第2章 c語言的基本數(shù)據(jù)類型與表達式

1、第 2 章 C語言的基本數(shù)據(jù)類型與表達式,2.1 C語言的基本數(shù)據(jù)類型 2.2 常量與變量 2.3 運算符與表達式 2.4 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換,教學目的和基本要求：,要求學生清楚數(shù)據(jù)類型與變量、常量的關(guān)系，掌握各種常量的性質(zhì)和定義，掌握表達式中各種運算符的功能和特點，明白產(chǎn)生副作用的原因，了解數(shù)據(jù)類型的相互轉(zhuǎn)換規(guī)則。,教學重點

2、：,數(shù)據(jù)類型、常量定義，運算符與表達式。,存取數(shù)據(jù)必須先確定數(shù)據(jù)的編碼方式、存儲格式和所占的存儲長度， C語言中把這三者結(jié)合起來，給出幾種固定的形式，這些形式就是最基本的數(shù)據(jù)類型。,2.1 C語言的基本數(shù)據(jù)類型,為什么要設(shè)置數(shù)據(jù)類型？,在計算機中使用一定長度的存儲單元（通常是字節(jié)的倍數(shù)）來存儲數(shù)據(jù)。,存儲的編碼方式有：原碼、反碼、補碼、ASCII碼。。。 存儲的存儲格式有：定點型、浮點型。。。,其中，用于存儲數(shù)據(jù)的存儲單元的

3、長度決定了數(shù)據(jù)取值范圍的大小。,一、數(shù)據(jù)類型概述,本章中將對基本類型中的前三類進行介紹和學習。,變量：指以標識符為名字，其值可以改變的量。,在學習各種數(shù)據(jù)類型之前，我們先簡單了解一下常量和變量的概念。后面的章節(jié)中將會詳細介紹。,常量：指在程序運行中,其數(shù)值不能被改變的量。,變量 代表計算機內(nèi)存中的某一存儲空間，變量的類型決定了該存儲空間的長度和其中存放數(shù)據(jù)的編碼方式及存儲格式。 變量的類型也決定了該存儲空間中存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式和

4、取值范圍。,* 八進制的數(shù)碼范圍為0~7； 018 ? * 十六進制的數(shù)碼除了數(shù)字0~9外, 還使用英文字母a~ f (或A~ F)表示10~15。 如：0x1e √,,注意！,二、整型(采用定點整數(shù)的存儲格式，只能表示純整數(shù)),1、整型常量：,(1) 十進制形式:與數(shù)學上的整數(shù)表示相同；

5、 例如: 12, -100, 0 (2) 八進制形式:在數(shù)碼前加數(shù)字0； 例如: 012=1*81+2*80=10(十進制） (3) 十六進制形式:在數(shù)碼前加0X（數(shù)字0和字母X）。 例如: 0x12=1*161+2*160=18(十進制）,如Turbo C中，有 short(2字節(jié))≤int(2字節(jié)) ≤long(4字節(jié)) 關(guān)鍵字 所占位數(shù)

6、 取值范圍 short 16 -32768～32767 unsigned short 16 0～65535 int 16 -32768～32767 unsigned 16 0～65535

7、 long 32 -2147483648～2147483647 unsigned long 32 0～4294967295,2、整型變量的分類：,根據(jù)數(shù)據(jù)所占的存儲長度的不同分為:int、short、long； 同樣存儲長度的數(shù)據(jù)又分unsigned、signed； 故可組合出六種類型。,3、整型變量的值域：,由機器中數(shù)據(jù)的存儲長度決定,思

8、考：int a=20000,b=20000,c; c=a+b; c的值為多少？如果c定義為long型是否能解決問題？,2、實型變量的分類及值域： 關(guān)鍵字 字節(jié)數(shù) 取值范圍 精度(位) float 4 3.4×10-38 ~ 3.4×1038 7 doub

