C语言基本的数据类型.ppt

第3章 基本数据类型（1）,本章内容介绍,引出：标示符 3.1 C语言的数据类型 3.2 整型和实型 3.3 字符型 3.4 库函数,补充：什么是标识符,标识符是一个名字，是给程序中的实体（常量、变量、类型、函数、数组、结构体以及文件起的名称，文件名也是标示符。 组成：由字母、下划线、数字组成，且标示符必须由字母或下划线开头，否则程序出错。 C语言不允许同时定义2个相同变量。 C语言不同于其它语言，区分大小写。 Area _abc 4dd 长度：只能识别前8位。建议变量名的长度最好不要超过8个字符,标识符分类,标识符有三类：关键字、预定义标识符和用户定义标识符。 1）关键字 已被C系统所占用的标识符称为关键字，每个关键字在C程序中都有其特定的作用，关键字不能作为用户标识符。 Turbo C 20的关键字，共32个，所有关键字中只包含小写字母和下划线。,标示符,ANSI标准定义的共32个关键字,标识符分类,2）预定义标识符 C语言系统提供的库函数名和编译预处理命令等构成了预定义标识符。 printf,scanf等 3）用户标识符 禁止使用 关键字作为用户的标识符 尽量避免使用预定义标识符作为用户标识符 标识符中不能出现全角字符、空格 使用标识符最好做到见名知义 标识符必须先定义后使用，否则出现编译错误,标识符,常量的类型,在程序运行过程中,其值不能被改变的量称为常量 常量区分为不同类型， 1）整型常量： 100，-100，07623 , 0 xa3f 2）实型常量： 3.14 ， 1.2345e3 ，-3.789 3）字符型常量： a, b，2 4）字符串常量：123 , Good morning! 5）符号常量：define PI 3.14159 PI、ESC与ID是符号常量,变量,变量：是值可以改变的量。实质：内存中的存储单元 定义方法：数据类型 标示符 标识符的格式： 1）只能使用字母、数字或下划线 2）首字符必须为字母或下划线 3）字符个数不超过32个 4）区分大小写 5）不能使用关键字（保留字） 如：x，sum，_word，lotus_1_2_3 3df，$12， a+b， M.D.John，int 注意:标识符要“见名知意”，变量应“先定义后使用”,变量的特性： 1）应先定义后使用； 2）每一变量被指为一确定类型，在编译时就能为其分配相同的存储单元； 3）指定每一变量属于一类型，便于在编译时，据此检查该变量所进行的运算是否合法,内存,x,例: #define PRICE 30 void main( ) int num，total; num = 10; total = num * PRICE; printf ( total=%d, total); , 定义变量 赋值 赋值,int x; x = -10;,-10,3.1 C的数据类型,数据有一个非常重要特征即数据的类型。 数据类型不仅确定了变量的取值范围、占内存空间大小，而且还确定了变量所能参加的各种运算方式。 例如一个整型（int）类型的数据，占内存空间2字节，取值范围规定为-3276832767之间的整数，能参与算术运算、位运算等。C语言中，每个变量在使用之前必须定义其数据类型。,C的数据类型,C的数据类型,基本类型：由系统事先定义好的不可再分割的类型，可以直接利用这些类型名定义数据。 构造类型：由基本类型组成的更为复杂的类型。 指针类型：一种特殊的、具有重要作用的数据类型，其值用来表示某个量在内存中的地址。 空类型：主要用于特殊指针变量和无返回值函数的说明,注意：数据类型的位数和取值范围与所运行环境有很大关系（例如Turbo C与Visual C+ 6.0会有不同）,C的数据类型,3.2 整型,3.2.1整型常量 一、整型常量的表示方法 整型常量即整常数。在语言中，整常数可用以下三种形式表示： （1）十进制整数。 如：123, -456.4。 （2）八进制整数。以数字0开头的数是八进制数。 如：0123表示八进制数123，等于十进制数83 - 011表示八进制数-11, 即十进制数-9。 （3）十六进制整数。以0 x或X开头的数是16进制数。 如：0 x123，代表16进制数123,等于十进制数 291。 -0 x12等于十进制数18 -0X8000L，16进制长整型，等于十进制数32768,二、不合法的整型常量 09876（非十进制，非八进制，因为有数字8和9） 20fa（非十进制，非八进制，不是以0 x开头） 0 xfg（出现了非法字符） 三、整数的表数范围 16位字长的整数表数的范围为-3276832767 用八进制表示则为00177777，用十六进制表示为 0 x00 xFFFF。超出上述范围的整常数，要用长整型（32位）表示。在C语言中，整型数后加l或字母L为长整型。 四、整型常量的分类：基本整型、短整型、常整型、无符号整型,3.2.2整型变量,一、分类：基本整型、短整型、常整型、无符号整型。 二、定义： 1）基本整型变量用int进行定义； 2）一个定义语句必须用分号“;”结束，在一个定义语句中可同时定义多个变量，变量之间用逗号”,”隔开。 3）一般微机为基本整型开辟2个字节的存储单元，允许存放的数值范围是-3276832767,4）C语言规定，可以在变量定义的同时给其赋值，称为变量的初始化。