C語言基本數(shù)據(jù)類型.ppt

第 2章 基本數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式,2.1 C語言的數(shù)據(jù)類型 2.2 常量與變量 2.3 整型數(shù)據(jù) 2.4 實型數(shù)據(jù) 2.5 字符型數(shù)據(jù) 2.6 各類數(shù)據(jù)混合運算 2.7 C語言的運算符與表達式 2.8 運算符的優(yōu)先級及其結(jié)合性,Return,本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 熟悉C語言的數(shù)據(jù)分類 掌握常量的表示方法與變量賦初值的方法 掌握不同類型數(shù)據(jù)間的混合運算 掌握基本運算符及其表達式的使用,第 2章 基本數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式,Return,本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 先做好預(yù)習(xí) 認真聽課 自己上機練習(xí)實踐 多用多記 在后續(xù)內(nèi)容學(xué)習(xí)中重復(fù)鞏固,2.1 C語言的數(shù)據(jù)類型,C語言提供了以下一些主要數(shù)據(jù)類型：,說明： C語言為每個類型定義了一個標(biāo)識符，稱為類型名。例如：整型用int標(biāo)識、字符型用char標(biāo)識等。一個類型名由一個或幾個關(guān)鍵字組成，僅用于說明數(shù)據(jù)屬于哪一種類型。, 對于基本數(shù)據(jù)類型，按取值是否可改變分為常量和變量兩種。在程序執(zhí)行過程中，其值不發(fā)生改變的量稱為常量，取值可變的量稱為變量。它們可與數(shù)據(jù)類型結(jié)合起來分類。例如，可分為整型常量、整型變量、字符常量、字符變量等。在程序中，常量是可以不經(jīng)過說明而直接引用的，而變量則必須先說明后使用。,Return,在程序運行中，其值不改變的量稱為常量。常量區(qū)分為不同的類型，如： 5、0、-7為整型常量 3.2、-4.68為實型常量 a、f為字符常量 常量從字面形式即可判別。也可用一個標(biāo)識符代表一個常量，稱為符號常量。習(xí)慣上，符號常量名用大寫，變量名用小寫字母表示，以示區(qū)別，例如： #define PI 3.1415926,2.2 常量與變量,Return,2.2.1 常量,【例2-1】符號常量的使用。,已知圓半徑為r，求圓周長c和圓面積s的值。 # define PI 3.1415926 main( ) float r,c,s; scanf(“%f”, ,在該程序中，用#define命令行定義PI，PI為定義的符號常量代表3.1415926，此后凡在程序中出現(xiàn)的PI都代表3.1415926。,f表示以小數(shù)或者指數(shù)形式輸入實型數(shù)據(jù),從上面的例子可以看出使用符號常量的好處： 一是含義清楚、見名知意。 看程序時從PI就可以知道它代表圓周率； 二是修改方便，一改全改。 如要“# define PI 3.1415927”，則在程序中 所有出現(xiàn)PI的地方值全部改為3.1415927。,Return,在程序運行時其值可以改變的量稱為變量。 變量是由變量名、變量值和存儲單元組成的。,2.2.2 變量,1變量名的命名規(guī)則:,變量名用標(biāo)識符表示。在C語言中，用來對變量、符號常量、函數(shù)、數(shù)組等數(shù)據(jù)對象命名的有效字符序列統(tǒng)稱為標(biāo)識符。 C語言規(guī)定標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線3種字符組成，且第一個字符必須是字母或下劃線。,下面列出的是合法的標(biāo)識符，可作為變量名： abc， sum，f4，student_1,下面是不合法的標(biāo)識符： 8h 以數(shù)字開頭 -5 以減號開頭 A* 出現(xiàn)非法字符* xy 出現(xiàn)非法字符,在使用標(biāo)識符時須注意以下幾點：,（1）建議變量名的長度最好不要超過8個字符。 （2）標(biāo)識符大小寫是有區(qū)別的。 （3）標(biāo)識符命名時應(yīng)盡量有相應(yīng)的含義，增加程序的可讀性。