9、le 8 1.7×10-308 ~ 1.7×10308 15,注意,,三、實型,1、常量：(1) 十進制小數(shù)形式：由數(shù)字和小數(shù)點組成； 例如: 3.4, 4., .3。(2) 指數(shù)形式：“十進制小數(shù)”+“ e(或E)”+“十進制數(shù)整數(shù)”。 例如: 12.5e-6 表示12.5×10-6 。,? 小數(shù)點不能單獨出現(xiàn)； 0.√

10、 .0 √ . ? ? e或E的兩邊必須有數(shù)，且其后面必須為整數(shù)； 如： 6E0.2 ? e5 ?,字符形式 功能 \n 換行 \t 橫向跳格 \b 退格

11、 \r 回車 \\ 反斜杠字符 \’ 單引號字符 \ddd 8進制數(shù)表示的ASCII碼對應(yīng)的字符 \xhh 16進制數(shù)表示的ASCII碼對應(yīng)的字符,四、字符類

12、型,1、常量： (1) 用單引號括起來的一個字符；如：‘A’、 ‘1’、’?’等。 (2) 用單引號括起來的由反斜杠(\)引導的轉(zhuǎn)義字符。,4、字符串常量： 是用一對雙引號括起來的字符序列。 注意：每個字符串的后面都有一個‘\0’結(jié)束符。 如：“SHANGHAI”，“AbcdeFGHijk”，“How are you”。,注意,‘\’‘ √ ‘\\‘ √ ‘’‘ ? ‘\‘ ? ‘a(chǎn)’與“a”的區(qū)別。

13、,,例如：字符A的ASCII碼為： 65D（十進制）=41H（十六進制）=101Q（八進制） ∴字符A可以表示為‘A’、’\x41’、’\101’。,2、字符型變量的分類： char 和 unsigned char；,3、值域（字符型可參與數(shù)學運算，也可看成一種一字節(jié)的整型變量） 每個字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占一個字節(jié)；包括ASCII字符表中的所有字符（可顯示字符和非顯示字符）。,一、常量與符號常量

14、? 常量是指在程序運行中,其數(shù)值不能被改變的量。 ? 常量又可分為直接常量和符號常量。,2.2 常量與變量,120 、 -100、 0； 0120、 072； 0xFFFF、 0x1e、0X28AF，0XED4 ； 120L, 200L ； 長整型常量 3.14、 -3.1、 5.12E-6 ； &#

15、39;a' 、'#'、'\n'、'\101' ； 099、12f、 0xg 、48EA ； 019.5 、1e-08； 實型常量只能用十進制形式表示 2.1E10.2、E-6、6.4E+4.8、E9 ； "changsha" 、"+++\\？ab" ；

16、 ' \' 、'\p' 、'''、'ab' ；,1、直接常量：是在程序中直接引用的數(shù)據(jù)。,請判斷這些常量正確與否：,定義形式: #define 標識符 常量數(shù)據(jù) 例如: #define PI 3.14159 在程序預(yù)處理時，凡是出現(xiàn)標識符PI的地方都將用數(shù)據(jù)3.14159來替換。 如: 2*

17、2.3*PI 就等價于 2*2.3*3.14159。,? 變量是指以標識符為名字，其值可以改變的量。 ? 變量代表計算機內(nèi)存中的某一存儲空間，該存儲空間 中存放的數(shù)據(jù)就是變量的值。 ? 在同一程序塊中，變量不能被重復定義。 ? 使用變量時必須“先定義，后使用”。,2、符號常量 是用標識符來表示一個數(shù)據(jù)；在程序不能給它賦值。,二、 變量,2、變量初始化 在定義變量的同時給變量一個初始值。,注

18、意,int a=5, b=3; √ int a=b=c=3; ? int a,b,c; a=b=c=3; √,,例如:int a,b,c ; float x,y; char c1,c2; 或 int c1,c2; 定義變量就是在內(nèi)存中劃出一塊相應(yīng)類型的存儲空間存放該變量的值。,main（ ）{ int x，y，z，w； /*定義x

