c语言-第3章数据类型、运算符与表达式.ppt

第三章数据类型及格式输出 运算符与表达式 主要内容C的数据类型常量与变量整型数据及格式输出实型数据及格式输出字符型数据及格式输出字符串及格式输出变量的赋初值各类数值型数据混合计算算术运算符和算术表达式赋值运算符和赋值表达式逗号运算符和逗号表达式 3 1 的数据类型 3 2常量和变量 一 常量 1 直接常量 是在程序中直接引用的数据 分为 整型 实型 字符型 字符串如 3 4 5 S china 等 以数据的原形出现 2 符号常量 特点 在程序中不能给它赋值 概念 是用标识符来表示一个常量 定义形式 定义在函数体之外 define标识符常量数据 例如 definePI3 14159 在程序预处理时 凡是出现标识符PI的地方都将用数据3 14159来替换 如 2 2 3 PI就等价于2 2 3 3 14159 习惯上 符号常量用大写字母表示 definePRICE30voidmain intnum total num 10 total num PRICE printf total d total 符号常量在其作用域内不能再被赋值 使用符号常量的好处 1 含义清楚 2 一改全改 二 变量 变量是指在程序运行中 其值可以被改变的量 基本概念 变量代表计算机内存中的某一存储空间 该存储空间中存放的数据就是变量的值 在同一程序块中 每个变量都有唯一的名字 不能被重复定义 inta b c floatx y charc1 c2 或intc1 c2 自己设定 满足标识符的规定 如 int float char 不可省 定义形式 类型标识符变量名1 变量名2 变量名3 例如 注意事项 1 变量必须先定义后使用 2 每个变量必须被指定为一种类型 3 一般习惯上用小写字母表示变量 用大写字母表示符号常量 以示区别 仅是习惯不是规定 三 C语言中的标识符 概念 就是用来标识变量名 符号常量名 函数名 类型名 文件名等的有效字符序列 1 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 定义规则 如 1yearmonthstudent namesum0M D Jones 123 a3b ca b 2 在C语言中 大写字母和小写字母被认为是不同的字符 因此 a和A I和i Sum和sum 分别是两个不同的标识符 一般 变量名用小写字母 与人们习惯一致 3 TurboC规定标识符最长为32个字符 4 用户自定义的标识符不能与保留字 关键字 同名 保留字 关键字 概念 就是具有特定含义的标识符 用户不能用来作自定义标识符 C语言中的关键字较少 由ANSI标准推荐的关键字有32个 1 与数据类型有关的 14 charintfloatdoublesignedunsignedshortlongvoidstructuniontypedefenumsizeof 3 与程序控制结构有关的 12 dowhileforifelseswitchcasedefaultgotocontinuebreakreturn见课本P365附录II 2 与存储类别有关的 autoexternregisterstatic 一 整型常量的表示方法整型常量的表示方法 1 十进制整数 123 76 02 八进制整数 以0开头 076 0253076转换成十进制 7 8 63 十六制整数 以0 x开头 0 xa 0 x20 0 xf40 xf4转换成十进制 15 16 4 3 3整型数据 1 整型变量的分类 基本型 以int表示 长整型 以longint表示 或以long表示 无符号型 其中无符号型又分为无符号整型和无符号长整型 分别以unsignedintunsignedlong表示 默认为有符号型 signed int signed longint 二 整型变量 intx longy 2000 2001 2002 2005 x y 内存 内存地址 2003 2004 所有变量必须先定义再使用 2 整数在内存中的存放形式整数在内存中以补码表示 一个正数的补码和其原码的形式相同 负数的补码 将该数的绝对值的原码 按位取反再加1 例如 整数8的16位 2字节 编码原码 0000000000001000反码 0000000000001000补码 0000000000001000 例如 整数 8的16位 2字节 编码原码 1000000000001000反码 1111111111110111补码 1111111111111000 3 整型变量的定义类型标识符变量名1 变量名2 变量名3 如 inta b 指定变量a b为整型 unsignedintc d 指定变量c d为无符号整型 longe f 指定变量e f为长整型 5 整型数据的格式输出 例 main inta b sum a 123 b 456 sum a