,void main( ) int a = 3; float f = 3.56; char c = a; int i, j, k = 5; int x = 3, y = 5; ,如果变量没有被初始化，变量的初始值将不能确定，变量参与运算前，必须先赋值，否则运算无效！,先定义后使用： 1、必须首先声明； 2、参与运算前必须先赋值,查看运行结果，想想为什么？,程序一： main() int i,j,k; printf(“i=%d,j=%d,k=%dn”,i,j,k); ,程序二： main() int i,j,k; i=10; j=20; k=30; printf(“i=%d,j=%d,k=%dn”,i,j,k); ,5）当程序中用以上方式定义变量i,j,k时，编译程序会为变量i,j,k都开辟存储单元，但并没用在存储单元中存放任何初值。 因此这些存储单元中原有的信息垃圾并没有被清除。这时，变量中的值无意义，只有赋初值才有意义。,3.2.3整型数据的分类,1、分类 1）有符号整型signed 基本整型（int） 2个字节 -3276832767 短整型（short int） 2个字节 -3276832767 长整型（long）4 -21474836482147483647 2)无符号整型unsigned unsigned int 2 065535 unsigned short 2 065535 unsigned long 4 04294967295,2、C语言如何表示 若要表示一个长整型常量，则应该在一个整型常量后加一个字母后缀l或L。如： long i; i=200l;注意：如果一个足够大的数，即使面值在长整型范围内，但数字后未加字母l，也不可代表长整型。 3、无论是短整型还是长整型，都被识别为有符号整型，无符号整数应该在数字末尾加上u或U，长整型无符号整数常数，加lu或LU 注意：无符号常量不能表示成小于0的负数。 -200u不合法,一个整数，如果其值在-32768+32767范围内，认为它是int型，它可以赋值给int型和long int型变量。 一个整数，如果其值超过了上述范围，而在 -2147483637+2147483647范围内，则认为它是为长整型。可以将它赋值给一个long int型变量。 一个整常量后面加一个字母u或U，认为是unsigned int型，如12345u，在内存中按unsigned int规定的方式存放(存储单元中最高位不作为符号位，而用来存储数据)。如果写成-12345u，则先将-12345转换成其补码53191，然后按无符号数存储。,3.2.4整数在内存中的存储形式,1、存储单位 1）在计算机中，内存储器的最小存储单位为“bit”，8个二进制位组成一个字节byte. 2）如果一台计算机系统以两个字节（16个二进制位）来存放一条机器指令，就称这台计算机的字长为16位。 3）最右边一位为“最低位”，最左边一位为“最高位” 4）若是正整数，最高位为“0”，若是负整数，最高位为“1”。,2、存储方式 1）正整数：用两个字节存放最大整数32767 2）负整数 a)C语言中，对于负整数，在内存中是以整数的“补码”形式存放； b)两个字节存放最小整数-32768 3）无符号整数：用两个字节存放一个整数时，若说明为无符号整数，其中最高位不再用来存放整数的符号，16个二进制数位全部用来存放整数，因此无符号整数不可能是负数。这时，16个二进制位中全部是1，它所代表的整数就是最大数65535,=-32768,=-1,例如：整数13在内存中实际存放的情况：,例：整型变量的定义与使用,#include “stdio.h” void main() int a,b,c,d; unsigned u; a=12;b=-24;u=10; c=a+u;d=b+u; printf(“a+u=%d,b+u=%dn”,c,d); ,运行结果： a+u=22，b+u=-14,例：整型数据的溢出,#include void main()int a,b; a=32767; b=a+1; printf(“%d,%dn”,a,b);,说明： 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”。,运行结果： 32767,-32768,3.3实型,3.3.1实型常量（也称浮点型常量） 一、实型常量的表示方法 实型常量只能用十进制形式表示。 （1）小数形式：0.123 345.0 -34. .679 0.0 小数点不能省略，不能只有一个小数点 绝对值小于1的实型常量，其小数点前面的零可以省略，如；0.123可写为.123，-0.0123e-5可写为.0123e-5。 （2）指数形式：指数部分前加字母e或E 1.2345e3、12345E2、1.2345e3 指数部分必须是整数，字母e或E之前必须有数字，字母e或E 前后以及数字之间不得插空格。,1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3 e3、2.1e3.5、.e3、e,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： 123.456e0, 12.3456e1, 1.23456e2, 0.123456e3, 0.0123456e4, 0.00123456e 其中的1.23456e3称为“规范化的指数形式”。,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。 实型常量不分单精度和双精度，可赋给单精度和双精度。根据变量的类型，截取实型常量中相应的有校数位。 float a; a=111111.111; 由于float只能接收7位有效数位，最后两位小数不起作用，若改为double，则全部接收。,3.3.2实型变量,1、C语言实型变量分为单精度和双精度 单精度定义：float a,b; 双精度定义：double a,b; 2、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。 小数部分所占位数越多，数据的精度越高，指数部分所占的位数越多，数据的取值范围越大。,3、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。,4、单精度和双精度的区别 1）一般计算机系统中，为float类型变量分配4个字节的存储单元，为double类型变量分配8个字节的存储单元； 2）Turbo c中单精度实数的取值范围： 10-37 1038并提供7位有效位；小于-1038的数被处理成零值；双精度实数的取值范围： 10-30710308 并提供16位有效位；小于10308的数被处理成零值； 因此double类型的变量中存放的数据比float类型中存放的数据精确很多。,3）在程序中一个实数可以用小数形式表示，也可以用指数形式表示，但在内存中，实数一律是以指数形式存放； 4）注意：在计算机内存中可以精确地存放一个整数，不会出现误差，但整型数值的存放范围小，使用实型数的范围大，但往往存在误差。,例3.4 浮点型数据的舍入误差#include 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位是7位有效数位，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,理解7位有效数字 main() float a=123.456789; double b=123.456789; clrscr(); printf(“a=%f, k=%lfn”,a,b); ,输出结果： a=123.456787,b=123.456789,3.3字符型数据,3.3.1字符型常量 一、字符型常量的表示方法 C语言的字符常量是ASCll码字符集里的一个字符,包括字母(大、小写有区别)、数字和标点符号以及特殊字符等，均为半角字符，一个字符常量在内存中占1个字节，因此字符常量不能是全角字符。C语言字符常量有三种表示方法： （1）普通字符常量：用单引号 a A 0 + 单引号内，不能使单撇或反斜杠。 单引号内空格也是一个字符常量，但不能写成两个连续的单引号,（2）用该字符的ASCll码值表示的字符常量 例如： 十进制数65表示大写字母A 十六进制数0X41也表示A 八进制数0101表示大写字母 A 。 一些不能用符号表示的特殊字符(如控制符等)，可以用ASCll码值来表示，如换行可用10表示，也可用十六进制数0 x0a或八进制数012来表示,（3）转义字符：是以 开头的用单引号括起来的字符序列。,例如： 用 r表示回车 用n表示换行。换行也可用12或012换行还可用xa或x0a反斜杠后跟十六进制数表示 101 用八进制表示的字符A 在C语言中，字符常量与整数是互通的。经常将字符常量等价为整数参与运算： 如：A +32 结果为 a 0 - 48 为 0,/例3.1：转义字符的使用 #include void main( ) printf( abtcdn); printf ( 12345678012student x42n); ,程序运行结果： ab cd 12345678 student B,3.3.2字符变量 1、字符变量的定义 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。,3.3.3字符数据在内存中的存储形式及其使用方法,一个字符常量存放到一个字符变量中，实际上并不是把该字符的字型放到内存中去，而是将该字符的相应的ASCII代码放到存储单元中。这样使字符型数据和整型数据之间可以通用。,注意: 一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。,例：向字符变量赋以整数 #include main() char c1,c2; c1=97; c2=98; printf(%c,%cn,c1,c2); printf(%d,%dn,c1,c2); ,说明：在第和第4行中，将整数97和98分别赋给c1和c2，它的作用相当于以下两个赋值语句： c1;c2; 因为a和b的ASCII码为97和98,运行结果： , 97,98,例：大小写字母的转换 #include main() char c1,c2; c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(%c,%cn,c1,c2); ,说明：程序的作用是将两个小写字母a和b转换成大写字母A和B。从代码表中可以看到每一个小写字母比它相应的大写字母的ASCII码大32。语言允许字符数据与整数直接进行算术运算。,运行结果：,3.3.4字符串,字符串常量 表示形式：用双引号括起来的字符序列。 How do you do., CHINA， a ， $123.45 , %dn 字符常量与字符串常量的区别 a与 a 是否相同？