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C 语言程序设计

C 语言程序设计. 第二讲 数据类型、运算符与表达式 绍兴文理学院 自动化教研室 2010 年 7 月. 可知对不同数据类型占用的存储空间 : char<short<=int<long <=float<double. 一、 C 语言的数据类型. Let’s try …. C 语言的数据类型 P37 基本类型 字符型 （ char ） 1 字节 整型 — 短整型（ short int ） 2 字节

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  1. C语言程序设计 第二讲 数据类型、运算符与表达式 绍兴文理学院 自动化教研室 2010年7月

  2. 可知对不同数据类型占用的存储空间: char<short<=int<long <=float<double 一、C语言的数据类型 Let’s try… • C语言的数据类型P37 • 基本类型 字符型（char） 1字节 整型—短整型（shortint） 2字节 基本型（int） 2字节(-32768～32767） 长整型（long int） 4字节（±21亿) 实型—单精度（float） 4字节 6～7位有效数字 长单精度（long float）8字节 15～16位有效数字 双精度（double） 8字节 15～16位有效数字 长双精度（long double）10字节20位有效数字

  3. 求某一类型数据所占存储字节数，可用运算符： sizeof（类型关键字） Example: main( ) { printf(“char:%d字节\n”，sizeof(char)); printf(“float:%d字节\n”，sizeof(float)); } 结果显示： char:1字节 float:4字节

  4. 注意事项 Why?! 运行结果: Input:12345 a=12345 Input:1234567 a= -10617 • 整型≠整数 int 的范围： － 32768～＋32767 Example: #include <stdio.h> #include <conio.h> main() { int a ; clrscr( ); printf(“Input :”); scanf(“%d”,&a); printf(“a=%d\n”,a); } Because:12345的补码是0011000000111001 1234567的补码是100101101011010000111 截去多余部份(超过2个字节的左边部分)后 其原码为1010100101111001(-10617) 参见教材P44“整型数据的溢出”。

  5. 示意图 字符型 (字符'a') 用一个字节存放该字符的ASCII值(ASCII值表见P364) 整 型 (十进制数25037) 用两个字节存放该数值的补码 实 型 尾数(补码) 指数(阶码) 注:第一位均为符号位 01100001 01100001 11001101 01100001……10100010101010 11100110 注意事项 • 数据存储形式 字符型按ASCII码存储,其余以补码存储

  6. 思 考 • 如果将例中char改成int，结果如何? • 如果将c1=97改为c1=97+3，结果如何？ • Let’s try… ? 注意事项 不变 • 整型和字符型均可为unsigned (无符号型）P43图3.4 即将符号位亦作为数值位(默认为signed) 此时 int 的范围 0～65535 char 的范围 0 ～255 Let’s try… • 在C程序中,字符型可与整型(≤255)互相通用P50-51 Example: (参见P50例3.6,ACII值见P374) main() main() { { char c1,c2; char c1,c2; c1=97;c2=98; c1=97;c2=98; printf(“%c,%c\n”,c1,c2); printf(“%d,%d\n”,c1,c2); } } d,b 100,98 输出结果: a,b 输出结果: 97,98

  7. 二、常量 • 整型常量 P40 十进制数 12 -12l或 -12L 700000ul 八进制数 012 -012l 十六进制数 0x12 -0x12l • 实型常量 P47 十进制形式 123.45 2.0 ( 必有小数点) 指数形式 2.45e-4 1.13E3 (e或E前为数,后为整数) 实型常量本身无单或双精度,其机内精度取决于赋给那类变量（影响有效数字位数,见P15示例） • 字符常量/字符串常量

  8. Example: main() { char c1=‘a’ ,c2; c2=98; printf(“%d,%d\n”,c1,c2); } 字符常量 P52 结果： 97，98 • 普通字符（可显示字符） ‘A’ ‘？’（只能单字符单引号） 错误：‘ABC’ “A” ‘’’ ‘”’ ‘\’ • 转义字符（在单引号或双引号中以\开头） 如回车符、单引号、反斜杠等 在程序中这些符号用表3.3所示的“转义字符”表示。 • 字符串(用双引号括起) “A” “?” (以‘\0’为字符串结束标志) • 注意：用char定义的字符变量只能接受字符常量，而不能接受字符串常量（C语言中无字符串变量） char a=‘U’ ; char b=“U”; (b被置为某随机值） 随机值 Example:main() { char c1=“a” ,c2; c2=98; printf(“%d,%d\n”,c1,c2); } 结果： -108，98 若让c1分别等于“U”、“ABC”、“A”…结果不变

