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第二章 数据类型、运算符、表达式

第二章 数据类型、运算符、表达式. 数据类型 常量与变量 整型、实型、字符型 不同类型数据间的转换 运算符和表达式. 整 型. 基本类型. 单精度型 float. 实型. 双精度型 double. 字符类型 char. 枚举类型 enum. C 数 据 类 型. 短整型 short. 数组. 整型 int. 构造类型. 结构体 struct. 长整型 long. 共用体 union. 指针类型. 空类型 void. 2.1 数据类型. <. >. 2.2 常量与变量 常量和符号常量

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第二章 数据类型、运算符、表达式

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  1. 第二章 数据类型、运算符、表达式 数据类型 常量与变量 整型、实型、字符型 不同类型数据间的转换 运算符和表达式

  2. 整 型 基本类型 单精度型float 实型 双精度型double 字符类型char 枚举类型enum C 数 据 类 型 短整型short 数组 整型int 构造类型 结构体struct 长整型long 共用体union 指针类型 空类型void • 2.1数据类型 < >

  3. 2.2常量与变量 常量和符号常量 常量：在程序运行过程中，其值不能改变的量 如;12,0,-3,4.6,-1.23,‘a’,’c’ 符号常量：用一个标识符代表一个常量 例2.1 符号常量的使用 #define PRICE 30 main() { int num,total; num=10; total=num* PRICE; printf(“total=%d”,total); } 运行结果： total=300 < >

  4. 符号常量的好处 含义清楚 如 PRICE 代表价格 能做到一改全改 如 #define PRICE 35 程序中所有以PRICE代表的价格自动改为35 变量名 a 3 变量值 存储单元 • 变量 • 在程序运行过程中，其值可以改变的量 • 变量有一个名字 • 变量在内存中占一定的存储单元 < >

  5. 标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的有效字符序列 组成： 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线 大小写敏感 命名原则： 见名知意 变量名尽量用小写，符号常量用大写 长度尽量不要超过8个字符 尽量不使用下划线开头 不能用关键字作标识符 避免使用容易认错的字符 • 例: 0 o O • 1 l I • Z z 2 • 例:判断下列标识符号合法性 • sum Sum M.D.John day Date 3days • student_name #33 lotus_1_2_3 • char a>b _above $123 M.D.John 3days #33 char a>b $123 < >

  6. 变量的使用应“先定义，后使用” • 未被事先定义的不作为变量名 例：如果在定义部分写了 int student ; 而在执行语句中错写成stadent. 如：stadent =30; 则输出错误“变量stadent未定义” • 编译时根据变量的类型为其分配相应的存储单元 如 int为两个字节 float为四个字节 • 编译时根据变量的类型检查运算是否合法 如 % 运算只能在整型数据之间进行 如果a,b为两个实型变量，则a%b是错误的

  7. 2.3整型数据 整型常量的表示方法 十进制整数 如;123,-456,0 八进制整数 以0开头的数 如：0123即（123）8 其值为1*82+2*81+3*80=83 十六进制整数 以0x开头的数 如：0x123即（123）16 其值为1*162+2*161+3*160=291 注 要注意各种进制数字的组成 < >

  8. 各种进制之间的转换 • 二进制、八进制、十六进制转换成十进制 • 方法：按权相加 < >

  9. 例 把十进制数159转换成八进制数 余 7 余 3 余 2 例 把十进制数59转换成二进制数 0 2 8 59 159 1 余 2 2 2 8 2 8 2 7 19 3 14 29 1 2 (159)10=(237)8 余 1 例 把十进制数459转换成十六进制数 余 0 2 3 7 1 C B 余 1 459 16 余11 余 1 余12 16 28 余 0 1 16 1 余 1 1 1 1 0 1 1 0 (59)10=(111011)2 (459)10=(1CB)16 • 各种进制之间的转换(整数) • 二进制、八进制、十六进制转换成十进制 • 方法：按权相加 • 十进制转换成二进制、八进制、十六进制 • 方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为0

