第3章 数据类型、运算符.ppt

第3章 数据类型、运算符与表达式,C程序设计,3.1 C语言的数据类型,3.2 常量与变量,3.2.1 常量和符号常量 常量是指在运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。 根据常量的取值对象，C语言将常量分为以下5种类型： (1) 整型常量。例如：16，0，-3等。 (2) 浮点型常量。例如：3.14159，-3.6等。 (3) 字符常量。例如：'A'，'5'，'#'等。,3.2.1 常量和符号常量（续）,(4) 字符串常量。例如：“Abc“，“6estghj“，“45+35“等。 (5) 符号常量。例如：“#define PI 3.14159”中的PI等。 符号常量，用一个标识符代表的常量。 格式：#define 常量名 字面常量 举例：#define PRICE 100 #define PI 3.14 #define C1 a 习惯上，符号常量名用大写，变量用小写，以示区别。,3.2.1 常量和符号常量（续）,例3.1 符号常量的使用 #define PRICE 30 #include void main ( ) int num, total; num=10; total=num * PRICE; printf(total=%dn,total); ,3.2.2 变量,变量：在程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量。 变量的两个要素 （1）变量名。每个变量都必须有一个名字变量名，变量命名遵循标识符命名规则。 （2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。 标识符： 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线 大小写敏感 不能使用关键字 长度：最长32个字符,3.2.2 变量（续）,变量名命名原则：见名知意 合法的变量名如：aver，a，s2，student_name，_init 不合法的变量名：M.D.John, 1a, #33, ab C 语言要求对变量“先定义，后使用”，其目的在于： 凡未被事先定义的，不作为变量名，从而能保证程序中变量名使用得正确。 每一个变量被指定为一确定类型，在编译时就能为其分配相应的存储单元。 每一变量属于一个类型，就便于在编译时据此检查该变量所进行的运算是否合法。,3.3 整型数据,3.3.2整型常量的表示方法 整型常量，即整型常数。C语言整型常量可用以下3种形式表示： 十进制整数：由数字09和正负号表示.如 123,-456,0 八进制整数：由数字0开头,后跟数字07表示.如0123,011 十六进制整数：由0x开头,后跟09,af,AF表示. 如0x123,0Xff,1. 整型数据在内存中的存放形式。（参见教材） 数据在内存中是以二进制形式存放的。 如: int i; /* 定义为整型变量 */ i=10; /* 给i赋以整数10 */,3.3.2 整型变量,3.3.2 整型变量（续）,2. 整型变量的分类 整型变量可分为以下4种整型类型： a. 基本型，以int表示； b. 短整型，以short表示； c. 长整型，以long表示； d. 无符号整型，以unsigned表示。,3.3.2 整型变量（续）,3. 整型变量的定义 规定在程序中所有用到的变量都必须在程序中定义，即“强制类型定义”。 例如: int a,b（指定变量、为整型） unsigned short c,d;（指定变量、为无符号短整型） long e,f;(指定变量、为长整型）,3.3.2 整型变量（续）,例3.2 整型变量的定义与使用 #include void main（） int a,b,c,d; /*指定,为整型变量* unsigned ； *指定为无符号整型变量* 12；-24；10； ； printf(“,”,，); ,3.3.2 整型变量（续）,4.整型数据的溢出 例3.3 整型数据的溢出 #include void main() int a,b; a=32767; b=a+1; printf(“%d,%dn”,a,b); ,数值是以补码表示的。一个整型变量只能容纳-3276832767范围内的数，无法表示大于32767或小于-32768的数。遇此情况就发生“溢出”。,3.3.3 整型常量的类型, 一个整常量，其值在-215215-1内可认为是 int 型，并可赋值给 int 型和 long int 型变量； 一个整常量，其值在 231 231-1 范围内则认为它是 long int 型，可赋值给一个 long int 型变量； 如果某一微机的C版本确定的short int 与 int 型数据在内存中占据的长度相同，则它的表数范围与 int 型相同，因此，一个 int 型的常量也同时是一个 short int 型常量，可以赋给 int 或 short int 型变量； 常量中无 unsigned 型，但一个非负值的整常量可以赋给 unsigned 型整变量； 在一个整常量后面加字母 l 或 L ，则认为是long int 型常量。