19、，y，z，w為整型變量*/ unsigned int k； /*定義k為無符號整型變量*/ x=10；y=-20；k=30； z=x+k；w=y+k； printf（“x+k=%d，y+k=%d\n”，z，w）;},例2-1：,程序運行結(jié)果為： x+k=40，y+k=10,變量根據(jù)作用域的不同可分為局部變量和全局變量，根據(jù)存儲方式的不同可分為靜態(tài)存儲變量和動態(tài)存儲變量，這些我們將在第六章中詳細介紹。,

20、在數(shù)學里當多個運算符一起組成一個表達式時，我們規(guī)定了優(yōu)先級（先乘除后加減）和結(jié)合規(guī)則（從左至右）。 同樣，在C語言中，我們也規(guī)定了每個運算符的結(jié)合規(guī)則及運算符之間的優(yōu)先級。,2.3 運算符與表達式,運算符：就是表示某種運算功能的符號。 按操作功能運算符大致可分為：算術(shù)運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符、賦值運算符、條件運算符、逗號運算符以及按位運算符等

21、。,表達式：是由操作數(shù)和運算符組成的序列。 如：1+2*3-4 、 3>5-7 、a=b%2 等都是C語言中的表達式。,,下面分類介紹各種運算符：,%(取余)(注意：取余運算的操作數(shù)只能是整數(shù)，且結(jié) 果的符號與前一操作數(shù)的符號相同),一、 算術(shù)運算符和算術(shù)表達式,1、 運算符 +(加)：3+4、 +3 -(減)：3-5、 -5 *(乘)：3*5 /(除)：5/2、5.0/

22、2 （注意，此二種形式，結(jié)果不同）,5%3的值為2； -5%3的值為-2；5%(-3)的值為2； -5%(-3)的值為-2；12.3%3 ×若a%b 的結(jié)果為0，則有a能被b整除,,2、算術(shù)表達式 ? 用算術(shù)運算符和括符將操作數(shù)連接起來的式子。 ? 優(yōu)先級：（） *、/、% +、- ? 結(jié)合性：從左至右； ? 表達式的值： 數(shù)值型(i

23、nt、long、unsigned、float、double)；,,,例如： 已知： float a=2.0; int b=6,c=3; 求解： a*b/c-1.5+’a’+fabs(-5)=？,,,,,,,float a=2.0; int b =6,c =3; a*b/c -1.5 +’a’ +fabs(-5),,,,,,,,12.0/3,5,4.0 - 1.5,2.5 + 97(int),99.5 +

24、 5,104.5(double),思考 int a=1,b=2; 表達式a/b+3的結(jié)果是多少？ int a=10000,b=30000; 表達式a+b的結(jié)果是多少？ 如何修改？,,等價于：j=i;i++; 所以i的值為4，j的值為3,等價于：i++;j=i; 所以i的值為4，j的值為4,(1) i=3; j=i++; (2)

25、i=3; j=++i;,3、自增與自減運算符 (++ 、--),? ++i,--i：使用之前使i的值增1（或減1）；,? i++,i--：使用之后使i的值增1（或減1）；,分析下面幾種情況中i與j的值：,,當++、 --不與其他運算符混合使用時，++i與i++都等價于 i=i+1, --i與i--都等價于 i=i-1,如：i = 2; j = -i++; 求執(zhí)行完這兩句后i與j的值分別是多少,特殊的：

26、設(shè)i=3，j=4，k=i+++j， k= i= j=,? 結(jié)合性：自右至左。,分析：“++”與”-“是同優(yōu)先級，且都高于“=” 按結(jié)合規(guī)則，等價于：j=-(i++); 結(jié)果：i的值為3，j的值為-2。,再看幾個例子：如：設(shè)i=3，k=(i++)+(i++)+(i++) k= i=,9,6,如：設(shè)a=3,b=(a++)+(a++) b= a=

27、,6,5,設(shè)a=3,b=(++a)+(a++) b= a=,8,5,設(shè)a=3,b=(a++)+(++a) b= a=,8,5,設(shè)a=3,b=(++a)+(++a) b= a=,10,5,7,4,4,1、6種關(guān)系運算符：= > == != 2、關(guān)系表達式：用關(guān)系運算符將表達式連接起來的式子 ? 優(yōu)先級： (= >