  10. 二进制与八进制之间的转换 • 二进制转换成八进制：从右向左，每3位一组（不足3位左补0），转换成八进制 • 八进制转换成二进制：用3位二进制数代替每一位八进制数 000 ~ 0 001 ~ 1 010 ~ 2 011 ~ 3 100 ~ 4 101 ~ 5 110 ~ 6 111 ~ 7 例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8 例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2 < >

  11. 二进制与十六进制之间的转换 • 二进制转换成十六进制：从右向左，每4位一组（不足4位左补0），转换成十六进制 • 十六进制转换成二进制：用4位二进制数代替每一位十六进制数 0000 ~ 0 0001 ~ 1 0010 ~ 2 0011 ~ 3 0100 ~ 4 0101 ~ 5 0110 ~ 6 0111 ~ 7 1000 ~ 8 1001 ~ 9 1010 ~ A 1011 ~ B 1100 ~ C 1101 ~ D 1110 ~ E 1111 ~ F 例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16 例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2 < >

  12. 0 1 2 3 4 5 7 6 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 8 5 9 4 10 3 ……... 2 1 • 字节和位 • 内存以字节为单元组成 • 每个字节有一个地址 • 一个字节一般由8个二进制位组成 • 每个二进位的值是0或1 < >

  13. 整型变量 整型数据在内存中的存放 在内存中以二进制形式存放 一个整型变量在内存中占两个字节 如：int i ;i=10;数据在内存中的实际存放情况 补码 正数的补码和其原码形式相同 负数的补码 取-10的绝对值 按位取反 加1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 < >

  14. 符号位 1 0 =32767 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 =65535 数据的第一位 • 整型变量的分类 • 有符号基本整型 [signed] int • 无符号基本整型 unsigned int • 有符号短整型 [signed] short [int] • 无符号短整型 unsigned short [int] • 有符号长整型 [signed] long [int] • 无符号长整型 unsigned long [int] 有符号整型变量 无符号整型变量

  15. ANSI标准定义的整数类型

  16. 整型变量的定义 int a，b； unsigned short c，d； long e，f 例2.2 整型变量的定义与使用 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=%d\n”，c，d）； } 运行结果： a+u=22，b+u=-14 < >

  17. 整型数据的溢出 32767 a： 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 -32768 b： 0 1 例2.3 整型数据的溢出 main（） { int a，b； a=32767； b=a+1； printf（“%d，%d\n”，a，b）； } 运行结果： 32767,-32768 < >

  18. 12 1 11 2 10 9 3 8 4 5 7 6 • 整型常量的类型 • 其值在-32768~+32767范围内的整数认为它是int 型 • 其值超出上述范围，在-2147483648~+2147483647范 围内，则认为是长整型 • 一个整型常量后加一个字母u，认为是unsigned int 型 如12345u。如果是-12345u，则先将-12345转换成补码 53191，然后按无符号数存储。 • 一个整型常量后面加一个字母l或L，认为是long int 型

  19. 思考题 请写出下列程序的运行结果 main（） { long int a； a=32767+1； printf（“a=%ld\n”，a）； } main（） { long int a； a=32768； printf（“a=%ld\n”，a）； } < >

  20. 2.4实型数据 实型常量的表示方法 十进制小数形式 由数字和小数点组成（必须有小数点） 如;.123、123.、123.0、0.0 指数形式 如：123e3或123E3 都代表123*103 字母e之前必须有数字，e后面的指数必须为整数 规范化的指数表示形式 一个实数可以有多种指数表示形式 如123.456可表示为123.456e0、12.3456e1、 1.23456e2、0.123456e3等 字母e之前的小数部分中，小数点左边有且只能有一位 非零的数字 < >

  21. 实型变量 实型数据在内存中的存放 实型变量的分类 .314159 1 + 数符 指数 小数部分 < >

  22. 实型数据的舍入误差 例2.4 实型数据的舍入误差 main() { float a，b; /*double*/ a=123456.789e5； b=a+20; printf(“%f\n”,b); } 运行结果： 12345678848.000000 • 实型常量的类型 系统将实型常量作为双精度来处理 可在数的后面加字母f或F，按单精度处理 < >

