第3章数据类型、运算符和表达式.ppt

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1、第3章 数据类型、运算符和表达式n n主要内容：主要内容：n n1.1.数据类型数据类型数据类型数据类型n n2.2.常量和变量常量和变量常量和变量常量和变量n n3.3.基本数据类型基本数据类型基本数据类型基本数据类型:整型整型整型整型 、实型、实型、实型、实型 、字符型、字符型、字符型、字符型n n4.4.最常用的运算符和表达式：最常用的运算符和表达式：最常用的运算符和表达式：最常用的运算符和表达式：n n算术运算符和算术表达式、赋值运算符和赋值算术运算符和算术表达式、赋值运算符和赋值算术运算符和算术表达式、赋值运算符和赋值算术运算符和算术表达式、赋值运算符和赋值表达式表达式表达式表达式引

2、 入n n假设某任务中有如下数据需要处理：假设某任务中有如下数据需要处理：10241024、6553665536、123.5123.5、123.456789123.456789e10e10、aa、namenamen n设计算法前，需要先定义数据结构：即如何在计算机设计算法前，需要先定义数据结构：即如何在计算机中表示这些数据？中表示这些数据？n n编程时，函数的说明部分就是对数据结构的描述，可编程时，函数的说明部分就是对数据结构的描述，可执行部分是对算法的具体描述。那么，在执行部分是对算法的具体描述。那么，在C C语言中如语言中如何描述数据结构呢？何描述数据结构呢？数据类型数据类型n n数据结构

3、描述完毕，然后是算法的数据结构描述完毕，然后是算法的C C语言描述了。算语言描述了。算法是对数据处理过程的描述，数据处理过程许多基本法是对数据处理过程的描述，数据处理过程许多基本操作是如何实现的呢？操作是如何实现的呢？运算符运算符 和表达式和表达式3.1 C的基本语法单位的基本语法单位n n1 1、字符集、字符集 character setcharacter setn n2 2、关键字关键字 keywordkeywordn n3 3、标识符标识符 identifieridentifier 标识符命名规则标识符命名规则标识符命名规则标识符命名规则：（1 1）由字母、数字及下划线组成，且不能以字母

4、开头。）由字母、数字及下划线组成，且不能以字母开头。（2 2）不能与关键字同名）不能与关键字同名 （3 3）尽量）尽量“见名知义见名知义”例如：下列标识符，是否合法？为什么？例如：下列标识符，是否合法？为什么？area if score student_no 2day month_3area if score student_no 2day month_3 int int _sum no*3&_sum no*3&aaaa3.2 常量和变量常量和变量n n例例1 1：输入任一半径，计算球的体积。：输入任一半径，计算球的体积。#define PI 3.1415926 /*define PI 3.1

5、415926 /*定义符号常量定义符号常量PI*/PI*/main()main()float r,v;/*float r,v;/*定义变量定义变量 r r、v*/v*/printf printf(n enter r:);(n enter r:);scanf scanf(%f,&r);(%f,&r);v=PI*r*r*r*4/3;/*3 v=PI*r*r*r*4/3;/*3、4 4 是常量是常量*/*/printfprintf(n volume:%f,v);(n volume:%f,v);由例题分析可知：由例题分析可知：由例题分析可知：由例题分析可知：n n常量常量常量常量：在程序的运行过程中其

6、值不能被改变：在程序的运行过程中其值不能被改变：在程序的运行过程中其值不能被改变：在程序的运行过程中其值不能被改变的量。如程序中的的量。如程序中的的量。如程序中的的量。如程序中的3 3，4 4n n符号常量符号常量符号常量符号常量：用一个标识符代表一个有特定含：用一个标识符代表一个有特定含：用一个标识符代表一个有特定含：用一个标识符代表一个有特定含义的常量。如义的常量。如义的常量。如义的常量。如 PIPIn n变量变量变量变量：在程序的运行过程中其值可以被改变：在程序的运行过程中其值可以被改变：在程序的运行过程中其值可以被改变：在程序的运行过程中其值可以被改变的量。如的量。如的量。如的量。如

