1.2　变量及其输入

1.1节的程序虽好，但有一个遗憾：计算的数据是事先确定的。为了计算1+2和2+3，下面不得不编写两个程序。可不可以让程序读取键盘输入，并根据输入内容计算结果呢？答案是肯定的。程序如下：

程序1-4　a+b问题

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a, b;
  scanf("%d%d", &a, &b);
  printf("%d\n", a+b);
  return 0;
}

该程序比1.1节的复杂了许多。简单地说，第一条语句“int a, b”声明了两个整型（即整数类型）变量a和b，然后读取键盘输入，并放到a和b中。注意a和b前面的“&”符号——千万不要漏掉，不信可以试试⁽²⁾。

现在，你的程序已经读入了两个整数，可以在表达式中自由使用它们，就好比使用12、597这样的常数。这样，表达式a+b就不难理解了。

提示1-3：scanf中的占位符和变量的数据类型应一一对应，且每个变量前需要加“&”符号。

可以暂时把变量理解成“存放值的场所”，或者形象地认为每个变量都是一个盒子、瓶子或箱子。在C语言中，变量有自己的数据类型，例如，int型变量存放整数值，而double型变量存放浮点数值（专业的说法是“双精度”浮点数）。如果一定要把浮点数值存放在一个int型变量中，将会丢失部分信息——我们不推荐这样做。

下面来看一个复杂一点的例子。

例题1-1　圆柱体的表面积

输入底面半径r和高h，输出圆柱体的表面积，保留3位小数，格式见样例。

样例输入：

3.5 9

样例输出：

Area = 274.889

【分析】

圆柱体的表面积由3部分组成：上底面积、下底面积和侧面积。由于上下底面积相等，完整的公式可以写成：表面积=底面积×2+侧面积。根据几何知识，底面积=πr²，侧面积=2πrh。不难写出完整程序：

程序1-5　圆柱体的表面积

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
  const double pi = acos(-1.0);
  double r, h, s1, s2, s;
  scanf("%lf%lf", &r, &h);
  s1 = pi*r*r;
  s2 = 2*pi*r*h;
  s = s1*2.0 + s2;
  printf("Area = %.3f\n", s)
  return 0;
}

这是本书中第一个完整的“竞赛题目”，因为和正规比赛一样，题目中包含着输入输出格式规定，还有样例数据。大多数的算法竞赛包含如下一些相同的“游戏规则”。

首先，选手程序的执行是自动完成的，没有人工干预。不要在用户输入之前打印提示信息（例如“Please input n:”），这不仅不会为程序赢得更高的“界面友好分”，反而会让程序丢掉大量的（甚至所有的）分数——这些提示信息会被当作输出数据的一部分。例如，刚才的程序如果加上了“友好提示”，输出信息将变成：

Please input n:
Area = 274.889

比标准答案多了整整一行！

其次，不要让程序“按任意键退出”（例如，调用system("pause")，或者添加一个多余的getchar()），因为不会有人来“按任意键”的。不少早期的C语言教材会建议在程序的最后添加这样一条语句来“观察输出结果”，但注意千万不要在算法竞赛中这样做。

提示1-4：在算法竞赛中，输入前不要打印提示信息。输出完毕后应立即终止程序，不要等待用户按键，因为输入输出过程都是自动的，没有人工干预。

在一般情况下，你的程序不能直接读取键盘和控制屏幕：不要在算法竞赛中使用getch()、getche()、gotoxy()和clrscr()函数（早期的教材中可能会介绍这些函数）。

提示1-5：在算法竞赛中不要使用头文件conio.h，包括getch()、clrscr()等函数。

最后，最容易忽略的是输出的格式：在很多情况下，输出格式是非常严格的，多一个或者少一个字符都是不可以的！

提示1-6：在算法竞赛中，每行输出均应以回车符结束，包括最后一行。除非特别说明，每行的行首不应有空格，但行末通常可以有多余空格。另外，输出的每两个数或者字符串之间应以单个空格隔开。

总结一下，算法竞赛的程序应当只做3件事情：读入数据、计算结果、打印输出。不要打印提示信息，不要在打印输出后“暂停程序”，更不要尝试画图、访问网络等与算法无关的任务。

回到刚才的程序，它多了几个新内容。首先是“const double pi = acos(-1.0);”。这里也声明了一个叫pi的“符号”，但是const关键字表明它的值是不可以改变的——pi是一个真正的数学常数⁽³⁾。

提示1-7：尽量用const关键字声明常数。

接下来是s1 = pi * r * r。这条语句应该如何理解呢？“s1等于pi*r*r”吗？并不是这样的。若把它换成“pi * r * r = s1”，编译器会给出错误信息：invalid value in assignment。如果这条语句真的是“二者相等”的意思，为何不允许反着写呢？

事实上，这条语句的学术说法是赋值（assignment），它不是一个描述，而是一个动作。其确切含义是：先把“等号”右边的值算出来，然后赋于左边的变量中。注意，变量是“喜新厌旧”的，即新的值将覆盖原来的值，一旦被赋了新的值，变量中原来的值就丢失了。

提示1-8：赋值是个动作，先计算右边的值，再赋给左边的变量，覆盖它原来的值。

最后是“Area = %.3f\n”，该语句的用法很容易被猜到：只有以“%”开头的部分才会被后面的值替换掉，其他部分原样输出。

提示1-9：printf的格式字符串中可以包含其他可打印符号，打印时原样输出。

这里还有一个非常容易忽略的细节：输入采用的是"%lf"而不是"%f"。关于这一点，本章的末尾会继续讨论，现在先跳过。