第3章 数据类型和表达式.ppt

第第3章章 数据类型和表达式数据类型和表达式程序就是对数据的处理程序就是对数据的处理3.1 C语言的基本数据类型语言的基本数据类型数据类型数据类型构造类型构造类型指针类型指针类型空类型空类型 voidvoid数组类型数组类型结构体类型结构体类型 structstructstructstruct共用体类型共用体类型 unionunionunionunion基本类型基本类型字符类型字符类型字符类型字符类型 char char char char 数值类型数值类型数值类型数值类型整型类型整型类型整型类型整型类型 intintintint及其它及其它及其它及其它实型类型实型类型实型类型实型类型 floatfloat，doubledouble及其它及其它及其它及其它C语言语言的数据类型有的数据类型有枚举类型枚举类型 关于基本数据类型关于基本数据类型1.数据类型确定了允许对其进行的数据类型确定了允许对其进行的操作。操作。2.不同类型数据在内存中占不同的不同类型数据在内存中占不同的存储空间存储空间，且采取不同的，且采取不同的存储存储形式。形式。3.不同类型数据对应不同的不同类型数据对应不同的取值范围。取值范围。基本类型基本类型基本类型基本类型字符型字符型字符型字符型:char char 实型实型实型实型:float,double,long doublefloat,double,long double整型整型整型整型:intint,short,long,unsigned,unsigned,short,long,unsigned,unsigned short,unsigned longshort,unsigned long3.1.1 常量、变量的表示方法常量、变量的表示方法l按照数据在程序中的取值：值保持不变按照数据在程序中的取值：值保持不变-常量，值随常量，值随程序运行变化程序运行变化-变量变量1、常量、常量在程序运行中，其值保持不变。在程序运行中，其值保持不变。直接常量（字面常量）：直接常量（字面常量）：100，125，-1003.14，0.125a,b符号常量：符号常量：#define PI 3.14159用指定的标识符表用指定的标识符表示某个常量示某个常量#define 预处理命令预处理命令宏定义命令：把标识符定义为其后内容的替换宏定义命令：把标识符定义为其后内容的替换例：常量与符号常量例：常量与符号常量#include#define PI 3.14159void main()printf(圆的半径圆的半径为为%d ,3 );printf(“圆的圆的周长周长为为%f ,PI*2*3);printf(“圆的圆的面积面积为为%f ,PI*3*3);思考：用符号常量的好处？思考：用符号常量的好处？圆的半径为圆的半径为3圆的周长为圆的周长为18.849540圆的面积为圆的面积为28.2743102、变量、变量l在程序运行中，值可以变化在程序运行中，值可以变化l必须先定义（声明），再使用必须先定义（声明），再使用l定义变量要指出类型和变量名定义变量要指出类型和变量名l变量定义放于函数开头，可执行语句之前变量定义放于函数开头，可执行语句之前变量定义会在内存分配相应存储空间变量定义会在内存分配相应存储空间变量定义会在内存分配相应存储空间变量定义会在内存分配相应存储空间uu变量名：变量在内存中的位置变量名：变量在内存中的位置变量名：变量在内存中的位置变量名：变量在内存中的位置uu类型：变量在内存中占据存储单元大小类型：变量在内存中占据存储单元大小类型：变量在内存中占据存储单元大小类型：变量在内存中占据存储单元大小int a，b;类型类型 变量名表变量名表memorya8256256 3 3变量命名：合法的标识符（字母和下划线开头，字母、下划变量命名：合法的标识符（字母和下划线开头，字母、下划线、数字组成）线、数字组成）不能用保留字不能用保留字区分大小写区分大小写变量名应有意义变量名应有意义l变量的使用：赋值、引用。变量的使用：赋值、引用。方式：通过变量名来存、取变量。方式：通过变量名来存、取变量。memorya8256256 3 3int a=3;a=256;int b;b=a;#include#define PI 3.14159void main()int r=2;float g,a;g=2*PI*r;a=PI*r*r;printf(半径半径%d的圆的圆,其周长为其周长为%f,其面积为其面积为%f,r,g,a);10进制：进制：10，-23，89。8进制：进制：017-(17)8，相当于，相当于10进进制数的制数的15；-011相当于相当于10进制数进制数9；019是错误的整数常量，是错误的整数常量，因为因为9不能作为不能作为8进制数进制数的数位值。的数位值。16进制：进制：0 x18实际上是实际上是(18)16，相当于相当于10进制数的进制数的24。