,3.4 浮点型数据,3.4.1 浮点型常量的表示方法 有两种方式： 十进制小数形式： 123. 34，-0.0045, 0.0 指数形式： E（e） 如0.23e2 ，-0.45e-3， 3.0+5 注意:字母e(或E)之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数 例如： 1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3 e3、2.1e3.5、.e3、e,3.4 浮点型数据,3.4.2 浮点型变量 1. 浮点型数据在内存中的存放形式 一个浮点型数据一般在内存中占4个字节(32位)。与整型数据的存储方式不同，浮点型数据是按照指数形式存储的。系统把一个浮点型数据分成小数部分和指数部分，分别存放。指数部分采用规范化的指数形式。 指数形式:(数符+小数部分+指数部分),3.4.2 浮点型变量(续),规范化的指数形式： 在字母e（或E）之前的小数部分中，小数点左边 应有一位（且只能有一位）非零的数字. 例如: 123.456可以表示为：1.23456e3,3.4.2 浮点型变量(续),2. 浮点型变量的分类 浮点型变量分为单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度型（long double）三类形式。,3.4.2 浮点型变量(续),3. 浮点型数据的舍入误差 例3.4 浮点型数据的舍入误差 #include void main() float a,b; a = 123456.789e5; b = a + 20 ; printf(“%fn”,b); ,说明：一个浮点型变量只能保证的有效数字是7位有效数字，后面的数字是无意义的，并不准确地表示该数。应当避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数,3.4.3 浮点型常量的类型,C编译系统将浮点型常量作为双精度来处理。 例如：f = 2.45678 * 4523.65 系统先把2.45678和4523.65作为双精度数，然后进行相乘的运算，得到的乘也是一个双精度数。最后取其前7位赋给浮点型变量f。如是在数的后面加字母f或F（如1.65f, 654.87F），这样编译系统就会把它们按单精度（32位）处理。,3.5 字符型数据,3.5.1 字符常量 (1)由一对单引号括起来的一个字符。如 ：a, x, D, #。 一些特殊的字符常量：以“”开头的字符序列，有特殊的含义,叫转义符,3.5.1 字符常量（续）,转义符,3.5.1 字符常量（续）,例3.5 转义字符的使用 #include void main（） printf（“ ab ct der ft gn“）; printf(”ht ibb j kn”); ,3.5.2字符变量,字符型变量用来存放字符常量，注意只能放一个字符。 字符变量的定义形式如下：char c1,c2; 在本函数中可以用下面语句对c1,c2赋值： c1a；c2 b ； 一个字符变量在内存中占一个字节，以ASCII码存储,3.5.3字符数据在内存中的存储形式及其使用方法,在内存中，字符变量的实际值是字符变量相应的ASCII代码。 C语言中，字符型数据和整型数据之间可以通用,因此在C语言中，一个字符数据即可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。 字符数据与整型数据可以互相赋值。,3.5.3字符数据在内存中的存储形式及其使用方法（续）,例3.6 向字符变量赋以整数。 #include void main() char c1,c2; c1=97; c2=98; printf(“%c %cn”,c1,c2); printf(“%d %dn”,c1,c2); ,3.5.3字符数据在内存中的存储形式及其使用方法（续）,例3.7 大小写字母的转换 #include void main() char c1,c2； c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“c c，c1,c2）； ,3.5.4字符串常量,字符串常量是一对双撇号括起来的字符序列. 合法的字符串常量: “How do you do.”, “CHINA”， “a” ， “$123.45” 可以输出一个字符串，如 printf(“How do you do.”)； 在内存中,对字符串常量是采用字符数组表示，即用一个字符型数组来存放一个字符串。 注意： a是字符常量，“a”是字符串常量，二者不同。,3.5.4字符串常量（续）,规定：在每一个字符串常量的结尾加一个 “字符 串结束标志”，以便系统据此判断字符串是否结束。 规定以字符作为字符串结束标志。 如：如果有一个字符串常量” ，实际上在内存中是： 它占内存单元不是个字符，而是个字符，最后一个字符为。但在输出时不输出。 C中没有字符串变量 （字符串用字符型数组进行处理）。