c语言第2章数据类型运算符和表达式.ppt

第2章 数据类型、运算符与 表达式 林淑玲 1 *2 知识目标：掌握C语言的数据类型；深刻理解常量与 变量；深刻理解整型、实型和字符型数据常量和变量的表 示方法；掌握赋值运算符和赋值表达式、变量的赋值方法 ；理解各种数据类型之间的混合运算。 能力目标：能正确定义“班级学生成绩管理系统”中 的相关数据的类型。 第2章 数据类型、运算符与表 达式 *3 内容提要 基本数据类型； 常量和变量； 标识符命名； 常用运算符和表达式； 运算符的优先级与结合性 *4 一个简单的C程序例子 #include /*函数功能：计算两个整数相加之和 入口参数：整型数据a和b 返回值： 整型数a和b之和 */ int Add(int a, int b) return (a + b); /*主函数*/ main() int x, y, sum = 0; printf(“Input two integers:“); scanf(“%d%d“, /*输入两个整型数x和y*/ sum = Add(x, y); /*调用函数Add计算x和y相加之和*/ printf(“sum = %dn“, sum); /*输出x和y相加之和*/ *5 简单的C语言程序总结 总结总结CC程序：程序： (1) C程序是由函数构成的。 这这使得程序容易实现实现 模块块化 。 (2) 一个函数由两部分组组成: 函数的首部：例2.1中的Add函数首部 int Add(int a, int b) 函数体：花括号内的部分。若一个函数有多个花括号,则则 最外层层的一对对花括号为为函数体的范围围。 函数体包括两部分 ： 声明部分： int x, y, sum = 0;可缺省 执执行部分：由若干个语语句组组成。可缺省 *6 简单的C语言程序总结 (3) C程序是由函数构成的。总是从main函数开始执 行的,与main函数的位置无关。 (4) C程序书写格式自由,一行内可以写几个语句, 一个语句可以分写在多行上，C程序没有行号。 (5) 每个语句和数据声明的最后必须有一个分号。 (6) C语言本身没有输入输出语句。输入和输出的操 作是由库函数scanf和printf等函数来完成的。 (7)可以用/* */进行注释。 *7 源程序的结构特点 1.一个语言源程序可以由一个或多个源文件组成。 2.每个源文件可由一个或多个函数组成。 3.一个源程序不论由多少个文件组成，都有一个且只能有一 个main函数，即主函数。 4.源程序中可以有预处理命令(include 命令仅为其中的一 种)，预处理命令通常应放在源文件或源程序的最前面。 5.每一个说明，每一个语句都必须以分号结尾。但预处理命 令，函数头和花括号“”之后不能加分号。 6.标识符，关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已 有明显的间隔符，也可不再加空格来间隔。 7.C语言程序中可加任意多的注释。通常情况下，“/”注 释一行，“/* */”注释中间的所有内容。注释不参加 编译，因此不进行错误查找处理。 8.用户定义的变量或函数等其他的量必须先定义后使用。 *8 书写程序时应遵循的规则 C语语言程序书书写中应应当注意的问题问题 （1） 用分号作为语为语 句的结结束符，不可省略(即便是最 后一个语语句也不能省略)。 3种不能加分号的情况：预处预处 理命令后、定义义函数名 称（函数头头）后、花括号（）之后。 （2） 第一行是预处预处 理命令行,其中的指令必须须以符号 “#”开始，所指定的头头文件也必须须用引号或尖括号标标 识识。 例如，#include “stdio.h“ 或 #include 。 （3） 主函数main（）后的括号不能缺省。 *9 书写程序时应遵循的规则 编码风编码风 格 1)源程序通常使用小写字母，只有符号常量或其他特 殊用途的符号才大写。 2)C语语言可以一个语语句占一行，也可多个语语句占一行 。但后者不规规范，所以并不提倡。 3)程序代码码采用缩进缩进 格式。 4)建议议同一层层次的语语句应应左对齐对齐 。 5)用花括号对对（）表示各个结结构层层次的范围围。它可 以表示函数，也可以表示循环环体等 *10 书写程序时应遵循的规则 6)一个语句中不同成分之间应使用空格隔开。标识符、 关键字之间必须至少加一个空格以示间隔。若已有明 显的间隔符，也可以不再加空格来间隔。 7)程序中的空白行不影响程序的执行。可以为使程序清 晰而添加空行，但不要在一个语句中间加空行。 8)建议使用注释语句，以增加程序的可读性。 9)程序块的分界符（即花括号“”和“”）应各独占 一行并且位于同一列，同时与引用它们的语句左对齐 。 *11 C程序常见符号分类 关键字（Keyword） 又称为保留字，C语言中预先规定的具有固定含义的一些单词 标识符（Identifier） 系统预定义标识符 用户自定义标识符 运算符（Operator） 34种，详见附录2 分隔符（Separator） 空格、回车/换行、逗号等 其它符号 大花括号“”和“”通常用于标识函数体或者一个语句块 “/*”和“*/”是程序注释所需的定界符 数据（Data） 变量（Variable） 常量（Constant） *12 任务1 “学生成绩管理系统”中相关数据设计 1任务情境 “学生成绩管理系统”中的数据有常量与变量、简单类 型数据和复杂类型数据。