C程序设计(第四版)第2章数据类型及其运算.ppt

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1、第二章 数据类型及其运算基本符号 基本数据类型 常量与变量运算符和表达式 数据类型转换 2.1 基本符号2.1.1 2.1.1 字符集字符集C语言中可以使用的合法字符有：1、字母和数字 小写字母：a，b，c，z 大写字母：A，B，C，Z 数字：0，1，2，9 2、特殊字符+=-_()*#&%$!|.,;:”/?3、空白字符 包括空格、换行符和制表符2.1 基本符号2.1.2 2.1.2 标识符标识符标识符：在程序设计中，常用具有一定意义的名字来标识程序中的变量、函数、数组以及由用户自己定义的数据类型等，以方便在程序设计中按名字来访问这些对象，这些对象的名字被称为标识符。2.1 基本符号C语言中

2、标识符的命名规则：C语言规定，标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须是字母或者下划线；C语言中标识符的长度没有统一规定，随系统而不同，ANSI C规定标识符长度不得大于32个字符，而PC机中通常是前8个字符有效；用户选用的标志符不能是C语言的关键字。2.1 基本符号在命名一个标识符时，应注意以下一些问题C语言是大小写敏感的，所以大写字母和小写字母被认为是两个不同的字符；在选择标识符时，应注意做到“见名知意”，即选择有意义的英文单词或者缩写作标识符，以增加程序的可读性；习惯上，变量名用小写字母表示。2.1 基本符号2.1.3 2.1.3 关键字关键字关键字又称保留字，是一类

3、特殊的标识符，它们是由系统定义，供系统专用的，都具有特定的含义。2.1 基本符号autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhileC语言的关键字如下：2.2 数据类型数据类型决定了数据占用内存的大小和布局，也就决定了它的取值范围，以及在这些值上允许进行的操作。C语言提供了丰富的数据类型，具体如下表所示。本章主要介绍基

4、本数据类型，在下表中，列出了每种基本数据类型的关键字、占用的字节数以及取值范围。2.2 数据类型数据类型数据类型标识符占用字节数数值范围整型int2（或4）同短整型（或长整型）短整型short int2-32768-+32767长整型long int4-2147483648-+2147483647无符号整型unsigned int2（或4）同无符号短整型（或长整型）无符号短整型unsigned short20-65535无符号长整型unsigned long40-4294967295单精度实型float4-1038-1038双精度实型double8-10308-10308字符型char1-12

5、8-+127基本数据类型 2.3 常量常量：在程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量。常量也有数据类型，C语言规定常量的类型有四种：整型常量，实型常量，字符常量和字符串常量。常量不需要预先定义，在需要的地方直接使用即可。常量的类型由其字面格式决定。2.3 常量2.3.1 2.3.1 整型常量整型常量1、整型常量的表示形式：在C语言中有三种数制表示形式。十进制整数：由数字09和正负号表示；八进制整数：由数字0开头，后跟数字07表示；十六进制整数：由0 x（数字的0和字母x，x大小写均可）开头，后跟09,af或AF表示。2、整型常量的类型 一个整型常量，如果其值在-32768+32767范围内，

6、认为它是int型。一个整型常量，如果超出了上述范围，而在-2147483648+2147483647范围内，则认为它是long int型。在一个整型常量后面加一个字母l或L，则认为它是long int型常量，例如：3L就是一个long int型的常量。2.3 常量2.3.2 2.3.2 实型常量实型常量1、实型常量的表示形式 小数形式。由数字和小数点组成。例如：12.3、3.0、0.0等。指数形式。由尾数部分、字母e或E、指数部分组成。例如：123.4用指数形式可表示为：1.234E+2；0.0123可以表示为：1.23e-2。在使用指数形式时需要注意，字母e或E之前必须有数字，e后面必须是整

7、数，如e5，等都是不合法的指数形式。2、实型常量的类型。默认情况下，实型常量为double类型，若要表示float类型的常量，需要加F或f，例如：1.23f。2.3 常量2.3.3 2.3.3 字符常量字符常量字符常量是用单引号括起来的单个字符。a、*、9等都是字符常量。一个字符常量在存储时占用一个字节，在该字节中存放的并不是字符本身，而是该字符的ASCII码值，由于字符常量存储的是一个整数，所以它可以像整数一样参加数值运算。例如：a+5的结果为102。C语言中还有一类特殊的字符常量，就是以“”开头的字符序列，称为转义字符。常见的转义字符如下表所示。2.3 常量转义字符 字符形式功能n换行t横