,2變量的定義,在C語言中，要求對所有用到的變量必須先定義。 定義格式： 類型說明符 變量1，變量2，； 其中，類型說明符是C語言中的一個有效的數(shù)據(jù)類型，如整型類型說明符int、字符型類型說明符char等。,例如： int a, b, c ; char cc ; 在C語言中，要求對所有用到的變量作強制定義，也就是“先定義，后使用”。,Return,2.3.1 整型常量,2.3 整型數(shù)據(jù),Return,整型常量即整常數(shù)。C語言中的整常數(shù)可用以下3種形式表示： （1）十進制整常數(shù)。 十進制整常數(shù)沒有前綴，其數(shù)碼為09。 如：123、-234、0 （2）八進制整常數(shù)。 八進制整常數(shù)以數(shù)字0作為前綴。 如：0123、-0234，后面只能是有效的八進制數(shù)字07，若寫成09就錯了。 （3）十六進制整常數(shù)。 十六進制整常數(shù)的前綴為0X或0x。其數(shù)碼取值為09，AF或af。如：0x19A、-0x2f。,2.3.2 整型變量,1.整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放形式 整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是以二進制形式存放的。 例如，定義了一個整型變量a： int a ; /*定義a為整型變量*/ a = 25 ; /*給a賦以整數(shù)25*/,十進制數(shù)25的二進制形式為11001，Turbo C 2.0和Turbo C+ 3.0為一個整型變量在內(nèi)存中分配2個字節(jié)的存儲單元（不同的編譯系統(tǒng)為整型數(shù)據(jù)分配的字節(jié)數(shù)是不相同的），在這里我們假定每一個整型變量在內(nèi)存中占2個字節(jié)。,2.3.2 整型變量,1個字節(jié)（Byte）:由8個二進制位（bit）構(gòu)成. 每一個字節(jié)有一個地址,2.整型變量的分類 整型變量的基本類型符為int。 可以根據(jù)數(shù)值的范圍將變量定義為基本整型、短整型或長整型。,有以下3類整型變量： 基本整型，以int表示。 短整型，以short int表示。 長整型，以 long int表示。,整數(shù)（Integer),在int前可以加上以下類型修飾符，用來改變和擴充基本類型的含義：,long 長 short 短 signed 有符號 unsigned 無符號,這些修飾符與int可以組合成以下6種整型變量。即：,有符號的基本整型 signed int 無符號的基本整型 unsigned int 有符號的短整型 signed short int 無符號的短整型 unsigned short int 有符號的長整型 signed long int 無符號的長整型 unsigned long int,上面的方括號表示其中的內(nèi)容是可選的。,【例2-2】下圖保存了整數(shù)14的各種整型數(shù)據(jù)類型。,字節(jié)(Byte):通常將可表示常用英文字符8位二進制稱為一字節(jié),。,字節(jié)(Byte): 通常將可表示常用英文字符8位二進制稱為一字節(jié) 位：一位二進制數(shù)為一位。,3.整型變量的定義 在C語言程序中所有用到的變量都必須在程序中定義。,格式： 數(shù)據(jù)類型名 變量名；,【例2-3】變量的定義與使用。,/*exam2_3*/ main( ) int a, b, c, sum ; /* 定義整型變量a、b、c、sum */ a=3, b=-4, c=9 ; /* a、b、c分別賦初值 */ sum = a+b+c ; /* 求a、b、c的和賦給變量sum*/ printf(“nsum= %d”, sum) ; /* 換行輸出變量sum的值*/ ,程序運行結(jié)果：,sum=8,演示,4.整型數(shù)據(jù)的溢出 一個int型變量的最大允許值為32767，如果再加1，那么結(jié)果會是什么樣的呢？我們看下面這個例子。,【例2-4】整型數(shù)據(jù)的溢出。,/*exam2_4*/ main( ) int a, b ; a=32767 ; b=a+1 ; printf(“na=%d, a+1=%dn“, a, b) ; a=-32768 ; b=a-1 ; printf(“na=%d, a-1=%dn“, a, b) ; ,程序運行結(jié)果：,a=32767, a+1=-32768 a=-32768, a-1=32767,演示,可以認為是時鐘循環(huán),5.