28、)>( == != ) ? 結(jié)合性：自左至右； ? 表達式的值： 若為真，則結(jié)果為1； 若為假，則結(jié)果為0。,3>5 值為： 32 值為： 設(shè)x=-2; -3<x<-1 值為： 設(shè)x=1; 2<x<4 值為：,例如,二、關(guān)系運算符和關(guān)系表達式,求如下關(guān)系表達式的值：,0,0,0,1,算術(shù)運算符優(yōu)先級高于關(guān)系運算符

29、3+(4<3)*4 值為： 3+4<3*4 值為,3,1,,注意,不能用數(shù)學里習慣的關(guān)系運算符連用表示區(qū)間關(guān)系！,2、邏輯表達式：用邏輯運算符將表達式連接起來的式子 ? 優(yōu)先級： ! > &&> || ? 結(jié)合性：自左至右； ? 表達式的值： 若為真，則結(jié)果為1； 若為假，則結(jié)果為0。,三、邏輯運算符和邏輯表達式,1、3種

30、邏輯運算符： && || !,參與邏輯運算的操作數(shù)叫邏輯量。,邏輯量可以是整型、實型、字符型和指針類型，其中，0，0.0，‘\0’,NULL代表假，其余邏輯量代表真。,int a=5; float b=3.5; !a ( ) !(a 0) ( ) (a 0) ( ),例如

31、,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,,,,,,,,例如表達式運算如下：,混合優(yōu)先級： ! 高 算術(shù)運算符 關(guān)系運算符 &&和|| 賦值運算符 低,4 - 0,1 && 2,8 < 4,1,0,1,5 > 3 && 2 ||

32、 8 < 4 - !5,例如： (1)a = 0; b = 1; c = a++ && ( b = 3 ); 執(zhí)行后: a為 ,b為 ,c為 。,邏輯或優(yōu)化和邏輯與優(yōu)化：,在邏輯表達式的求解中，并不是所有的邏輯運算符都被執(zhí)行，只是在必須執(zhí)行下一個邏輯運算符才能求出表達式的解時，才執(zhí)行該運算符。,1,1,0,(2)a = 1; b =

33、 1; c=0; d = --a ¦¦ b-- ¦¦ (c = b+3 ); 執(zhí)行后: a為 ,b為 ,c為 ,d為 。,0,0,0,1,例如： (1) n是小于m的偶數(shù)： (2)year是閏年: （能被4整除但不能被100整除,或能被400整除）,邏輯表達式一般用于控制語句中的條件：,n < m &&

34、n % 2 == 0,year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0,例如：(1) x=(y=12)/4 (2) x=y=12/4 (3) x=(y=12/4) (4)(x=y)=12/4,四、賦值運算符和賦值表達式,1、賦值運算符 = (執(zhí)行功能：把=右邊的表達式的值，存入=左邊的變量對應(yīng)的存儲空間

35、，即給此變量賦值) 3=2+1 a=a+2,?,√,2、賦值表達式：用賦值運算符將變量和表達式連接起來的式子 ? 形式: = ? 求值規(guī)則: 將“=”右邊表達式的值賦給左邊的變量。 ? 優(yōu)先級： !>算術(shù)>關(guān)系>&& > ||>賦值 ? 結(jié)合性：自右至左； ? 表達式的值：被賦值變量的值。,y值為12，x值為3，表達式的

36、值為3,y值為3，x值為3，表達式的值為3,y值為3，x值為3，表達式的值為3,?,練習：設(shè)a=12，計算表達式a+=a-=a*12和a+=a-=a*=12的值,3、復合賦值運算符 *=、/=、 %=、 +=、 -=, >=, &=、 Λ=、 ¦= 復合運算符是一個運算符,但功能上,是兩個運算符功能的組合。,例如: a+=b 相當于 a=a+b a*=b 相當于 a=a*b,注