  23. 2.5 字符常量 • 定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符. 如 ‘a’ ‘A’ ‘?’ ‘\n’ ‘\101’ • 转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示 例 转义字符举例 main() { printf("\101 \x42 C\n"); printf("I say:\"How are you?\"\n"); printf("\\C Program\\\n"); printf("Turbo \'C\'"); } 例: ‘A’-------’\101’-------’\x41’--------65 如 ‘\101’ -----------‘A’ ‘\012’ -----------’\n’ ‘\376’ -----------’’ ‘\x61’ -----------’a’ ‘\60’ -----------’0’ ‘\483’ ----------() 运行结果：(屏幕显示) A B C Isay:”How are you?” \C Program\ Turbo ‘C’ 例 main() { printf(“Y\b=\n”); } 运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：¥

  24. 运行结果： 屏幕显示：f gde h j k 打印机输出：fab c gde h jik 例2.5转义字符的使用 main() { printf(“ ab c\t de\rf\tg\n"); printf(“h\ti\b\bj k\n"); } • 字符变量 • 定义形式 char c1，c2； • 赋值 c1=‘a’；c2=‘b’；

  25. ‘a’在内存中的存储 ‘b’在内存中的存储 01100001 01100010 字符 ASCII码 输出 c1=‘a’；c2=‘b’ 输出 ASCII码 字符数据和整型数据存储形式相似，可以互相转换 • 字符数据在内存中的存储 • 一个字符在内存中占一个字节 • 字符数据在内存中以ASCII码存储 例2.6向字符变量赋以整数 main（） { char c1，c2； c1=97；c2=98； printf（”%c %c\n”,c1,c2）; printf（”%d %d\n”,c1,c2）; } 一个字符型数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出 运行结果： a b 97 98

  26. 注 例2.7大小写字母的转换 main() { char c1,c2; c1='a';c2='b'; c1=c1-32; c2=c2-32; printf("%c %c\n",c1,c2); } 运行结果： A B 字符数据与整型数据可以互相赋值 int i；char c； i=‘a’;c=97; 字符变量中的最高位为符号位

  27. h e l l o \0 例 字符串“hello”在内存中 例 ‘a’ “a” a a \0 例: char ch; ch=‘A’; • 字符串常量 • 定义：用双引号(“”)括起来的字符序列 • 存储：每个字符串尾自动加一个 ‘\0’ 作为字符串结束标志 如 “how do you do”，“china”，”a” • 字符常量与字符串常量不同 例: char ch; ch=“A”; <

  28. 类型 符号 关键字 数的表示范围 所占位数 (signed)int 16 -32768~32767 16 (signed)short -32768~32767 32 (signed)long -2147483648~2147483647 unsignedint 16 0~65535 unsignedshort 16 0~65535 unsignedlong 32 0~4294967295 32 float 有 10-37~1038 64 有 double 10-307~10308 8 有 char -128~127 无 8 0~255 unsigned char • ANSI标准定义的数据类型 有 整型 无 实型 字符型 < >

  29. 2.6 变量赋初值 定义变量的同时使变量初始化 如：int a=3；float f=3.56；char c=‘a’； 也可部分赋初值 如：int a，b，c=3； 对几个变量赋初值，可写成 int a=3，b=3，c=3； 不能写成 int a=b=c=3； int a； a=3； int a，b，c； c=5； int a=3； int a，b，c=5； < >

  30. double float 说明: 高 必定的转换 long 运算对象类型不同时转换 只表示转换方向 unsigned 例 int i; float f; double d; long e; int char,short 低 10+‘a’ +i*f - d/e ch/i + f*d - (f+i) 例 char ch; int i; float f; double d; int double double double double int int double double double double double int double double double • 2.7各类数值型数据间的混合运算 < >

