第二章：数据类型、运算符与表达式

1、第二章数据类型、运算符与表达式杨丽波 朱迅 汤承林 编著刘长荣 主审本章目标v掌握C语言各种数据类型的用法v理解变量和常量的含义v掌握各类运算符和表达式的运算方法v掌握数据之间的混合运算和数据类型转换的方法2.1 C语言基本数据类型char数据类型非数值数值整型intshort intlong intdoublefloat非整型2.1 C语言基本数据类型 在在C语言中定义了语言中定义了4种基本数据类型：整数类型（种基本数据类型：整数类型（int）、）、单精度浮点型（单精度浮点型（float）、双精度浮点型（）、双精度浮点型（double）、字符类）、字符类型（型（char）。它们是构成其它据类

2、型的基础，其本身不能分解）。它们是构成其它据类型的基础，其本身不能分解为其它类型。为其它类型。 数据类型所占用的空间长度与编译环境有关。本书采用数据类型所占用的空间长度与编译环境有关。本书采用Visual C+6.0编译环境，其数据类型和取值范围如表编译环境，其数据类型和取值范围如表2-1所所示。其中带有方括号的关键字表示可选项。示。其中带有方括号的关键字表示可选项。2.1 C语言基本数据类型类型取值范围长度(字节)有效数字(位)整数整数signed short intsigned short int -2-215152 21515-1-12 2unsigned short intunsign

3、ed short int 0 02 21616-1-1signed int signed int -2-231312 23131-1-14 4unsigned intunsigned int0 02 23232-1-1signed long intsigned long int-2-231312 23131-1-1unsigned long intunsigned long int0 02 23232-1-1单精度浮点数单精度浮点数floatfloat1010-37-37101038384 46 67 7双精度浮点数双精度浮点数doubledouble1010-307-307101030830

4、88 815151616字符型字符型signed char signed char -2-27 72 27 7-1-11 1unsigned charunsigned char0 02 28 8-1-1表表2-1 基本数据类型及取值范围基本数据类型及取值范围2.2 常量与变量C语言程序的基本元素：语言程序的基本元素：程序程序指令指令标识符、关键字、标识符、关键字、常量、运算符、分隔常量、运算符、分隔符符等等2.2 常量与变量1.常量和符号常量常量和符号常量 常量又称常数，是指在程序运行过程中数值不变的量。常量可以是数常量又称常数，是指在程序运行过程中数值不变的量。常量可以是数值类型，也可以是字

5、符类型或是字符串，可以用一个符号来表示常量，叫值类型，也可以是字符类型或是字符串，可以用一个符号来表示常量，叫做符号常量。定义符号常量的一般形式为：做符号常量。定义符号常量的一般形式为： #define 符号常量符号常量 常量常量【例例2.1】编写程序，计算半径为编写程序，计算半径为4的圆的面积。的圆的面积。 #include #define PI 3.1415926 /定义符号常量定义符号常量PI表示表示3.1415926， void main() /这种定义形式称为宏定义。这种定义形式称为宏定义。 int r,s; r=4; s=PI*r*r; printf(“圆的面积是圆的面积是=%dn

6、”,s); 变量2.变量变量 变量是指在程序运行过程中，其值可以发生变化的量。变量是指在程序运行过程中，其值可以发生变化的量。变量的定义：变量的定义： 在在C语言中，变量要经过定义才能使用，定义变量的一般形式为：语言中，变量要经过定义才能使用，定义变量的一般形式为： 存储类型存储类型 数据类型数据类型 变量名变量名1，变量名，变量名2， C语言中任何数据类型，作用是确定变量语言中任何数据类型，作用是确定变量占用的存储空间大小和可以表示数的范围占用的存储空间大小和可以表示数的范围变量的名称要满足变量的名称要满足C语言标识符的命名规则语言标识符的命名规则可以同时定义多个相同类可以同时定义多个相同类