3.2 整型数据整型数据3.2.1 整型常量整型常量lC C语语言言中中提提供供了了3 3种种表表示示整整数数常常量量的方法：的方法：l1010进制整数进制整数l8 8进进制制整整数数:以以数数字字0 0开开头头的的数数是是8 8进制数。进制数。l1616进进制制整整数数:以以0 0 x x或或0 0X X开开头头的的数是数是1616进制数。进制数。l有有了了上上面面3 3种种整整数数表表示示方方法法，我我们可以这样定义整数的符号常量：们可以这样定义整数的符号常量：#definedefineNUM130NUM130#define#defineNUM2026NUM2026#define#defineNUM30 x1aNUM30 x1a常量常量NUM1的值是的值是30，常量常量NUM2的值是的值是22，常量常量NUM3的值是的值是263.2.2 整型变量整型变量定义格式：定义格式：类型标识符类型标识符变量名列表变量名列表；分号结尾分号结尾例如：例如：intinta;a;如果想一次定义多个整型变量，可以这样：如果想一次定义多个整型变量，可以这样：intinta,b,c;a,b,c;变量间用逗号分隔变量间用逗号分隔上面一行定义等价于下面上面一行定义等价于下面3 3行，但形式却简洁一些：行，但形式却简洁一些：intinta;a;intintb;b;intintc;c;3.2.3 整型数据的分类和存储整型数据的分类和存储1、分类、分类整型变量的基本类型符是整型变量的基本类型符是intint。在在intint前面增加两类修饰符：前面增加两类修饰符：lsignedsigned和和unsignedunsigned（控制整型变量是否有符号）控制整型变量是否有符号）lshortshort和和longlong（控制整型变量的值域范围）控制整型变量的值域范围）这样就形成了这样就形成了6 6类整型变量：类整型变量：类型说明符类型说明符类型说明符类型说明符 长度长度长度长度 数的范围数的范围数的范围数的范围基本型基本型基本型基本型 intintintint 2 2 2 2字节字节字节字节 -32768-32768-32768-3276832767327673276732767短整型短整型短整型短整型 short short short short intintintint 2 2 2 2字节字节字节字节 -2-2-2-2151515152 2 2 215151515-1-1-1-1 长整型长整型长整型长整型 long long long long int int int int 4 4 4 4字节字节字节字节 -2-2-2-2313131312 2 2 231313131-1-1-1-1无符号整型无符号整型无符号整型无符号整型 unsigned unsigned unsigned unsigned int int int int 2 2 2 2字节字节字节字节 0 0 0 065535655356553565535无符号短整型无符号短整型无符号短整型无符号短整型 unsigned short unsigned short unsigned short unsigned short int int int int 2 2 2 2字节字节字节字节 0 0 0 065535655356553565535无符号长整型无符号长整型无符号长整型无符号长整型 unsigned long unsigned long unsigned long unsigned long int int int int 4 4 4 4字节字节字节字节 0 0 0 0（2 2 2 232323232-1-1-1-1）2、存储、存储void main()int i=11;short j=11;long k=11;unsigned int ui=11;unsigned short uj=11;unsigned long uk=11;int m=-11;0000000000001011000000000000101100000000000000000000000000001011000000000000101100000000000010110000000000000000000000000000101111111111111101001111111111110101整数在内存用二进制补码表示（有符号数）整数在内存用二进制补码表示（有符号数）计算机中规定对于有符号数，最高位充当符号位（计算机中规定对于有符号数，最高位充当符号位（0为正，为正，1为负），为负），其他位用来存放数据。其他位用来存放数据。一个整数的绝对值的一个整数的绝对值的2进制表示称为这个数的原码。进制表示称为这个数的原码。一个正整数和零的补码就是原码本身。一个正整数和零的补码就是原码本身。但一个负数的补码是它的原码取反加但一个负数的补码是它的原码取反加1的结果。的结果。