  9. 转义字符例题分析 Example: main(){ char ch; ch=‘\362’; printf(“%c,%d”,ch,ch); } 运行结果:≥,－14 ch = 3628=24210=111100102 111100102 化为原码为10001110= －1410

  10. 转义字符例题分析 Example: #include <string.h>main(){ printf(“a\n\”\x41”); printf(“%d\n”,strlen(“a\n\”\x41”)); } 运行结果:a “A 4注：strlen为求字符串字节数函数（不计结束标志‘\0‘）。

  11. 8列 8列 8列 转义字符例题分析 Example: P49例3.5 main(){ printf( “_ _ a b _ c \ t _ d e \ r f \ t g \ n ”); printf( “h \ t I \ b \ b j _ _ _ k” ); } 运行结果: _ _ a b _ c _ _ a b _ c _ _ _ d e f _ _ _ _ _ _ _ g d e f _ a b _ c _ _ _ d e h h _ _ _ _ _ _ _ l h _ _ _ _ _ _ _ h _ _ _ _ _ _ h _ _ _ _ _ _ j _ _ _ k

  12. 什么时候要使用转义字符? 转义字符只在特殊情况下才使用: • C程序中需要实现某些特定打印或显示动作时 如printf(“123\t56\n”); • C程序中需要打印或显示以下三个字符时 \(斜杠)" (双引号) ' (单引号) 如printf(“You’re a \”a bad egg!\” ” ); • C程序中需要打印或显示ASCII表中非键盘字符时 如printf(“ Look\16 and \x80!”); 注意：使用转义字符时，\后的八进制或十六进制数不应大于char类型所允许的范围（十进制值256）。

  13. 字符串常量有关问题 • ‘Ａ’与“Ａ”的区别 • 问题（判断正误）： char c=“China”; char c=‘China’; • “China”占几个字节？‘\141’占几个字节？ 等于十进制数97 即字符’a’

  14. 三、变量 • 赋值 P53 例： b=(a=3+5) a=b=c=d=3+5 (结果均为8） 例：int a=b=c=d=3+5 （语法错误，除非b,c,d定义过） 正确：int a, b=a=3+5; 例： c=3+(a=5)*6 结果：c=33,a=5（一个语句可以有几个赋值运算） • 变量必须先定义后使用 • 变量名必须符合标识符命名规则P38

  15. 四、数据间的转换（混合运算） • 数据的类型级别 P54图3.10 • 基本规则 • 不同类型运算量参加运算，遵守“向高看齐”的类型一致化规则：将长度较短的运算量转换为长度较长的运算量，以保证不丢失信息。 • 将实型常量赋给整型变量，将被自动取整 int a=7.999999 ; 等效于 int a=7; • float型只要参加运算，均自动转为double。 main() { float i=3,j=4; printf(“%d\n”,sizeof(i+j) ); } /*结果为8（双精度）*/ • 两个整型数相除，其值也一定是整型数（取商之整数部分）。 3/2的值为1而非1.5

  16. 强制类型转换 P56 一般形式: (类型名)(表达式) 转换后表达式的数据类型为新的类型，但表达式中变量本身类型不变。 例一： （int)3.5 的值是多少? 程序执行后y的类型是什么？ 3 例二： main() { int x=5； float y=3.5； clrscr(); /*clear screen(清屏)*/ printf(“%d”, (int)y+x); } 结果是什么？ 8

  17. 五、运算符和表达式 C语言运算符（13类）P55 1、算术运算 ①算术运算符+ － */ % + + – – 例： 14%(-4)=2 -14%(-4)=-2 20.4%2(出错) 例：若int a=7;float x=2.5,y=4.7; 则表达式 x+a%3*(int)(x+y)%2/4的值是什么? 2.500000 (1/4为0) 例: float x,y; x%y; (出错)

  18. 五、运算符和表达式（续） ②自反算术赋值运算符(复合的赋值运算符)P62 += -= *= /=等 解法:将b*=…看作b=b*(…),其余类推 例： c=b*=a+3 相当于(1)a+3 (2)b=b*(a+3) (3)c=b 例：若 i 、j 的初值分别为3和4，则执行 j+=i- =1后i 、j 的值为多少? 解题步骤： i=i-1=3-1=2 j=j+i=4+2=6 结果：i=2, j=6