b printf a d b d c d n a b sum 结果 a 123 b 456 c 579 原样输出 格式符与输出项一一对应 转义字符 换行 printf函数的一般格式 printf 格式控制字符串 输出项列表 必须用英文的双引号括起来 作用是控制输出项的格式和输出一些提示信息 要输出的表达式 常量 变量 运算符表达式 函数返回值等 每个输出项之间用逗号 分隔 格式控制字符组成 普通字符 转义字符 格式说明 普通字符按原样输出 主要用于输出提示信息 转义字符 起头的转义字符 输出所表示的字符或实现其功能 见P25表3 1 详后述 格式说明由 和 格式字符串 组成 格式字符串 它表示按规定的格式输出数据 与输出项一一对应 常用的整型数据的输出格式符 d 以有符号十进制数形式输出整数 ld 以有符号十进制数形式输出长整数 md 以有符号十进制数形式输出整数 至少占m位 如果数据的位数小于m 右对齐 若大于m 则按实际位数输出 例如 printf d n 100 printf 5d n 100 printf d 8d 100 100 100 C语言的整型数据在内存中的存储形式是 A 原码B 补码C 反码D ASCII码以下 组中的标识符都是合法的C语言用户标识符 A a 10B charC intDsigned3aba bdaya 一 实型常量的表示方法 十进制形式 由数字和小数点组成 例如 3 44 3注意 必须有小数点 指数形式 由 十进制小数 e 或E 十进制数整数 三部分组成 例如 12 5e 6表示12 5 10 6 十进制小数 尾数部分 e 或E 十进制数整数 指数部分 3 4实型数据 注意 e或E的两边必须有数 且其后面必须为整数 如 6E0 2e56E 二 实型变量 1 实型变量在内存中的存放形式和变量定义实型数据在内存中是按照规范化的浮点数形式存储的 变量定义 float变量名 double变量名 如 floata b c doublea1 a2 a b c为float型变量名 a1 a2为double型变量名 2 实型变量的分类单精度 float 型双精度 double 型长双精度 longdouble 型 实例 2000 2003 2004 2011 x y 内存 内存地址 3 实型数据的输出举例P47例3 4 main floata b a 1 23e1 b a 20 printf f n a printf f n b 运行结果 12 30000032 300000 TC默认浮点数据输出6个小数位数 4 实型数据的输出格式符 P37 f 按小数形式输出实型数 整数部分全部输出 默认6位小数 m nf 按小数形式输出实数 制定保留n位小数 数据总宽度至少为m位 右对齐 超过m位按实际长度输出 例如 printf b 5 2f 2 3 二种表现形式 用单引号括起来的一个字符 如 A 1 等 只能是英文的单引号 3 5字符型数据一 字符常量 注意 a a a 互不相同 分别为变量 字符常量 字符串常量 9 9 9 互不相同 分别为整型常量 字符常量 字符串常量 用单引号括起来的由右斜杠 引导的转义字符 长度为一个字节 其含义不是字符本身 而是转成新的意义 P25表3 1 如 n 101 x41 在统计字符个数时 只能记为一个字符 转义字符表 字符形式 功能 n 换行 t 横向跳格 b 退格 将当前位置移到前一列 f 8进制数表示的ASCII码对应的字符 反斜杠 单引号 双引号 ddd 换页 xhh 16进制数表示的ASCII码对应的字符 一个字符的多种表示方法 任一字符都可用 ddd 或 xhh 表示 其中ddd为该字符的ASCII码八进制形式 hh为该字符的ASCII码十六进制形式例 A 101 x41 均表示A 要避免的错误 表示单引号 不是 表示双引号 不是 表示斜线 不是 转义字符应用举例 printf n1234 nabcd n 1234abcd printf n1234 n printf x41 n 1234 A P25例子3 1 字符的值域 即字符的取值范围 ASCII字符表中的所有字符 每个字符型数据在内存中占一个字节 包括可显示字符和非显示字符 例如 charc c A c 65 c 101 c x41 c 0101 c 0 x41 二 字符变量 字符变量用来存放字符常量 注意一个字符变量只能存放一个字符 一般以一个字节来存放一个字符 或者说一个字符变量在内存中占一个字节 变量中可存储一个字符或者一个0 255之间的无符号整数 三 字符数据在内存中的存储形式及使用方法 存储形式 按ASCII码存储 不是字符本身 其形式与整数的存储形式一样 使用方法 按字符使用 则使用字符本身 按数值使用 则使用该字符的ASCII码值 例3 6向字符变量赋以整数main chara b a 97 b 98 printf