数据类型运算符和表达式C语言程序设计第三电子.pptx

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1、掌握C语言的基本数据类型掌握标识符、关键字、常量和变量的使用掌握运算符、表达式以及数据类型之间的转换等掌握简单数据的输入输出 第1页/共64页2.1 数据类型数据类型概述第2页/共64页2.1 数据类型整数类型 整数类型简称整型，整型数据没有小数部分。整型可分为：基本整型：用int表示。短整型：用short int或short表示。长整型：用long int或long表示。第3页/共64页2.1 数据类型整数类型第4页/共64页2.1 数据类型实型 实数类型简称实型，有时又称浮点数据类型 包括：单精度浮点数类型：简称浮点类型，类型名为float。双精度浮点数类型：简称双精度类型，类型名为dou

2、ble。长双精度类型：类型名为long double。第5页/共64页2.1 数据类型实型第6页/共64页2.1 数据类型字符型字符类型的数据简称字符型数据 C语言中用char表示，在内存中占一个字节。字符类型的数据包括计算机所用编码字符集中的所有字符。常用的ASCII字符集，共128个。扩展的ASCII字符集共256个字符。字符数据与整型数据是相似的（除了占用的存储空间不同）第7页/共64页2.1 数据类型字符型第8页/共64页2.2 标识符、常量与变量 标识符 所谓标识符是指程序中的变量、符号常量、数组、函数、类型、文件等对象的名字。规则:由字母、数字和下划线组成，且第一个字符必须为字母或

3、下划线。大小写敏感。如Name和name是两个不同的标识符不能使用系统的关键字第9页/共64页2.2 标识符、常量与变量建议：不建议使用系统预定义标识符如define、include、scanf、printf尽量做到“见名知义”如max、name等，不用像abc、a1、a2等标识符。避免使用易混字符1、l、i；0、o；2、z等 第10页/共64页2.2 标识符、常量与变量关键字 第11页/共64页2.2 标识符、常量与变量 常量 指在程序运行中其值不能被改变的量。直接常量：如整型常量、实型常量、字符型常量、字符串常量等。符号常量：用标识符定义的常量。第12页/共64页2.2 标识符、常量与变量

4、整型常量 十进制整型常量：同数学上的表示方法，如168、-1、65535等。八进制整型常量：以0开头，由数字07组成，如0101、-045等。十六进制整型常量：以0 x或0X开头的数字序列表示十六进制数，如0 x12，第13页/共64页2.2 标识符、常量与变量注意:如要说明是无符号类型则在数据后加u或U、如65535u、168U等。如果说明为长整型，则在数据后面加l或L，如-1L。八进制、十进制和十六进制只是整数的不同书写形式，提供多种写法只是为了使用方便，我们可以根据需要选择适当的书写方式。C语言中不用二进制形式表示整数。C语言中，一般只使用无符号的八进制和十六进制数，而不使用有符号的八进

5、制和十六进制数，因此没有专门的无符号八进制和十六进制标识符。第14页/共64页2.2 标识符、常量与变量以下是非法的整型常量：09：0开头应该是八进制，但9不是合法的八进制数字。0X6G：0X开头应该是十六进制，但G不是合法的十六进制数字。以下是合法的整型常量：00000101：八进制，相当于十进制的65。-012：八进制，相当于十进制的-10。65535LU：十进制，无符号长整型。0XFF：十六进制，相当于十进制的255。第15页/共64页2.2 标识符、常量与变量实型常量 实型常量只能用十进制形式表示 表示形式:小数形式。由数字序列和小数点组成，如3.1415926、-0.15、.15、2

6、.等都是合法的实型常量。指数形式。由十进制数加上阶码标志“e”或“E”及阶码组成，如3.14e-4或3.14E-4表示3.1410-4。第16页/共64页2.2 标识符、常量与变量注意:字母e或E之前的尾数部分必须有数字，例如E2是不合法的。e或E后面的指数部分必须是整数，指数部分无整数或为小数均是错误的，例如5e 和5E-5.5均是不合法的表示。C语言中，默认实型常量为double类型，若有后缀“f”或“F”，则为float类型。第17页/共64页2.2 标识符、常量与变量字符常量 字符型常量是由一对单引号括起来的单个字符构成 例如A、b、8 字符AZ的ASCII码值是6590。字符az的A

