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第 6 章 基本的程序语句

第 6 章 基本的程序语句. 本章知识点： 预备知识 数据类型及取值范围 标识符、常量与变量 不同类型数据间的转换 运算符和表达式 标准输入输出函数. 计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权 数码：表示数的符号 基：数码的个数 权：每一位所具有的值 数制. 6.0 预备知识. 进制之间的转换. 二进制转换成十进制 ( 整数 + 小数 ) 方法：按权相加. 十六进制数. 数制. 十进制数. 二进制数. 八进制数. 数码. 0~9. 0~1. 0~7. 0~9,A~F,a~f. 基. 10. 2. 8. 16. 权.

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第 6 章 基本的程序语句

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  1. 第6章 基本的程序语句 本章知识点： 预备知识 数据类型及取值范围 标识符、常量与变量 不同类型数据间的转换 运算符和表达式 标准输入输出函数

  2. 计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权 数码：表示数的符号 基：数码的个数 权：每一位所具有的值 数制 6.0预备知识

  3. 进制之间的转换 • 二进制转换成十进制(整数+小数) 方法：按权相加

  4. 十六进制数 数制 十进制数 二进制数 八进制数 数码 0~9 0~1 0~7 0~9,A~F,a~f 基 10 2 8 16 权 10º，10¹，10²，… 2º，2¹，2²，… 8º，8¹，8²，… 16º，16¹，16²，… 表示 特点 逢十进一 逢二进一 逢八进一 逢十六进一 十六进制：81AE=816³+116² +1016¹+1416º 八进制：4275=48³+28² +78¹+58º 十进制：4956= 410³+910² +510¹+610º 二进制：1011=12³+02² +12¹+12º

  5. 十进制转换成二进制 • 方法：(整数部分) • 连续除以2，从低到高记录余数，直至商为0 • 方法：(小数部分) • 连续乘以2，从高到低记录整数，直至余下的小数为0或者满足精度要求 例 把十进制数7转换成二进制数 7 2 余1 余1 2 3 (7)10=(0111)2 2 1 余 1 0 余 0 例 ( 0.625)10=(0.101)2

  6. 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

  7. 数值的表示方法——原码、反码和补码 • 原码：最高位为符号位（0正数，1负数），其余各位为数值本身的绝对值 • 反码： • 正数：反码与原码相同 • 负数：符号位为1，其余位对原码取反 • 补码： • 正数：原码、反码、补码相同 • 负数：最高位为1，其余位为原码取反，再对整个数加1

  8. （用一字节8位表示数） 原码 反码 补码 +7 00000111 00000111 00000111 -7 10000111 11111000 11111001 +0 00000000 00000000 00000000 -0 10000000 11111111 00000000 正0代表数字0 负0代表-128 （规定） • 负数补码转换成十进制数：最高位不动，其余位取反加1 例 补码：11111001 取反：10000110 加1： 10000111=-7

  9. 定点数与浮点数 • 定点数：小数点位置固定的数，（整数与纯小数） • 浮点数：小数点位置是浮动的 （有整数和小数）单精度和双精度 例 234 ，256 ，0.123 ，0.0056 是定点数 例 61.329是浮点数 表示方法见P11

  10. 整 型 基本类型 单精度型float 实型 双精度型double 字符类型char 数组 短整型short 结构体struct C 数 据 类 型 整型int 共用体union 构造类型 长整型long 枚举类型enum 指针类型 空类型void 定义类型typedef 6.1数据类型及取值范围 • 数据类型总表 数据类型决定： 1. 数据占内存字节数 2. 数据取值范围 3. 其上可进行的操作

  11. 基本数据类型 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 3.4e-38~3.4e38 64 有 double 1.7e-308~1.7e308 8 有 char -128~127 无 8 0~255 unsigned char 有 整型 无 实型 字符型 说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例: 请看int和unsigned int

  12. int型： 最大:32767 01 11 11 11 11 11 11 11 10 00 00 00 00 00 00 00 11 11 11 11 11 11 11 11 最小:-32768 unsigned int型： 最大:65535 00 00 00 00 00 00 00 00 最小:0