7、型的变量，之间用逗号隔开型的变量，之间用逗号隔开读取读取r值，计算值，计算3.1415926 *4*4变量程序内存将计算结果存储为s428.26 #include #define PI 3.1415926 void main() int r,s; r=4; s=PI*r*r; printf(“面积是面积是=%dn”,s); 定义变量，分定义变量，分配存储空间配存储空间存储存储 r值为值为4变量（1）标识符可以由字母、数字和）标识符可以由字母、数字和 _（下划线）组合而成。（下划线）组合而成。（2）标识符不能包含除）标识符不能包含除 _ 以外的任何特殊字符，如以外的任何特殊字符，如%、# 、逗号

8、、空格等、逗号、空格等（3）标识符必须以字母或）标识符必须以字母或 _（下划线）开头（下划线）开头（4）标识符不能包含空白字符（换行符、空格和制表符称为空白字符）标识符不能包含空白字符（换行符、空格和制表符称为空白字符）（5）C 语言中的某些词（例如语言中的某些词（例如 int 和和 float 等）称为保留字，具有特殊意等）称为保留字，具有特殊意义，不能用作标识符义，不能用作标识符（6）C 语言区分大小写，因此语言区分大小写，因此 abc 与与ABC 是两个不同的标识符是两个不同的标识符例如在如下标示符中合法的是：例如在如下标示符中合法的是： %8， _xyz，s5，int，name，9d，

9、student_age变量例如：例如： int i,j; /定义整型变量定义整型变量i，j float f1,f2; /定义浮点型变量定义浮点型变量f1，f2 long p,m; /定义长整型变量定义长整型变量p，m unsigned short a,b; /定义无符号短整型变量定义无符号短整型变量a，b变量的三个基本要素就是：变量名称、类型和值。变量的三个基本要素就是：变量名称、类型和值。 定义变量的作用是在内存为变量分配存储空间，存放该变量的数据定义变量的作用是在内存为变量分配存储空间，存放该变量的数据值，因此在定义变量时必须确定变量的类型。在值，因此在定义变量时必须确定变量的类型。在C语

10、言中，变量赋值后语言中，变量赋值后才能够使用。才能够使用。变量v初始化变量初始化变量 初始化变量是指在定义变量的时候给变量赋初值，即定义和赋值在一初始化变量是指在定义变量的时候给变量赋初值，即定义和赋值在一条语句中实现，初始化定义的形式如下：条语句中实现，初始化定义的形式如下： 存储类型存储类型 数据类型数据类型 变量名变量名1=初值初值1，变量名，变量名2=初值初值2，.;例如：例如： int i=2,j=4; /定义整型变量定义整型变量i，j float f1=1.2,f2=2.4; /定义实型变量定义实型变量f1，f2 char ch1=a,ch2=b; /定义字符型变量定义字符型变量c

11、h1，ch2 2.3 整型数据1.整型常量整型常量 整型数据包括整型常量和整型变量。整型常量就是整型常数，在整型数据包括整型常量和整型变量。整型常量就是整型常数，在C语言语言中，整型常量用以下三种进制形式表示：中，整型常量用以下三种进制形式表示：（1）十进制整数。如）十进制整数。如12，789，-7，0等。等。（2）八进制整数。以）八进制整数。以0（零）开头的整数是八进制整数。如（零）开头的整数是八进制整数。如0123表示八进表示八进制整数制整数123，也可以表示为，也可以表示为(123)8，对应十进制的数值为，对应十进制的数值为182+281+380=83。-07表示八进制的数表示八进制的数

12、-7，也可以表示为，也可以表示为-(7) 8。（3）十六进制整数。以）十六进制整数。以0 x开头的整数表示十六进制整数。如开头的整数表示十六进制整数。如0 x12表示十表示十六进制整数六进制整数12，也可以表示为，也可以表示为(12) 16，对应十进制整数为，对应十进制整数为1161+2160=18。-0 x123表示十进制数表示十进制数-291。如果表示长整型的数，可以在数的后面加上如果表示长整型的数，可以在数的后面加上l或者或者L，例如：，例如：179、0 x179、0179分别是十进制、十六进制、八进制的有符号整数，分别是十进制、十六进制、八进制的有符号整数，179L、0 x179l、0