void main()int x,y;x=32767;y=x+1;printf(“%d，%d”,x，y);3、sizeof运算符运算符测定数据类型所占存储空间（字节数）测定数据类型所占存储空间（字节数）sizeof （类型标识符）类型标识符）sizeof （变量名）变量名）4、整型数据的溢出、整型数据的溢出0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-327683.3 实型数据实型数据3.3.1 实型常量实型常量l两种表示方式两种表示方式l1010进进制制小小数数形形式式：数数字字和和小小数数点点组组成成。l指指数数形形式式：小小数数部部分分，e e，指指数数部部分分组组成成3.3.2 实型变量实型变量l变变量量定定义义格格式式与与书书写写规规则同整数则同整数float a,b;如：如：1.21.2、33.2433.24、0.00.0若整数部分为若整数部分为0 0可以省去，只保可以省去，只保留小数点和小数部分，但绝对不留小数点和小数部分，但绝对不能没有小数点。能没有小数点。如：如：.24.24、.2.2等等。等等。如：如：123.4123.4e2e2注意，注意，e e或或E E前面必须有数字，后前面必须有数字，后面必须是整数！面必须是整数！错误形式：错误形式：e3e3、.e5.e5、12e3.512e3.53.3.3 实型数据的分类和存储实型数据的分类和存储1、分类、分类l单精度单精度float4float4字节字节l双精度双精度double8double8字节字节 l长长双双精精度度longlongdoubledouble 1616字节字节 float f=2.14;double x,y;long double a;2、存储、存储但实数在内存是按照指数形式存放的。但实数在内存是按照指数形式存放的。符号位符号位小数部分小数部分指数部分指数部分1位位 决定有效数字决定有效数字 决定取值范围决定取值范围 类型类型 长度长度 数的范围数的范围 有效数字有效数字单精度单精度 float float 4 4 1010-37-37 101038 38 6-7 6-7位位双精度双精度 doubledouble 8 8 1010-307-307 1010308308 15-16 15-16位位长双精度长双精度 long double 16 10long double 16 10-4931-4931-10-1049324932 18-19 18-193.4 字符型数据字符型数据3.4.1 字符常量字符常量lASCII字符集字符集l表示方法：表示方法：l可显示字符：通常就用单引号引起来表可显示字符：通常就用单引号引起来表示示 l不可显示字符：不可显示字符：转义序列转义序列表示法：表示法：+指指定字符定字符l也可以用一般也可以用一般转义序列转义序列表示所有字符：表示所有字符：000 000000 000表示表示1-31-3个八进制数个八进制数或或 x00 00 x00 00表示表示1-1-多个十六进制数多个十六进制数a/a/字符字符a a/字符字符 4/4/字符字符4 4 /空格字符空格字符n/n/换行符换行符r/r/回车符回车符07/07/响铃符响铃符62/2 62/2 x61x61/a a3.4.2 字符变量字符变量类型：类型：char char a=c;3.4.3 类型与存储类型与存储1、类型与长度、类型与长度char 1字节字节2、内存表示、内存表示内存放字符的内存放字符的ASCII码码故：字符常量、变量可以其故：字符常量、变量可以其ASCII码值参与运算码值参与运算void main()char a=A;printf(“%c”,a);3.4.4 字符串常量及内存表示字符串常量及内存表示字符串没有对应的类型，其实际是字符数组字符串没有对应的类型，其实际是字符数组l表示方法：表示方法：l用双引号括起的字符序列（用双引号括起的字符序列（0个或多个字符）个或多个字符）。l其中不可显示字符由相应转义序列表示其中不可显示字符由相应转义序列表示l组成：除显式给出的字符外，还包括字符结尾处标识字符串结束组成：除显式给出的字符外，还包括字符结尾处标识字符串结束的符号的符号0字符串字符串“abc”在内存中的存放形式在内存中的存放形式字符串常量字符串常量a/占两个字节，占两个字节，存放存放a和和 0，值为值为0 x6100字符型常量字符型常量a/占一个字节，占一个字节，存放存放a，值为值为0 x61abc03.5 运算符和表达式运算符和表达式l表达式表达式l表达式由表达式由运算符、运算对象运算符、运算对象（也称操作数）、（也称操作数）、括号括号组成。组成。l执行表达式的运算，所得结果值便是执行表达式的运算，所得结果值便是表达式的值表达式的值。l表达式定义表达式定义1.一个常量或变量是最简单的表达式，其值是常量或变量的值。一个常量或变量是最简单的表达式，其值是常量或变量的值。2.表达式的值可以用来继续参与运算，以形成更复杂的表达式。表达式的值可以用来继续参与运算，以形成更复杂的表达式。3.包含在括号中的表达式仍是一个表达式，其类型与值与未加括号包含在括号中的表达式仍是一个表达式，其类型与值与未加括号一致。一致。