7、r ,vr ,vn n提示：变量必须先定义，后使用提示：变量必须先定义，后使用提示：变量必须先定义，后使用提示：变量必须先定义，后使用原因有两个：原因有两个：原因有两个：原因有两个：(1)(1)系统根据变量的类型为其分配合适的系统根据变量的类型为其分配合适的系统根据变量的类型为其分配合适的系统根据变量的类型为其分配合适的存储单元。如存储单元。如存储单元。如存储单元。如 系统给系统给系统给系统给 r ,v r ,v 各分配大小各分配大小各分配大小各分配大小为为为为 4 4B B 的单元的单元的单元的单元 (2)(2)编译系统根据变量的类型进行语法检编译系统根据变量的类型进行语法检编译系统根据变量

8、的类型进行语法检编译系统根据变量的类型进行语法检查。如查。如查。如查。如 r%5 r%5 是非法的表达式是非法的表达式是非法的表达式是非法的表达式3.3 基本数据类型：整型、实基本数据类型：整型、实型、字符型型、字符型n主要掌握各种类型的常量表示、变量的定义、所占存储空间的大小、取值范围 一、整型：整型：用于表示整数 所占内存空间：随机器而异，一般微机上一个整型数据占 2B 的内存空间。整型的可用修饰符：short int long int unsigned int/unsigned short /unsigned long n n整型变量的定义（或说明）：整型变量的定义（或说明）：如：如：i

9、nt int a,c,no;a,c,no;long s;long s;unsigned x,y;unsigned x,y;等等n n整型常量：整型常量：decimal:12 -3 0decimal:12 -3 0 octal:024 056 octal:024 056 hexadecimal:0 x3A -0X34 hexadecimal:0 x3A -0X34 long long int int:12L 0L:12L 0L问题：问题：要定义两个变量要定义两个变量x x 和和y y，分别用于存放数据分别用于存放数据1024 1024 和和 65536 65536，如何确定，如何确定x x和和y

10、 y类型？类型？n n分析：首先，要处理的数据为整型；分析：首先，要处理的数据为整型；分析：首先，要处理的数据为整型；分析：首先，要处理的数据为整型；其次，根据数据的大小确定其具体类型：其次，根据数据的大小确定其具体类型：其次，根据数据的大小确定其具体类型：其次，根据数据的大小确定其具体类型：10241024可用可用可用可用int int 型变量保存，型变量保存，型变量保存，型变量保存，6553665536必须用必须用必须用必须用longlong int int 型变量才型变量才型变量才型变量才能保存。能保存。能保存。能保存。n n程序：程序：程序：程序：main()main()int int

11、 x;long y;x;long y;x=1024;y=65536;x=1024;y=65536;printf printf(n x=%d,y=%ld,x,y);(n x=%d,y=%ld,x,y);说明：说明：说明：说明：若若若若x,y x,y 均定义为均定义为均定义为均定义为long long 型，程序运行如何？型，程序运行如何？型，程序运行如何？型，程序运行如何？若若若若x,yx,y均定义为均定义为均定义为均定义为 int int 型，程序运行结果如何？型，程序运行结果如何？型，程序运行结果如何？型，程序运行结果如何？二、实型二、实型 n nFloat:Float:单精度浮点型单精度浮点

12、型n nDoubleDouble:双精度浮点型双精度浮点型n n所占空间大小所占空间大小:在一般微机上，在一般微机上，float float 型数据占型数据占4 4B B，doubledouble型数据占型数据占8 8B B。当然当然doubledouble型数据的表示范围大。型数据的表示范围大。n n实型变量的定义：实型变量的定义：float r,v;float r,v;double z,a,x;double z,a,x;float result;float result;等等n n实型常量：实型常量：实型常量：实型常量：（1 1）小数形式：）小数形式：）小数形式：）小数形式：可由正负号、小

