C语言程序设计实用教程陈方第2章

2.1数据类型

C语言的数据类型可以划分为基本类型、构造类型、指针类型及空类型四种。本章将介绍基本类型中的整型、字符型和实型这三种数据类型，其他数据类型将在后续章节中陆续介绍。

2.2常量与变量1、常量的概念：在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。2、变量的概念：在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量，常用小写字母、单词或汉语拼音来表示。它们可以在规定数值允许的范围里任意赋值，即其值可变。C语言的关键字不能用作变量名。3、变量的两个要素（1）变量名。每个变量都必须有一个名字

——

变量名，变量命名遵循标识符命名规则。（2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。4、变量的定义与初始化

在C语言中，要求对所有用到的变量，必须先定义、后使用；也可以在定义变量的同时进行赋初值的操作，称为变量初始化。

整型数据不带小数的数据称为整型数据。C语言提供了多种整数类型，用以适应不同的情况的需要。常用的整数类型有四种基本类型：

整型—用修饰符

int，占2字节，取值范围32768～32767，即215～（2151）；

长整型—用修饰符

longint或long，占4字节，取值范围2147483648～2147483647，即

231～（2311）；

无符号整型—用修饰符

unsignedint或unsigned，占2字节，取值范围0～65535，即0～（2161）；

无符号长整型—用修饰符

unsignedlongint或unsignedlong，占4字节，取值范围0～4294967295，即0～（2321）。

有符号的整型数在内存中用二进制表示，最高位为符号位，0表示为正，1表示为负。一个整型数对应有原码、反码和补码3种形式，正数的三种码相同，负数的三种码不同。整型数在内存中自动用补码保存。在C语言中，整型常数可用以下三种形式表示：（1）十进制整数。如0，123，789等。（2）八进制整数。以数字0开头，表示与十进制数的区别。如0457，表示八进制数457，即（457）8，其值转化成十进制为4×82+5×81+7×80=303。对八进制数，每位仅能出现0～7共8个数。（3）十六进制数。以0x作为开头，表示与八进制数的区别，对十六进制数，每位可出现0～9，A，B，C，D，E，F（字母大、小写都可以）共16个数字。其中A表示10，B表示11，…，F表示15。如：0x49D，表示十六进制数49D，即（49D）16，其值转化成十进制为4×162+9×161+13×160=1181。对于长整型常量同样可以用十进制、八进制和十六进制3种形式表示。其表示形式是在整型常量之后加上字母“L”（大小写均可，建议用大写，因小写容易与数字1混淆）。例如：123L，1245789L，0xf3aeL等都是长整型常量。

整型变量的赋值

当整型变量在程序开头进行了定义后，对其赋值必须严格按照其允许值的范围进行。如定义inta，又给a赋值a=32769，则编译程序时会提示出错，因其值超出了该变量可以表示的范围，显然32769属于longint型的范围。

实型数据实型数据又分为三种

单精度—用修饰符float，占4字节，取值范围3.4×1038～3.4×1038；

双精度—用修饰符double，占8字节，取值范围1.7×10308～1.7×10308；

长双精度—用修饰符longdouble，占16字节，取值范围1.2×104932～1.2×104932

。

实型常量即实数，在Ｃ语言中又称浮点数，其值有两种表达形式：（1）十进制小数形式。由数字和小数点组成（注意：必须有小数点），如3.14、.98、0.0、176.0等都是十进制小数形式。（2）科学记数法：<尾数>E（e）<整型指数>。如123e3或123E3代表123×103。注意：e或E前必须有数字，其后必须为整数。如e3、3e2.5、E4都是错的。对于上述两种书写形式，系统默认为是双精度实型常量，可表示16位有效数字。如果要表示单精度实型（可表示7位有效数字）和长双精度实型常量，只要在上述书写形式后分别加上后缀f(F)或l(L)即可。

字符型数据

字符型数据用修饰符char表示，占1字节。字符数据在内存中存储的是字符的ASCII码

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一个无符号整数，其形式与整数的存储形式一样，所以Ｃ语言允许字符型数据与整型数据之间通用。一个字符型数据，既可以字符形式输出，也可以整数形式输出。[例2-1]