l运算符运算符l一元运算符、二元运算符、三元运算符一元运算符、二元运算符、三元运算符l运算符具有优先级和结合性（决定了表达式运算的优先关系）运算符具有优先级和结合性（决定了表达式运算的优先关系）l优先级优先级：指不同运算符在运算中的优先关系指不同运算符在运算中的优先关系l结合性结合性：决定同优先级的运算符对操作数的运算次序决定同优先级的运算符对操作数的运算次序3.5.1 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式1、算术运算符、算术运算符lC语言的算术运算符语言的算术运算符l单目：单目：-，+l双目双目:+，-，*，/，%l操作数：操作数：l注意：注意：l两个整数相除两个整数相除的结果是整数。如果商含小数部分将被截掉。的结果是整数。如果商含小数部分将被截掉。l(%)求余数求余数，不能用于实型。，不能用于实型。l浮点数运算会产生精度问题浮点数运算会产生精度问题（受底层数据类型的固有精度影（受底层数据类型的固有精度影响，产生浮点舍入）响，产生浮点舍入）l字符类型数据可以参与算术运算，以它的字符类型数据可以参与算术运算，以它的ASCII码码2、算术表达式、算术表达式l由常量、变量、由常量、变量、函数函数和算术运算符组合起来的和算术运算符组合起来的式子式子l表达式的值表达式的值算术运算符的优先级与数学中相同算术运算符的优先级与数学中相同3.5.2 关系、逻辑运算符与条件运算符关系、逻辑运算符与条件运算符1、关系运算符、关系运算符（1）关系运算符）关系运算符l对两个操作数比较对两个操作数比较=,=,!=l结果：逻辑值（真、假）结果：逻辑值（真、假）（C语言没有逻辑值数据类型，用语言没有逻辑值数据类型，用0表示假，表示假，1（非（非0）表示真）表示真）（2）关系表达式）关系表达式表达式表达式 关系运算符关系运算符 表达式表达式#include void main()int x;int y;scanf(%d,&x);y=x0;printf(%d,%d,x,y);=，！，！=的优先级低于其余四个的优先级低于其余四个关系运算的优先级高于赋值，低于算术关系运算的优先级高于赋值，低于算术2、逻辑运算符、逻辑运算符（1）逻辑运算符）逻辑运算符对真假值进行逻辑操作对真假值进行逻辑操作结果为真、假结果为真、假！&|（2）逻辑表达式）逻辑表达式表达式表达式 逻辑运算符逻辑运算符 表达式表达式逻辑运算符逻辑运算符&|真真 真真 真真 真真真真 假假 假假 真真假假 假假 假假 假假逻辑表达式求值（逻辑表达式求值（&，|）C语言规定，只对能够确定整个表达式值的最少书目的子表达式计算，语言规定，只对能够确定整个表达式值的最少书目的子表达式计算，如果计算出来的某个表达式值后就可以确定整个表达式的值，后面的子如果计算出来的某个表达式值后就可以确定整个表达式的值，后面的子表达式就不再计算。表达式就不再计算。逻辑运算符的优先级低于关系，高于赋值逻辑运算符的优先级低于关系，高于赋值3、条件运算符、条件运算符（1）条件运算符）条件运算符进行条件运算进行条件运算？：？：（2）条件表达式）条件表达式表达式表达式1？表达式？表达式2：表达式：表达式3表达式表达式1为真假值（关系、逻辑表达式）为真假值（关系、逻辑表达式）表达式表达式2、3为同类型值为同类型值运算符结果：运算符结果：若表达式若表达式1为真，结果为真，结果 为表达式为表达式1的值，的值，若表达式若表达式1为假，结果为表达式为假，结果为表达式2的值的值 void main()int a,b,max;a=3;b=6;max=ab?a:b;条件运算符优先级高于赋值，低于其他条件运算符优先级高于赋值，低于其他3.5.3 自增、自减运算符自增、自减运算符l单目运算符：单目运算符：+、-l作用：变量加作用：变量加1、减、减1操作操作int i=5；i=i+1；i+;i=i-1;i-;l只能用于变量，不能用于表达式、常量只能用于变量，不能用于表达式、常量l两种应用形式两种应用形式l前缀前缀 +i ：i先加先加1，在使用，在使用il后缀后缀 i+：先使用先使用i，i再加再加1l若作为单独的表达式，前缀后缀形式没若作为单独的表达式，前缀后缀形式没有区别，但若作为其他表达式（语句）有区别，但若作为其他表达式（语句）的一部分则注意区别。的一部分则注意区别。