这些变量有简单类型变量，还有一 些复杂类型变量，如数组、结构体、共用体、指针类型等变 量。 在这里我们只对“学生成绩管理系统”中的数据做一些 简单的分析。“学生成绩管理系统”中的学生信息主要有:学 号、性别、年龄、三门功课成绩、总成绩和平均成绩，再加 上一些与计算全班成绩有关的最高成绩、最低成绩等。如学 号、性别这类数据只是起到描述一些基本信息的作用，通常 情况下不进行算术运算；而年龄、三门功课成绩、总成绩和 平均成绩以及最高成绩、最低成绩等这类数据有可能进行算 术运算。所以针对这二类数据我们在定义数据类型时，要根 据实际情况选择不同的数据类型。 下面我们通过相关理论的学习，掌握如何将“学生成绩 管理系统”中的数据定义成C语言能够处理的数据。 *13 2知识必备 数据类型 常量 变量 *14 数据类型（Data Type） 数据为什么要区分类型？ 不同类型的数据代表不同的 数据表示形式 合法的取值范围 占用内存空间大小 可参与的运算种类 从基本数据类型到抽象数据类型 无数据类型 基本数据类型 构造数据类型 抽象数据类型 *15 数据类型（Data Type） 数据类型 基本类型 构造类型 指针类型 空类型 整型 实型（浮点型） 字符型 枚举类型 数组类型 结构体类型 共用体类型 单精度实型 双精度实型 基本整型 长整型 短整型 无符号整型 *16 标识符命名 变量名 函数名 由英文字母、数字和下划线组成，大小写敏感 不可以是数字开头 直观，见名知意，便于记忆和阅读 最好使用英文单词或其组合 切忌使用汉语拼音 下划线和大小写通常用来增强可读性 variablename variable_name VariableName, variableName 不允许使用关键字作为标识符的名字 int, float, for, while, if等 某些功能的变量采用习惯命名 如：for语句所采用的循环变量习惯用i, j, k Windows Windows 风格风格 UNIX UNIX 风格风格 *17 b, B, KB, MB, GB, TB Megabyte(MB)，中文叫法：兆 Kilobyte(KB)，中文叫法： K Byte，中文叫法：字节 bit，中文叫法：位 Gigabyte(GB)，中文叫法：G Terabyte(TB)，中文叫法：T 1 TB 1 TB = 1,024 GB1,024 GB 1 GB1 GB = 1,024 MB1,024 MB 1 MB1 MB = 1,024 KB1,024 KB 1 KB1 KB = 1,024 B1,024 B 1 B 1 B = 8 b8 b *18 b, B, KB, MB, GB, TB 一个位有多大？ 只能是“0”或者“1”，这叫二进制 一个字节有多大？ 保存一个字符（英文字母、数字、符号） ASCII（美国标准信息交换码）编码 两个字节保存一个汉字 GB编码 可以表示数字0255 *19 基本数据类型 int 整数，在目前绝大多数机器上占4个字节。TC2中 是2个字节 float 单精度浮点数，一般是4个字节长 double 双精度浮点数，一般是8个字节长 char 字符，一般是1个字节长 用来表示256个ASCII字符，或者0255的整数 *20 数据类型修饰符 short short int，短整数，一般2个字节长。通常简写为short long long int，长整数，一般是4个字节长。通常简写为long long double，长双精度（高精度）浮点数，一般是10个字节长 。 signed 用来修饰char、int、short和long，说明他们是有符号的整数 （正整数、0和负整数）。一般缺省都是有符号的，所以这个修饰 符通常省略 unsigned 用来修饰char、int、short和long，说明他们是无符号的整数 （正整数和0） *21 0111111111111111 最高位 假设编译系统为 int 型整数分配 2 个字节的存储空间，即 16 个二 进制位中最高位是符号位，以 32767 为例，其在内存中的存储形式 为： 有符号数与无符号数 1111111111111111 最高位 若是无符号数， 该数是 65535 ， 若是有符号数，该 数是 -1 。 1000000000000001 最高位 1111111111111110 最高位 1111111111111111 最高位 1111111111111111 最高位 -1 的原码 -1 的反码 -1 的反码加 1 后的结果 -1 的补码 *22 uTC2中int的范围是-3276832767 u如果我们给它一个小于-32768或者大于32767的 数会如何呢？ u现场演示 小蛇能吞小蛇能吞 下大象吗下大象吗 ？ 超出取值范围会怎样？ *23 u一台安装了Windows 95/98的机器，如果连续运 行49.7天没有重新启动，可能死机 u原因： Windows自启动时刻起，有一个计数器，记录系统已 经运行了多少毫秒。