7、SCII码值是97122。字符09的ASCII码值是4857。空格字符的ASCII码值是32。第18页/共64页2.2 标识符、常量与变量转义字符 第19页/共64页2.2 标识符、常量与变量字符串常量 字符串常量是由一对双引号括起的字符序列，例如“1234567”、“Hello World”等都是字符串常量。123101共有5个字符占6个字节，其中、101分别代表一个字符，输出为123A 第20页/共64页2.2 标识符、常量与变量符号常量【例2-1】输入圆的半径，计算周长和面积。#define PI 3.14159void main()float r,c,s;scanf(%f,&r);c=

8、2*PI*r;s=PI*r*r;printf(r=%f,c=%f,s=%fn,r,c,s);第21页/共64页2.2 标识符、常量与变量 变量在程序运行过程中，其存储的值可以被改变的量称为变量 变量必须通过标识符进行说明，称为变量名。变量名和内存单元地址存在映射关系，程序可以通过变量名寻址，从而访问其存储的数据。第22页/共64页2.2 标识符、常量与变量变量的定义和说明数据类型 变量名1,变量名2,变量名n;int i,j,k;float x;long a,b,c;4个基本要素：名字、类型、初值和作用域 第23页/共64页2.2 标识符、常量与变量变量名为标识符的一种。变量的数据类型可以是基

9、本数据类型，也可以是复杂数据类型。变量的作用域是指变量在程序中有定义的范围，即该变量名在某段代码区域是否有意义。变量需要赋初值。没有被赋值的变量其初值取决于存储类型，静态存储的变量将自动为0，否则被随机初始化。第24页/共64页2.2 标识符、常量与变量变量赋初值的两种方式 变量说明时直接赋初值，称为变量的初始化，如：int a=10,b=9,c=6;float x=3.0,y=1.0,z=2.0;用赋值语句赋初值，如：float x;x10.0;第25页/共64页2.2 标识符、常量与变量注意：编译系统将对每一个变量根据它被定义的类型分配相应的存储单元。变量存储单元地址可用“&变量名”求得。

10、可以用长度运算符sizeof()求出任意类型变量存储单元的字节数。编译系统根据变量被定义的类型检查该变量进行运算的合法性。如果没有给变量赋初始值，普通变量将存储随机值，直到给它赋值为止。第26页/共64页2.2 标识符、常量与变量整型数据的存储 C语言中的整型数据分为有符号和无符号两大类 unsigned int a=65,b=65535；int a=65,b=32767,c=-1；第27页/共64页2.2 标识符、常量与变量补码（complement）假设int型整数a占2字节，16位二进制数 第28页/共64页2.2 标识符、常量与变量2字节的int型整数的补码第29页/共64页2.2 标

11、识符、常量与变量负数的转换步骤如下：32768取绝对值，如|-32768|等于32768216-|a|，如216-|-32768|等于65536 32768 等于 32768转换成二进制，如10000000 00000000（32768等于215）第30页/共64页2.2 标识符、常量与变量补码形式还原成十进制的步骤正好相反 11111111 11111110转换成十进制：65534216-65534 65536-65534 2加负号 -2第31页/共64页2.2 标识符、常量与变量实型数据的存储 字符数据的存储与使用 第32页/共64页2.2 标识符、常量与变量【例2-2】演示字符数据的存储

12、和引用。#include void main()char c;int i;c=A;i=c;printf(c=%d,c=%cn,c,c);printf(i=%d,i=%cn,i,i);c=c+32;printf(c=%cn,c);c=0 x80;printf(c=%c,c=%dn,c,c);第33页/共64页2.2 标识符、常量与变量溢出与舍入误差 数据的溢出 char c=127;c=c+1;第34页/共64页2.2 标识符、常量与变量【例2-3】演示数据的溢出。#include void main()char c=127;long li=2147483647;unsigned uc;unsi

