2022年《C语言程序设计》教案第二章基本数据类型和表达式.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -C 语言程序设计课程教案表授课题目3）课时支配2 其次章基本数据类型和表达式（授课时间教学目的和要求1把握：指针运算 2明白：位运算符及逗号运算符 教学内容 1基本内容： （1）指针运算（ 2）其他运算符及表达式 2重点：指针变量的定义与应用、指针运算 3难点：指针运算 讲课进程和时间安排 、地址与指针的概念（15 分钟）（1）变量的指针与变量的值1地址 :在运算机中, 把内存区划分为一个一个的储备单元,它们都有一个编号,这个编号就是内存地址板书上面这个图,以便使同学更好地懂得内存地址；每个单元为一个字节 （位）,如有定义： char c=A; int a=3; 就所占内存情形如下：留意： c 和 a 的地址可能相邻,也可能不相邻,是由系统安排的,我们不用关怀；【例 2.11】输出变量的值和变量的指针 地址 ；main int a=10,b=20 ；细心整理归纳 精选学习资料 char c=X ,d=Y ； 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -float e=5.6,f=-2.8 ；printf “ %d,%dn ” ,a,b；printf “ %c,%cn ” ,c,d；printf “ %f,%fn ” ,e,f；printf “ %p,%p,%p,%p,%p,%pn ” ,a,b,c,d,e,f； 输出结果 : 12,20 通过上述例题,使同学区分变量的值和变量地址（指针）两个专业术语；（2）变量的指针和指针变量 C 语言中一个变量所安排的内存空间首字节地址,称为该变量的指针 地址 ；一个指针 变量的值是存放另一个变量的地址；例如：int a=10,*p; p=&a; p,如图 2-9 所示；将变量 a 的地址赋给指针变量2、指针变量的定义与引用（20 分钟）（1）指针变量的定义指针变量的定义格式：数据类型 *< 标识符 >；说明： “* ”表示该变量为一个指针变量；<标识符 >为指针变量名,取名规章与一般变量 取名规章相同；细心整理归纳 精选学习资料 例 ：int *p1 ；/* 定义 p1 为指向整型变量的指针变量*/ 第 2 页,共 8 页 char *c1；/* 定义 c1 为指向字符型变量的指针变量*/ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -float *f1 ；/* 定义 f1 为指向实型变量的指针变量*/ 以上定义的3 个指针变量,其中,p1 可以存放整型变量的地址；c1 存放字符型变量的地址； f1 存放实型变量的地址；（2）与指针有关的两个运算1） & 取地址运算符作用：取变量内存单元的地址；取变量地址的运算符“ &”在前面输入语句时已经使用过；如： scanf “ %d” ,&a;/*向变量 a 的地址中输入数据 */ 一个指针变量只能指向其定义中所说明的数据类型；例： int a,*p1；char c,*c1; p1=&a ；/* 把变量 a 的地址赋给指针变量p1 */ c 的指针；c1=&c; /* 把变量 c 的地址赋给指针变量c1 */ 以上定义的p1、c1 两个指针变量,p1 的值是变量a 的指针； c1 的值是变量2） * 取内容运算符作用：取指针变量所指变量的值,又称间接拜访运算符考虑：储备单元的地址与变量间有什么样的关系 . 