,3.6变量赋初值,(1)语言允许在定义变量的同时使变量初始化 如: int a=3; /* 指定为整型变量，初值为*/ float f=3.56; /* 指定为浮点型变量，初值 为.56 */ char c= a; /*指定为字符变量，初值为a */ int a,b,c = 5 ; /*表示只给c赋初值。 */ （相当于int a,b,c; c = 5;）,3.6变量赋初值(续),(2)可以使被定义的变量的一部分赋初值。 如: int a,b,c=5； 表示指定、为整型变量，但只对初始化，c的初值为 (3)如果对几个变量赋以同一个初值， 应写成：int a=3,b=3,c=3; 表示、的初值都是。 不能写成 int a=b=c=3;,3.7各类数值型数据间的混合运算,不同类型的数据（整型、实型、字符型）可以进行混合运算。 如：10 + a + 1.5 8765.1234 * b 必须首先将它们转换成同一类型的数值。 转换原则是由低向高转换，运算结果为最高级别的类型。,1、向左的箭头表示必定的转换 2、float型数据在运算时一律先 转为double型， 然后再相加，以提高运算速度 3、箭头方向表示数据类型转换由 低向高转换 4、类型转换是由系统自动完成的,3.8 算术运算符和算术表达式,3.8.1 运算符简介,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,1. 基本的算术运算符: （加法运算符，或正值运算符。如:、） （减法运算符，或负值运算符。如:、） * （乘法运算符。如:*） （除法运算符。如:） （模运算符，或称求余运算符，两侧均应为整型数据，如:的值为）。,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,2. 算术表达式和运算符的优先级与结合性: C 算术表达式：用算术运算符和括号将运算对象(也称操作数）连接起来的、符合语法规则的式子，称为算术表达式。运算对象包括常量、变量、函数等。 例如: *.5a 是一个合法的表达式 运算符的优先级和结合性：见教材附 录III,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,3. 强制类型转换运算符 C语言可以利用强制类型转换符可以将一个表达式转换成所需类型 强制类型转换符的一般形式： （类型名）变量或（表达式） 例如： (double) /*将转换成double类型*/ (int)(x+y) /*将x+y的值转换成整型*/ (float)（5%3） /*将5%3的值转换成float型*/,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,说明： 1、表达式应用括号( )括起来 2、强制转换时，变量的原有类型未发生变化， 只是得到一个中间变量。,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,例3.8 强制类型转换。 #include void main（） float ； int i； x=3.6； i=(int)x； printf(“x=%f， i=%dn“，x，i); ,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,4. 自增、自减运算符 作用是使变量的值增或减 例如： +i，-i（在使用i之前，先使i的值加（减） i+，i-（在使用i之后，使i的值加（减）,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,i+与+i的区别： + + i是先计算i = i+1,后使用i的值（即把增加1后的i值作为表达式+ + i 的值）; i + +是先引用 i 的值（即把i原有的值 作为表达式i + +的值）,后进行计算i = i+1，此时 i 的值才增加1。 例如： ；i的值先变成4, 再赋给,j的值均为 ； 先将 i的值3赋给,的值为，然后变为,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,注意： (1)自增运算符（），自减运算符（），只能用于变量，而不能用于常量或表达式， (2)和的结合方向是“自右至左”。 自增（减）运算符常用于循环语句中使循环变量 自动加。也用于指针变量，使指针指向下一个地址,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,5. 有关表达式使用中的问题说明 ANSI C并没有具体规定表达式中的子表达式的求值顺序，允许各编译系统自己安排。 例如：对表达式 a = f1( )+f2( ) 并不是所有的编译系统都先调用f1( )， 然后 调用f2( )。在有的情况下结果可能不同。有时会出 现一些令人容易搞混的问题，因此务必要小心谨慎。,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,语言中有的运算符为一个字符，有的运算符由 两个字符组成 ，为避免误解，最好采取大家都能理 解的写法。 例如：不要写成i+j的形式，而应写成 (i+)+j的形式,3.8.2 算术运算符和算术表达式（续）,在调用函数时，实参数的求值顺序，标准并无统 一规定。 