字符变量的字符形式输出和整数形式输出。/*程序功能：用字符型和整数型输出字符变量*/main(){charch1，ch2；ch1='a'；ch2='b'；printf("ch1=%c，ch2=%c\n"，ch1，ch2)；/*其中c表示以字符输出*/printf("ch1=%d，ch2=%d\n"，ch1，ch2)；/*其中d表示以整数输出*/}程序运行结果：ch1=a,ch2=bch1=97,ch2=98

允许对字符数据进行算术运算，此时就是对它们的ASCII码值进行算术运算。[例2-2]

字符数据的算术运算。/*程序功能：字符数据的算术运算*/main(){charch1，ch2；ch1=‘a’;ch2='B';printf("ch1=%c,ch2=%c\n",ch132,ch2+32)；/*字母的大小写转换*/printf("ch1+200=%d\n",ch1+200)；printf("ch1+200=%c\n",ch1+200)；/*297256=41，对应的ASCII字符为）*/printf("ch1+256=%d\n",ch1+256)；printf("ch1+256=%c\n",ch1+256)；}程序运行结果：ch1=A,ch2=bch1+200=297ch1+200=)ch1+256=353

ch1+256=aC语言还允许使用一种特殊形式的字符常量，就是以反斜杠“\”开头的转义字符。例如：\n 表示换行；\t 光标横向跳动一段字符（如8个，相当于按Tab键）；\v 竖向跳格；\b 退格；\r 回车；\f 换页；\\ 代表“\”符号；\’ 代表单引号；\ddd 表示ddd为一个用1到3位八进制表示的ASCII码所代表的字符；\xhh 表示hh为一个用1到2位十六进制代表的字符。如\101代表字符A；\0或\000表示空字符，它代表的ASCII码为0。字符串常量——用一对双引号括起来的若干字符序列，称为字符串常量。C语言规定：在存储字符串常量时，由系统在字符串的末尾自动加一个‘\0’作为字符串的结束标志，这样在输出或取该字符串时，便以此字符为终结，不会向后再取其他字节的内容。‘\0’字符实际上是一个ASCII码为0的空字符，不能显示，也不引起计算机发生任何具体动作，该空字符有时又称为NULL字符。由此可知，字符‘a’与字符串“a”除了表现形式上有单引号和双引号的区别外，在内存上占用的字节也不同，前者只占1个字节，后者占2个字节（a占1个字节、\0占1个字节）。

2.3用typedef定义类型在定义数据类型时，除了可以直接使用C提供的标准类型名（如int、char、float、double、long等）外，还可以用typedef声明新的类型名来代替已有的类型名。C语言提供用typedef来定义新的类型名，以代替已有的类型名，例如：typedefintINTEGER；指定用INTEGER代表int类型，这样以下两行等价：inti，j；INTEGERi，j；如果在一个程序中，一个整型变量用来计数，可用：typedefintCOUNT；COUNTi,j；

即将变量i、j定义为COUNT类型，而COUNT等价于int，因此i、j是整型。在程序中将i、j定为COUNT类型，可以使人更一目了然地知道它们是用于计数的。2.4赋值语句在程序中常需要对一些变量预先设置初值。C语言允许在定义变量的同时使变量初始化。例如：inta=10； /*指定a为整型变量，初值为10*/floatf=3.1415； /*指定f为实型变量，初值为3.1415*/charc='a'； /*指定c为字符变量，初值为’a’*/也可以给被定义的变量的一部分赋初值。例如：inta，b，c=30；表示指定a、b、c为整型变量，只对c初始化，c的值为30。如果对几个变量赋予初值10，则写成：inta=10，b=10，c=10；表示a、b、c的初值都是10。注意：不能写成“inta=b=c=10；”。

2.5运算符和表达式2.5.1运算符在Ｃ语言中，运算符按功能分主要有：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、指针运算符、条件运算符、逗号运算符、强制转换运算符等和其他特殊的运算符。按其所在表达式中参与运算的操作数目来分，则分为：单目运算符、双目运算符和三目运算符。单目操作是指对一个操作数（或称运算量）进行操作。例如：a是对a进行单目负操作。双目操作是指对两个操作数进行操作，例如：a+b是对a和b进行加法操作。1．算术运算符