c c n a b printf d d n a b 运行结果 a b97 98 例3 7大小写字母的转换main chara b a a b b a a 32 b b 32 printf c c n d d n a b a b 运行结果 A B65 66 四 字符型数据输出格式符 c 按字符输出一个字符 但不输出单引号 mc 按字符输出一个字符 占m位 右对齐 main charc a inti 97 printf c d n c c printf c d n i i a 97a 97 注 C语言允许字符变量参与数值运算 用ASCII码运算 大小写字母ASCII码相差32 五 字符串常量字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列 隐含以 0 结尾 字符串中字符的个数称为字符串长度 长度为0的字符串 即一个字符都没有的字符串 称为空串 表示为 一对紧连的双引号 字符串常量和字符常量区别 1 字符常量由单引号括起来 字符串常量由双引号括起来 2 字符常量只能是单个字符 字符串常量则可以含0个或多个字符 3 可以把一个字符常量赋予一个字符变量 但不能把一个字符串常量赋予一个字符变量 例如 charc1 A 是可以的 但charc1 A 是不合法的 如 有一个字符串为 CHINA 则它在内存中的实际存储如下所示 最后一个字符 0 是系统自动加上的 它占用 字节而非 字节内存空间 又如 ab tcd 存储长度为6个字节 注意 在源程序中书写字符串常量时 不必加结束字符 0 否则画蛇添足 4 字符常量占一个字节的内存空间 字符串常量占的内存字节数等于字符串中字节数加1 增加的一个字节中存放字符 0 ASCII码为0 这是字符串结束的标志 由系统自动加上 六 串输出格式符 s 输出一个字符串 ms 输出一个字符串 至少占m列 右对齐 超过按实际输出 例4 5main printf s 7s n CHINA CHINA CHINA CHINA 例 printf s CHINA printf CHINA 把 CHINA 当作一个字符串 把 CHINA 当作要原样输出的字符序列 3 6变量赋初值 在说明变量的同时给变量一个初始值 变量定义 分配存储空间 变量初始化 分配存储空间的同时存入数据 inta b inta 1 b 2 不确定 例 看一看 下列的定义哪些是正确的 inta 5 b 3 inta b c 3 inta b c 3 应写为 inta 3 b 3 c 3 只有c赋了初值 初始化不是在编译阶段完成的 而是在程序运行时执行本函数时赋予初值的 相当于有一个赋值语句 例如 inta 3 相当于 inta 指定a为整型变量 a 3 赋值语句 将3赋予a 3 7各类数值型数据间的混合运算 数据类型的级别 低 高 int unsigned long double 横向的必须先转成纵向类型才能进行运算 运算规律 1 两个同类型数据运算结果为原类型 28 2int301 2int0 2 两个不同类型的数运算时 系统自动将低级类型转换为高级类型 而后进行同类型运算 结果为高级类型 表示范围大的为高级类型 详细见P54图3 10 3 2 2结果为double型数据28 a 结果为int型数据32768 32结果为longint型数据 3 多个数运算时 类型转换要逐步进行 2 3 6 3结果为 4 2 0 0 0 3 8算术运算符与算术表达式 三类算术运算符号 1 基本算术运算符2 强制类型转换运算符3 自增 自减运算符要求掌握每一种运算符号的功能 优先级 结合性 P375附录III 结合性的含义 当某一运算对象两侧的运算符号优先级相同时 按照结合性所规定的方向进行运算 如a b c 代表某一运算符 若先运算a b 再将其结果与c运算 称为左结合性 从左至右运算若先运算b c 再将a与其结果运算 则称右结合性 从右至左运算 一 基本算术运算符 加法 减法 乘法 除法 取余或模 两个整数相除取整数商3 5 0 5 3 13 5 0 63 5 0 6 3 5 3 两侧都应为整型数据2 5 3出错 优先级 高于 结合性 自左向右P375附录III 二 算术表达式 用算术运算符和括符将操作数连接起来的式子 优先级 结合性 自左向右 与数学上一致 三 强制类型转换运算符 类型名 常量 类型名 变量 类型名 表达式功能 将一个常量 变量或表达式转换成所需类型 优先级 属单目运算符 仅低于括号 高于基本算术运算符 结合性 自右向左注意 类型名要用括号括起来 如果要转换表达式的类型 则表达式也要用括号括起来 例 float 2 3 错误 int 2 5 3值为2 float 5 2值为2 500000 四 自增与自减运算符 重点和难点 i i i先自增 减 1 再使用i i i 先使用i i再自增 减 1 1 