在C语言中，可以通过结构体和函数来处理分数的输入、输出和运算。以下是一个完整的示例，展示了如何实现分数的输入、化简、加减乘除等操作。
一、定义分数结构体
首先，定义一个结构体来表示分数：
```c
typedef struct {
int numerator; // 分子
int denominator; // 分母
int symbol;// 符号，-1表示负数，1表示正数
} Fraction;
```
二、输入分数
编写函数`read_fraction`来读取用户输入的分数，并进行合法性检查：
```c
include
Fraction read_fraction() {
Fraction frac;
printf("请输入分子和分母（用空格隔开）：");
scanf("%d %d", &frac.numerator, &frac.denominator);
// 检查分母是否为零
if (frac.denominator == 0) {
printf("错误：分母不能为零
");
exit(1);
}
// 确保分母为正
if (frac.denominator < 0) {
frac.numerator = -frac.numerator;
frac.denominator = -frac.denominator;
}
return frac;
}
```
三、化简分数
编写函数`reduce_fraction`来化简分数：
```c
include 
void reduce_fraction(Fraction *frac) {
int gcd = gcd(abs(frac->numerator), frac->denominator);
frac->numerator /= gcd;
frac->denominator /= gcd;
// 确保分母为正
if (frac->denominator < 0) {
frac->numerator = -frac->numerator;
frac->denominator = -frac->denominator;
}
}
```
四、输出分数
编写函数`print_fraction`来格式化输出分数：
```c
void print_fraction(const Fraction *frac, int decimal_places) {
printf("%s", frac->symbol == -1 ? "-" : "");
printf("%04d/%04d", frac->numerator, frac->denominator);
if (decimal_places > 0) {
printf(".");
for (int i = 0; i < decimal_places; i++) {
frac->numerator = frac->numerator * 10;
printf("%d", frac->numerator % 10);
frac->numerator /= 10;
}
}
}
```
五、分数运算
编写函数来实现分数的加减乘除：
```c
Fraction add_fraction(const Fraction *a, const Fraction *b) {
Fraction result;
result.numerator = a->numerator * b->denominator + b->numerator * a->denominator;
result.denominator = a->denominator * b->denominator;
reduce_fraction(&result);
return result;
}
Fraction multiply_fraction(const Fraction *a, const Fraction *b) {
Fraction result;
result.numerator = a->numerator * b->numerator;
result.denominator = a->denominator * b->denominator;
reduce_fraction(&result);
return result;
}
Fraction subtract_fraction(const Fraction *a, const Fraction *b) {
Fraction result;
result.numerator = a->numerator * b->denominator - b->numerator * a->denominator;
result.denominator = a->denominator * b->denominator;
reduce_fraction(&result);
return result;
}
Fraction divide_fraction(const Fraction *a, const Fraction *b) {
Fraction result;
result.numerator = a->numerator * b->denominator;
result.denominator = a->denominator * b->numerator;
reduce_fraction(&result);
return result;
}
```
六、主函数示例
以下是一个完整的主函数示例，展示了如何使用上述函数：
```c
int main() {
Fraction frac1, frac2;
// 输入第一个分数
frac1 = read_fraction();
// 输入第二个分数
frac2 = read_fraction();
// 输出结果
printf("第一个分数：");
print_fraction(&frac1, 2);
printf("
");
printf("第二个分数：");
print_fraction(&frac2, 2);
printf("
");
// 加法
Fraction sum = add_fraction(&frac1, &frac2);
printf("和：");
print_fraction(&sum, 2);
// 乘法
Fraction product = multiply_fraction(&frac1, &frac2);
printf("积：");
print_fraction(&product, 2);
// 减法
Fraction difference = subtract_fraction(&frac1,