在 C 语言中把弧度转换为角度

简介

在本实验中，你将学习如何使用 C 语言将弧度制角度转换为角度制角度。你将首先学习如何读取弧度制角度，然后进行数学转换以获得角度制角度。本实验涵盖了各种科学和工程应用所需的基本三角计算。

本实验主要包括两个步骤：读取弧度制角度，并将弧度值乘以 180/π以将其转换为角度制。完成本实验后，你将对 C 语言中弧度制到角度制的转换过程有深入的理解。

Skills Graph

读取弧度制角度

在这一步中，你将学习如何使用 C 语言读取弧度制角度。弧度是数学和科学计算中角度测量的标准单位。

首先，让我们创建一个新的 C 文件来实现弧度输入：

cd ~/project
nano radian_conversion.c

现在，将以下代码添加到文件中：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double radian_angle;

    printf("Enter an angle in radians: ");
    scanf("%lf", &radian_angle);

    printf("Angle in radians: %.2f\n", radian_angle);

    return 0;
}

编译程序：

gcc radian_conversion.c -o radian_conversion -lm

运行程序并输入一个弧度值：

./radian_conversion

示例输出：

Enter an angle in radians: 3.14159
Angle in radians: 3.14

让我们来分析一下这段代码：

• 我们使用 double 来存储弧度制角度，以实现精确的十进制表示
• scanf() 将用户输入读取为浮点数
• %lf 格式说明符用于读取双精度浮点数
• printf() 以两位小数显示输入的角度

乘以 180/π

在这一步中，你将学习如何通过将弧度值乘以 180/π来将弧度转换为角度。这是一个标准的数学转换公式。

更新之前的 C 文件以包含转换功能：

nano ~/project/radian_conversion.c

修改代码以执行弧度到角度的转换：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double radian_angle, degree_angle;

    printf("Enter an angle in radians: ");
    scanf("%lf", &radian_angle);

    // 使用 180/π公式将弧度转换为角度
    degree_angle = radian_angle * (180.0 / M_PI);

    printf("Angle in radians: %.2f\n", radian_angle);
    printf("Angle in degrees: %.2f\n", degree_angle);

    return 0;
}

编译更新后的程序：

gcc radian_conversion.c -o radian_conversion -lm

运行程序并输入一个弧度值：

./radian_conversion

示例输出：

Enter an angle in radians: 3.14159
Angle in radians: 3.14
Angle in degrees: 180.00

关于转换的要点：

• M_PI 是 math.h 中预定义的常量，表示π（圆周率）
• 转换公式为：角度 = 弧度 * (180/π)
• 我们使用 180.0 / M_PI 以确保浮点数除法
• -lm 标志在编译时用于链接数学库

以角度制打印角度

在这最后一步中，你将学习如何通过适当的格式设置和用户交互，以角度制格式化并打印转换后的角度。

让我们修改之前的 C 程序以增强输出效果：

nano ~/project/radian_conversion.c

使用改进后的格式和用户体验更新代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double radian_angle, degree_angle;

    printf("弧度制到角度制转换程序\n");
    printf("-----------------------------------\n");

    printf("请输入一个弧度制角度：");
    scanf("%lf", &radian_angle);

    // 将弧度转换为角度
    degree_angle = radian_angle * (180.0 / M_PI);

    // 以清晰的格式打印结果
    printf("\n转换结果：\n");
    printf("弧度制角度：%.4f rad\n", radian_angle);
    printf("角度制角度：%.4f °\n", degree_angle);

    return 0;
}

编译程序：

gcc radian_conversion.c -o radian_conversion -lm

运行程序并测试不同的弧度输入：

./radian_conversion

示例输出：

弧度制到角度制转换程序
-----------------------------------
请输入一个弧度制角度：3.14159

转换结果：
弧度制角度：3.1416 rad
角度制角度：180.0000 °

此步骤中的关键改进：

• 添加了程序标题和分隔符
• 将小数精度提高到 4 位
• 添加了单位符号（rad 和°）
• 改进了输出格式以提高可读性

总结

在本实验中，你学习了如何使用 C 语言读取弧度制角度，然后通过将弧度值乘以公式 180/π将其转换为角度制。关键步骤包括使用scanf()函数读取弧度制角度、进行转换计算，然后使用printf()函数打印弧度制和角度制的角度。本实验展示了不同角度测量单位之间转换的基本概念，这是各种科学和工程应用中的一项基本技能。