  13. b=b-6; m=m*10+10; t=t*10; printf("After change:\n"); printf("a+4=%d\n",a); printf("b-6=%d\n",b); printf("m*10+10=%u\n",m); printf("t*10=%e\n",t); } • 例1：运行下面的程序，了解变量的取值范围和C语言的特性。 /*example6_1.c 变量的取值范围测试*/ #include <stdio.h> main() { int a=32766,b=-32766; unsigned m=6553; float t=3.4e+37; printf("a=%d\n",a); printf("m=%u\n",m); printf(“t=%e\n”,t); a=a+4;

  14. 标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列 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 不能使用关键字 长度：最长32个字符 命名原则： 见名知意 不宜混淆 如l与I, o与0 6.2标识符、变量与常量 • 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 3days M.D.John #33 char a>b $123 < >

  15. 变量 概念：其值可以改变的量 变量名与变量值 变量定义的一般格式： 数据类型 变量1[，变量2，…，变量n]; int a=1, b=-3,c; 地址 地址 地址 …... main() { int a,b=2; a=1; float data; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%f\n”,data); } 1 a 2字节 变量定义 b -3 可执行语句 2字节 main() { int a,b=2; float data; a=1; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%f\n”,data); }  c 2字节 …... 随机数 内存 编译程序根据变量定义为其 分配指定字节的内存单元 • 变量初始化:定义时赋初值 例: int a,b,c; float data; • 变量的使用：先定义，后使用 决定分配字节数 和数的表示范围 合法标识符 例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=‘A’; int x=1,y=1,z=1; int x=y=z=1; • 变量定义位置：一般放在函数开头 例1 int student; stadent=19; //Undefined symbol ‘stadent’ in function main 例2 float a,b,c; c=a%b; //Illegal use of floating point in function main

  16. 占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字 short≤int≤long 可用sizeof(类型标识符）测量 整型变量 • 实型变量 • float：占4字节，提供7位有效数字 • double：占8字节，提供15~16位有效数字 例1: float a; a=111111.111; /* a=111111.1*/ 例2: double b; b=111111.111; /* b=111111.111*/ • 字符型变量 • 字符变量存放字符ASCII码 • char与int数据间可进行算术运算 例 a=‘D’; /* a=68; */ x=‘A’+5; /* x=65+5; */ s=‘!’+‘G’ /* s=33+71; */ 没有字符串变量，用字符数组存放

  17. 例子 宏定义 变量定义 输出结果 /*example6_2.c*/ #define PRICE 12.5 main() { int num=3; float total; char ch1,ch2=‘D’; total=num*PRICE; ch1=ch2-‘A’+‘a’; printf(“total=%f,ch1=%c\n”,total,ch1); } 运行结果： total=37.500000, ch1=d

  18. 常量 • 定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数） • 分类: • 符号常量:用标识符代表常量 • 定义格式： #define符号常量 常量 • 一般用大写字母 • 是宏定义预处理命令，不是C语句 • 直接常量: • 整型常量 请点击： • 实型常量 请点击： • 字符常量 请点击： • 字符串常量 请点击： 例 符号常量举例 #define PRICE 30 main() { int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf("total=%d",total); } 如 #define PRICE 30 运行结果：total=300 < >

  19. 整型常量（整常数） 问题： 0123 = ( )10 0x123 = ( )10 0Xff = ( )10 83 291 255 • 三种形式： • 十进制整数：由数字0~9和正负号表示.如 123,-456,0 • 八进制整数：由数字0开头,后跟数字0~7表示.如0123,011 • 十六进制整数：由0x开头,后跟0~9,a~f,A~F表示. 如0x123,0Xff 问题： 0123 = ( )10 0x123 = ( )10 0Xff = ( )10 • 整型常量的类型 • 根据其值所在范围确定其数据类型 • 在整常量后加字母l或L，认为它是long int型常量 例 30000 为int型 65536 为long int 型 例 12 与 12L