用于各类数值运算。包括加（+）、减（）、乘（*）、除（/）、求余（或称模运算，%）、自加（++）、自减（

）共7种。2．关系运算符

用于比较运算。包括大于（>）、小于（<）、等于（==）、大于等于（>=）、小于等于（<=）和不等于（!=）6种。3．逻辑运算符

用于逻辑运算。包括与（&&）、或（||）、非（!）3种。4．位操作运算符

参与运算的量，按二进制位进行运算。包括位与（&）、位或（|）、位非（～）、位异或（^）、左移（<<）、右移（>>）6种。5．赋值运算符

用于赋值运算，分为简单赋值（=）、复合算术赋值（+=，=，*=，/=，%=）和复合位运算赋值（&=，|=，^=，>>=，<<=）三类共11种。6．条件运算符

这是一个三目运算符，用于条件求值（?:）。7．逗号运算符

用于把若干表达式组合成一个表达式（，）。8．指针运算符

用于取内容（*）和取地址（&）2种运算。9．求字节数运算符

用于计算数据类型所占的字节数（sizeof）。

10．特殊运算符

有括号（

），下标[]，成员（→，.）等几种。

2.5.2表达式1．表达式的概念

用运算符和括号将运算对象（常量、变量和函数等）连接起来的、符合Ｃ语言语法规则的式子，称为表达式。单个常量、变量或函数，可以看作是表达式的一种特例。将单个常量、变量或函数构成的表达式称为简单表达式，其他表达式称之为复杂表达式。按照运算符在表达式中的作用，表达式可分为：算术表达式

例如：

a+bc自增、自减表达式

例如：

i++

i关系表达式

例如：(a+b)>（ab）逻辑表达式

例如：

！aa&&b位运算表达式

例如：

a&ba<<3赋值表达式

例如：

a=3a*=2逗号表达式

例如：(a+b,ab)按运算符与运算对象的关系，则可以分成：单目表达式

例如：++aa!a双目运算符

例如：

a+ba&&b三目运算符

例如：

max=(a>b)?a:b2．运算符的优先级与结合性（1）C语言规定了运算符的优先级和结合性。正如四则运算有先乘除后加减的运算优先级规定一样，Ｃ语言中运算符的优先级也有规定。在表达式中，优先级较高的先于优先级较低的进行运算。而在一个运算量两侧的运算符优先级相同时，则按运算符的结合性所规定的结合方向处理。所谓结合性是指，当一个操作数两侧的运算符具有相同的优先级时，该操作数是先与左边的运算符结合，还是先与右边的运算符结合。自左至右的结合方向，称为左结合性；反之，称为右结合性。除单目运算符、赋值运算符和条件运算符是右结合性外，其他运算符都是左结合性。（2）表达式求值①

按运算符的优先级高低次序执行。如先乘除后加减。②

如果在一个操作数两侧的运算符的优先级相同，则按Ｃ语言规定的结合方向（结合性）进行。例如，算术运算符的结合方向是“自左至右”，即：在执行“a–b+c”时，先执行“ab”，然后再执行加c的运算。2.5.3算术运算对数据进行算术运算的运算符称为算术运算符。C语言中基本算术运算符有如下几种：1．双目运算符（1）+进行加法运算的加法运算符，如a+b、3+5等。（2）

进行减法运算的减法运算符，如ab、46等。（3）*乘法运算符，如a*b、3*6等。（4）/除法运算符，如：a/b、5/3等。它与一般算术运算符规则有所不同，整数相除，其商仅取整数部分，如5/3=1；若两实数相除，则商也为实数，如5.0/10.0=0.5。（5）%求余数运算符，即该符号两边数相除后，取余数，如5%3=2。取余运算时，两端必须是整数（即int或char型数据）。2．自加（++）、自减（