13、179L分别是十进制、十六进制、八进制的有符号长整数。分别是十进制、十六进制、八进制的有符号长整数。2.3 整型数据2 整型变量整型变量 在在C程序中表示整型数据是用以上三种进制表示，但是在内存中，数据程序中表示整型数据是用以上三种进制表示，但是在内存中，数据都是以二进制的形式存储的，在都是以二进制的形式存储的，在Visual C+6.0中，每一个整型数占用中，每一个整型数占用4个个字节（字节（32bit）内存空间。如果下定义中）内存空间。如果下定义中i在内存空间的存储情况如图在内存空间的存储情况如图2-1所所示：示： int i=9; 实际上，数据在内存中是以补码形式表示的。如果在内存中存储

14、十进制实际上，数据在内存中是以补码形式表示的。如果在内存中存储十进制数数-9，存储形式如图，存储形式如图2-2 所示。所示。 图图2-1 整数整数9的存储形式的存储形式图图2-2 整数整数-9的存储形式的存储形式2.4 实型数据 实型数据有实型常量和实型变量。实型数据有实型常量和实型变量。 C语言中实数类型分为单精度实型数语言中实数类型分为单精度实型数(float)和双精度实型数和双精度实型数(double)，在实型数的后面加上在实型数的后面加上f或者或者F表示表示float类型，例如类型，例如9.8F，3.14f等，在等，在double型数的后面加上型数的后面加上l或者或者L来表示，例如来表

15、示，例如3.14L，-4.2l等。等。 实型常数有以下两种表示形式：实型常数有以下两种表示形式：（1）十进制小数。由数字和小数点组成，其中小数点是必不可少的。）十进制小数。由数字和小数点组成，其中小数点是必不可少的。如：如：.71，0.0，-0.234等。等。（2）指数形式。由数字和指数部分组成，如）指数形式。由数字和指数部分组成，如234e2，457E-8都是指数形式都是指数形式的实型数，用指数形式表示实型数要注意的实型数，用指数形式表示实型数要注意e(或或E)前面必须有数字，指数前面必须有数字，指数可以是正数，也可以是负数，但是必须是整数。可以是正数，也可以是负数，但是必须是整数。2.5

16、字符型数据1 字符型常量字符型常量 字符型常量是两边用单引号括起来的单个普通字符或者转义字符，字符型常量是两边用单引号括起来的单个普通字符或者转义字符，如如a， c，B等。在计算机中，字符以其对应的等。在计算机中，字符以其对应的ASCII码形式存放。码形式存放。 字符形式字符形式意义意义ASCII值值字符形式字符形式意义意义ASCII值值b退格退格8单引号单引号39f换页换页12反斜杠反斜杠92n换行换行10v垂直制表垂直制表11r回车回车13a响铃响铃7t水平制表水平制表9?问号问号63”双引号双引号34%百分号百分号37表表2-2 常用的转义字符表常用的转义字符表 在在C语言中，为了表示除

17、键盘所有符号以外的字符，在一些字符的前面加语言中，为了表示除键盘所有符号以外的字符，在一些字符的前面加上斜杠上斜杠“”来表示另外一种含义，叫做转义字符来表示另外一种含义，叫做转义字符 。如如 A65A65， a97a97， 048 , n10048 , n10字符型变量 2 字符型变量字符型变量 字符型变量用来存放字符常量，在内存中占用一个字节的存储空间，字符型变量用来存放字符常量，在内存中占用一个字节的存储空间，定义字符变量的一般形式为：定义字符变量的一般形式为： char ;例如：例如： char ch1,ch2; /定义字符变量定义字符变量ch1、h2 char c1=a,c2=B; /

18、定义字符变量定义字符变量c1、c2，并初始化，并初始化字符变量存放字符字符变量存放字符ASCII码，码，char与与int数据间可进行算术运数据间可进行算术运算算例例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */字符型变量#includevoid main() char ch; /定义字符变量定义字符变量 int chi; /定义整型变量定义整型变量 printf(”请输入一个字符：请输入一个字符：”); /输出提示输出提示 scanf(”%c”,&ch); /输入字符数据输入字符数据 chi=ch; /先类型转换