单独使用时 i 等价 i 等价 i i 1 2 j i 3 j i 若i的初始值为3 i 4 j 4 i 4 j 3 结合性 自右向左 例 i 2 j i 分析 1 正号 取负 是同级运算符 结合方向 自右向左 2 i 等价于 i 3 对于括号内的自增运算 又要先使用i 再使i增加1 运算结果 i的值为3 j的值为 2 优先级 属单目运算符 仅低于括号类 高于基本算术运算符 a 3 printf d a 运算结果 输出3 a的值为4 a 3 printf d a 运算结果 输出4 a的值为4 a 3 printf d a 2 a 2 运算结果 输出6 a的值为4 注意 此时a的值已经修改为4 例 3 出错 i 即 i 非 i a 3 b a 执行后 b的值为 3 a的值为4 切记 只能用于变量 不能用于常量或表达式 3 5赋值运算符 赋值表达式 赋值语句 赋值运算符 赋值表达式 变量 表达式功能 将 右侧表达式的值赋给左侧变量的值 赋值表达式的值是被赋值变量的值 赋值语句 变量 表达式功能 将 右侧表达式的值赋给左侧变量的值 所有表达式末尾加 后即变为语句 赋值表达式举例 1 x y 12 4 y值为12 x值为3 表达式的值为3 2 x y 12 4 y值为3 x值为3 表达式的值为3 3 x y 12 4 y值为3 x值为3 表达式的值为3 4 x y 12 4 该赋值运算符左边不是变量 而是一个表达式 一 赋值运算符赋值运算符 优先级 仅优先于最低级的逗号运算符 结合性 自右向左例 c b a 5c b a 5 注1 赋值运算符号不等于数学中的 等号 注2 自增 自减运算实际上也是一个特殊的赋值运算符 赋值运算过程 变量 表达式 过程 计算右侧表达式的值 类型转换 若 两侧变量和表达式的类型不一致 将右侧表达式的值类型转换为左侧变量的类型 将转换好的右侧表达式的值赋给左侧变量 例 main floata 32 89 inti i a printf d n i a i printf f n a 32 32 000000 赋值运算小结 存储长度长的数据赋给存储长度短的变量 可能会丢失数据 存储长度短的数据赋给存储长度长的变量 保持数值大小不变 数据赋给存储长度相同的变量 按存储形式原样照赋 二 复合赋值运算符 等等格式 变量复合赋值运算符表达式功能 复合运算符是一个运算符 但功能上 是两个运算符功能的组合 例 a b相当于a a ba b c相当于a a b c 优先级 仅优先于最低的逗号运算符 和 同级 结合性 自右向左 赋值表达式和赋值语句举例例1 a a a aa初值为2 先做 a a a a 4 2 表达式值为 2 a 2 再做 a a a 4 表达式值为 4 a 4 例2 sum a 123 b 456 赋值语句 等效于a 123 b 456 sum a b 结果 a 123 b 456 sum 579 表达式中的变量可用给该变量赋值的表达式代替 应加括号 3 10逗号运算符和逗号表达式 形式 逗号表达式1 逗号表达式2 逗号表达式n 功能 从左至右依次计算各表达式的值 逗号表达式的值是最后一个表达式的值 优先级 最低 结合性 自左至右 例 d a 3 b 5 c a b c 2 a 依次进行逗号表达式中各表达式的运算 整个表达式的值为计算结束后 a b c d的值分别为 d a 3 b 5 c a b c 2 a 3a 3 5b 5 8c 8 10 3a 4 3 3d 3 3 4 5 8 3 例 a 3 5 a 4 a 5的值为a的值为 20 15 a 3 5 a 4 a 5 15a 15 60 20 20 例 aby逗号表达式y a 4 b 5 a b y a 4 b 5 a b y a 4 b 5 a b y a 4 b 5 a b aby逗号表达式y a 4 b 5 a b 4549y a 4 b 5 a b 4599y a 4 b 5 a b 4559y a 4 b 5 a b 55510 必须用英文的双引号括起来 由普通字符和格式说明字符组成 由若干个地址组成的列表 变量的地址 字符串的首地址 指针变量等 以逗号 间隔 变量地址组成 地址运算符 后跟变量名 3 4格式输入函数scanfscanf函数调用的一般形式 scanf 格式控制字符串 输入项地址列表 如scanf d d 函数功能 按照格式控制字符串所规定的格式 从键盘上输入数据 依次赋给各个变量 格式控制串由下列2类组成 1 起头的输入项格式符 与输入项一一对应 2 普通字符 原样输入 注 不能用转义字符 常用格式字符 scanf和printf的区别 例 inta printf d a scanf d a intb printf d n b scanf d n doubled printf f n d scanf f 输出实数时 不论是单精度还是双精度数 