序只要被告知长和宽，就应该能够正确得反馈出计算的结果。所以，程序的第一个步骤是输入长和宽。

    得到了长和宽，再依据数学计算公式，程序就可以正确计算结果了。所以，程序的第二个步骤是计算。

    程序应该告诉别人它计算的结果。所以，第三个步骤是输出。

    简单的来说，我们要编写的这个程序的流程就是：输入->计算->输出。

    下面，我们按照之前想好的流程来组织代码。

    计算机的数据是以常量或变量的形式出现。每一个常量或是变量都在内存中占据一定的内存空间，否则他们无法保存自己的值。我们来数数这个小程序到底要用到哪些变量呢？作为输入的变量，长方形的长和宽必须得有；而作为输出的变量，长方形的周长和面积也必须得有。这样我们就必须在程序中声明四个变量，以告诉计算机及时分配相关的内存空间：

double length1;         // 长方形的长
double length2;         // 长方形的宽
double perimeter;       // 长方形的周长

double area;            // 长方形的面积

定义变量的格式为：数据类型关键字 变量名;

    我们一般都会在变量声明后面加上注释，否则别人可能无法理解变量的作用，甚至作为作者的自己，也会忘记为什么要搞这个奇怪的变量。我们会精心地为自己的小孩取一个好听的名字。变量名如人名，我们也不能随便给变量起个abc这样的名字。变量名不用太长，但也要一目了然，一眼就可以明白其含义和发挥的作用。

    变量有了，我们就可以输入长和宽了。为了用户的方便，才用问答式的交互更好。所以我们用下面的语句让计算机对人进行提问：

printf("请输入长方形的长：");

这条语句是调用库函数printf()。其本质就是在屏幕上打印出几个字符。下面，我们需要回答，需要就用下面语句。

scanf("%lf", &length1);

这条语句是调用库函数scanf()。其中，"%lf"是个占位符，当要输入double类型的值时需要用到这个占位符。后面的&length1，表示取变量length1的的内存地址。这条语句的意思是，首先从键盘获得数字的输入，然后把它保存到变量length1所在内存空间中去。

同样的，对长方形宽的问答有下面的语句：

printf("请输入长方形的宽：");
scanf("%lf", &length2);

    此时，计算机已经知道了我们要计算的长方形的长和宽了。下面就可以进行计算了。依据数学公式就可以有下面的两条语句：

perimeter = (length1 + length2) * 2;
area = length1 * length2;

上面两条语句均为赋值语句，而其中的等号"="是赋值的意思。赋值语句的意思是，首先计算等号右边的表达式的值，然后把表达式的值在保存在等号左边的变量所在的内存空间中。

    这时，程序已经计算出结果了，并且长和宽分别保存在变量perimeter和area所在的内存空间中。（以后，除非特殊说明，提到某个变量其实就是指变量所在的内存空间。）接下来的任务就是输出结果了。相关的语句就是：

printf("长方形的周长：%lf\n", perimeter);
printf("长方形的面积：%lf\n", area);

上面两条语句似曾相识，但和之前遇到的那条函数调用有点不一样。引号中出现了"%lf"，而且多了", perimeter"。估计你也猜出来了，"%lf"是个占位符，表示这个地方要放一个double类型的值，其值的内容要由后面的变量perimeter决定。（printf()函数和scanf()函数的使用需要注意的地方是，printf()里面的变量名前面是没有"&"，而scanf()里面的变量名前面是有"&"的。）

    为了告诉人们整个流程结束了，我们可以加上下面这一条语句:

printf("Done!\n");

这一条语句中出现了'\n'，这个是换行符，表示到这个地方要换行。其实在程序上，这一条不是必须的，只是我们输出这一句在逻辑上表示程序的结束。同样的，我们也可以在输入长和宽之前加上下面的一句，表示程序的开始：

printf("Begin!\n");

    这样，我们把上面的代码片段组合在一起，就得到了下面的代码

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/* rectangle.c —— 计算长方形的周长和面积 */

#include<stdio.h>


int main(void)
{
    double length1;         // 长方形的长
    double length2;         // 长方形的宽
    double perimeter;       // 长方形的周长
    double area;            // 长方形的面积

    printf("Done!\n");

    printf("请输入长方形的长：");
    scanf("%lf", &length1);
    printf("请输入长方形的宽：");
    scanf("%lf", &length2);
    
    perimeter = (length1 + length2) * 2;
    area = length1 * length2;


    printf("长方形的周长：%lf\n", perimeter);
    printf("长方形的面积：%lf\n", area);


    printf("Done!\n");


    return 0;
}

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    可能还有人对最开始的#include <stdio.h>有疑惑。因为我们用到了库函数printf()和scanf()，所以就必须包含它们的函数原型所在头文件stdio.h。

    下面，赶快编译执行吧，看看结构是否正确。