abc是否是字符串常量？ 是否是字符串常量？两个连续的双引号也是字符串常量，称为空串，占一个字节存放0 字符串的存储形式：存储时每个字符串末尾自动加一个 0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0 。但在输出时不输出0 。,符号常量,C语言中可以用一个变量名来代表一个常量,这个变量名就称为符号常量。可以用两种方式来定义C语言中的符号常量。 利用宏定义 # define来定义符号常量。例如： #define PI 3.14159 #define PRICE 30 则PI、PRICE是符号常量, 在程序中它们的值不能被改变。程序中用符号常量来代替一串不易记忆的数字或一串字符串, 不仅增加了程序的可读性,也减轻了程序设计人员的负担 特点：便于维护、提高程序可读性、语言中习惯用大写字母表示符号常量,以区别变量,例3.2 符号常量的使用 #include #define PI 3.14 /*定义符号常量PI*/ void main() double r,s; r=20.0; s=PI*r*r; /*使用符号常量PI*/ printf(s=%fn,s); ,补充例题 #define PRICE 12.5 main() int num=3; float total; char ch1,ch2=D; total=num*PRICE; ch1=ch2-A+a; printf(“total=%f,ch1=%cn,total,ch1); ,运行结果： total=37.500000, ch1=d,为了方便程序设计者实现一些常用的功能模块，各个编译系统都提供了函数库（将一些基本的常用功能定义成为函数，并将相关的原型声明放在相应的头文件中），库里的这些函数称为库函数。 C的函数库中的每个库函数是一系列的可共享的可执行函数，当我们在自己的C源程序中使用某个库函数时，我们并不需要重复书写一遍该库函数的源代码，只需要直接使用该函数即可。 如：求一个角 x 的正弦值sin(x)，或一个正数 x 的开平方sqrt(x)等等,3.4库函数,库函数是系统预先定义好的，分为若干类。 需要注意的是：在程序中调用库函数时，应当根据库函数的种类，在程序的开头使用#include，例如要使用sin(), 或sqrt()等数学函数时,就应当在程序开头加上： #include #include math.h ,例3.3 库函数的调用方式 #include void main() double a=3.5, b=4.5, c=5.5;/*a,b,c表示三角形的三个边*/ double p, s; p=0.5*(a+b+c); s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)* (p-c); /*用劳伦公式计算三角形面积*/ printf(area=%f, s); ,头文件包含#include 或#include math.h 1.三角函数sin、cos、tan 函数原型：double sin(double x); double cos(double x); double tan(double x); 函数功能：函数x以弧度为单位，求正弦、余弦及正切值 函数使用： sin(x) cos(x) tan(x),/例3.4 sin、cos、tan函数计算 #include #include #define PI 3.14159void main() double x,y,z,t; x=0.5*PI; y=sin(x); z=cos(x); t=tan(x); printf(%f,%f,%f, x,y,z); ,常用数学函数,2.绝对值函数abs、fabs、labs 函数原型： int abs(int x); 适用于整型绝对值计算 double fabs(double x); 适用于浮点型(双精度型) long labs(long x); 适用于长整型数的绝对值计算 3.exp和pow函数 函数原型： double exp(double x); 函数 求: ex double pow(double x,double y); 函数 求: xy (x!=0,y0） 英文power是“乘方 4.log和log10函数 函数原型： double log(double x);求x的自然对数ln(x) （x0） double log10(double x);以10为底的x的对数值log10(x),5.sqrt函数 函数原型：求平方根(开方) double sqrt(double x); 例如: sqrt(2.0)等于1.414等。 6.随机函数rand、sand 函数原型： int rand(void); void sand(unsigned int seed); 说明：srand是用来设置随机时间的种子，一般与rand()结合使用。否则直接用rand()的话，每次运行程序的结果都相同。,/例3.5 用当前机器时间作随机数产生器，产生3个随机整数 #include #include void main() srand( (unsigned)time( NULL ) ); printf( %6dn, rand() ); printf( %6dn, rand() ); printf( %6dn, rand() ); ,