整型常量的類型,（1）一個整數(shù)如果其值在-3276832767范圍內(nèi)，則認為是int型，可以賦給int型和long int型變量。 （2）一個整數(shù)如果其值超過了上述范圍，在-21474836482147483647內(nèi)，則認為是long int型，可賦給long int型變量。 （3）如果所使用的C語言版本確定short int和int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)長度相同，則其表示范圍與int型相同。因此一個int型的常量也同時是一個short int型常量，可以賦給int型或short int型變量。 （4）常量中無unsigned型，但可以將一個非負值且在取值范圍內(nèi)的整數(shù)賦給unsigned型變量。 （5）在一個整常量后面加一個字母l或L，則認為是long int型常量。,2.4 實型數(shù)據(jù),1實型常量的表示方法,2.4.1 實型常量,C語言中的實數(shù)（浮點數(shù)）有兩種表示形式: (1)十進制小數(shù)形式 由數(shù)字09和小數(shù)點和正負號組成（必須有小數(shù)點）。 (2)指數(shù)形式 也稱為科學(xué)計數(shù)法，以冪的形式表示，以字母e或E后跟一個以10為底的冪數(shù)。其一般形式為：aeb,表示a10b,其中a是十進制數(shù)，可以是整數(shù)或是小數(shù)，字母e或E之前必須要有數(shù)字，且字母e或E后面的指數(shù)b必須為整數(shù)，字母e或E的前后及數(shù)字之間不得有空格。,Return,2實型常量的類型,許多C編譯系統(tǒng)將實型常量作為雙精度實數(shù)來處理。這樣可以保證較高的精度，缺點是運算速度降低（Win-TC是）?？梢栽趯崝?shù)的后面加字符f或F，如1.65f、654.87F，使編譯系統(tǒng)按單精度處理實數(shù)。 實型常量可以賦值給一個float、double、long double型變量。根據(jù)變量的類型截取實型常量中相應(yīng)的有效數(shù)字。,【例2-5】顯示個人微機上不同類型變量所占的字節(jié)數(shù)。,/*exam2_5*/ #include main() printf(“the bytes of the variables are:n”); printf(“int:%d bytesn”,sizeof(int); printf(“char:%d bytesn”,sizeof(char); printf(“short:%d bytesn”,sizeof(short); printf(“l(fā)ong:%d bytesn”,sizeof(long); printf(“float:%d bytesn”,sizeof(float); printf(“double:%d bytesn”,sizeof(double); printf(“l(fā)ong double:%d bytesn”,sizeof(long double); ,程序運行結(jié)果：,the bytes of the variables are: int:2 bytes char:1 bytes short:2 bytes long:4 bytes float:4 bytes double:8 bytes long double:10 bytes,演示,1實型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放形式,2.4.2 實型變量,一個實型數(shù)據(jù)一般在內(nèi)存中占4個字節(jié)(32位)。與整數(shù)存儲方式不同，實型數(shù)據(jù)是按照指數(shù)形式存儲的。系統(tǒng)將實型數(shù)據(jù)分為小數(shù)部分和指數(shù)部分，分別存放。,2. 實型變量的分類,語言的實型變量，分為兩種：,（1）單精度型。 類型關(guān)鍵字為float，一般占字節(jié)（32位）、提供位有效數(shù)字（小數(shù)后面6位小數(shù)）。 （2）雙精度型。 類型關(guān)鍵字為double，一般占個字節(jié)、提供1516位有效數(shù)字。