  20. 例3：了解整型常量的不同进制表示法。 /*example6_3.c */ #include<stdio.h> main() { printf("十六进制0x80的十进制值为：%d\n",0x80); printf("八进制0200的十进制值为：%d\n",0200); printf("十进制128的十进制值为：%d\n",128); printf("十进制128的十六进制值为：%x\n",128); printf("十进制128的八进制值为：%o\n”,128); }

  21. 实型常量（实数或浮点数） • 表示形式： • 十进制数形式：（必须有小数点） 如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123. • 指数形式：（e或E之前必须有数字；指数必须为整数）如12.3e3 ,123E2, 1.23e4 , e-5 , 1.2E-3.5 • 实型常量的类型 • 默认double型 • 在实型常量后加字母f或F，认为它是float 型

  22. 字符常量 • 转义字符及其含义： 转义字符 含义 转义字符 含义 \t \n 换行 水平制表 垂直制表 \b 退格 \v \r 回车 \f 换页 \a 响铃 \\ 反斜线 \‘ 单引号 \“ 双引号 < 2位16进制数代表的字符 \ddd 3位8进制数代表的字符 \xhh • 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’ • 字符常量的值：该字符的ASCII码值 • 转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示 如 ‘A’——65， ‘a’——97， ‘0’——48 , ‘\n’——10 例 转义字符举例 /*example2_4.c */ 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’ ‘\060’ -----------’0’ ‘\483’ ----------() 运行结果：(屏幕显示) A B C Isay:”How are you?” \C Program\ Turbo ‘C’ 例 见p23 例2-6 aaa

  23. 字符串常量 h e l l o \0 例 字符串“hello”在内存中 例 空串 “” \0 例 ‘a’ “a” a a \0 例: char ch; ch=‘A’; • 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 • 字符常量与字符串常量不同 例: char ch; ch=“A”;

  24. 隐式转换 什么情况下发生 运算转换------不同类型数据混合运算时 赋值转换------把一个值赋给与其类型不同的变量时 输出转换------输出时转换成指定的输出格式 函数调用转换------实参与形参类型不一致时转换 运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型 6.3不同类型数据间的转换

  25. 例1 double float 说明: 高 必定的转换 long 运算对象类型不同时转换 unsigned 例2 int i; float f; double d; long l; int char,short 低 10+‘a’ +i*f - d / l int double double double double int int double double double double double int double double double ch/i + f*d - (f+i) char ch; int i; float f; double d;

  26. 一般形式：（类型名）（表达式） 例: (int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变 显式转换（强制转换） 较高类型向较低类型转换时可能发生 例 main() { float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); } 结果：x=3.600000,i=3 精度损失问题

  27. 6.4 运算符和表达式 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） 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

  28. 运算符功能 与运算量关系 要求运算量个数 要求运算量类型 运算符优先级别 结合方向 结果的类型 学习运算符应注意

  29. 基本算术运算符： + - * / % 结合方向：从左向右 优先级： - ---->* / % -----> + - (14) (13) (12) 说明： “-”可为单目运算符时,右结合性 两整数相除，结果为整数 %要求两侧均为整型数据 算术运算符和表达式 例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2 1 2 例 5/2 = -5/2.0 = -1 -2.5 1 0 ()

  30. d1=a+b*c-b/a+b%c*a; /* 复杂表达式1 */ d2=(a+b)*c-(b/a)+(b%c)*a; /* 复杂表达式2 */ d3=a/b; d4=c%b; printf("d1=%d, d2=%d, d3=%d, d4=%d\n", d1,d2,d3,d4); x=3.2; y=2.4; z1=x+y/x-y; /* 复杂表达式3 */ z2=(x+y)/(x-y); /* 复杂表达式4 */ z3=y/b; printf("z1=%f, z2=%f, z3=%f\n",z1,z2,z3); } 例： 阅读下面的程序，了解由算术运算符组成的表达式。 /*example6_8.c */ #include<stdio.h> main() { int a,b,c,d1,d2,d3,d4; double x,y,z1,z2,z3; a=8; b=3; c=10; 程序运行结果： d1=62, d2=134, d3=2, d4=1 z1=1.550000, z2=7.000000, z3=0.800000