这个计数器是个unsigned long 类型的变量 unsigned long 的最大值是：4294967295 一天有 24*60*60*1000 = 86400000毫秒 4294967295 / 86400000 = 49.71026961805 当49.7天的时候，此计数器会溢出，引起死机 溢出（Overflow）造成的危害 *24 如何选择恰当的数据类型? u 具体问题具体分析 1 + 2 + 3 + 4 + 1! + 2! + 3! + 4! + 13 + 23 + 33 + 43 + *25 使用变量要注意 不要对类型或变量所占的内存空间字节数想当然 用sizeof获得变量或者数据类型的长度 现场演示程序在Turbo C2.0和Visual C下的运行结果 注意！注意！ #include mainmain()() printfprintf(“Data(“Data type Number of bytesn“); type Number of bytesn“); printfprintf(“- -n“);(“- -n“); printfprintf(“char(“char % %dndn“, “, sizeof(charsizeof(char);); printfprintf(“int(“int % %dndn“, “, sizeof(intsizeof(int);); printfprintf(“short(“short intint % %dndn“, “, sizeof(shortsizeof(short);); printfprintf(“long(“long intint % %dndn“, “, sizeof(longsizeof(long);); printfprintf(“float(“float % %dndn“, “, sizeof(floatsizeof(float);); printfprintf(“double %dn“, sizeof(double);(“double %dn“, sizeof(double); *26 变量 变量定义语句： 类型关键字 变量名1，变量名2，变量名3, 定义变量时初始化方式： 类型关键字 变量名1=常量1，变量名2 =常量2 ， *27 变量声明 使用变量的基本原则 变量必须先定义，后使用 所有变量必须在第一条可执行语句前定义 声明的顺序无关紧要 一条声明语句可声明若干个同类型的变量 声明变量，是初始化变量的最好时机 不被初始化的变量，其值为危险的随机数 char esc = a; int i = 1; int sum = 0; float eps = 1.0e-5; *28 阶码符号阶码的数值尾数符号尾数的数值 阶码j尾数S 实型数据在内存中的存储 1234.56=0.123456X104 =1.23456X103 =12345.6x10-1 N=S X r j 有效位数 （精度） 取值范围 *29 实型数据提供的有效数字位 数 float型数据提供7位有效数字 double型数据提供16位有效数字 使用不当导致舍入误差 #include mainmain()() floatfloat a; a; doubledouble b; b; a = 123456.789e4;a = 123456.789e4; b = 123456.789e4;b = 123456.789e4; printfprintf(“%fn%fn“,a,b);(“%fn%fn“,a,b); *30 #include main() float f; f = 123.456; if (f = 123.456) printf(“f is equal to 123.456 indeed.“); else printf(“In fact, f is equal to %fn“, f); 运行结果会是什么？ float.cfloat.c 浮点数的陷阱 *31 ufloat的精度低，较易发生精度带来的相 等性判断问题 udouble精度高，这个问题发生的概率小 一些，但也存在 u解决办法： if (fabs(f 123.456) mainmain()() charchar chch = b; = b; chch = b - 32; = b - 32; printfprintf(“%c, %dn“, ch, ch);(“%c, %dn“, ch, ch); #include mainmain()() charchar chch = b; = b; chch = b - (a - A) = b - (a - A) ; ; printfprintf(“%c, %dn“, ch, ch);(“%c, %dn“, ch, ch); *33 常数（Constant） 整型常数 18、-31 长整型常量 123l、123L、123456l、123456L 无符号型常量 123u、 123U 浮点常数 十进制小数形式 123.45、456.78 指数形式 1e-2、4.5e3 单精度实型常量 123.45f、 456.78F、1e-2f、 4.5e3F 长双精度型常量 123.45l、 456.78L、1e-2l、 4.5e3L *34 八进制与十六进制常数 以数字“0”开始的整型常数是八进制数 022、-037 010和10大小不一样 因为八进制并不常用，所以此种表示法比较少见 以“0x”或者“0X”开始的整型常数是十六进制 AF和af用来表示十进制的1015 十六进制的形式比较常用，尤其在进行位一级的 