看下面例子 :用现实生活中的例子使同学更好地懂得上述问题,并找到两者之间联系；主任办公室 书记办公室 教学秘书办公室201 202 203 此处房间相当于储备单元、房间号相当于地址、“ 主任办公室 ” 等相当于变量名；因此,对储备单元的拜访,既可以通过 变量名 来实现, 也可以通过地址来拜访；结论：对一个变量的拜访（拜访是指存、取其值或赋值等操作）有两种方式：直接拜访间接拜访直接拜访：即直接通过变量名所对应的地址拜访数据；例： main int a=5；printf“ a=%d n” ,a ； 运行结果： a=5 通过变量名 a 与地址的对应关系,找到 a 的地址,然后从地址中取出数据 5 输出间接拜访： 即通过一个指针变量来拜访数据；间接拜访即先把某一变量的地址储存在一个指针变量中, 如对该变量的数据进行操作,先要找到储存该变量地址的指针变量,然后从指针变量中取出储存的地址,再从地址中取出数据进行运算；例：main int a=10,*p； p=&a； /* 将变量 a 的地址赋给指针变量 p */ printf“ a=%d n” ,*p ； /* *p 是取出 p 所指向的变量 a 的地址 65500 中的值 */ 运行结果： a=10 （3）指针变量的定义与引用细心整理归纳 精选学习资料 指针变量的初始化的一般格式如下：数据类型*< 标识符 >=& 变量名； 第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -例： int a,*p=&a ；指针变量初始化的过程是：系统根据所定义的类型,在内存中为变量a 与指针变量p安排储备空间；同时,将变量a的地址送给指针变量p 中；在上面的定义中,p 指向 a；定义指针变量的目的是,为了通过指针变量去引用（拜访）内存单元；当一个指针变量得到一个变量的地址后,就可以用指针对变量进行操作；【例 2.12】用两种方式输出变量的值；main int a=10,b=20; int *p1=&a ；/* 指针变量的初始化 */ int *p2=&b ；printf“a=%dn”,a,b；printf“*p1=%d,*p2=%d*p1,*p2； 运行：a=10,b=20 *p1=10,*p2=20 分析结果：第一个打印语句 printf“ a=%d n” ,a,b；是用直接方式输出；其次个printf“*p1=%d,*p2=%d *p1,*p2；是用间接拜访方式输出,其执行过程是：a 的地址赋给指针变量 p1,b 的地址赋给指针变量p2；p1 指向 a,p2 指向 b如图 2-11 所示 ；*p1 和*p2 是分别从其内存单元中取出的值65500 和 65502；然后,从地址65500、 65502 中分别取出值10、 20 输出；以上说明：当 p1=&a; 就 p1 的值是 a 的地址； *p1 是 a 的值,即 *p1 与 a 等价；对某一个变量进行运算,可以用两种方法来进行 :用变量名；用指针运算符“ *”,取指针变量所指变量的值；【例 2.13】分析程序运行结果；main int a=10,b=8,c,d,*p1,*p2 ；p1=&a;p2=&b ；c=*p1+*p2 ；d=*p1-*p2 ；Printf“a+b=%d,c；Printf“ an”,d； 运行结果： a+b=18 a-b=2 说明： p1 的值是 a 的地址, *p1 是取 p1 所指变量的值,即a 的值,所以 *p1 与 a 等价；同理, *p2 与 b 等价；所以有：c=*p1+*p2 与 c=a+b 等价； c=*p1-*p2 与 c=a-b 等价；3、指针运算（20 分钟）指针运算就是地址运算；（1）指针的算术运算1指针加、减整数的运算细心整理归纳 精选学习资料 设： p 为指针变量, n 为正整数；就表达式p+n,为 p 的当前值后面第n 项数据的地址； 第 4 页,共 8 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -p+n 与 p 之间有多少个单元,与 p 所指向的数据类型有关；如 int 型变量在内存占2 个字节,如 p 为指向 int 型变量, p+, 指针自动向后移动 2 个字节 ,p+2 就向后移动 4 个字节；同理,表达式 p-n 为 p 的当前值前移第 n 项数据的地址,-p,就 p 前移动 2 个字节；因此, p+n 是按数据类型储备单元比例增大,而不是直接加 n；所以有：int a,*p1; p1=&a; char c,*pc;pc=&c; float f,*fp;fp=&f; p1+2; /*p1 向后移动 4 个字节 */ pc+2; /*pc 向后移动 2 个字节 */ pf+2; /*pf 向后移动 8 个字节 */ 同理： p1-3; /*p1 向前移动 6 个字节 */ pc-2; /*pc 向前移动 2 个字节 */ pf-2; /*pf 向前移动 8 个字节 */ 两个指针相加无意义2指针变量自加自减运算仍设 p 为指向 int 型的指针变量；下面由运算符 + 、-作用于指针 p,构成 4 个表达式；*p+ 取 p 的当前值,然后 p=p+1, 即指针向后移动 2 个字节；*p- 取 p 的当前值,然后 p=p-1, 即指针向前移动 2 个字节；*（ +p）指针向后移动 2 个字节,然后取 p 的当前值；*（ -p）指针向前移动 2 个字节,然后取 p 的当前值；指针向前（ -）或向后（ + ）移动的字节数,与定义的指针类型有关；（2）指针的赋值运算可以把一个变量的地址赋值给一个指针变量,或者将一个有确定指向的指针变量的值,赋给另一个相同类型的指针变量；如：int a,b,*p1,*p2; /* 定义 2 个整型变量及2 个指向整型变量的指针变量*/ p1=&a; /* 变量 a 的地址赋给p1 */ p2=p1; /* p1 的值赋给 p2 ,即 p1,p2 同时指向变量a */ 3指针的关系运算指向同类型的两个指针 p1 与 p2,如, p1 值所表示的地址码在 p2 值所表示的地址码之前时,表达式 p1<p2 的值为 1；指针与一般的整型数据的比较无意义；注：“ &”取地址符号不能用于常量或表达式,由于它们没有地址；符号 “ *”的两种用途： 当“ *”显现在变量的定义位置,表示定义指针变量； 当显现在语句行中,是取指针变量所指变量的值, 又称间接拜访运算符；这是初学者简单困惑的地方；4、位运算符（15 分钟）位（ bit）运算使 C 语言具备了部分低级语言的特点和功能；位运算可直接对内存的基本单位 “字节 ”（byte）按二进制进行掌握和操作；位运算符共有 6 个： 1.按位与 （ & ） 2.按位或（|） 3. 按位异或 （） 4.按位求反 （）5.左移（ <<） 6.右移（ >>）,由于位操作是按二进制进行运算,所以运算量一般为无符号整型或字符型；操作数可以是常量、变量或表达式；（1）按位与（ & ）操作规章：参与运算的两个运算量,假如两个相应的位均为1,就该位的结果为1,否就为 0；即：0&0=0 0&1=0 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1&0=0 1&1=1 例如：01000001 & 01000010 （按位与 & ）01000000 （结果）按位与的主要用途为：1清零；要将一个运算量的每个位清零（屏蔽）,例如 a 的值为 1101101,b 的值为11110000,a&b 的结果是 11010000,相当于把 a 的低 4 位屏蔽,高 4 位不变；2取一个数中的某些位；如要把某数的某些二进制位取出来,可以把其它位清零,把需要取出的位作按位与即可；（2）按位或 | 操作规章： 参与运算的两个运算量,其相应的位中只要有一个为1,就该位的结果为1,否就为 0；即：0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1 例如：01000001 | 01000010 （按位或 |）01000011 （结果）按位或常用来对一个数的某些位置为 1；一个数为 a,要将其低字节全置为 1,即低字节为 11111111,可将该数与 255（十六进制为 FF,二进制为 11111111）按位或即可；（3） 按位异或（）操作规章：参与运算的两个运算量,当相应位相同时,其结果在该位为 0,相应位不同时,其结果在该位为 1,即按位相加,但不进位；即：00=0 01=1 10=1 11=0 例如：01000001 01000010 （按位异或）00000011 （结果）按位异或的主要用途为：使指定位翻转；即由 1 变为 0,由 0 变为 1；如：要对 011100110 的低 4 位翻转,将其与00001111 按位异或即可；01100110 00001111 （按位异或）01101001 （结果）可以看到,凡是与 1 异或的都变反了,而与 0 异或的位原封不动；2不使用暂时变量,交换两个值；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -方法为：如有两个数 a=3,二进制 =011和 b=4,二进制 100,通过下面的赋值语句可将 a 和 b 的值互换：a=ab; /* a=011 100=111 */ b=ba; /*b=100 111=011,b=3 */ a=ab; /*a=111 011=100,a=4 */ 3）与 0 相,保留原值；（4）按位求反（）操作规章：运算符是一个单目运算符,用来对一个数的二进制表示按位求反,即将 0变成 1,将 1 变成 0；0 = 1 1 = 0 （5）左移（ <<）操作规章：将一个数的各二进制位全部左移如干位,左移后,右边的这些位用 0 填补,左边移出的位舍弃不用；运算符<< 右边的表达式表示向左移位的位数；例如： a=a<<2；如 a=15,即二进制00001111,左移两位后变为：00111100 后赋值给 a；左移可以扩大原数的倍数；即：将一个数左移 1 位,相当于该数乘以 2；左移 2 位相当于该数乘以 4；如上例中 a=15,就 a=a<<2,此时 a=15× 4=60；但是,这种情形仅指左移时没有 1 被移出去的情形；左移运算要比乘法运算快得多；（6）右移（ >>）操作规章：将一个数的各二进制位全部右移如干位,运算符>> 右边的表达式表示向右移位的位数；右移后,右边移出的位被舍弃,而左边的填补分两种情形：该数为无符号数,就高位补 0；例如： a=a>>2;如 a=15,二进制为00001111,右移 2 位后为 00000011；该数为有符号数,如原先的符号位为 0（最高位为 0,即正数）,就高位补 0,如上例所示；如原先的符号位为 1（即该数为负数） ,高位补 0 或 1,取决于所使用的运算机系统；有的系统补 0,称为规律右移；有的系统补 1,称为算术右移；5、逗号运算符（15 分钟）逗号运算符为 “,” ；逗号表达式是用逗号运算符把两个表达式组合成的一个表达式；其一般形式为：表达式 1,表达式 2说明：1逗号表达式的执行过程是:先求表达式1 的值,再求表达式2 的值,表达式2 的值就是整个逗号表达式的值；例如： a=8,a+10；先对 a=8 进行处理,然后运算a+10,因此上述表达式执行完后,a 的值为 8,而整个表达式的值为 18；2一个逗号表达式可以与另一个表达式构成一个新的逗号表达式；例如：（a=2*8 ,a*5 ）,a+10 构成一个逗号表达式,先运算 a=2*8 的值, a=16,然后再运算 a*5=80 ；（a=2*8 ,a*5 ）的值为 80,最终运算 a+10,此时 a 的值没有变,仍为 16,那么逗号表达式（a=2*8, a*5）,a+10 的值为 a+10 的值,即为 26；3逗号运算符是全部运算符中级别最低的；【例 2.14】分析程序运行结果；main int x,y ；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -x=50 ；y=x=x-5,x/5 /* x 的初值 =50,减 5 后为 45,再被 5 除,所以 y=9 */ printf“y=%d,y; 运行结果： y=9 使用逗号表达式的目的仅仅是为了得到各个表达式的值,如,可用如下逗号表达式语句交换 a 和 b 两个变量中的数值：t=a,a=b,b=t；等价于： t=a；a=b；b=t；留意：逗号表达式常用于 for 语句中,它可以表达多个初值或多个步长增量；逗号运算符不要随便乱用,特殊简单出错；6、总结（5 分钟）争论、摸索题、作业：试验指导书习题参考资料（含参考书、文献等）：叶斌 陈世强 . C 语言程序设计 . 北京：科学出版社授课类型：理论课.争论课试验课练习课其他 第 8 页,共 8 页 教学方式：传统授课.双语争论示教指导其他教学资源：多媒体模型实物挂图音像其他细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -