C程序设计(第三版)第3章数据类型B.ppt

田伟Email tw t protping 南京信息工程大学计算机与软件学院软件工程与技术系 C语言程序设计 第三章 数据类型 运算符与表达式 主要内容 3 1C的数据类型3 2常量与变量3 3整型数据3 4浮点型数据运行3 5字符型数据3 变量赋初值3 7各类数值型数据间的混合运算3 8算术运算符和算术表达式3 9赋值运算符和赋值表达式3 10逗号运算符和逗号表达式 数据的描述规则数据的操作规则 3 1C的数据类型 C语言提供了以下一些数据类型 数据类型 构造类型 指针类型 空类型 无值类型 void 3 2常量与变量 3 2 1常量和符号常量在程序运行过程中 其值不能被改变的量称为常量常量区分为不同的类型 整型100 125 100 0实型3 14 0 125 3 789字符型 a b 2 字符串 a ab 1232 例3 1符号常量的使用 definePRICE30 includevoidmain intnum total num 10 total num PRICE printf total d n total 说明 程序中用 define命令行定义PRICE代表常量30 此后凡在本文件中出现的PRICE都代表30 可以和常量一样进行运算 说明 用一个标识符代表一个常量的 称为符号常量 即以标识符形式出现的常量 符号常量的值在其作用域 在本例中为主函数 内不能改变 也不能再被赋值 说明 如再用赋值语句给PRICE赋值是错误的 PRICE 40 错误 不能给符号常量赋值 运行结果 total 300 3 2常量与变量 3 2 2变量变量代表内存中具有特定属性的一个存储单元 它用来存放数据 这就是变量的值 在程序运行期间 这些值是可以改变的 变量名实际上是一个以一个名字对应代表一个地址 在对程序编译连接时由编译系统给每一个变量名分配对应的内存地址 从变量中取值 实际上是通过变量名找到相应的内存地址 从该存储单元中读取数据 3 2常量与变量 变量命名的规定 语言规定标识符只能由字母 数字和下划线三种字符组成 且第一个字符必须为字母或下划线 例 sum total month Student name lotus 1 2 BASIC li lingM D John 123 3D64 a b 3 2常量与变量 注意 编译系统将大写字母和小写字母认为是两个不同的字符 建议变量名的长度最好不要超过8个字符 在选择变量名和其它标识符时 应注意做到 见名知意 即选有含意的英文单词 或其缩写 作标识符 要求对所有用到的变量作强制定义 也就是 先定义 后使用 3 3整型数据 3 3 1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0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 3整型数据 3 十六进制整数 以0 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 10 3 3 2整型变量 1 整型数据在内存中的存放形式数据在内存中是以二进制形式存放的 如 inti 定义为整型变量 i 10 给i赋以整数10 3 3整型数据 注意 十进制数10的二进制形式为1010 TurboC2 0和TurboC 3 0为一个整型变量在内存中分配2个字节的存储单元 不同的编译系统为整型数据分配的字节数是不相同的 VC 6 0则分配4个字节 数值是以补码 complement 表示的 3 3整型数据 2 整型变量的分类 共六种 有符号基本整型有符号短整型有符号长整型无符号基本整型无符号短整型无符号长整型 signed int signed short int signed long int unsignedintunsignedshort int unsignedlong int 注意 括号表示其中的内容是可选的 3 3整型数据 整数类型的有关数据 类型类型说明符长度数的范围基本型int2字节 32768 32767短整型short2字节 215 215 1长整型long4字节 231 231 1无符号整型unsigned2字节0 65535无符号短整型unsignedshort2字节0 65535无符号长整型unsignedlong4字节0 232 1 3 3整型数据 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 inta b 指定变量 为整型 unsignedshortc d 指定变量 为无符号短整型 longe f 指定变量 为长整型 例3 2整型变量的定义与使用 includevoidmain inta 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 说明 可以看到不同种类的整型数据可以进行算术运算 运行结果 例3 3整型数据的溢出 includevoidmain inta b a 32767 b a 1 printf d d n a b 说明 数值是以补码表示的 一个整型变量只能容纳 32768 32767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整型数据 3 3 3整型常量的类型 1 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longint型变量 2 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longint型变量 3 3整型数据 3 如果所用的C版本 如TurboC 分配给shortint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型的常量同时也是一个shortint型常量 可以赋给int型或shortint型变量 3 3整型数据 4 一个整常量后面加一个字母u或U 认为是unsignedint型 如12345u 在内存中按unsignedint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 3整型数据 5 在一个整常量后面加一个字母l或L 则认为是longint型常量 例如123l 432L 0L等 这往往用于函数调用中 如果函数的形参为longint型 则要求实参也为longint型 3 4浮点型数据 3 4 1浮点型常量的表示方法 两种表示形式 小数指数 0 1233e 3 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 1e3 1 8e 3 123e 6 1e 3e3 2 1e3 5 e3 e 3 4浮点型数据 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 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 3 4浮点型数据 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 longdouble 三类形式 例3 4浮点型数据的舍入误差 includevoidmain floata b a 123456 789e5 b a 20 printf f n 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 运行结果 123456 789e5 3 4浮点型数据 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 用单引号包含的一个字符是字符型常量 2 只能包含一个字符 例 a A 1 abc a 例3 6向字符变量赋以整数 includevoidmain charc1 c2 c1 97 c2 98 printf c c n c1 c2 printf d d n c1 c2 说明 在第 和第4行中 将整数 和 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 和 运行结果 9798 3 5字符型数据 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 Howdoyoudo CHINA a 123 45 可以输出一个字符串 如printf Howdoyoudo 3 5字符型数据 是字符常量 是字符串常量 二者不同 如 假设 被指定为字符变量 charc c a a c CHINA 结论 不能把一个字符串常量赋给一个字符变量 3 5字符型数据 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 3 7各类数值型数据间的混合运算 整型 包括int short long 浮点型 包括float double 可以混合运算 在进行运算时 不同类型的数据要先转换成同一类型 然后进行运算 上述的类型转换是由系统自动进行的 3 8算术运算符和算术表达式 3 8 1 运算符简介 的运算符有以下几类 1 算术运算符 2 关系运算符 3 逻辑运算符 4 位运算符 5 赋值运算符 及其扩展赋值运算符 6 条件运算符 7 逗号运算符 3 8算术运算符和算术表达式 8 指针运算符 和 9 求字节数运算符 10 强制类型转换运算符 类型 11 分量运算符 12 下标运算符 13 其他 如函数调用运算符 语言规定了运算符的优先级和结合性 在表达式求值时 先按运算符的优先级别高低次序执行 例如先乘除后加减 规定了各种运算符的结合方向 结合性 算术运算符的结合方向为 自左至右 即先左后右 3 8算术运算符和算术表达式 3 强制类型转换运算符可以利用强制类型转换运算符将一个表达式转换成所需类型 一般形式 类型名 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算术运算符和算术表达式 4 自增 自减运算符作用是使变量的值增 或减 如 在使用 之前 先使 的值加 减 在使用 之后 使 的值加 减 3 8算术运算符和算术表达式 i 与 i的区别 是先执行 后 再使用 的值 是先使用 的值后 再执行 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算术运算符和算术表达式 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算术运算符和算术表达式 5 有关表达式使用中的问题说明 ANSIC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算术运算符和算术表达式 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 9赋值运算符和赋值表达式 两侧类型不一致时 要进行类型转换 整 实 截掉小数部分实 单 双精度 整 数值不变 存为浮点整 char 整型低8位 char整型高8位 0或符号位扩展 因机器而不同 longint int 符号位扩展int longint int longint低16位longint unsignedint 高位补0整型 字节数相同的 unsigned整型 原样送入 若超过整型表示范围 会出错 unsigned 字节数相同的 非unsigned整型 原样送入 符号位也作为数值 includemain unsigneda intb 1 a b printf u n a 运行结果65535 1111111111111111 1111111111111111 b a 符号位 3 9赋值运算符和赋值表达式 3 复合的赋值运算符在赋值符 之前加上其他运算符 可以构成复合的运算符 例如 等价于 等价于 等价于 以 为例来说明 它相当于使 进行一次自加 的操作 即先使 加 再赋给 3 9赋值运算符和赋值表达式 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 x y 3x y 3 x x y 3 不要错写成x x y 3 3 9赋值运算符和赋值表达式 例 a 5表达式值为5a b c 5表达式值为5 a b c均为5a 5 c 6 表达式值为11 a为11 c为6a b 4 c 6 表达式值为10 a为10 b为4 c为6a b 10 c 2 表达式值为5 a为5 b为10 c为2a a a a相当于 a a a a a a a 3 5 4 3注意 在对赋值表达式 a 3 5 求解后 变量a得到值15执行 a 3 5 4 3时 实际上是将4 3的积12赋给变量a 而不是赋给3 5 3 10逗号运算符和逗号表达式 逗号运算符 将两个表达式连接起来 又称为 顺序求值运算符 如 5 一般形式 表达式 表达式 求解过程 先求解表达式 再求解表达式 整个逗号表达式的值是表达式 的值 逗号表达式的值为14 3 10逗号运算符和逗号表达式 例 逗号表达式 5 分析 赋值运算符的优先级别高于逗号运算符 因此应先求解 5 的值为 5 然后求解 得 整个逗号表达式的值为 一个逗号表达式又可以与另一个表达式组成一个新的逗号表达式如 a 5 先计算出 的值等于 再进行 的运算得60 但 值未变 仍为15 再进行 得 即整个表达式的值为 3 10逗号运算符和逗号表达式 逗号表达式的一般形式可以扩展为表达式 表达式 表达式 表达式 它的值为表达式 的值 逗号运算符是所有运算符中级别最低的例 3 赋值表达式 将一个逗号表达式的值赋给 的值等于 逗号表达式 包括一个赋值表达式和一个算术表达式 的值为 整个逗号表达式的值为18 3 10逗号运算符和逗号表达式 注意 并不是任何地方出现的逗号都是作为逗号运算符 例如函数参数也是用逗号来间隔的 如 printf d d d a b c 并不是一个逗号表达式 它是printf函数的3个参数 printf d d d a b c b c 是一个逗号表达式 它的值等于 的值 第四章数据输入 输出 C语言本身没有I O语句 所有I O都由函数来实现 C语言的标准库函数由编译系统提供的一系列子程序调用形式 函数名 参数表 常用字符I O函数 putchar 参数 字符输出功能 把一字节代码写入标准输出文件 显示器 参数 int型返回值 正常时为写入的代码值 出错时为EOF 即 1 int型 includemain chara b c a B b O c Y putchar a putchar b putchar c putchar n 运行结果 BOY getchar 字符输入功能 从标准输入文件 键盘 读入一字节代码参数 无返回值 正常时为读到的代码值 出错时或遇结束 Ctrl z 为EOF 即 1 int型 运行结果输入 d输出 d includemain charc c getchar putchar c putchar n printf格式输出printf 格式控制 输出表 格式控制字符看书P76 上机实践scanf格式输入scanf 格式控制 地址表 main inta b c scanf d d d 运行结果 输入 123456输出 123456 顺序结构程序设计举例 例4 10输入三角形的三边长 求三角形面积 假设 三个边长a b c能构成三角形 已知面积公式 area s a b c 0 5 顺序结构程序设计举例 续 include includevoidmain floata b c s area scanf f f f 数学函数库因为要用到其中的sqrt函数 顺序结构程序设计举例 续 例4 11从键盘输入一个大写字母 要求改用小写字母输出 void 运行情况 顺序结构程序设计举例 续 例4 12求 x2 方程的根 a b c由键盘输入 设 众所周知 一元二次方程式的根为x1 x2 可以将上面的分式分为两项 p q x1 p q x2 p q 顺序结构程序设计举例 续 include includevoidmain floata b c disc x1 x2 p q scanf a f b f c f 运行情况 作业 P673 9 3 10 3 12P884 5 4 6