13、数点和数字可由正负号、小数点和数字可由正负号、小数点和数字可由正负号、小数点和数字 组成。组成。组成。组成。如：如：如：如：12.35 -78.09 0.789 .145 12.35 -78.09 0.789 .145 (2)(2)指数形式：指数形式：指数形式：指数形式：用科学计数法表示的实数。用科学计数法表示的实数。用科学计数法表示的实数。用科学计数法表示的实数。如：如：如：如：44 44e 3 0.34e12e 3 0.34e12问题问题问题问题：若程序重要处理的数据为：若程序重要处理的数据为：若程序重要处理的数据为：若程序重要处理的数据为：123.5 123.5 和和和和 123.456

14、789123.456789e10,e10,设该数据分别用变量设该数据分别用变量设该数据分别用变量设该数据分别用变量a a、b b 保存，试保存，试保存，试保存，试问问问问a a、b b的类型如何确定？的类型如何确定？的类型如何确定？的类型如何确定？分析：首先该数据均为实型；分析：首先该数据均为实型；分析：首先该数据均为实型；分析：首先该数据均为实型；其次，根据数据的大小其次，根据数据的大小其次，根据数据的大小其次，根据数据的大小及精度，可确定及精度，可确定及精度，可确定及精度，可确定a a 为为为为floatfloat型即可，型即可，型即可，型即可，b b必须为必须为必须为必须为doubled

15、ouble型。型。型。型。n n程序如下：main()float a;double b;a=123.5;b=123.456789e10;printf(n a=%f,b=%f,a,b);运行结果：a=123.500000,b=1234567890000.000000若改为：float b;运行结果如下：a=123.500000,b=1234567954432.000000三、字符型三、字符型 charn nSize:Size:占占占占1 1B B，只能保存一个字符。其取值范围为：只能保存一个字符。其取值范围为：只能保存一个字符。其取值范围为：只能保存一个字符。其取值范围为：02550255n n

16、字符常量：字符常量：字符常量：字符常量：普通字符：普通字符：普通字符：普通字符：用单引号括起来的一个字符，如用单引号括起来的一个字符，如用单引号括起来的一个字符，如用单引号括起来的一个字符，如 a f a f *#2 *#2 转义字符转义字符转义字符转义字符：用单引号括起来的、以：用单引号括起来的、以：用单引号括起来的、以：用单引号括起来的、以开头的字符序列，如开头的字符序列，如开头的字符序列，如开头的字符序列，如 n t 100 x10 n t 100 x10 字符常量的值是该字符的字符常量的值是该字符的字符常量的值是该字符的字符常量的值是该字符的ASCIIASCII码值（即该字符在你的机码

17、值（即该字符在你的机码值（即该字符在你的机码值（即该字符在你的机器中所用的字符集中的编码）器中所用的字符集中的编码）器中所用的字符集中的编码）器中所用的字符集中的编码）如字符如字符如字符如字符 0 0 的值是整数的值是整数的值是整数的值是整数 48 48n n字符串：字符串：字符串：字符串：用双引号括起来的字符序列，如用双引号括起来的字符序列，如用双引号括起来的字符序列，如用双引号括起来的字符序列，如 a$#%123n a$#%123n (空串）空串）空串）空串）注：字符串存储时，系统自动在字符串的末尾加上字符串注：字符串存储时，系统自动在字符串的末尾加上字符串注：字符串存储时，系统自动在字符

18、串的末尾加上字符串注：字符串存储时，系统自动在字符串的末尾加上字符串结束标记结束标记结束标记结束标记 0 0 n n比较字符常量比较字符常量 a a与字符串常量与字符串常量 a:a:a a a 0n n字符变量的定义及使用：字符变量的定义及使用：char ch1,ch2;char ch1,ch2;/*/*定义两个字符变量定义两个字符变量ch1,ch2*/ch1,ch2*/unsigned char unsigned char ss ss;/*;/*定义一个无符号字符变量定义一个无符号字符变量ssss*/*/9797 0例例例例3.5 3.5 定义两个变量定义两个变量定义两个变量定义两个变量c