13、gned long uli;printf(c=%d,li=%ldn,c,li);c=c+1;li=li+1;printf(c=%d,li=%ldn,c,li);c=127+100;li=2147483647+100;printf(c=%d,li=%ldn,c,li);uc=127+100;uli=2147483647+100;printf(uc=%d,uli=%ldn,uc,uli);printf(uc=%u,uli=%lun,uc,uli);第35页/共64页2.2 标识符、常量与变量实型数据的误差 整数存储除了溢出以外是没有误差的。实型数据由于是用有限的存储单元存储较大范围的实型数，有效数

14、字是有尾数限制的，在实际计算和引用中会有很多问题。第36页/共64页2.2 标识符、常量与变量【例2-4】演示实型数据的误差。#include void main()float x,y;y=x+0.12345;/*大数加上一个小数，小数被忽略*/printf(x=%f,y=%fn,x,y);x=3.1415926;y=x-0.0001;/*小数的有效位加1有效*/printf(x=%.3f,y=%.3fn,x,y);y=x+0.0000005;/*小数的无效位加1也无效*/printf(x=%.7f,y=%.7fn,x,y);第37页/共64页2.3 运算符与表达式13类45个运算符 第38页

15、/共64页2.3 运算符与表达式第39页/共64页2.3 运算符与表达式学习运算符要注意以下几方面问题 运算符的功能。运算符与操作对象即操作数（包括常量、变量、函数调用等）的关系：操作数的个数（单目、双目、三目）。求操作数的类型（如求余运算符%要求操作数是整型）。结合方向运算符的优先级。运算结果的数据类型运算符连接操作数形成的式子叫表达式。第40页/共64页2.3 运算符与表达式算术运算符与算术表达式+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、%（取模，或称求余运算符）。双目运算符，结合方向均为从左到右。%（取模）运算符仅用于整型变量或整型常量的运算，a%b结果为a除以b的余数，余数的符号与被除数

16、相同，如：7%3的值为1；17%-3的结果为2；-19%4的结果为-3。+、-、*、/运算符的两个操作数既可以是整数，也可以是实数。/（除法）运算符，当对两个整型的数据相除时为整除操作第41页/共64页2.3 运算符与表达式强制类型转换（显式转换）运算符：（类型）例如：(double)a (int)(x+y)(float)5/3 表达式一定要加括号（因强制类型转换是单目运算，优先级高），例如上面最后一个表达式中只是将5转变成float型，而不是将5/3转变成float型。若对变量实型显式转换，将得到新类型的一个值，原变量的类型及其存储值均不变。第42页/共64页2.3 运算符与表达式【例2-5

17、】演示强制类型转换。#include void main()int i;float f;f=3.1415926;printf(i=%d,f=%fn,i,f);i=(int)f;printf(i=%dn,i);f=5/3;printf(f=%fn,f);f=(float)5/3;printf(f=%fn,f);printf(f=%dn,f);/*实数按整型数方式输出*/printf(i=%fn,i);/*整型按实数方式输出*/第43页/共64页2.3 运算符与表达式自增自减运算符：+和 单目运算符，右结合作用对象必须是变量 前缀运算int i=5,j;j=+i;j等于6。后缀运算 int i=5

18、,j;j=i+;j等于5。第44页/共64页2.3 运算符与表达式【例2-6】输出下面程序中i、j的值。#include void main()int i=5,j;j=+i+i+;printf(i=%d,j=%dn,i,j);i=5;j=(+i)+(+i)+(i+);printf(i=%d,j=%dn,i,j);i=5;printf(i+=%d,i+=%dn,i+,i+);printf(i=%dn,i);i=5;printf(+i=%d,+i=%dn,+i,+i);printf(i=%dn,i);i=5;j=6;printf(i+j=%d,j+=%dn,i+j,j+);printf(i=%d,

19、j=%dn,i,j);i=5;j=6;printf(i+j=%d,j+=%dn,i+j,+j);printf(i=%d,j=%dn,i,j);第45页/共64页2.3 运算符与表达式说明：左边是TC下的运行结果，右边是VC下的运行结果。二者不同之处在于printf函数输出时，VC下后面参数的后缀j+、i+是在所有参数处理完毕后才起作用，而TC下，后缀的自增和自减将影响到该参数前面的参数处理。第46页/共64页2.3 运算符与表达式赋值运算符与赋值表达式 变量=表达式“=”是赋值运算符，不同于等号（等号是=）。右结合int a,b;a=b=100;连续赋值，只有最后一步有效。例如：int a;a