  19. 五、运算符和算术表达式（续） • 关于优先级和结合方向： P56 C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。如果在一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同，则按规定的结合方向处理。 （各种运算符的优先级和结合性见P365附录C） 【例】设i、j初值分别为3和4，则执行 j+=i-=1；后 i ,j的值为多少？ 【例】若x=7;则x+=x-=x+x的值是多少？ （i=2,j=6） （-14） 解法：从右到左，先做x=x-(x+x)=-7， 再做x=x+x=-14

  20. 五、运算符和表达式（续） ③自加、自减运算符P57 ++（自加运算符）--（自减运算符） 用法: +1 -1 运算 a、前缀形式 int i=5; x = ++ i ; y= i ;(x=6, i =6, y=6) int i =5; ++ i ; y= i ;( i =6, y=6) b、后缀形式 int i =5; x = i ++; y= i ;(x=5, i =6, y=6) int i =5; i ++; y= i ;( i =6, y=6) 若对某变量自加/自减而不赋值，结果都是使该变量自身±1；若某变量自加/自减的同时还要参加其他运算，则前缀运算是先变化后运算，后缀运算是先运算后变化。注意:运算对象只能是整型变量, 5++或(x+y)++均为错

  21. 五、运算符和表达式（续） 例一： main(){ int a=100; printf(“%d\n”,a); printf(“%d\n”,++a); printf(“%d\n”,a++); printf(“%d\n”,a);} 运算结果:100 101 101 102 例二： 若 int x=3,y; 求下列运算后y和x的值 y=x++ -1; (2 4)y=++x -1; (3 4)y=x - - +1; (4 2) 分析思路：先对右边的表达式进行扫描，如果x++，先取x值完成表达式运算后再让x自加1，如果++x，则先将x自加1后再代入表达式进行其他运算 例三： 若 int i=3 求下列运算后y和z的值 y=(i++)+ (i++)+ (i++); y=9 (3+3+3)z=(++i )+ (++i )+ (++i ); z=18 (6+6+6)分析思路：先对右边的表达式进行扫描，看是否需要先自加，如需要，就作若干次自加，然后再进行表达式的其他运算。 思考： y=(++ i)+ (i++)+ (++ i); y=15 （5+5+5）

  22. 五、运算符和表达式（续） ④逗号运算P65-66 C语言中逗号可作分隔符使用，将若干变量隔开 如int a,b,c; 又可作运算符使用，将若干独立的表达式隔开，并依次计算各表达式的值。其一般形式 表达式1，表达式2，…，表达式n； 逗号表达式的求解过程：先求表达式1的值，再求表达式2的值…，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。 在C语言所有运算符中，逗号表达式的优先级最低。

  23. 五、运算符和表达式（续） 【例一】 main( ) { int x,a; x=(a=3*5,a*4,a+5); printf(“x=%d,a=%d\n”,x,a); } 【例二】 main( ) { int x,a; x=(a=3*5,a*4),a+5; printf(“x=%d,a=%d\n”,x,a); } 运算结果：x=60,a=15 运算结果：x=20,a=15 运算结果：a=8,b=16,x=24 【例三】main() { int a,b,x; x=(a=8,b=15,b++,a+b); printf(“a=%d,b=%d,x=%d\n”,a,b,x);}

  24. 五、运算符和表达式（续） Why? ⑤关系运算（比较运算）P91 关系运算符： > < >= <= == != 关系表达式： 含有关系运算符的表达式 特别注意 a≤X≤b 之类算式的正确写法 ： a<=x && x<=b（错误写法：a<=X<=b） 【例】若x=1000，则printf(“%d”,2<x<3)的结果是什么？ （不管x为何值，结果恒为1） 讨论： if (1<x<2) 的条件为什么恒为真 【注意】关系表达式的值： 真—1 假—0； C语言中还规定：非0—真 0—假 优先级：算术>关系>赋值>逗号

  25. 五、运算符和表达式（续） 【例一】 main( ) { int m=5; if (m++>5) printf(“m>5”); else { printf(“m=%d，”,m--); printf(“m=%d”,m--); } } 【例二】 main( ) { int m=5; if (++m>5) printf(“m>5”); else { printf(“m=%d，”,m--); printf(“m=%d”,m--); } } 运算结果：m=6,m=5 运算结果：m>5

  26. 五、运算符和表达式（续） ⑥逻辑运算P92 逻辑运算符： &&（与运算符） 运算符两边均为真时，结果为真 ||（或运算符） 运算符两边均为假时，结果为假 ！（非运算符） 将运算符右边真假倒置 逻辑运算符的任一端如果为非0数，则视为“真”，为0则视为假。 【例】printf(“%d”, !3+5) 结果为5 printf(“%d”, !0+5) 结果为6 注意：! 优先于关系运算符，与++、--同级。 常用优先级： ！、++、-- >算术运算符 >关系运算符 >&& >|| >赋值>逗号