例如：的初值为，如果有下面的函数调用： printf（，i+) 在有的系统中，从左至右求值，输出“，” 在多数系统中对函数参数的求值顺序是自右而左， printf函数输出的是“，”。以上这种写法不宜提倡， 最好改写成 j = i+; printf(“%d， %d“， j，i),3.9 赋值运算符和赋值表达式,1. 赋值运算符: 赋值符号“”就是赋值运算符，它的作用是将一个数据（常量、变量或表达式的值）赋值给一个变量 2.类型转换 如果赋值运算符两侧的类型不一致，但都是数值型或字符型时，在赋值时要进行类型转换。 例如：将浮点型数据（包括单、双精度）赋给整型变量时，舍弃浮点数的小数部分。. 将整型数据赋给单、双精度变量时，数值不变，但以浮点数形式存储到变量中,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),将一个double型数据赋给float变量时，截取其前面7位有效数字，存放到float变量的存储单元（4个字节）中。但应注意数值范围不能溢出。 如果将一个float型数据赋给double变量时，数值不变，有效位数扩展到16位，在内存中以8个字节存储 字符型数据赋给整型变量时，由于字符只占1个字节，而整型变量为个字节，因此将字符数据（个二进位）放到整型变量存储单元的低位中。 将int、short、long数据给char 变量时，只将低8位送到char变量中（即截断）；,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),将带符号的整型数据赋给long型变量时，要进行符号扩展；反之，截断； 将unsigned int数据赋给long int 变量时，只将高位补0即可； 将非unsigned数据赋给长度相同的unsigned变量,是照原样赋值； 总之：不同类型的整型数据间的赋值是按存储单 元中的 存储形式直接传送。,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),3. 复合的赋值运算符 在=之前加上其他运算符（比如+= 、 -= 、 *= 、 /= ），构成复合赋值运算符 例如: 等价于 * 等价于 *（） 等价于 为便于记忆，可以这样理解： a += b (其中a为变量，b为表达式) a += b（将有下划线的“a+”移到“=”右侧） |_ a = a + b （在“=”左侧补上变量名a）,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),注意:如果是包含若干项的表达式，则相当于它有括号。 如： x %= y+3 x %= (y+3) |_ x = x %(y+3)(不要错写成x=x%y+3) 语言规定可以使用种复合赋值运算符： ，*，|,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),4. 赋值表达式 由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子称为“赋值表达式”。 一般形式为: 例如: a=5 a=x*6,3.9 赋值运算符和赋值表达式(续),赋值表达式可以嵌套 如：a=(b=6) 等价于 b=6和 a=b a=b=c=5 a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2) 赋值表达式可以包括复合的赋值运算符 如：a += a-= a * a 若 a的初值为 3，则 1）a-=a*a，即 a = aa*a a的值为 6 2）a+=-6，即 a=a+(- 6) a 的值为-12,3.10 逗号运算符和逗号表达式,逗号运算符又称为“顺序求值运算符”，是所有运算符中级别最低的，它将两个表达式连接起来。 一般形式为： 表达式1，表达式2，表达式3表达式n 求解过程：先求解表达式1，再求解表达式2， 直到最后求表达式 n 的值，整个逗号表 达式的值是最后一个表达式 n 的值；,3.10 逗号运算符和逗号表达式（续）,例如： a=3*5, a*4; a的值为15，表达式的值为60 (a=3*5, a*4), a+5; a的值为15, 表达式的值为20 又如： x=(a=3, 6*3); x的值为18 x=a=3, 6*a x的值为3, 表达式的值为18,3.10 逗号运算符和逗号表达式（续）,1、逗号表达式的求解过程为自左至右，依次计算各表达式的值，最后一个表达式的值即为整个逗号表达式的值； 2、逗号运算符的优先级最低。 3、使用逗号表达式的目的通常是想分别得到各个表达式的值，而并非一定要得到整个表达式的值。 4、常用于for循环语句中，除此以外很少使用。,本章小结,C语言的各种类型常量表示，其中整数可采用十、八和十六进制数表示。 变量的定义及初始化。 不同类型的数据可混合运算，系统进行类型转换。强制类型转换时注意，由较短类型转换为较长类型时可能有误差甚至出错。 C语言的运算符及它们的优先级和结合性,本章作业,3.4 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.12,