37、意：a*=b+c 相當于 a=a*(b+c) 而不是 a=a*b+c,? 優(yōu)先級： 與 = 是同一優(yōu)先級。 ? 結(jié)合性：自右至左； ? 表達式的值：被賦值變量的值。,,-264,,0,? 求值規(guī)則： 先求解表達式1的值 若為真(非0),求解表達式2，并把表達式2的值 作為整個條件表達式的值 若為假(0),求解表達式3，并把表達式3的值作

38、 為整個條件表達式的值,四、其它運算符,1、條件運算符 ?和: ,它們與三個操作數(shù)組組成三元運算。 ? 形式為: ? :,? 優(yōu)先級： 邏輯>條件>賦值,? 結(jié)合性：自右至左；,2、逗號運算符： ， ? 形式: 表達式1，表達式2，…，表達式n ? 求值規(guī)則: 從左至右依次計算各表達式的值； ? 優(yōu)先級： 最低； ? 結(jié)合性：自左至右； ? 表達式的值：最后一個表達式的值。,又如：

39、y = x>10 ? x/10 : x>0 ? x: -x 當x的值為整型的15時，表達式的結(jié)果為： 當x的值為整型的5時，表達式的結(jié)果為：,1,5,例如: int max,a=5，b=3; max=a>b?a:b 求max的值,max的值為5,例如： a b y 表達式 y=a=4,b=5,a+b;

40、 y=(a=4,b=5,a+b); y=(a=4,b=5),a+b; y=a=(4,b=5),a+b;,4,5,4,9,4,5,9,9,4,5,9,5,5,5,5,10,? 形式有兩種： sizeof 變量名 sizeof (類型名) ? 結(jié)果為整型數(shù)。,int a； float x； printf(“%d,%d

41、”,sizeof a,sizeof x); printf(“%d,%d”,sizeof(int),sizeof(float)); 以上兩個printf語句結(jié)果均為 。,例如,3、求字節(jié)運算符： sizeof ? 作用：求得變量或某種數(shù)據(jù)類型所需的字節(jié)數(shù)。,2，4,◆ C語言允許整型、實型、字符型數(shù)據(jù)進行混合運算。 ◆ 有3種轉(zhuǎn)換方式：自動轉(zhuǎn)換、賦值轉(zhuǎn)換和強制轉(zhuǎn)換。

42、一、類型自動轉(zhuǎn)換,2.4 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換,,特點：由數(shù)值存儲位數(shù)少的向多的轉(zhuǎn)換；整型向?qū)嵭娃D(zhuǎn)換！操作數(shù)為相同類型的不轉(zhuǎn)換，仍取原類型，特別注意此時可能帶來的錯誤！,int x=2;float y=1.6;char c=‘A’; 則： c + 1/x * y = =,例如,,char c=68.5;printf(“%c”,c);,65(int)

43、+ 0(int) * 1.6(float）,65(float),二、 賦值轉(zhuǎn)換 ◆在賦值時將賦值符右邊值的類型轉(zhuǎn)換成與其左邊變量類型一致的類型。,◆有下列幾種情況： (1) 實型 整型（字符型）：去掉小數(shù)部分；,(2) 整型（字符型） 實型： 補足有效位；,float f=23; 23.00000 f （7位）double f=‘A’; 65.00000

44、00000000 f（15位）,,,,(3)對char、int、short、long、unsigned型數(shù)據(jù)： 賦值符右邊數(shù)據(jù)（a位） 賦值符左邊的變量（b位） 若 a=b a>b,a<b,,,,原樣照賦；,截斷高a-b位，送低b 位；,有符號數(shù)據(jù) 有符號變量：符號擴展；,其他情況：高b-a位全補0。,符號擴展： 符號位為0，剩余的高位補0；

45、 符號位為1，剩余的高位補1。,例如： int a=2,b=5; float x=4.4; 則有： 表達式 結(jié)果 b/a (float)b/a (float)(b/a) (int)x%a+x (int)x%(a+x),三、強制類型轉(zhuǎn)換 ◆ 形式：