第 2 章 C 语言的基本数据类型和存储类

1. 第2章 C语言的基本数据类型和存储类 2.1 整型数据 2.1.1 整型常量 • 整型常量即整常数，Ｃ中的整常数可以有三种表示形式，即十进制整数、八进制整数和十六进制整数。 • 整型常量的说明：123L、123U、123LU • 十进制数：一串连续的数字表示，最高位非零。 • 八进制数：以数字零开头。 • 十六进制数：以数字零和字母x开头，a-f不区分大小写。 • 考虑如下常数：32767，-32768，0，010，011，016，018，ox10，0xde，0xf

2. 2.1.2 整型变量 • Ｃ语言中的整型变量分为有符号和无符号两种,所有变量在使用前必须加以说明或定义。其中: • 每种有符号整型变量又可细分为标准整型(int)、短整型(short)和长整型(long)三类,其值可正可负。例如：int a,b; /short c,d;/long f,g; • 每种无符号整型变量也可细分为标准整型(unsigned int)、短整型(unsigned short)和长整型(unsigned long)三类,其值不能为负。例如： unsigned int a,b; / unsigned short c,d;/ unsigned long f,g; • int、short和long的区别主要在表示的整数范围不同。通常以一个机器字来存放一个int型数据。且int、short和long型整数的字长满足：short≤int≤long

3. 2.1.3整型数据的存储表示 • 正整数：以原码形式存放在内存中，字长为16时，整数范围取 0-32767。例如：整数 5 对应 0000000000000101。 • 负整数：以补码形式存放在内存中。例如:-5 • 十进制负整数补码形式: • [1000000000000101]原码 • 求原码的反码: [1111111111111010]反码 • 把所得的反码加1: [1111111111111011]补码 • 内存中的补码  十进制负整数: • 对补码各位取反:[1111111111111010]补码,取反后得:1000000000000101 • 将其转换为十进制数:得-5 • 将结果减1,得-5-1=-6。 • 考虑[1000000000000000]、[1111111111111111]

4. 2.2 字符型数据 2.2.1 字符型常量 • 字符型常量是由一对单引号括起来的单个字符(可打印)。如：′x′,′a′,′A′,′b′,′$′,′#′。 • 一个转义序列是一个反斜线后跟特定的字符，表示某些不可打印的字符（如回车符，响铃符等）。例如： \n换行符 \\反斜线符 \t水平制表符 \′ 单引号符 \b退格符 \0空字符 \r回车符 \ddd位型 这里ddd是1至3位八进制数字 \f换页符 \0xff位型 这里ff是1至2位十六进制数字

5. 2.2 字符型数据 • 注意：转义序列实际上作为一个字符来对待。但如果反斜线之后的字符和它不构成转义序列，则′\′不起转义作用将被忽略。例如： • 语句 printf(″A\Nbc\nDEF\n″); • 语句 printf(″\tab\rcd\n\′ef\\gh\x″);

6. 2.2.2 字符型变量 • 字符型变量是通过保留字char来说明的，其格式如下: char c1, c2; • 该语句说明了c1和c2两个字符型变量。每个字符型变量可用来存放一个字符，例如： #include “stdio.h” main() { char ch; ch=getchar(); putchar(ch); }

7. #include “stdio.h” #include “stdio.h ” main() main() {char bell; { bell=7; putchar(7); putchar(be); } } 2.2.3字符型数据的存储表示 • 字符数据在计算机内部也是以一个字节的二进制形式来表示的，即事先对所要处理的每个字符都进行编码（通常是一个整型数）且不同的字符其编码也不相同。 • 例如：

8. 2.2.3字符型数据的存储表示 main() { char c1, c2; c1=‘a’; c2=‘b’; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“c1=%c c2=%c＼n”,c1,c2); printf(“ c1_ASCII_CODE=%d c2_ASCII_CODE=%d\n ”,c1,c2); } • 运行结果： • printf中的参数个数可以有多个，但第一个参数必须是字符串，我们称其为格式串（format-string）。 c1=A c2=B c1_ASCII_CODE=65 c2_ASCII_CODE=65

9. 2.2.3字符型数据的存储表示 • printf首先对格式串从左向右扫描，当遇到可显示字符时就在终端上原样输出，当遇到控制字符（如‘\n’，响铃符等）就产生相应的动作（换行，响铃等），当遇到转换符时，就将后面的实参依次按转换符的要求转换并输出。常用的转换符有：%d 十进制整型、%c 字符型、%f 浮点型、%s 字符串型 • 在使用ASCII编码系统的机器上，用Ｃ编写一个将大写英文字母转换为小写字母的程序，可用如下一些语句实现： { char ch; ch=getchar(); if(ch>=‘A’ && ch<=‘Z’) putchar(‘a’+ch-’A’); } • 若将上面程序中的字符常量‘A’， ‘ Z’和‘a’分别用整常数65，90和97来代替程序能否正确运行？

10. 2.2.3字符型数据的存储表示  • Ｃ编译系统将字符型数据当成有符号整型还是无符号整型没有规定。例如： main() { char ch; ch=‘\376’; printf(“%d”,ch); } • 如果将字符看成无符号的，则输出254，否则，输出-2。 • 字符量可参与任何整数运算, 如： ‘B’-’A’=66-65=1;‘a’+1=97+1=‘b’ • 数字字符  整数值, 如: ‘9’-‘0’=57-48=9;9+‘0’=9=48=57=‘9’; • 字符量可以参加关系运算, 如: ‘a’<‘b’=真 • 字符量可以参加逻辑运算, 如: ‘a’&&‘b’=真