  31. 2.8算术运算符和算术表达式 算术运算符：+ - * / % ++ -- 关系运算符：< <= = = > >= != 逻辑运算符：！ && || 位运算符 ：<< >> ~ | ^ & 赋值运算符：= 及其扩展赋值运算符 条件运算符：?: 逗号运算符：, 指针运算符：* & 求字节数 ：sizeof 强制类型转换：（类型） 分量运算符：. -> 下标运算符：[] 其它 ：( ) - C 运 算 符 < >

  32. 算术运算符和表达式 基本算术运算符： + - * / % 说明： 两整数相除，结果为整数 采取“向零取整”的方法 %要求两侧均为整型数据 例 5%2 = 1 -5%2 = -1 1%10 =1 5%1 =0 5.5%2 () 例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2 例 5/2 = 5/2.0 = 例 5/2 = 2 5/2.0 =2.5 < >

  33. 算术表达式和运算符的优先级与结合性 C算术表达式：用算术运算符和括号将运算对象连接起来的、符合C语法规则的式子 结合方向为“自左至右” 例 a*b/c-1.5+’a’ ab*c/1.5-’a’+ 例2.8强制类型转换 main（） { float x； int I; x=3.6； i=(int) x; printf（”x=%f,i= %d\n”,x,i）; } • 强制类型转换运算符 • 可以将一个表达式转换成所需类型 • 形式 （类型名）（表达式） 类型名与表达式都应用括号括起来 例（double）a （int）（x+y） 说明：强制类型转换时，得到一个所需类型 的中间变量，原变量的类型未发生变化 运行结果： x=3.600000,i=3 < >

  34. 自增、自减运算符++ -- 作用：使变量值加1或减1 种类： 前置 ++i, --i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i++,i-- (先使用i值,再执行i+1或i-1） 例 j=3; k=++j; j=3; k=j++; j=3; printf(“%d”,++j); j=3; printf(“%d”,j++); a=3;b=5;c=(++a)*b; a=3;b=5;c=(a++)*b; //k=4,j=4 //k=3,j=4 //4 //3 //c=20,a=4 //c=15,a=4 < >

  35. 自增、自减运算符++ -- • 作用：使变量值加1或减1 • 种类： • 前置 ++i, --i (先执行i+1或i-1，再使用i值） • 后置 i++,i-- (先使用i值,再执行i+1或i-1） • 说明： • ++ -- 不能用于常量和表达式,如5++，(a+b)++ • ++ --结合方向： 自右向左 • 优先级： • 例 -i++  -(i++) • i=3; printf(“%d”,-i++); //-3 • 例 -i++ • i=3; printf(“%d”,-i++);

  36. 表达式使用中的问题说明 • 注意编译系统的调用顺序 例设i=3；求(i++)+(i++) +(i++) 有的系统值为9，有的为12 turboc系统中得到9 (++i)+(++i) +(++i) • 运算符的组成 自左至右尽可能多的将若干个字符组成一个运算符 • 实参的求值顺序 printf（“%d，%d”，i，i++）；（i的值为3） 有的系统值为3，3有的为4，3 turboc系统中得到4，3

  37. 赋值运算符和表达式 赋值运算符 符号： = 格式： 变量标识符=表达式 作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量 • 类型转换 • 实型数据赋给整型变量时，舍弃实数的小数部分 int i；i=3.56；i的值为3，以整数形式存储 • 将整型数据赋给单、双精度变量时，数值不变，补足有效数字，以浮点数形式存储到变量中。 float f；f=23；转换成23.00000存储 double f;f=23；转换成23.00000000000000存储 注意：单、双精度变量的有效数字的位数 < >

  38. 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 • 类型转换 • 将一个double数据赋给float变量时，截取其前面7位有效数字，存放到存储单元中。 注意：数值范围不能溢出 • 将一个float数据赋给double变量时，数值不变，有效位数扩展到16位，以64位存储。 • 字符型数据赋给整型变量 • 字符为无符号量时，将字符的8位放到整型变量的低8位，高8位补零。 • 若为有符号字符，最高位为零，则整型变量的高8位补零 c=‘\376’ < >