19、后赋值先类型转换后赋值 printf(“ch的的ASCII值值为：为：%dn”,chi); /输出整型数据（输出整型数据（ASCII值）值）【例例2.2】输入一个字符，输出该字符对应的输入一个字符，输出该字符对应的ASCII值值字符型变量v程序运行结果如图程序运行结果如图2-3所示：所示：图图2-3 例例2.2运行结果运行结果 【注意注意】（1）chi=ch; 中中ch是字符型，是字符型，chi是整型，在赋值操作中是整型，在赋值操作中ch首先转换为整型，首先转换为整型，再赋给整型变量再赋给整型变量chi。 字符串常量3.字符串常量字符串常量 字符串常量是用双引号括起来的零个、一个或者多个字符序

20、列。如字符串常量是用双引号括起来的零个、一个或者多个字符序列。如“abc”、“xy5”、“$90”都是合法的字符串常量。都是合法的字符串常量。 注意：是字符串常量存储在内存空间中要在最后一个字符的后面加一个注意：是字符串常量存储在内存空间中要在最后一个字符的后面加一个空字符（空字符（“0”）作为结束标志，即字符串常量占用的总的字节数是字）作为结束标志，即字符串常量占用的总的字节数是字符串的长度加一。符串的长度加一。C语言中没有字符串变量，用字符数组存放，这将在数组中讲解。2.6 运算符与表达式 C语言中运算符按其功能分为：语言中运算符按其功能分为： 算术运算符算术运算符 赋值运算符赋值运算符

21、关系运算符关系运算符 逻辑运算符逻辑运算符 位运算符位运算符v表达式由操作数和运算符的组合而成表达式由操作数和运算符的组合而成v表达式中的操作数可以是变量、常量或者子表达式表达式中的操作数可以是变量、常量或者子表达式 学习运算符时应该注意：学习运算符时应该注意：v运算符功能运算符功能v与运算量关系与运算量关系要求运算量个数要求运算量个数要求运算量类型要求运算量类型v运算符优先级别运算符优先级别v结合方向结合方向v结果的类型结果的类型2.6 运算符与表达式优先级优先级运算符运算符结合方向结合方向1 1() .() .（分量运算符）（分量运算符）从左至右从左至右2 2! ! + - - + - -

22、 * *（指针）（指针） & sizeof(type)& sizeof(type)从右至左从右至左3 3* * （乘）（乘） / %/ %从左至右从左至右4 4+ -+ -从左至右从左至右5 5从左至右从左至右6 6 = = 从左至右从左至右7 7= != !=从左至右从左至右8 8& &从左至右从左至右9 9 （位异或）（位异或）从左至右从左至右1010| |从左至右从左至右1111&从左至右从左至右1212|从左至右从左至右1313?:?:（条件运算符）（条件运算符）从左至右从左至右1414= += -= = += -= * *= /= %= &am

23、p;= = |= = = =从右至左从右至左1515, ,（逗号运算符）（逗号运算符）从左至右从左至右表表2-3 C语言运算符优先级和结合方向语言运算符优先级和结合方向 算术运算符与表达式 1.算术运算符和表达式算术运算符和表达式 运算符运算说明适用类型举例+ +加法加法实数、整数实数、整数1.2+2.3=3.51.2+2.3=3.5；12+23=3512+23=35- -减法减法实数、整数实数、整数1.2-2.3= -1.11.2-2.3= -1.1；12-23=-1112-23=-11* *乘法乘法实数、整数实数、整数1.21.2* *2.3=2.762.3=2.76；1212* *23=

24、27623=276/ /除法除法实数、整数实数、整数1.2/2.3=0.5221.2/2.3=0.522；12/23=012/23=0% %求余求余整数整数12%23=1212%23=12+自加自加实数、整数实数、整数a+a+；+a+a-自减自减实数、整数实数、整数a-a-；-a-a表表2-4 算术运算符算术运算符 算术运算符与表达式自增自减运算符：自增自减运算符：+，-有两种形式：有两种形式：1.前置：前置： +i 运算规则：运算规则：i的值增加的值增加1以后再参与其它运算以后再参与其它运算 -i 运算规则：运算规则：i的值减少的值减少1以后在参与其它运算以后在参与其它运算2.后置：后置：