都可用 f 输入实数时 单精度数用 f 双精度数用 lf 用scanf函数注意点例 用scanf函数给整型a b输入数据 使a 123 b 4561 scanf d d 输入 123 456 或123 456 或123 按Tab键 456 或123 456 如果输入 123 456 错误 3 scanf a d b d 输入 a 123 b 456 或a 123 b 456 输入数值数据前加一些前导空格 Tab 回车不影响输入 注 非格式字符要原样输入 一般用空格或逗号作为数据间隔符 输入数值数据时 前导空格不计 输入空格时 可以用多个空格 一个或多个Tab 回车代替 4 scanf d d 输入 123456 或123456 或123 按Tab键 456 或123 456 注意 输入多个数值数据时 如果没有设定分隔符 在输入数据时可用空格 回车或Tab键来分隔 C编译在遇到这些符号即认为前一数据结束 例 charx y z scanf c c c 1 输入 def 则 x d y z e 2 输入 def则 x d y e z f 例 charx y z scanf c c 1 输入 de f 则 x d y e z n 2 输入 def则 x d y e z f 注 在用 c 输入字符时 输入任意字符均作为有效字符 例 输入数据使得a 1 b 2 x 3 y 4inta b intx y scanf d d 输入 12 34 例 inta charb floatc scanf d c f 输入 1234a123o 26 则 a 1234 b a c 123 0注 在获取输入数据时 如果遇到非法数据 则当前数据到此结束 3 4 3字符数据的输入输出printf函数 c 格式符scanf函数 c 格式符putchar函数 用于输出一个字符getchar函数 用于输入一个字符 1 函数格式intputchar ch 2 函数功能向标准输出设备 一般为显示器 输出一个字符 并返回输出字符的ASCII码值 一 putchar函数 字符输出函数 函数返回值类型 函数的名称 函数的参数 参数ch可以是字符常量 字符变量和整型数值表达式 例1 putchar n 在屏幕上输出一个换行符例2 c putchar c 在屏幕上输出一个 例3 putchar 65 相当于putchar A 在屏幕上输出字母A 65是A的ASCII码 putchar函数的说明 注 要调用该函数 在程序前要包含 头文件 在头文件中包含了putchar函数有关的信息 include stdio h 或 include否则 会出现错误提示 undefinesybom putchar in 例 includemain inta 65 charb B putchar a putchar 65 1 putchar b putchar B 1 程序运行结果为 ABBC 包含函数putchar的头文件 1 函数格式intgetchar 2 函数功能从标准输入设备 一般为键盘 读入一个字符 返回该字符的ASCII码值 二 getchar函数 字符输入函数 函数返回值类型 函数的名称 无参数 注意 程序运行到getchar 时 将返回用户屏幕 等待用户输入一个字符 输入后 才继续向下运行 若用户输入字符后未按回车键 则键入的内容一直保留在键盘缓冲区中 只有用户键入回车键后 字符输入函数getchar才进行处理 函数getchar将回车键作为一个字符读入 如果程序中有两个以上函数getchar时 应该一次性输入所需字符 最后再按回车键 也要在程序前包含头文件 include stdio h 或 include 无论输入的是英文字母或标点符号还是数字 都是作为字符输入 例 include 包含头文件 voidmain inta a getchar printf a c na d n a a 从键盘输入字符 该字符的ASCII编码值赋给a 程序运行情况如下 1 a 1a 49 例 includemain charc1 c2 c1 getchar c2 c1 3 printf c c n c1 c2 putchar c1 putchar c2 putchar n 输入 a 输出 adad 顺序结构即按照语句书写顺序执行的程序结构 由两个或两个以上的语句构成 先执行A 再执行B 顺序结构程序 作业 1 详细叙述c程序运行的步骤 2 书本P663 3 1 3 5 3 63 写出以下程序的运行结果main intx x 32770 printf d x 4 写出以下程序的运行结果 main inti 12345 longj 1234567 floatf 12345 67 doubled 12345 678956789 chars Howareyou printf 10d 10ld n i j printf 10d 