,3實型數(shù)據(jù)的舍入誤差,實型變量是由有限的存儲單元組成的，因此提供的有效數(shù)字總是有限的。在有效位以外的數(shù)字將被舍去。由此可能會產(chǎn)生一些誤差。,【例2-6】實型數(shù)據(jù)的舍入誤差。,/*exam2_6*/ main() float x,y; x=123456.789e5; y=x+20; printf(“x=%f,y=%fn“,x,y); ,程序運行結(jié)果：,x=12345678848.000000，y=12345678848.000000,演示,【例2-7】實型數(shù)據(jù)的定義和使用。,/*exam2_7*/ main( ) float x ; double y ; x=123456.1234; y=123456.1234 ; printf(“x=%f,y=%lfn”,x,y); ,程序運行結(jié)果：,x = 123456.125000, y = 123456.123400,演示,字符型常量是用一對單引號（）即撇號括起來的一個字符。只能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。 字符常量只能是單個字符，不能是字符串。 注意：a和A是不同的字符常量。 例如: d, R, =, $, ?等都是合法字符常量。 小結(jié) ：“ 雙單 ”,2.5 字符型數(shù)據(jù),2.5.1 字符常量,1. 定義,Return,2. 轉(zhuǎn)義字符,轉(zhuǎn)義字符是一種特殊的字符常量，是以反斜杠開頭的字符序列。,【例2-8】轉(zhuǎn)義字符的使用。,/*exam2_8*/ main() printf(“x4Fx4B”); ,OK,程序運行結(jié)果為：,演示,1. 變量值的存儲,2.5.2 字符變量,字符變量的定義形式如下： char a1,a2;,它表示a1和a2為字符型變量，各可以放一個字符，因此在本函數(shù)中可以用下面語句對a1、a2賦值： a1=x； a2=y；,2. 特性,（1）一個字符型數(shù)據(jù)，既可以字符形式輸出，也可以整數(shù)形式輸出。,（2）允許對字符數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算，此時就是對它們的ASCII碼值進行算術(shù)運算。,/*exam2_10*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2); printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2); ,【例2-10】用字符形式和整數(shù)形式輸出字符變量。,程序運行結(jié)果：,ch1=a,ch2=b ch1=97,ch2=98,演示,【例2-11】字符數(shù)據(jù)的算術(shù)運算。,/*exam2_11*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=B; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1-32,ch2+32); /*字母的大小寫轉(zhuǎn)換*/ ,程序運行結(jié)果：,ch1=A,ch2=b,演示,2.5.3 字符串常量,1.字符串常量的概念和字符串長度,字符串常量是用一對雙引號“ ”括起來的若干字符序列。這里的雙引號僅起到字符串常量邊界符的作用，它并不是字符串常量的一部分。 字符串中字符的個數(shù)稱為字符串長度。長度為0的字符串（即一個字符都沒有的字符串）稱為空串，表示為“”（一對緊連的雙引號）。,2.字符串的存儲,C語言規(guī)定：在存儲字符串常量時，由系統(tǒng)在字符串的末尾自動加一個0作為字符串的結(jié)束標(biāo)志。,如有一個字符串為“CHINA”，則它在內(nèi)存中的 實際存儲如下圖所示：(存儲長度為6),Return,2.6 各類數(shù)據(jù)混合運算,整型、實型、字符型數(shù)據(jù)之間可以混合運算。 運算規(guī)則：不同類型的數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成同一類型，然后進行計算。 轉(zhuǎn)換方法：自動轉(zhuǎn)換（隱式轉(zhuǎn)換）、強制轉(zhuǎn)換。