8、向跳格（即跳到下一个输出区）v竖向跳格b退格r回车f走纸换页 反斜杠字符”单引号（撇号）字符”双引号字符ddd1到3位八进制数所代表的字符xhh1到2位十六进制数所代表的字符2.3 常量2.3.3 2.3.3 字符串常量字符串常量用双引号括起来的字符序列称为字符串常量。例如，”Hello!”，”I am a student.”，”a”，”123”等都是字符串常量。字符串常量在内存中存放时，除存储字符串中的字符外，还在每一个字符串的结尾加一个“字符串结束标志”，以便系统判断字符串是否结束。C规定以字符0作为字符串的结束标志。如果有一个字符串”Hello！”，此字符串中有6个字符，但在内存中存放时

9、会占用7个字节，如下图所示。Hello！02.4 变量在程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量。在使用一个变量时，应遵循先定义后使用的原则。变量定义的格式：数据类型 变量名1，变量名2，变量名n;决定分配字节数和数的表示范围合法标识符2.4 变量变量定义位置：一般放在函数开头当在程序中定义一个变量时，系统会根据该变量的类型给变量分配相应的内存空间，然后可以通过该变量名来访问此内存单元。在使用一个变量时，它应该有一个确定的值，可以通过变量初始化来实现。一个变量的初始化是指在定义一个变量时，给变量赋初值。2.4 变量2.4.1 2.4.1 整型变量整型变量整型变量用来存放整型数据，用关键字int

10、说明。例如：int a,b,c;C语言在int这个基本整型基础上，通过在int前加修饰符，又扩展了一些新的数据类型。修饰符有long，short，unsigned等。2.4.2 2.4.2 实型变量实型变量实型变量按其能够表示的数的精度，分为单精度实型变量和双精度实型变量。单精度实型变量用关键字float定义，占用4个字节。例如：float f1,f2;双精度实型变量用关键字double定义，占用8个字节。例如：double d1,d2;2.4 变量2.4.3 字符变量字符变量字符变量用来存放单个字符，由关键字char定义。例如：char c1,c2;一个字符变量占用一个字节的存储空间，只能存

11、放一个字符。在这个字节中存放的是这个字符的ASCII码值。所以字符变量可以像整型变量一样使用。2.5 运算符和表达式运算符：用来表示各种运算的符号称为运算符。2.5 运算符和表达式在学习运算符时，应从以下几个方面进行考虑：运算符的功能。运算符与操作数的关系。一是运算符所需操作数的个数 单目运算符，即只需一个操作数的运算符，例如：+x；双目运算符，需要两个操作数的运算符，例如：x+y；三目运算符，需要三个操作数的运算符二是运算符所要求的操作数的类型，运算符的优先级。决定了表达式求值的次序。运算符的结合方向。在优先级相同的情况下，应按照“结合方向”来处理，结合方向规定了一个运算符自左向右（左结合性

12、）求值，还是自右向左（右结合性）求值。结果的类型。2.5 运算符和表达式2.5.1 算术运算符与算术表达式算术运算符与算术表达式基本算术运算符：+-*/%结合方向：从左向右优先级：-*/%-+-(2)(3)(4)说明：“-”为单目运算符时,右结合性两整数相除，结果为整数%要求两侧均为整型数据2.5 运算符和表达式自增自减运算符功能：自增运算符（+）使单个变量的值增，自减运算符（-）使单个变量的值减1。种类：前置运算，运算符放在变量之前：+变量、-变量，这种运算的功能是，先使变量的值增（或减）1，然后再以变化后的值参与其它运算，即先增减、后运算；后置运算，运算符放在变量之后：变量+、变量-，这种

13、运算的功能是，变量先参与其它运算，然后再使变量的值增（或减）1，即先运算、后增减。2.5 运算符和表达式优先级是2，高于其他双目算术运算符结合方向为右结合说明：自增自减运算符只能用于变量，不能用于常量或表达式，例如：+5或者(x+y)-都是不合法的表达式。C语言中，表达式中组合运算符的规则：自左向右取尽可能多的字符组成运算符。例如：a+b，相当于(a+)+b。2.5 运算符和表达式2.5.2 2.5.2 赋值运算符与赋值表达式赋值运算符与赋值表达式简单赋值运算符“=”是简单赋值运算符，赋值表达式的格式为：变量=表达式功能：将右侧表达式的值赋给左侧的变量。赋值运算符的优先级为14，结合方向为右结

14、合；2.5 运算符和表达式说明：说明：左侧必须是变量，不能是表达式或常量；当左侧变量的类型与右侧表达式的类型不一致时，在赋值时会自动进行类型转换，先把右侧表达式的值转换成左侧变量的类型再进行赋值；任何一个表达式都应该有一个确定的值，赋值表达式也不例外，它的值就是被赋值变量的值。所以在C语言中，允许出现连续赋值的情况，以下语句是合法的。int a,b,c;a=b=c=5;2.5 运算符和表达式复合赋值运算符复合赋值运算符包括：复合算术赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=，复合位运算赋值运算符：=、&=、=、|=，只介绍复合算术赋值运算符。它们的含义如下：a+=b相当于 a=a+ba-=b 相