25、i+ 运算规则：运算规则：i先参与其它运算以后再增加先参与其它运算以后再增加1 i- 运算规则：运算规则：i先参与其它运算以后再减少先参与其它运算以后再减少1#include void main() int i=1,j; j=+i; printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出2，2 j=(+i)+ (+i); printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出4，8，其中，其中8=4+4 j=(+i)+ (+i)+ (+i); printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出7，19，其中，其中19=6+6+7 j=(+i)+ (+i)+ (+i)+ (+i); p

26、rintf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出11，39，其中，其中39=9+9+10+11 i=0;j=i-; 【例例2-3】在在Visual C+6.0中运行程序，输出自增中运行程序，输出自增/自减运算的结果自减运算的结果算术运算符与表达式 printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出-1，0 j=(i-)+(i-); printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出-3，-2 j=(i-)+(i-)+(i-); printf(“%2d,%2d”,i,j); /输出输出-6，-9 j=(i-)+(i-)+(i-)+(i-); printf(“%2d,%2d”,i

27、,j); /输出输出-10，-24程序运行结果如图程序运行结果如图2-4所示：所示： 图图2-4 例例2-3运行结果运行结果 关系运算符与表达式 1.关系运算符关系运算符 关系运算就是进行大小关系比较的运算，关系运算符均为二目运算关系运算就是进行大小关系比较的运算，关系运算符均为二目运算符，符， 其中操作数可以是变量、常量或表达式。其中操作数可以是变量、常量或表达式。操作数操作数操作数操作数 = 大于大于优先级相同优先级相同（高）（高）1+23 1+23 结果为结果为0 0 小于小于1+23 1+2=大于或等于大于或等于1+2=3 1+2=3 结果为结果为1 1=小于或等于小于或等于1+2=3

28、 1+2b x+y0 a+4ch关系表达式的计算结果关系表达式的计算结果 = 逻辑值（真或假）逻辑值（真或假）在在C语言中，语言中，“0”表示表示“假假”，“非非0”表示表示“真真”关系运算符与表达式#includevoid main() int i=1,j=2,k=3; char ch1=n,ch2=m; printf(”%d,%dn”,i+jk,ijk); /输出输出0，1 printf(”%d,%dn”,ch1ch2,ch1=ch2-1); /输出输出0，0 printf(”%d,%d,%dn”,2*jk,ch2*20); /输出输出0，1，1【例例2-4】运行程序，输出关系表达式的计算

29、结果】运行程序，输出关系表达式的计算结果注意：在注意：在“ijk”ij 非运算与非运算与&、|共同作用时有如下规则：共同作用时有如下规则：（1）!(x&y)等价于等价于!x|!y（2）!(x|y)等价于等价于!x&!y（3）!(!x)等价于等价于x2.逻辑表达式逻辑表达式 逻辑表达式即用逻辑运算符连接起来的式子。逻辑运算的对象常常是逻辑表达式即用逻辑运算符连接起来的式子。逻辑运算的对象常常是关系表达式，在这种表达式中，要先进行关系运算，再进行逻辑运算。关系表达式，在这种表达式中，要先进行关系运算，再进行逻辑运算。例如：例如： ab&a0 !&|逻辑运算符

30、与表达式 注意：注意： 在运算中可利用在运算中可利用“&”和和“|”的短路作用，如在的短路作用，如在ab&ab的值为假（即的值为假（即“0”），则不必进行后面的运算，可得出整个表达），则不必进行后面的运算，可得出整个表达式的结果为假。式的结果为假。 在在!x | y0中，如果中，如果!x的值为真（即非的值为真（即非“0”），则不必进行后面的运），则不必进行后面的运算，可得出整个表达式的结果为真。算，可得出整个表达式的结果为真。赋值运算符与表达式 1.简单赋值运算符与赋值表达式简单赋值运算符与赋值表达式 简单赋值运算符即简单赋值运算符即“=”，赋值表达式就是用赋值符号连接起来的式