,Return,自動轉(zhuǎn)換（隱式轉(zhuǎn)換） 自動轉(zhuǎn)換發(fā)生在不同類型數(shù)據(jù)進行混合運算時，由編譯系統(tǒng)自動完成。 自動轉(zhuǎn)換規(guī)則：類型不同，先轉(zhuǎn)換為同一類型，然后進行運算。,（1） 圖中縱向的箭頭表示當(dāng)運算對象為不同類型時轉(zhuǎn)換的方向。 （2） 圖中橫向向左的箭頭表示必定的轉(zhuǎn)換。,2. 強制轉(zhuǎn)換：通過類型轉(zhuǎn)換運算來實現(xiàn)。,格式：（類型說明符）表達式 功能：把表達式的結(jié)果強制轉(zhuǎn)換為類型說明符所表示的類型。,例如： (double)a /*將變量a的值轉(zhuǎn)換成double型*/ (int)(x+y) /*將x+y的結(jié)果轉(zhuǎn)換成int型*/,【例2-12】強制類型轉(zhuǎn)換。,/*exam2_12*/ main（） float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); ,程序運行結(jié)果：,x=3.600000, i=3,x的類型仍為float型，值仍等于3.6。,演示,2.7 C語言的運算符與表達式,運算符：表示各種運算的符號。 表達式：使用運算符將常量、變量、函數(shù)連接起來的式子。,算術(shù)運算符 （+ - * / % + -） 關(guān)系運算符 （ = !=） 邏輯運算符 （! & |） 位運算符 （ | &） 賦值運算符 （= 及其擴展賦值運算符） 條件運算符 （?:） 逗號運算符 （,） 指針運算符 （* &） 求字節(jié)數(shù)運算符 （sizeof） 強制類型轉(zhuǎn)換運算符 （類型） 分量運算符 （. -） 下標(biāo)運算符 （ ） 其它 （如函數(shù)調(diào)用運算符( )）,C語言的運算符有以下幾類:,C語言有以下類型的表達式：,賦值表達式， 如：a=1 算術(shù)表達式， 如：1*2+3/4.5 關(guān)系表達式， 如：47 邏輯表達式， 如：84 & ab?a:b 逗號表達式， 如：a=1，b=2，c=3 位表達式， 如：0&1=0,1|1=1,10=1,2.7.1 算術(shù)運算符和算術(shù)表達式,1. 算術(shù)運算符 C語言提供的算術(shù)運算符及功能如下： + 加法運算符或正值運算符。如31+18，+2。 - 減法運算符或負值運算符。如6-3，21+(-57)。 * 乘法運算符。如4*1.9。 / 除法運算符。如5/3。 % 模運算符或稱取余運算符，要求%的兩邊必須為整型數(shù)據(jù)。如123%15，2%7都是正確的，而25%1.5，12.0%6.0都是錯誤的表示。,2. 算術(shù)表達式,用算術(shù)運算符和括號將數(shù)據(jù)對象連接起來的式子，稱為算術(shù)表達式。運算對象包括常量、變量、函數(shù)等。 例如： 3+6*9 (x+y)/2-a a*b+c-1.5+a 都是算術(shù)表達式。 算術(shù)運算符的結(jié)合方向為“自左至右”。,【例2-13】將430分鐘換算成小時和分鐘表示，然后輸出。,/*exam2_13*/ main（） int i,h,m; i=430; h=i/60; m=i-60*h; printf(“n%d minutes: %d hour %d minutes”,i,h,m); ,程序運行結(jié)果：,430 minutes: 7 hour 10 minutes,演示,【例2-14】求表達式2+d-10的值。（設(shè)a=64，d=6）,/*exam2_14*/ #include /*調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)，注意添加*/ main() float a,d,s; a=64,d=6; s=2*sqrt(a)+d-10; printf(“n%6.2f”,s); ,程序運行結(jié)果：,12.00,演示,2.7.2 自增與自減運算符,1. 功能 自增運算符+的作用是使變量的值增，自減運算符-的作用是使變量的值減。 2. 用法與運算規(guī)則 自增、自減運算符都有兩種用法：,（1）前置運算運算符放在變量之前：變量、變量 （2）后置運算運算符放在變量之后：變量、變量,【例2-16】自增、自減運算符的用法。