  39. 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 • 类型转换 • 若字符最高位为1，则高八位全部补1。 注意：目的是使数值保持不变 • 将一个int、short、long数据赋给char变量时，只将其低8位原封不动送到char型变量。 c=‘\376’ i=289 < >

  40. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 • 类型转换 • 将int型数据赋给long变量时，进行符号扩展，将整型数的16位送到long型低16位中，如果int为正值，则long高16位补零，如果int为负值，则高16位补1。 • 将一个long数据赋给int变量时，将其低16位原封不动送到整型变量。 • 将unsigned int型数据赋给long型变量时，高位补零 • 将一个unsigned类型数据赋给一个占字节数相同的整型变量，将unsigned型变量的内容原样送到非unsigned变量中。若为有符号字符，最高位为零，则整型变量的高8位补零。 注意：有可能出现数据错误 < >

  41. a b 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 • 类型转换 unsigned int a=65535； int b； b=a； 注意：根据补码知识，b的值为-1。 • 将非unsigned型数据赋给长度相同的unsigned型变量，也是原样照赋。 例2.9 有符号数据传送给无符号变量 main（） { unsigned a； int b=-1； a=b； printf（“%u”，a）； } 不同类型的整型数据间的赋值： 按存储单元中的存储形式直接传送 运行结果： 65535 < >

  42. 复合的赋值运算符 在“=”前加上其他运算符，可构成复合的运算符 a+=3 等价于 a=a+3 x*=y+8 等价于 x=x*（y+8） x%=3 等价于 x=x%3 为便于记忆，可以这样理解 a+=b （a为变量，b为表达式） a+=b （将有下划线的移到“=”右侧） a=a+b （在“=”左侧补上变量名a） 10种复合赋值运算符 +=，-=，*=，/=，%=，<<=,>>=,&=,∧=,|= < >

  43. 赋值表达式 由赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子 形式 〈变量〉〈赋值运算符〉〈表达式〉 求解过程 将赋值符右侧的表达式的值赋给左侧的变量 • 说明: • 结合方向：自右向左 • 左侧必须是变量，不能是常量或表达式 • 赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套 • 例 3=x-2*y; • a+b=3; • 赋值表达式也可以包含复合的赋值运算符 例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2) 例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3; 例: a=12; a+=a-=a*a //a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a)) //a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3))) < >

  44. 逗号运算符和表达式 形式：表达式1,表达式2,……表达式n 结合性:从左向右 求值顺序：表达式1，表达式2，……表达式n 逗号表达式的值：等于表达式n的值 用途：常用于循环for语句中 //a=15,表达式值60 • 例 a=3*5,a*4 • a=3*5,a*4,a+5 • 例 x=(a=3,6*3) • x=a=3,6*a • 例 a=1;b=2;c=3; • printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); • printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c); //a=15,表达式值20 //赋值表达式，表达式值18，x=18 //逗号表达式,表达式值18,x=3 //1,2,3 //3,2,3 < >

  45. 逗号运算符和表达式 • 形式：表达式1,表达式2,……表达式n • 结合性:从左向右 • 求值顺序：表达式1，表达式2，……表达式n • 逗号表达式的值：等于表达式n的值 • 用途：常用于循环for语句中 例: main() { int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf("x=%d\n",x); } 运行结果：x=3 < >

  46. main(){char a=176,b=219;printf("%c%c%c%c%c\n",b,a,a,a,b);printf("%c%c%c%c%c\n",a,b,a,b,a);printf("%c%c%c%c%c\n",a,a,b,a,a);printf("%c%c%c%c%c\n",a,b,a,b,a);printf("%c%c%c%c%c\n",b,a,a,a,b); }作业： P41 2.3（2）、（5），2.6，2.7，2.8，2.9，2.10，2.11，2.12

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