  31. 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） 自增、自减运算符++ -- 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

  32. 自增、自减运算符++ -- 例 j+++k; (j++)+k; • 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：- ++ -- ------>* / % ----->+ - • (14) (13) (12) • 例 -i++  -(i++) • i=3; printf(“%d”,-i++); //-3 • 例 -i++ • i=3; printf(“%d”,-i++);

  33. 例： 阅读下面的程序，了解由++和--组成的表达式。 /*example6_11.c */ #include<stdio.h> main() { int a ; double x ; a=16; x =12.6; printf(“a1=%d,a2=%d,a3=%d\n”,a++,a++,a++); • printf(“a1=%d,a2=%d,a3=%d\n”, ++a, ++a, ++a); • printf(“x1=%f,x2=%f,x3=%f\n”,x--,x--,x--); • printf(“x1=%f,x2=%f,x3=%f\n”, --x, --x, --x); • }

  34. 简单赋值运算符 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 赋值运算符和表达式 a+=3 a=a+3 x*=y+8 x=x*(y+8) x%=3 x=x%3 例 a=3; d=func(); c=d+2; • 复合赋值运算符 • 种类：+= -= *= /= %= 《= 》= &= ^= |= • 含义： exp1 op= exp2exp1 = exp1 op exp2

  35. 结合方向：自右向左 优先级: 2 左侧必须是变量，不能是常量或表达式 说明（1）： • 赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型 • 例 3=x-2*y; • a+b=3; • 例float f; • int i; • i=10; • f=i; • 则f=10.0 • 赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套 例 int i; i=2.56; //结果i=2; 例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2) //表达式值为5，a,b,c值为5 // b=5;a=5 //表达式值11，c=6,a=11 //表达式值10，a=10,b=4,c=6 //表达式值5，a=5,b=10,c=2

  36. 例: a=12; a+=a-=a*a //a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a)) 例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a+=a*=3; //a=288 等价于a=a+(a=a*(a=a+(a=a*3)))

  37. 形式：表达式1,表达式2,……表达式n 结合性:从左向右 优先级: 1 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 逗号运算符和表达式 //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

  38. 关系运算符 种类：< <= == >= > != 结合方向：自左向右 优先级别： 关系运算符和表达式 < <= > >= == != 优先级10（高） 优先级9（低） • 例 c>a+b //c>(a+b) • a>b!=c //(a>b)!=c • a==b<c //a==(b<c) • a=b>c //a=(b>c) • 关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示 • 例 int a=3,b=2,c=1,d,f; • a>b • (a>b)==c • b+c<a • d=a>b • f=a>b>c //表达式值1 //表达式值1 //表达式值0 //d=1 //f=0

  39. 关系运算注意 例 应避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/3.0*3.0==1.0 结果为 可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)<1e-6 0 例 注意区分“=”与“==” int a=0,b=1; if(a=b) printf(“a equal to b”); else printf(“a not equal to b”);

  40. 逻辑运算符和表达式（1） 逻辑运算符 种类： ! && || 逻辑运算真值表 a b !a !b a&&b a||b 真 真 假 假 真 真 真 假 假 真 假 真 假 真 真 假 假 真 假 假 真 真 假 假 • C语言中,运算量:0表示“假”， • 非0表示“真”, • 运算结果: 0表示“假”， • 1表示“真”,

  41. 逻辑运算符和表达式（2） ! :从右向左 && :从左向右 || :从左向右 ! (14) && (5) || (4) 高 低 • 优先级： • 结合方向： • 例 a<=x && x<=b • a>b&&x>y • a==b||x==y • !a||a>b // (a<=x) && (x<=b) //(a>b)&&(x>y) //(a==b)||(x==y) //(!a)||(a>b)

  42. 逻辑运算符和表达式（4） • 短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，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 • 例 a&&b&&c //只在a为真时，才判别b的值； • 只在a、b都为真时，才判别 c的值 • 例 a||b||c //只在a为假时，才判别b的值； • 只在a、b都为假时，才判别 c的值 • 例 a=1;b=2;c=3;d=4;m=1;n=1; • (m=a>b)&&(n=c>d) //结果m=0,n=1 < >