,/*exam2_16*/ main() int x=6, y ; printf(“x=%dn“,x) ; /*輸出x的初值*/ y=+x ; /*前置運算*/ printf(“y=+x: x=%d,y=%dn“,x,y) ; y=x- ; /*后置運算*/ printf(“y=x-: x=%d,y=%dn“,x,y) ; ,程序運行結(jié)果：,x=6 y=+x: x=7,y=7 y=x-: x=6,y=7,演示,注意：在表達式中，連續(xù)使同一變量進行自增或自減運算時，很容易出錯，所以最好避免這種用法。,Return,2.7.3 賦值運算符和賦值表達式,1. 賦值運算符 賦值運算符為 “=”，它的作用是將一個數(shù)據(jù)賦給一個變量。,轉(zhuǎn)換原則：先將賦值號右邊表達式類型轉(zhuǎn)換為左邊變量的類型，然后賦值。,【例2-17】賦值運算中類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則。,/*exam2_17*/ main() int i=5 ; /*說明整型變量i并初始化為5*/ float a=3.5, a1; /*說明實型變量a和a1并初始化a*/ double b=123456789.123456789 ; /*說明雙精度型變量b并初始化*/ char c=A ; /*說明字符變量c并初始化為A*/ printf(“i=%d, a=%f, b=%f, c=%cn“, i, a, b, c) ; /*輸出i，a，b，c的初始值*/ a1=i; i=a; a=b; c=i; /*整型變量i的值賦值給實型變量a1*/ /*實型變量a的值賦給整型變量i*/ /*雙精度型變量b的值賦值給實型變量a*/ /*整型變量i的值賦值給字符變量c */ printf(“i=%d, a=%f, a1=%f, c=%cn“, i, a, a1, c) ; /*輸出i，a，a1，c賦值以后的值*/ ,程序運行結(jié)果：,i=5,a=3.500000,b=123456789.123457,c=A i=3,a=123456792.000000,a1=5.000000,c=,演示,2. 復(fù)合的賦值運算符,在賦值符“=”前加上某些運算符，可以構(gòu)成復(fù)合賦值運算符。即 +=， -=， *=， /=， %=， =， &=, |=, = (共10種) 復(fù)合賦值運算符均為雙目運算符，右結(jié)合性。 功能：對“變量名“和“表達式“進行復(fù)合賦值運算符所規(guī)定的運算，并將運算結(jié)果賦值給復(fù)合賦值運算符左邊的“變量名“。,2. 復(fù)合的賦值運算符,#include “stdio.h“ main() int a=2,b=4,c=6,d=3; a+=b*d; b-=c/d; printf(“%d,%d,%d,%dn“,a,b,c*=2*a,d%=c) ; getch( ); ,2. 復(fù)合的賦值運算符,在賦值符“=”前加上某些運算符，可以構(gòu)成復(fù)合賦值運算符。即 +=， -=， *=， /=， %=， =， &=, |=, = (共10種) 復(fù)合賦值運算符均為雙目運算符，右結(jié)合性。 功能：對“變量名“和“表達式“進行復(fù)合賦值運算符所規(guī)定的運算，并將運算結(jié)果賦值給復(fù)合賦值運算符左邊的“變量名“。,3. 賦值表達式,賦值表達式：由賦值運算符組成的表達式稱為賦值表達式。 賦值表達式一般形式： 變量名 賦值運算符 表達式,賦值的含義：將賦值運算符右邊的表達式的值存放到左邊變量名標(biāo)識的存儲單元中。 例如： a=5+b; 執(zhí)行賦值運算，將5+b的值賦給變量a，同時整個表達式的值就是剛才所賦的值。 賦值運算符的功能：一是計算，二是賦值。,Return,2.7.4 關(guān)系運算符及其表達式,1. 關(guān)系運算符 C語言提供了6種關(guān)系運算符: 大于 =大于或等于 =等于 !=不等于,2. 關(guān)系表達式 用關(guān)系運算符將兩個操作數(shù)連接起來的合法的C語言式子，稱為關(guān)系表達式。,例如,關(guān)系表達式”1=2”的值為“假”， “43”的值為“真”。 在C語言中以0表示邏輯假，以1表示邏輯真。 當(dāng)輸出結(jié)果為邏輯真時，顯示1； 當(dāng)輸出結(jié)果為邏輯假，顯示0。,Return,2. 關(guān)系表達式,#include “stdio.h“ main() int a,b,c,x=17,y=16,z=13; a=