  27. 五、运算符和表达式（续） 【例一】 main( ) { int a=1,b=2,m=2,n=2; (m=a>b)&&++n; printf("%d\n",n); } 【例二】 main( ) { int a=1,b=2,m=2,n=2; (m=b>a)&&++n; printf("%d\n",n); } 运行结果：n=2 运行结果：n=3 原因： 在&&和||的左边如果能判断出结果，则右边不再作运算。 结论：在逻辑表达式的求解中，并不是所有的逻辑运算符都会被执行。只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符。 （P94）

  28. 五、运算符和表达式（续） 【例三】 有以下程序段： int a,b,c; a=b=c=1; ++a||++b&&++c; 问执行后a、b、c的值各是多少？ a=2,b=1,c=1

  29. 五、运算符和表达式（续） 【例四】编程判断任一给定年份是否闰年。符合以下条件的年份为闰年： P106 ①能被4整除但不能被100整除； ②能被4整除又能被400整除（只需考虑能被400整除的情况） main() { int year; clrscr(); printf("Input year="); scanf("%d",&year); if ((year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0) printf("\n%d is a leap year!",year); else printf("\n%d isn't a leap year!",year); }

  30. 1 (x>0) y= 0 (x=0) -1 (x<0) 五、运算符和表达式（续） ⑦条件运算 P102 条件运算符： … ?… : …（三元运算符，即需连接三个运算量） 一般形式：e1?e2:e3 （e1为条件表达式，e2,e3为任意类型表达式） 功能： 如果e1≠0（为真），运算结果为e2的值。 如果e1=0（为假），则取e3的值。 【例】分别令x=3,x=0,x= -5,求运行结果。本程序功能？ main( ) { int x,y; printf(“Input x=”); scanf(“%d”,&x); y=x>0?1:x<0?-1:0; /*结合方向：由右向左*/ printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y); } 结果： x=3,y=1 x=0,y=0 x=-5,y=-1

  31. 五、算术运算符和算术表达式（续） ⑧sizeof运算符 sizeof运算符是一个单目运算符，用以计算操作数在内存中占用的字节数。它的操作数可以是以下两种情况： ●类型标识符； ●一个表达式 main() { int a=4, b; b=a+sizeof(double)+sizeof(a+3.14); printf("b=%d\n",b); } 结果：20

  32. 五、运算符和表达式（续） ⑨C程序中的算术表达式 【例】编程求以下数学表达式的值（设x=15） #include <math.h> main( ) { int x=15; double y; y=sqrt(pow(sin(15*3.14/180),2.5))/8/log10(2*3.14) +fabs(exp(2.5)-x); printf("y=%f",y); }

  33. 六、数据的输入和输出 【例】求以下程序运行结果 #include <stdio.h> main() { char x='a'; clrscr(); putchar(x); putchar('b'); putchar(x+2); putchar('b'+2); } 一、数据输出 1、字符输出函数 P73 格式： putchar(c) 其中c为字符型或整型的常量、变量及其表达式 功能： 每次向屏幕输出一个字符供显示。 结果：abcd

  34. 六、数据的输入和输出 2．格式输出函数 printf( )P75 格式： printf( “……”，输出项1，输出项2，…，输出项n ); 例：printf( “x=%d,y=%f\n” , x , x+3 ); 格式控制 （转换控制字符串） 输出表列 （用逗号分隔的数据组,可选项） • 格式控制分为两个部分： • 格式说明—%+格式字符 （替换输出） • 普通字符—原样输出（转义字符按表3.3输出）

  35. 六、数据的输入和输出 格式说明的一般形式： % - 0 m.nl（或h） 格式字符 -左对齐输出 0数字前的空位填0 m输出域宽（长度，包括小数点） 如数据的位数小于m，则左端补以空格 如数据的位数大于m，则按实际位数输出 n输出精度（小数位数） l或 h长度修正符 l 长整型及双精度 注：long型的数据宜用%ld,double型宜用%lf h表示短整型 如 %hd%hx