3ld n i j printf 10u 10 x 10X 10o x n 999 999 999 999 999 printf f 10 2f 10 2f n d d d printf 10 0f 8 5f n f d printf s 15s 15s 8 3s 8 3s n s s s s s printf 8c 8c n A B 作业 书本P66 673 9 3 10 3 12 5 6 上机练习 书本P4例1 2 运行并查看结果 修改上题程序 使输出结果为 a 123 b 456 sum 579 再修改程序 使输出如下 a 123b 456sum 579 再修改程序 将a b sum的类型由int改为float 输出格式符由 d改为 f 运行并观察结果 再修改程序 将 f改为 e 运行并观察结果 2 书本P51例3 73 书本P77例4 3 讲评作业 课本P663 9求下面算术表达式的值 1 x a 3 int x y 2 4x 2 5 a 7 y 4 7 1 int 7 2 7 int 优先级高于算术运算符 优先级相同 结合性 自右向左 7 1 0 2 5 2 float a b 2 int x int y 2 5 float 5 a 2 b 3 x 3 5 y 2 5 int 3 5 5 0 3 int 2 5 2 3 2 1 3 5 3 10写出程序运行结果main inti j m n i 8 j 10 m i n j printf d d d d i j m n m 9 i 9 n 10 j 11 i 9 j 11 m 9 n 10 9 11 9 10 指导书P162 55main inti 12345 longj 1234567 floatf 12345 67 doubled 12345 678956789 chars Howareyou printf 10d 10ld n i j printf 10d 3ld n i j printf 10u 10 x 10X 10o x n 999 999 999 999 999 printf f 10 2f 10 2f n d d d printf 10 0f 8 5f n f d printf s 15s 15s 8 3s 8 3s n s s s s s printf 8c 8c n A B inti 12345 longj 1234567 printf 10d 10ld n i j 12345 1234567 12345 1234567 以下 表示空格 inti 12345 longj 1234567 printf 10d 3ld n i j 12345 1234567 12345 1234567 12345 printf 10u 10 x 10X 10o x n 999 999 999 999 999 999 3e7 3E7 1747 fc19 999 0000001111100111 999 1111110000011001 999 3e7 3E7 1747 fc19 doubled 12345 678956789 printf f 10 2f 10 2f n d d d 12345 678957 12345 68 12345 678957 12345 68 12345 68 12345 68 floatf 12345 67 doubled 12345 678956789 printf 10 0f 8 5f n f d 12346 12345 67896 12346 12345 67896 chars Howareyou printf s 15s 15s 8 3s 8 3s n s s s s s Howareyou Howareyou Howareyou How How Howareyou Howareyou Howareyou How How printf 8c 8c n A B A B A B 一 整型常量的表示方法 短 整型常量的表示方法 其值在 32768 32767范围内 1 十进制整数 123 76 02 八进制整数 以0开头 076 0253076转换成十进制 7 8 63 十六制整数 以0 x开头 0 xa 0 x20 0 xf40 xf4转换成十进制 15 16 4 3 3整型数据 长整型常量的表示方法 其值在 2147483648 2147483647范围内 1 数值超过 32768 32767 但在 2147483648 2147483647之间 可直接写成十进制整数形式 如123456789 2 数值范围在 32768 32767之间 如果要表示成长整型常量 则在十进制整数后加l或L 如123L 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 此时用123作实参不行 而要用123L作实参