  43. 非0 =0 expr1 例 if (a>b) printf(“%d”,a); else printf(“%d”,b); printf(“%d”,a>b?a:b); 取expr2值 取expr3值 条件运算符与表达式 • 一般形式： expr1 ? expr2 : expr3 • 执行过程 • 功能：相当于条件语句，但不能取代一般if语句 例 求 a+|b| printf(“a+|b|=%d\n”,b>0?a+b:a-b); • 条件运算符可嵌套 • 如 x>0?1:(x<0?-1:0) • 优先级: 3 例 (a==b)?’Y’:’N’ (x%2==1)?1:0 (x>=0)?x:-x (c>=‘a’ && c<=‘z’)?c-’a’+’A’:c • 结合方向：自右向左 • 如 a>b?a:c>d?c:d  a>b?a:(c>d?c:d) • expr1、expr2、expr3类型可不同，表达式值取较高的类型 例 x?‘a’:‘b’ //x=0,表达式值为‘b’; x‡0,表达式值为‘a’ x>y?1:1.5 //x>y ,值为1.0; x<y ,值为1.5

  44. 阅读下面的程序，了解三目运算符组成的表达式计算规则。阅读下面的程序，了解三目运算符组成的表达式计算规则。 /*example6_15.c 了解三目运算符的语法规则*/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { int a=3,b=5,c; c=(a>b)?(a+b):(a-b); printf("The max value of a and b is: %d\n",c); a=6; b=2; c=(a>b)?(a-b):(a+b); printf("The max value of a and b is: %d\n",c); }

  45. 复杂表达式的计算顺序 C语言共有各类运算符47个，按优先级可分为11个类别共15个优先级。 运算符的优先级与运算方向：P34表2-10

  46. 例 阅读程序，分析复杂表达式的计算顺序。 /*example6_18.c 复杂表达式的计算顺序*/ #include <stdio.h> main() { int a=10,b=15,c=14,temp; temp= a+6>b && b-c>c; /* ① */ printf("a+6>b && b-c>c= %d\n",temp); temp=!a+b*c-b/a && b-a*!(c-a); /* ② */ printf("!a+b*c-b/a && b-a*!(c-a)= %d\n",temp); } 请分析并修改程序。

  47. C语言的基本语句结构 • C语言的语句可分为四大类： • 1．表达式语句 • 2．复合语句 • 3．控制语句 • 4．转向控制语句

  48. 1．表达式语句 • 一个独立的语句就是表达式语句。 • 如： • a=3*b-c/2; • i--; • ++j: • b=(a>3)? 1:0; • 2．复合语句 • 由一对花括号“{ }”将多个表达式语句括起来所组成。 • 如： • { • a=b+c; • x=y%a; • prinft("a=%d, x=%d\n", a, x); • }

  49. 3．控制语句 • 由控制结构组成的语句，有5种控制语句： • （1）选择（分支）语句：if…else。 • （2）多分支语句：switch。 • （3）for循环语句：for。 • （4）while循环：while。 • （5）do_while循环：do…while。 • 4．转向控制语句 • 由系统提供的关键字构成，用于改变程序的流程。 • 有4种转向控制语句： • （1）break；可用于switch语句和循环的语句。 • （2）continue；只适用于循环语句。 • （3）return；用在函数的结束处。 • （4）goto<标号>；可用于程序的任何地方，但不提倡使用。

  50. 6.5 标准输入输出函数 常用的标准输入/输出函数有如下几种。 （1）格式化输入/输出函数：scanf()/printf()。 （2）字符输入/输出函数：getc()/putc()。 （3）字符输入/输出函数：getch()/putch()。 （4）字符输入/输出函数：getchar()/putchar()。 （5）字符串输入/输出函数：gets()/puts()。 • C语言无I/O语句，I/O操作由函数实现 • #include <stdio.h>  不同的函数在功能上有所不同，使用时应根据具体的要求，选择合适的输入/输出函数。 • Stdout 表示屏幕，Stdin表示键盘

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