19、c、d,d,用于保存字符用于保存字符用于保存字符用于保存字符 a a 、bb，然后按然后按然后按然后按字符和数值两种形式输出变量字符和数值两种形式输出变量字符和数值两种形式输出变量字符和数值两种形式输出变量c c、d d的值。的值。的值。的值。main()main()char c,d;char c,d;c=a;d=b;c=a;d=b;printf printf(n%c%c,c,d);(n%c%c,c,d);printf printf(n%d%d,c,d);(n%d%d,c,d);RusultRusult:a b a b 97 98 97 98若将第三行改为：若将第三行改为：若将第三行改为：若将

20、第三行改为：c=97;d=98;c=97;d=98;结果如何？结论：结果如何？结论：结果如何？结论：结果如何？结论：在字符的在字符的在字符的在字符的ASCIIASCII码（码（码（码（02550255）内字符与整数可通用。）内字符与整数可通用。）内字符与整数可通用。）内字符与整数可通用。3.4 变量的初始化变量的初始化 （自学）（自学）n n如如 int int r=6;r=6;等价于等价于 intint r;r=6;r;r=6;n n应用：应用：编程时，当定义变量时就已知该变量的值，则可以编程时，当定义变量时就已知该变量的值，则可以使用初始化的方式给变量赋值。使用初始化的方式给变量赋值。n

21、n注意：注意：int int i=j=k=0;i=j=k=0;是错误的。正确的应为：是错误的。正确的应为：int int i=0,j=0,k=0;i=0,j=0,k=0;3.5 运算符和表达式运算符和表达式n n运算符运算符运算符运算符:规定了对数据的基本操作。规定了对数据的基本操作。规定了对数据的基本操作。规定了对数据的基本操作。n n主要掌握：各运算符的功能、优先级和结合方主要掌握：各运算符的功能、优先级和结合方主要掌握：各运算符的功能、优先级和结合方主要掌握：各运算符的功能、优先级和结合方向。向。向。向。n n本章只介绍最常用的运算符：本章只介绍最常用的运算符：本章只介绍最常用的运算符：

22、本章只介绍最常用的运算符：算术运算符、赋值运算符算术运算符、赋值运算符算术运算符、赋值运算符算术运算符、赋值运算符 及其表达式及其表达式及其表达式及其表达式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n n1.1.基本算术运算符和表达式基本算术运算符和表达式:+*/%*/%如：如：10%3 4/2 6+8 7/5 78-9 10%3 4/2 6+8 7/5 78-9 特点：双目运算符，即要求有两个操作数。特点：双目运算符，即要求有两个操作数。%运算符要求两个操作数必须是整型数。运算符要求两个操作数必须是整型数。运算符要求两个操作数必须是整型数。运算符要求两个操作数必须是整型数。如如

23、如如 8.4%4 8.4%4 是错误的。是错误的。是错误的。是错误的。其他的算术运算都是通过调用数学函数实现的，其对应其他的算术运算都是通过调用数学函数实现的，其对应其他的算术运算都是通过调用数学函数实现的，其对应其他的算术运算都是通过调用数学函数实现的，其对应的头文件是：的头文件是：的头文件是：的头文件是：math.hmath.h 如如如如 powpow(x,y)(x,y)表示表示表示表示 x xy y2.2.自增、自减运算符自增、自减运算符:+-:+-功能：使变量自增功能：使变量自增1 1、自减、自减1 1 例如：计算例如：计算110110的和。的和。main()main()int int