  36. 六、数据的输入和输出 【例二】求运行结果。 main() { int a= -30; printf("%d,%o,%x,%u,%c",a,a,a,a,a); } 结果： -30，177742，ffe2，65506，Γ 格式字符（规定了输出的数据形式）： %d输出十进制整数 %x以十六进制无符号形式输出整数 %o以八进制无符号形式输出整数 %u以无符号十进制数形式输出整数 %f输出小数形式浮点数（double型用%lf） %s输出字符串 %c输出单字符 【例一】求运行结果。 main() { int a=30; printf("%d,%o,%x,%u,%c",a,a,a,a,a); } 结果： 30，36，1e，30，▲

  37. 六、数据的输入和输出 结论： 格式字符与对应输出项类型要一致，否则正确的运算结果不能得到正确的显示结果。 【例】若float y=1234.9999;printf(“%d”,y);则输出结果为何？ 0 实际上本例中实数y为任意值（如1234或1）结果都是0！ 如果将程序段作些修改： printf(“|%-15s|%2.2f|\n”,”ZHANG WEI”,165.1256); printf(“|%15s|%012f|\n”,”LI CHANG”,234.45); 【例】求以下程序段运行结果。 printf(“|%-15s|%2.2f|\n”,”ZHANG WEI”,165.1256); printf(“|%s|%012f|\n”,”LI CHANG”,234.45); 运行结果： |ZHANG WEI |165.13| (注意：WEI后面补了六个空格) |LI CHANG|00234.450000| （注意：数字部分连小数点共12位） 运行结果： |ZHANG WEI |165.13| | LI CHANG|00234.450000|

  38. 六、数据的输入和输出 二、数据输入 1．格式输入函数scanf（）P82 格式： scanf( “……”，&变量名1,&变量名2，…,&变量名n); 例: scanf( “%d,%d,%d ” ,&a,&b,&c ); 【例】对于 scanf(“%3d%*4d%f”,&i,&f); 如果输入 1234567890.1234567890 结果i =123, f=890.123474 格式控制 （转换控制字符串） 地址表列 （简单变量要用&开头） 格式说明的一般形式： %*m l (或h)格式字符 & —求地址的运算符 &a表示该变量所占空间的首地址 *—抑制字符（“虚读”，即读入数据后不送给任何变量）

  39. 六、数据的输入和输出 注意: scanf( )函数没有输出功能(即不会向屏幕显示任何字符) 也不能规定小数位数(m.n) 典型错误: scanf( “a=%d,b=%d,c=%d \n”,&a,&b,&c); scanf( “ %5.2f “,&x ); 正确语句: printf( “ Input a,b,c=“); scanf( “%d, %d, %d”, &a, &b, &c); printf( “\n” ); /*不必要*/ scanf( “%5f “, &x);

  40. 六、数据的输入和输出 【例一】 #include <stdio.h> main() { char a,b; a=getchar(),b=getchar(); printf(“a=%c,b=%c\n”,a,b); } 运行时，如果—— 输入：Student 输出结果为 a=S,b=t 【例二】 #include <stdio.h> main() { char i=’y’; while (i==’y’||i==’Y’){ printf(“您好！是否继续？(y/n)\n”); i=getche();} /*见注*/ printf(“再见！”); } 注： 不能用getchar()，否则会把回车符作为第二次读入值 【例三】 /*一个设置密码输入程序*/ #include <stdio.h> main( ) { char password[10],c='*'; int i =0; printf("\npassword:"); while (i<=9) { password[i]=getch(); putchar(c); if (password[i]=='\r') break; i++; } /*此处加入密码验证语句*/ printf(“\n欢迎使用本程序！”); } 2．字符输入函数 P74 格式： getchar( ) getche( ) getch( ) 功能: 从键盘上读入一个字符，但后两个函数输入后无需回车。getch( )还有一个功能，即不把读入的字符回显到屏幕上，常用于密码输入或菜单选择。getchar( )包含在stdio.h中，getche( )和getch( )包含在conio.h中。

  41. 第二讲 作业 一、编程题 要求：所有编程题须上机调试通过，源程序及运行结果用作业本上交。 源程序要求按缩进形式书写，文字端正整齐。不合格者退回重做。 1、编写一个程序，从键盘输入任意一个五位数，把这个数值分解为单个数字，然后打印出每一个数字（每个数字之间用三个空格分开）。例如用户输入了42339，屏幕输出结果为： 4 2 3 3 9 【提示】巧妙使用 / 和 % 两种运算符。 2、已知x=15，编程求： 要求输出结果以指数形式表示。 3、编程求任意系数值（a,b,c值由键盘输入）的一元二次方程任意根（实根、复根）的通用程序。要求能循环执行，直到用户选择结束为止。

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