11. 2.2.4字符串常量 • 字符串常量是用一对双引号括起来的零个或多个字符的序列。如：“I am a student”， “ x”， “”其中: • “”只充当字符串的分界符，而不是字符串的一部分。 • 如果字符串中要出现双引号，则必须经过转义序列，如： The “a” is an indef art 写成字符串应该是： “The \042a\042 is an indef art ” • 字符串中所含的字符个数称字符串的长度。例：“XYZ”的长度为3，“”的长度为0，称为空串。 • 字符串所占的空间为长度+1，增加的一个字节存放字符串‘\0’作为字符串的结尾标志。 • 转义序列也可以出现在字符串中。但是只作为一个字符看待。例如： “I am a\n student”。

12. 2.3浮点型数据 2.3.1 浮点型常量 • 浮点型常量有非指数型和指数型两种。 • 非指数型:是指不带指数部分的实型常数，如 +123.，123.，-123，+123.45，123.45，-123.45 • 指数型:是指带有指数部分的实数，如.12345e2，12345.0e-3，它们的值都是12.345。 • e（E）之前必须有数字，之后的指数必须为整数，且不能插入空格！ 2.3.2 浮点型变量 • 浮点型变量是通过保留字float来说明的。如： float x, y, z; x=12.345; y=.12345e2; z=12345.e-3;

13. 2.3.3浮点型数据的存储表示 • 浮点型数据的存储表示:二进制的浮点形式。如 (0.5)10=(0.1)2=(.1×20 )=(1×2-1 ) (12.1875)10=(1100.0011)2=(.11000011×24)=(11000011×2-4) • 而任何一个二进制实数总可以表示成：N=S×2p 其中： p、S都是有符号二进制整数。p称为阶码，S称为尾数 • 注意：S中无小数点或小数点约定为在最前头。 • 设p的字长为n1，S的字长为n2，则有 -2n1-1≤p≤2n1-1-1, -2n2-1≤S≤2n2-1-1， 则一个实数的字长为：n1+n2。例如： • 设 n2=24 n1=8 ， • 则有：-128≤p≤127,-8388608≤S≤8388607 即 N=S×2p 的取值范围是：2-128≤｜N｜≤2127， 约为 10-39≤｜N｜≤1038 而N的精度大约为7位有效数字

14. 2.4 双精度型数据 • 双精度型：字长比浮点型多一倍，一般占用8个字节。其中：（n2=48）+（n1=16）=64 • 其精度大约为17位有效数字，浮点型为7位精度； • Ｃ中每个浮点常量在机中都是以双精度型来存放和表示的； • 双精度变量是通过double保留字来说明的，如： double a,b; a=2.718281828459; b=4.84813681106e-7;

15. 2.4 双精度型数据  main() { float x; double y; int i; x=0.0; y=0.0; i=1; while(i<=10000) { x=x+100000.0; y=y+100000.0;i=i+1; } x=x/10000.0; y=y/10000.0; printf(“x=%f, y=%f\n”, x, y,); } • 运行结果为： • 可以看出x有约1.5‰的误差，而y没有精度损失。 x=99985.179688, y=100000.000000

16. 2.5变量的初始化 • 程序中，在变量说明完之后到使用之前，要对其赋初值。如: int i,j; int i=0,j=0; i=0; ┇ j=0; while(i<=15) ┇ ┇ while(i<=15) ┇ • 两者是等效的。其它类型变量的初始化方法类似，如： int i=1,j,k=3; char bell=7,esc=27,sex=‘f’; float pi=3.14159; double loge=2.718281828459;

17. 2.6变量的存储类 • 变量的两个属性: 存在性和可见性 • 存在性: 是指变量都具有一个数据类型并以一定的方式存于内存之中。 • 可见性:是指在其作用域中是可见的（活动的），而一旦出了其作用域便不再可见。 • 变量的作用域: 是指该变量有定义的程序部分。 • 变量的以上两个属性是由以下四个变量存储类决定的： 自动的（auto） 寄存器（register） 静态的（static） 外部的（extern）

18. 2.6.1自动变量 • 由保留字auto说明或定义的变量。例如： { auto int a; auto char ch=‘x’; auto float d,e; auto double f1,f2; } • Auto可省略不写 • 自动变量是局部变量，其作用域局限于其所在的函数或块。 • 自动变量每进入一次函数体，就赋一次指定的初值。

19. 2.6.2寄存器变量 • 寄存器变量是通过在变量说明前面加保留字register来完成的。 • 寄存器变量的用法和作用域规定与自动变量相同。如： register int x=3; register char c1,c2; register float f1,f2; register double d1,d2; • 变量保留在CPU的寄存器中，只是对编译程序的一种建议，而不是强制性的。 • 寄存器变量无地址，无法对其进行求地址运算。 • 寄存器变量说明应尽量靠近其使用的地方，用完后尽快释放。

20. 2.6.3静态变量 • 静态变量是通过在变量说明前面加保留字static来说明的，如： static int x=1; static char c1; static float f1; static double d1,d2; • 静态局部变量的生存期一直延长到程序运行结束。 • 静态局部变量不一定赋初值，编译时对无值的赋予0。 • 静态局部变量的作用域与auto、register相同。

21. 2.6.4外部变量 • 外部变量是在函数外部任意位置上定义的全局变量。 • 外部变量的作用域：从变量定义的位置开始，到整个源文件结束为止。 • 外部变量的生存期：整个程序的运行期间。 • 外部变量与局部变量同名时，外部变量被屏蔽。 • 在每个引用外部变量的函数中都对相应的外部变量加以说明。例如： int x=123; main() { extern int x,y; printf(“%d\n%d\n”,x,y); } int y=321;