）运算

++或

称为自加或自减运算符，它们为单目运算符。自加自减运算符常用于循环语句中循环变量的计数。在赋值语句中，该运算符放在一整型变量前或后，操作方式不同，结果也不同。设i为一个整型变量，++i或

i表示在使用i之前，先使i的值加1或减1。而i++或i

表示先使用i，再使i的值加1或减1。例如“i=3;j=++i；”，此时j=4，i=4。又如“i=3；j=i++；”，此时j=3，i=4。自加自减运算符对变量单独作用时，放在变量前与变量后效果相同，例如：inty，i=10；i++；y=i；与inty，i=10；++i；y=i；结果y均为11，i也都为11。自加与自减运算符的运算对象只能是变量，不能是常量或表达式，如++6，（x+a）++都是错误的。3．正负号运算符

当+号或号放在一操作数前时，它们就成为单目的正负号运算符，其操作是取原来量的原值或负值。如a(相当于a=0a),a+(+b)相当于a=a+b。4．算术运算优先级别

在一个算术表达式中，其优先级别排序如下：（1）（）优先级最高，执行时从左到右；（2）++，

，执行时从右到左，它们为同级；（3）*，/，%，执行时从左到右，它们为同级；（4）+，，执行时从左到右，它们为同级；（5）=优先级最低。2.5.4赋值运算

赋值运算符“=”表示将其右边的数据赋值给左边的变量；如a=5即将5赋值给变量a。当要赋的数据类型不同于赋值号左边的变量类型时，将自动转换，变成与其左边变量一致的类型，然后再赋值。

2.5.5关系运算C语言有6个关系运算符，即>、>=、<、<=、==、！=。用这些运算符所构成的表达式，称为关系表达式。当这种关系成立时，关系表达式的值为1；当这种关系不成立时，其值为0。[例2-3]

关系表达式的值。[解]main(){printf("%d%d%d\n"，3<4，4<3，3<3)；}程序运行结果：1002.5.6逻辑运算逻辑运算表示两个运算量之间的逻辑关系。逻辑运算的表达式称做逻辑表达式。各种逻辑运算所得到的值如下表所示。ab!a！ba&&ba||b非0非00011非0001010非01001001100运算优先级：这三个运算符中，！优先级最高，&&次之，||最低。！是单目运算符，&&和||是双目运算符。它们与其他运算符的优先级次序如下（左边最高，右边最低）：！→算术运算符→关系运算符→&&→||→赋值运算符。

2.5.7其他运算1．逗号运算(,)及其表达式

C语言提供一种用逗号运算符“，”连接起来的式子，称为逗号表达式。逗号运算符又称顺序求值运算符。其表达式：表达式1,表达式2,……,表达式n。该表达式叫逗号表达式，其运算过程是：自左至右，依次计算各表达式的值，“表达式n”的值即为整个逗号表达式的值。例如：逗号表达式“a=3*5,a*4”的值等于60：先求解a=3*5，得a=15；再求a*4=60，所以逗号表达式的值等于60。又例如：逗号表达式“(a=3*5,a*4),a+5”的值等于20：先求解a=3*5，得a=15；再求a*4=60；最后求解a+5=20，所以逗号表达式的值等于20。注意：并不是任何地方出现的逗号都是逗号运算符。很多情况下，逗号仅用作分隔符。

2．字节数运算

运算符sizeof是单目运算符。把它放在操作数的前面，就是求该操作数的字节数。sizeof的操作数可以是变量、类型名，也可以是数组、结构之类的类型名。若把sizeof放到变量名前，就是求该变量的字节数；若把sizeof放在带括号的类型名前，则产生该类型的长度（以字节为单位）。

3．强制类型转换运算符

可以利用强制类型转换运算符将一个表达式转换成所需类型。其一般形式为：（类型名）（表达式）例如：（int）(x+y)（将x+y转换成int类型）（float）(5%3)（将5%3的值转换成float类型）注意：表达式应该用括号括起来。如果写成：（int）x+y将只将x转换成int型，然后与y相加。2.5.8混合运算整型（int）、单精度实型（float）、双精度实型（double）可以相互混合运算。由于字符型（char）数据，其值为代表该字符ASCII码，因而它也可和上述类型数据进行混合运算。不同类型数据进行运算时，要先转换成同一类型，然后进行运算。在C程序中，有些类型转换是自动进行的，有些转换是被强制进行的，前者称为隐式转换，后者称为显示转换（强制类型转换）。2.6数据输出

2.6.1格式输出函数格式输出函数printf