i+；/*i=i+1 */+i;/*i=i+1 */void main()int a,b,i;i=5;a=i+;b=+i;单目运算符优先单目运算符优先级高于双目级高于双目3.5.4 位运算符位运算符针对二进制位的运算针对二进制位的运算，,&，,|操作数：整型、字符型操作数：整型、字符型 补充：赋值运算符补充：赋值运算符1、赋值运算符、赋值运算符l=l复合赋值运算符：复合赋值运算符：+=，-=，*=，/=,%=（位运（位运算符）算符）2、赋值表达式、赋值表达式变量变量=表达式（将表达式的值赋值给变量）表达式（将表达式的值赋值给变量）变量变量+=表达式表达式 变量变量=变量变量+（表达式）（表达式）结果值：变量的值结果值：变量的值赋值运算符的优先级基本上最低（仅高于逗号运算符）赋值运算符的优先级基本上最低（仅高于逗号运算符）3.5.5 运算符符的优先级与结合性运算符符的优先级与结合性l运算符具有优先级和结合性（决定了表达式运算运算符具有优先级和结合性（决定了表达式运算的优先关系）的优先关系）l优先级优先级：指不同运算符在运算中的优先关系指不同运算符在运算中的优先关系l结合性结合性：决定同优先级的运算符对操作数的运算次决定同优先级的运算符对操作数的运算次序序见表见表3-4（p32）3.5.6 不同数据类型的转换不同数据类型的转换运算符的两个操作数一般类型应相同运算符的两个操作数一般类型应相同若不同？转换为相同类型若不同？转换为相同类型1、自动转换、自动转换l参与运算的不同类型操作数应转换为同参与运算的不同类型操作数应转换为同一类型一类型l准换顺序：按长度增加方向进行准换顺序：按长度增加方向进行l小于小于int的类型先转换为的类型先转换为int在参与运算，在参与运算，float先转换为先转换为double类型类型l赋值号右边类型转换为左边类型赋值号右边类型转换为左边类型2、强制类型转换、强制类型转换（类型标识符）表达式（类型标识符）表达式double floatlong unsigned int char,shortint i,j;float f;double d;long e;j=10+a+i*f-d/eint i=5，j=3;double k；k=5/3;k=(double)5/3补充：简单的输入输出补充：简单的输入输出输出输出：printf函数函数形式：形式：printf（格式字符串，输出项表）格式字符串，输出项表）格式化字符串中包含两种内容格式化字符串中包含两种内容l普通字符：直接输出普通字符：直接输出l格式指示符：不直接输出格式指示符：不直接输出（在其位置上显示参数值）（在其位置上显示参数值）l以以%开头，如开头，如%d，%f直接输出字符串直接输出字符串printfprintf(“hellohello”););printfprintf(“hellohellonworldnworld!”););输出整型值输出整型值intint i=5;i=5;printfprintf(“%d%d”,i);,i);格式指示符格式指示符 类型类型 输出形式输出形式%d d，%i%i：（intint）有符号有符号1010进制表示进制表示%u u：（intint）无符号无符号1010进制表示进制表示%x x：（intint）无符号无符号1616进制进制表示表示%o o：（intint）无符号无符号8 8进制进制表示表示加加h表示表示 short加加l 表示表示 long输出实型值输出实型值double d=2.222;double d=2.222;printfprintf(“%f%f”,d);,d);格式指示符格式指示符%f f：1010进制小数（小数点后默认进制小数（小数点后默认6 6位）位）%e e：指数形式小数（小数点后默认指数形式小数（小数点后默认6 6位）位）输出单个字符输出单个字符char c=char c=A A;printfprintf(“%c%c”,c);,c);在字符串中嵌入输出项的值在字符串中嵌入输出项的值void main()void main()intint i=2;i=2;double d;double d;d=3.14*2*2;d=3.14*2*2;printfprintf(“半径为半径为%d d的圆，面积为的圆，面积为%fnfn”,i,d);,i,d);float,double类型都类型都可以用可以用%f或或%e输出输出输入输入：scanf函数函数形式：形式：scanf(格式字符串，输入项地址表）格式字符串，输入项地址表）输入整数输入整数格式标识，类型，格式标识，类型，输入形式输入形式%d：（int）有符号十进制形式有符号十进制形式%i：（int）有符号整数（输入数值可带前缀）有符号整数（输入数值可带前缀）%u：（：（unsigned int）无符号十进制形式无符号十进制形式%o：（int）八进制形式（输入数值可不带前缀八进制形式（输入数值可不带前缀0）%x：（int）十六进制形式（输入数值可不带前缀十六进制形式（输入数值可不带前缀0 x）int a;scanf(“%d”,&a);输入实数输入实数格式标识：格式标识：(%e,%f）float型，加前缀型，加前缀l为为double型，加型，加L为为long double型型double d；scanf(“%lf”,&d);加前缀加前缀h为为short类型，类型，加前缀加前缀l为为long类型类型输入字符输入字符格式标识：格式标识：%cchar c;scanf(“%c”,&c);连续输入多个数连续输入多个数int a;double d;scanf(“%d%lf”,&a,&d);读入数据时忽略空格，制表符，换行符，但读字符时除外。读入数据时忽略空格，制表符，换行符，但读字符时除外。