24、 n=0,j;n=0,j;for(j=1;j=10;for(j=1;j=10;j+j+)n=n+j;n=n+j;printf printf(n sum:%d,n);(n sum:%d,n);n n说明：说明：说明：说明：j+j+等价于等价于等价于等价于 j=j+1j=j+1n n同理，同理，同理，同理，k-k-等价于等价于等价于等价于 k=k-1k=k-1n n自加、自减运算符的自加、自减运算符的前缀和后缀前缀和后缀前缀和后缀前缀和后缀用法的区别：用法的区别：例如：例如：main()main()int int i=6,j=6,k=6,h=6,m,n,x,y;i=6,j=6,k=6,h=6,m,

25、n,x,y;m=i+;n=+j;x=k-;y=-h;m=i+;n=+j;x=k-;y=-h;printf printf(n i=%d,m=%d,j=%d,n=%d,i,m,j,n);(n i=%d,m=%d,j=%d,n=%d,i,m,j,n);printf printf(n k=%d,x=%d,h=%d,y=%d,k,x,h,y);(n k=%d,x=%d,h=%d,y=%d,k,x,h,y);运行结果：运行结果：i=7,m=6,j=7,n=7i=7,m=6,j=7,n=7 k=5,x=6,h=5,y=5 k=5,x=6,h=5,y=5n n结论结论：前缀前缀前缀前缀:n=+j;n=+j;等

26、价于等价于等价于等价于 j=j+1;n=j;j=j+1;n=j;（j j先加先加先加先加1 1，后参与表达式的运算），后参与表达式的运算），后参与表达式的运算），后参与表达式的运算）后缀后缀后缀后缀:m=i+;m=i+;等价于等价于等价于等价于 m=i;i=i+1;m=i;i=i+1;（i i 先参与表达式的运算，然后加先参与表达式的运算，然后加先参与表达式的运算，然后加先参与表达式的运算，然后加1 1）n n3 3、算术表达式的计算算术表达式的计算算术表达式的计算算术表达式的计算：当一个表达式中：当一个表达式中：当一个表达式中：当一个表达式中包含多个算术运算符时，如何计算呢？包含多个算术运算

27、符时，如何计算呢？包含多个算术运算符时，如何计算呢？包含多个算术运算符时，如何计算呢？n n表达式的计算方法表达式的计算方法表达式的计算方法表达式的计算方法：按优先级由高到低进：按优先级由高到低进：按优先级由高到低进：按优先级由高到低进行，相同优先级的运算符按结合方向计算。行，相同优先级的运算符按结合方向计算。行，相同优先级的运算符按结合方向计算。行，相同优先级的运算符按结合方向计算。例如例如例如例如 计算：计算：计算：计算：4+5*8/10 12%5/2 4+5*8/10 12%5/2优先级优先级优先级优先级 :先先先先+-+-负号负号负号负号 ，后，后，后，后 */%*/%，然后然后然后然

28、后 +-+-结合性：结合性：结合性：结合性：+-(+-(负号负号负号负号)自右向左；其他的，自右向左；其他的，自右向左；其他的，自右向左；其他的，自左向右自左向右自左向右自左向右 算术表达式的书写n n要求自学要求自学n n注意：表达式中的符号均写在同一行中，不能注意：表达式中的符号均写在同一行中，不能有上标或下标。有上标或下标。n n合理运用括号，保证原数学表达式的运算顺序。合理运用括号，保证原数学表达式的运算顺序。3.5.2 类型转换类型转换n n1.1.当参加运算的两个操作数类型不同时，先将当参加运算的两个操作数类型不同时，先将“低低”类型的数据转换为类型的数据转换为“高高”类型，再计算

29、。类型，再计算。隐式转隐式转换（系统自动进行的转换）换（系统自动进行的转换）n n类型高低：参见类型高低：参见 p38p38例如：计算表达式例如：计算表达式 2.5*4+12-1.5 2.5*4+12-1.5 n n2.2.：当需要将某数据转换成指定类型时使用：当需要将某数据转换成指定类型时使用强制强制类型转换类型转换。例如，函数例如，函数 sqrtsqrt的原型：的原型：doubledouble sqrt sqrt(double)(double)如果要计算整数如果要计算整数 n n 的平方根，应写为：的平方根，应写为：root=root=sqrt sqrt(double)n(double)n