控制的时候 0x12、-0x1F, -0x1f *35 字符（Character）常数 字符常数的表示方法 a，A，5，%，$ 单引号内只能有一个字符，除非用“”开头 就是一个普通整数，也可以参与各种数学运算 每个字符具有一个0255之间的数值，可从ASCII表查出 注意：5和整数5的区别 字符的数学运算在密码学内用得比较多 *36 字符常数 转义字符 一些特殊字符（无法从键盘输入或者另有它用）用转义 字符表示 *37 字符串（String）常数 用双引号括住的由0个或多个字符组成的字符序列 “I am a string“ “表示空字符串 转义字符也可以在字符串中使用 引号只作为字符串开始和结束的标志 C语言内部用0表示字符串的结束 除注释外，是唯一可以出现中文的地方 “x“和x是不同的 里定义了一系列专门的字符串处理函数 *38 枚举（Enumeration）常量 一个被遗忘的角色 从程序来窥其一斑 enum weeks MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN; enum weeks today; enum response no, yes, none; enum response answer; today = TUE; answer = yes; if (answer = yes) printf(“Today is Tuesday.n“); else printf(“Today is NOT Tuesday.n“); *39 宏常量 宏常量 也称符号常量 一般采用大写字母表示 #define 标识符 字符串 不是语句，而是一种编译预处理命令 宏替换（Macro Substitulition） #include #define PI 3.14159#define PI 3.14159 #define R 5.3#define R 5.3 mainmain()() printfprintf(“area(“area = % = %fnfn“, PI * R * R);“, PI * R * R); printfprintf(“circumference(“circumference = % = %fnfn“, 2 * PI * R);“, 2 * PI * R); *40 宏常量 宏常量 也称符号常量 一般采用大写字母表示 #define 标识符 字符串 不是语句，而是一种编译预处理命令 宏替换（Macro Substitulition） #include #define PI 3.14159#define PI 3.14159 #define R 5.3#define R 5.3 mainmain()() printfprintf(“PI(“PI*R*R = %*R*R = %fnfn“, PI * R * R);“, PI * R * R); printfprintf(“2*PI*R = %(“2*PI*R = %fnfn“, 2 * PI * R);“, 2 * PI * R); *41 const常量 用const修饰定义的变量为常量 const float pi = 3.1425926; 常量只能在定义时赋值，然后不能再改变其 值 常数、 const常量、宏常量和枚举常量，都 可以用来表示一个永远不会改变的数 前者不建议直接使用，而用后三者代替 *42 通过相关理论学习后，我们可以对“学生成绩管理系统” 中相关数据进行分析及定义了。将现实中的数据处理成C语言 能够理解的数据。 1.常量定义 在“学生成绩管理系统”中我们假定本系统能处理一个班 40个学生的数据。通常情况下，学生人数这个数据在程序的 运行过程中是不变的。因此，要把表示一个班学生总人数的 数据定义成符号常量。 定义符号常量的格式如下： #define STUNUM 40 说明：符号常量（STUNUM）必须用大写字母。 3 任务实施 *43 2.简单类型 “学生成绩管理系统”中的学生信息主要包括:学号 、姓名、性别、年龄、三门功课成绩、总成绩和 平均成绩，另外还有一些与计算全班成绩有关的 最高成绩、最低成绩等。这些数据在程序运行过 程中是可能改变的，这里只对部分表示学生信息 的简单数据定义，我们在定义变量时最好能做到 “见名知义”。 int stunum;/整数类型的学号 char stusex;/字符类型的性别 int stuage;/整数类型的年龄 float score1;/单精度类型的成绩1 *44 float score2;/单精度类型的成绩2 float score3;/单精度类型的成绩3 float avescore;/单精度类型的平均成绩 float maxscore;/单精度类型的最高分 float minscore;/单精度类型的最低分 由于性别这类数据只是起到描述一些基本信息的作用 ，通常情况下不进行算术运算，所以我们定义为字符型； 而年龄、三门功课成绩、总成绩和平均成绩以及最高成绩 、最低成绩等这类数据有可能进行算术运算, 所以我们定 义为数值型。 另外，在编程实践中还会遇到一些这里不能一一列举 出来的变量、数组变量和指针变量，我们将在后续的学习 逐渐认识与掌握。 在“班级学生成绩管理系统”中变量定义完成以后， 接下来我们还要