20、=100;a=200;赋值运算符的优先级较低（只高于逗号运算符），因此一般情况下表达式无须加括号。例如：a=2+5/3 相当于：a=(2+5/3)赋值运算可以构成一个表达式，其值可以再赋给其他变量。例如：a=b=100;其实相当于：a=(b=100);第47页/共64页2.3 运算符与表达式复合赋值运算符+=、-=、*=、/=、%=、=、&=、=和|=a+=100；等价于a=a+100；a*=b；等价于a=a*b；简化程序，使程序精练；提高编译效率，产生质量较高的目标代码。第48页/共64页2.3 运算符与表达式算术表达式的书写(-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a)设有变量声明fl

21、oat a=3.0;int b=2;计算表达式2+sqrt(1.0+a)*b+/2。解：2+sqrt(1.0+a)*b+/22+sqrt(4.0)*b+/22+2.0*2/22+4.0/22+2.04.0 第49页/共64页2.3 运算符与表达式逗号运算符与逗号表达式(表达式1),(表达式2),(表达式3),(表达式n)表达式n的值就是整个逗号表达式的值。【例2-7】演示逗号表达式。#include void main()int a;printf(1+2+3+4+5=%dn,(a=1,a=a+2,a=a+3,a=a+4,a=a+5);printf(a=%dn,a);第50页/共64页2.4 数

22、据类型转换类型转换概述 不同类型数据的存储长度和存储方式不同，一般不能直接混合运算。为了提高编程效率，增加应用的灵活性，C语言允许不同数据类型相互转换。不同数据类型的差异double比float高级。实数比整数高级。整数中长的比短的高级，如：longintshortchar无符号（unsigned）比有符号（signed）高级第51页/共64页2.4 数据类型转换数据类型转换产生的效果 数据类型级别的提升与降低 符号位扩展与零扩展 截去高位产生数值的变化 丢失精度 实数转换成整数时，由于截去小数将丢失精度。double型转换成float型时，有效数字减少（四舍五入），精度丢失。long型转换成

23、float型时，由原来可达10位整数变成只有7位有效数字，精度丢失，但由于数的范围扩大了，数据类型从较低级提升到较高级 第52页/共64页2.4 数据类型转换 自动类型转换 float在运算时自动转换成double。char和short在运算时自动转换成int。int和unsigned混合运算时，将int转换成unsigned数据。int或unsigned与long混合运算时，都转换成long数据。int、unsigned、long与浮点型数据混合运算时，都转换成double 第53页/共64页2.4 数据类型转换赋值类型转换 赋值运算时，如果赋值运算符两侧的类型（指基本类型）不一致，系统自动

24、将表达式的值转换成变量的类型存到变量的存储单元中 整型数据赋给实型变量时，数值上不发生任何变化。如：float f;f=100;实型数据赋给整型变量时，小数部分将被舍弃。如：int a=3.1415;/*内存中变量a的值为3*/短的有符号整型数据赋给长整型变量时，需要进行符号位扩展。短的无符号的整型数据赋给长整型变量时，需要进行0扩展。则i的值为-1。第54页/共64页2.4 数据类型转换长整型数据赋给短的整型变量时，有可能溢出。如：char c=321;溢出后c的值为A。同长度有符号整型数据赋给无符号整型变量时，数据将失去符号位功能。如：unsigned char c=-1;则c的值为255

25、。同长度无符号整型数据赋给有符号整型变量时，数据将得到符号位功能。如对于16位int：int i=65535u;第55页/共64页2.4 数据类型转换强制类型转换 强制类型转换的格式为：(类型名)(表达式)强制类型转换用于不能自动转换的情况。例如：(int)5.0%3 /*实型数据求余运算*/(int)(f+0.5)/*第一位小数的四舍五入算法*/(int)(f*10+0.5)/10.0/*第二位小数的四舍五入算法*/第56页/共64页2.5 程序举例【例2-8】编写程序将输入的华氏温度转换为摄氏温度，输出结果精确到小数点后两位。转换公式为：C=5/9*(F 32)#include void