31、子，赋值表达式就是用赋值符号连接起来的式子，其一般形式为：其一般形式为： 变量变量=表达式表达式 其作用是将赋值符号右边表达式的值赋给左边的变量，右边可以是其作用是将赋值符号右边表达式的值赋给左边的变量，右边可以是常量、变量也可以是复杂的表达式，或者函数调用，如果表达式中有变量，常量、变量也可以是复杂的表达式，或者函数调用，如果表达式中有变量，则此变量必须经过赋值。则此变量必须经过赋值。例如：例如： y=1 /将将1赋值给赋值给y a=x /将变量将变量x的值赋给的值赋给a i=j-n+1 /将表达式的计算结果赋给将表达式的计算结果赋给i k=k+2 /将将k加加2的结果赋给的结果赋给k b=

32、fun(x) /将函数调用的返回值赋给将函数调用的返回值赋给b 赋值运算符与表达式v赋值运算符具有右结合性，因此赋值运算符具有右结合性，因此x=y=z=8相当于相当于x=(y=(z=8)。v赋值表达式的值为赋值符号左边的变量被赋的值。即赋值表达式的值为赋值符号左边的变量被赋的值。即x=2表达式的值为表达式的值为x被赋的值被赋的值2。v在赋值表达式的后面加上分号就成为赋值语句。在赋值表达式的后面加上分号就成为赋值语句。例如：例如： a=x+4; i=j-n+1; k=k+2；注意：不能在定义变量时，用注意：不能在定义变量时，用x=y=z=8方法为变量进行初始化。方法为变量进行初始化。2.复合赋值

33、运算符与赋值表达式复合赋值运算符与赋值表达式复合赋值运算符：复合赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、=、=、 。一般形式为：一般形式为： 变量变量 双目运算符双目运算符=表达式表达式 它等效于：它等效于： 变量变量=变量变量 双目运算符双目运算符 表达式表达式例如：例如： i+=1; /等价于等价于 i=i+1 x*=y+2; /等价于等价于 x=x*(y-2) x%=3; /等价于等价于 x=x%3赋值运算符与表达式 =注意：与注意：与x相乘的对象是相乘的对象是y+2的和，不是的和，不是y。条件运算符 v 条件运算符：条件运算符： 包括两个符号：包括两个符号：“？”

34、 和和 “=” 需要三个操作数（即三目运算符）需要三个操作数（即三目运算符）v 一般形式为：一般形式为： 表达式表达式1 ? 表达式表达式2 : 表达式表达式3yesno条件表达式运算法则：首先计算表达式1的值，如果结果为真，则计算表达式2的值为整个表达式的结果，否则，计算表达式3的值为整个表达式的结果。 例如：例如： 20?a:b条件运算符#includevoid main() int x,y; printf(“请输入两个整数：请输入两个整数：”); scanf(“%d,%d”,&x,&y); printf(“%d,%d中的较大的数为：中的较大的数为：%dn”,x,y,xy?

35、x:y) ; 【例【例2-5】 编写程序实现：输入两个数，输出其中较大的数编写程序实现：输入两个数，输出其中较大的数逗号运算符与表达式 逗号运算符是逗号运算符是“，”，用逗号运算符连接起来的两个或者多个表达式称，用逗号运算符连接起来的两个或者多个表达式称为逗号表达式。其一般形式为：为逗号表达式。其一般形式为： 表达式表达式1，表达式，表达式2，表达式表达式nv 运算符级别：运算符级别：15v 结合方向：从左至右结合方向：从左至右v 运算法则：先计算表达式运算法则：先计算表达式1的值，然后计算表达式的值，然后计算表达式2的值，以此类推，的值，以此类推，直到表达式直到表达式n的值计算完毕，其值就是整个逗号表达式的值。的值计算完毕，其值就是整个逗号表达式的值。 例如：例如： a=2,a+1,a+2逗号运算符与表达式#includevoid main() int a,b,c; printf(请输入两个整数：请输入两个整数：); scanf(%d%d,&a,&b); printf(输出逗号表达式输出逗号表达式1运算结果为：运算结果为：); c*=(a+,b+,c=a+b,printf(%dn,c),c+=a*b); printf(输出逗号表达式输出逗号表达式2运算结果为：运算结果为：%dn,(a,b,c); 【例【例2-6】执行程序，输出逗号表达式的计算结果】