15、当于 a=a-ba*=b 相当于 a=a*ba/=b 相当于 a=a/ba%=b 相当于 a=a%b注意：x*=y+8;相当于x=x*(y+8);。2.5 运算符和表达式2.5.3 2.5.3 关系运算符与关系表达式关系运算符与关系表达式种类：、=、=、!=关系运算符全部是双目运算符，作用是比较两个操作数的大小，若关系成立，则结果为“真”，用1表示，否则结果为“假”，用0表示。关系运算符中、=的优先级较高为6，=、!=的优先级较低为7，结合方向均为左结合2.5 运算符和表达式使用关系运算符时需要注意以下几个方面：如果两个操作数是数值型的，则按其大小进行比较；如果是字符型的，则按字符的ASCII

16、码值进行比较；关系表达式的结果为逻辑值“真”或者“假”，用1和0表示，这里的1和0可以作为数值参加其它运算；应避免对实数作相等或不等的判断，例如，1.0/3.0*3.0=1.0的结果并不是1而是0，是因为实数存在存储误差。所以当需要对实数比较时，可以这样写：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6。注意区分“=”与“=”2.5 运算符和表达式2.5.4 2.5.4 逻辑运算符与逻辑表达式逻辑运算符与逻辑表达式种类：&、|、!逻辑非！是单目运算符，优先级为2，逻辑与（&）和逻辑或（|）是双目运算符，优先级分别为11，12逻辑表达式的值是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示。但在计算一个逻

17、辑表达式的值时，判断操作数的真假时，只有0为假，非0都为真!的结合方向为右结合，&和|的结合方向为左结合。逻辑运算符的短路特性：在对一个逻辑表达式求解时，所有的逻辑运算符并不一定都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的值时，才执行该运算符2.5 运算符和表达式逻辑运算符的运算规则是用真值表来表示的 ab!a!ba&ba|b真真假假真真真假假真假真假真真假假真假假真真假假2.5 运算符和表达式2.5.5 逗号运算符与逗号表达式逗号运算符与逗号表达式逗号运算符（,）是C语言提供的一种特殊的运算符，用它将两个表达式连接起来就称为逗号表达式。逗号表达式的格式为：表达式1,表达式2逗号运

18、算符是双目运算符，优先级为15；结合方向为左结合逗号表达式的求值过程是，先求解表达式1，再求解表达式2，整个逗号表达式的值是表达式2的值。用逗号连接的表达式1和表达式2都可以是逗号表达式。需要注意的是，并不是任何地方出现的逗号都表示逗号运算符，例如函数参数中，逗号是作为分隔符使用的2.5 运算符和表达式2.5.7 2.5.7 条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式条件运算符是C语言中唯一的三目运算符，条件表达式的一般格式为 表达式1?表达式2:表达式3优先级是13，结合方向为右结合。条件表达式的求解过程为，先判断表达式1的值，如果为真，表达式2的值就是整个条件表达式的值，否则表达式3的值

19、是整个条件表达式的值 2.5 运算符和表达式2.5.8 2.5.8 长度运算符长度运算符sizeofsizeofsizeof是单目运算符，功能是测试变量或者某种数据类型在内存中占用的字节数。sizeof的一般格式为：sizeof(变量)（测试变量在内存中占用的字节数）sizeof(类型标识符)（测试数据类型在内存中占用的字节数）2.5 运算符和表达式2.5.9 2.5.9 数据类型转换数据类型转换自动类型转换自动类型转换自动类型转换是由编译器自动完成的类型转换。自动类型转换发生在以下几种情况。不同数据类型混合运算中。在这种情况下，首先将不同的数据类型转换为同种数据类型，然后再进行运算。转换规则

20、如下图所示。2.5 运算符和表达式doublefloatlongunsignedintchar,short低高说明:必定的转换运算对象类型不同时转换例 char ch;int i;float f;double d;ch/i +f*d -(f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubledouble2.5 运算符和表达式 用一种类型的表达式赋值给另一种类型的变量。在这种情况下，先把表达式的值转换为变量的类型，然后再进行赋值。在发生函数调用时，实参的类型与形参的类型不一致。在这种情况下，把实参的类型转换为形参的类型，然后再进行数据传递。函数的类型与函数的返回值的类型不一致。在这种情况下，把函数的返回值转换为函数的类型。2.5 运算符和表达式强制类型转换强制类型转换是由程序员显式指出的类型转换，转换的格式为：(类型标识符)(表达式)需要注意的是，强制类型转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变。