26、main()float temprature;printf(Input F:);scanf(%f,&temprature);temprature=(temprature-32)*5/9;printf(C=%.2fn,temprature);第57页/共64页【例2-9】汽车在有里程标志的公路上行进。输入开始和结束的里程及时间（以时、分、秒输入），计算并输出平均速度（公里数/小时）#include main()int StartPost,EndPost;int StartHour,StartMinute,StartSecond;int EndHour,EndMinute,EndSecond;in

27、t ElapsedTS,ElapsedHour,ElapsedMinute,ElapsedSecond;double ElapsedTime,Velocity;int Distant;printf(Input StartPost:);scanf(%d,&StartPost);printf(Input Begin Time:);scanf(%d,%d,%d,&StartHour,StartMinute,&StartSecond);printf(Input EndPost:);scanf(%d,&EndPost);printf(Input End Time:);scanf(%d,%d,%d,&En

28、dHour,&EndMinute,&EndSecond);第58页/共64页 ElapsedTS=(EndHour*3600+EndMinute*60+EndSecond)(StartHour*3600+StartMinute*60+StartSecond);ElapsedHour=ElapsedTS/3600;ElapsedMinute =ElapsedTS%3600/60;ElapsedSecond=ElapsedTS%60;ElapsedTime=ElapsedHour+ElapsedMinute/60.0+ElapsedSecond/3600.0;Distant=EndPost-Sta

29、rtPost;Velocity=Distant/ElapsedTime;printf(Distant is:%dn,Distant);printf(Elapsetime is:%d Hour%d Minute%d Secondn,ElapsedHour,ElapsedMinute,ElapsedSecond);printf(Velocity is:%f km/hourn,Velocity);第59页/共64页C语言的数据类型。C语言的数据类型有4类：基本类型、构造类型、指针类型和空类型。基本数据类型包括整型、实型、字符型3种。它们的表示方法、数据的取值范围等各有特点。常量和变量。常量指在程序运

30、行中其值不能被改变的量，包括整数、长整数、无符号整数、浮点数、字符、字符串、符号常量等。其中特别要注意字符和字符串的区别。变量是指在程序运行过程中其值可以被改变的量，包括各种整型、实型、字符型等。变量的名称可以是任何合法的标识符，但不能是关键字。给变量命名时应尽量做到“见名知义”。第60页/共64页C语言共有13类运算符。运算符主要有算术运算符（包括自加、自减运算符）、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符、位运算符、赋值运算符和逗号运算符等。每种运算符运算对象的个数、优先级、结合性也各有不同。一般而言，单目运算符优先级较高，赋值运算符优先级较低。大多数双目运算符为左结合性，单目、三目及赋值运算符

31、为右结合性。表达式。表达式是由运算符连接各种类型的数据（包括常量、有值变量和函数调用等）组合而成的式子。表达式的求值应按照运算符的优先级和结合性所规定的顺序进行。数据类型转换。不同类型的数据在进行混合运算时，需要进行类型转换。类型转换有3种方式：第61页/共64页自动类型转换。当不同类型的数据进行混合运算时，按照“精度”不降低的原则从低级向高级自动进行转换。赋值类型转换。当赋值运算符两侧的类型不一致时，将表达式值的类型转换成变量的类型再赋给变量。强制类型转换。当希望将一个表达式强制转换成所需类型时可进行强制类型转换。在自动类型转换中，float自动转换成double，char和short自动转

32、换成int进行计算，而不管是否存在混合类型的运算。在程序设计中要合理使用数据类型，避免数值的变化和精度的丢失。第62页/共64页下面程序的输出是_。#include void main()int a=10,b=10;printf(%d,%d,%d,%dn,a-,a,-b,b);下面程序的输出是_。#include void main()int i=1,j,k;j=i+;printf(j=%d,i=%dn,j,i);k=+i;printf(k=%d,i=%dn,k,i);j=i-;printf(j=%d,i=%dn,j,i);k=-i;printf(k=%d,i=%dn,k,i);i=j=5;printf(i+j=%d,+j=%dn,i+j,+j);第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页