30、););n n例例3.8 3.8 含有牵制类型转换的表达式的计算。含有牵制类型转换的表达式的计算。n n main()main()int int a=2,b=3;a=2,b=3;float x=3.5,y=2.5,z;float x=3.5,y=2.5,z;z=(float)(a+b)/2+(z=(float)(a+b)/2+(intint)x%()x%(intint)y;)y;printf printf(n%f,z);(n%f,z);运行结果：运行结果：3.500000 3.5000003.5.3 赋值运算符和表达式赋值运算符和表达式n n赋值赋值:给变量提供数据的一种方法。给变量提供数据的

31、一种方法。1.1.赋值表达式赋值表达式:变量变量变量变量 =表达式表达式表达式表达式n n作用：先计算作用：先计算作用：先计算作用：先计算“=”“=”右边表达式的值，然后将其送给右边表达式的值，然后将其送给右边表达式的值，然后将其送给右边表达式的值，然后将其送给“=”“=”左边的变量。左边的变量。左边的变量。左边的变量。n n如如如如 area=r*r*3.14 area=r*r*3.14 s=0 s=0 n=n+2 n=n+2 n n优先级优先级优先级优先级:比算术运算符低，仅高于逗号运算符。比算术运算符低，仅高于逗号运算符。比算术运算符低，仅高于逗号运算符。比算术运算符低，仅高于逗号运算符

32、。n n结合性：结合性：结合性：结合性：自右向左自右向左自右向左自右向左若定义：若定义：若定义：若定义：intint a=2;a=2;则表达式则表达式则表达式则表达式 b=c=a+4 b=c=a+4 的计算过成为：的计算过成为：的计算过成为：的计算过成为：先计算：先计算：先计算：先计算：c=a+4 c=a+4 得该表达式的值为得该表达式的值为得该表达式的值为得该表达式的值为 6 6；然后计算：；然后计算：；然后计算：；然后计算：b=6 b=6 得该赋值表达式的值为得该赋值表达式的值为得该赋值表达式的值为得该赋值表达式的值为 6 6。2.2.复合赋值表达式：复合赋值表达式：变量变量变量变量 op

33、=op=表达式表达式表达式表达式 等价于：等价于：变量变量=变量变量 opop（表达式）表达式）例如例如 :k+=2 k+=2 等价于等价于 k=k+2k=k+2 x*=3+6 x*=3+6 等价于等价于 x=x*x=x*(3+6)(3+6)3.3.赋值运算中的类型转换赋值运算中的类型转换赋值运算中的类型转换赋值运算中的类型转换：当赋值号当赋值号“=”“=”右边表达式的值与右边表达式的值与“=”“=”左边的变左边的变量的类型不同时，先将量的类型不同时，先将“=”“=”右边表达式的值转右边表达式的值转换成换成“=”“=”左边变量的值，然后再赋值。左边变量的值，然后再赋值。such as:such

34、 as:int int n=4;float s;n=4;float s;s=n*5;s=n*5;result:float result:float 3.5.4 逗号运算符逗号运算符n n如如:for(for(j=0,s=0,p=1j=0,s=0,p=1;j10;j+);j10;j+)s+=j;p*=j;s+=j;p*=j;n n逗号表达式的计算：自左向右依次计算各表达逗号表达式的计算：自左向右依次计算各表达式式n n逗号表达式的值：最右边一个表达式的值逗号表达式的值：最右边一个表达式的值 （要求自学）（要求自学）作作 业业上机练习：上机练习：1 1 习题习题1 1、3 3、5 5、6 6、7 7预习：第四章预习：第四章 顺序结构程序结构顺序结构程序结构要求明确：要求明确：GetcharGetchar()()putchar putchar()()scanf scanf()()printf printf()()的使用的使用