数据类型与基本运算.ppt

1、1,C语言程序设计,计算机科学学院,2,第2章数据类型与基本运算,1,基本数据类型,常量和变量,运算符与表达式,标识符,数据类型转换,基本输入和输出,2,3,4,5,6,应用举例,7,计算机科学学院,3,回顾,程序是为执行一项任务而编写的有序指令集算法是解决问题的具体方法和步骤流程图是算法的图形化表现形式C语言的特点C程序的编译和运行过程编译器将源程序转换成机器能理解的程序连接器用于连接相关的目标文件以生成可执行程序,计算机科学学院,4,本章目标,理解变量和常量的含义熟悉使用基本数据类型-int、char、float和double使用各种运算符理解类型转换熟练使用scanf()和printf(

2、)函数熟练使用getchar()和putchar()函数,计算机科学学院,5,2.1基本数据类型,数据属于不同类别,Africa,Thequickbrownfox,TRUE,数据,非数值,数值,整型,非整型,9002.12,999,9/12/2003,2.175,123,JackieChan,char,数据类型,非数值,数值,整型,int,shortint,longint,double,float,非整型,计算机科学学院,6,整型,计算机科学学院,7,单精度浮点型,float在C语言中用于存储单精度浮点数,float,32位,10-38至10+38，7位有效数字,计算机科学学院,8,双精度浮点

3、型,213.5671435568967,64位,取值范围：10-308至10308,16位有效数字,计算机科学学院,9,在线保险单年龄：_保险总额：_性别：_,字符型3-1,23,98340,M,数值型,字符型,int/float,char,计算机科学学院,10,字符型3-2,5p$,有效的字符型值,2,2,正确,2+2=4,X,计算机科学学院,11,字符型3-3,占8位内存,signed或unsigned,Signed-128至+127,unsigned0至255,计算机科学学院,12,2.2标识符,标识符:是给程序中的实体(变量、常量、函数、数组、结构体以及文件等)所起的名字。,系统定义标

4、识符,C语言中的标识符,用户定义标识符,计算机科学学院,13,系统定义标识符,系统定义标识符:是指具有固定名字和特定含义的标识符，如int、for、break等。关键字系统定义标识符预定义标识符,关键字:又称保留字，是C语言规定的具有特定含义的标识符。关键字必须用小写字母。,计算机科学学院,14,系统定义标识符-关键字,数据类型,存储类别,语句命令字,运算符,intlongshortcharfloatdoublesignedunsigned,autostaticregisterextern,gotoreturnbreakcontinueif，elsewhiledofor,sizeof,计算机科

5、学学院,15,系统定义标识符-预定义标识符,1,2,编译预处理命令,标准库函数,数学函数：sqrt，fabs，sin，cos，pow等。输入输出函数：scanf，printf，getchar，putchar，gets，puts等。,define，endef，include，ifdef，ifndef，endif，line，if，else等,计算机科学学院,16,用户定义标识符,计算机科学学院,17,2.3常量和变量,常量,变量,符号常量,直接常量,计算机科学学院,18,程序,指令,C语言中的基本元素,标识符关键字常量运算符分隔符等,常量是在程序中保持不变的量,常量用于定义具有如下特点的数据：在程

6、序中保持不变在程序内部频繁使用需要用比较简单的方式替代某些值,变量,计算机科学学院,19,变量是在程序运行过程中可以被改变或者可以被赋予新的值,变量的名,变量的值,计算机科学学院,20,变量命名,在C语言中，变量命名需要遵循一定的规则,有效名称,principal,cost_price,marks_3,lastname,city,无效名称,123rate,currency$,discount%,zipcode,变量名的命名规则：变量名可以由字母、数字和_（下划线）组合而成变量名不能包含除_以外的任何特殊字符，如：%、#、逗号、空格等变量名必须以字母或_（下划线）开头变量名不能包含空白字符（换行

7、符、空格和制表符称为空白字符）C语言中的某些词（例如int和float等）称为保留字，具有特殊意义，不能用作变量名C语言区分大小写，因此变量price与变量PRICE是两个不同的变量,计算机科学学院,21,变量,程序,编写程序时，常常需要将数据存储在内存中，方便后面使用这个数据或者修改这个数据的值。,通常使用变量来存储数据。使用变量可以引用存储在内存中的数据，并随时根据需要显示数据或执行数据操纵。,存储Rate,Rate*5%,将值存储为DiscAmt,Rate-DiscAmt,10,0.5,将值存储为Result,9.5,计算机科学学院,22,声明和使用变量,声明变量：Datatypevar

8、iablename;定义时初始化变量：Datatypevariablename=value;定义后初始化变量：variablename=value;,给变量赋值，除了给一个直接的值以外，还可以通过计算获得。,注意：变量必须先定义后使用,计算机科学学院,23,使用整型变量,声明：intpage_number;longintpopulation;unsignedintage;可按如下方式初始化：page_number0;intmax_marks=100;,在同一语句中可以声明多个类型相同的变量：intpage_number,copies,paper_width;,使用单精度浮点数,计算机科学学院,

9、24,声明：floatselling_price;初始化：floatselling_price=11.3;selling_price=65.90;,使用双精度浮点数,计算机科学学院,25,声明：doublepressure_level;初始化：pressure_level=213.5671435568967;doubledvalue=35.4;,使用字符型数据,计算机科学学院,26,chargender;gender=m;,chargender=m;,2.4运算符与表达式,计算机科学学院,27,运算符,计算机科学学院,28,1基本算术运算符,算术运算符和算术表达式3-1,若/两边是整型数据，则

10、结果是整型数据（向零取整），否则为实型数据,要求两边必须是整型数据,2自增(“+”)自减(“-”)运算符都是单目运算符，而且运算对象必须是变量，不能是常量。结合方向都是“自右至左”，它们的作用是使运算对象的值加1或减1。可以作前置运算符(如+x和-x)，也可以作后置运算符。不考虑表达式值的情况下，前缀运算和后缀运算的效果完全相同,算术运算符和算术表达式3-2,【程序源代码】main()inti,x,y;i=5;x=i+;printf(i=%d,x=%dn,i,x);i=5;y=+i;printf(i=%d,y=%dn,i,y);,【例2-6】分析下列程序的输出结果。,后缀运算，先把i的值赋给x

11、，然后i的值加1,前缀运算，先使i的值加1，然后将i的值赋给y,【程序运行结果】i=6,x=5i=6,y=6,分析程序,【例2-7】分析下列程序的输出结果。main()inta=3,b=5,c;c=(+a)*b;printf(a=%d,c=%dn,a,c);a=3;b=5;c=(a+)*b;printf(a=%d,c=%dn,a,c);,a的值先加1，a的值变成了4，然后再将此值与b相乘，即c=4*5;,a的值先与b相乘,即c=3*5,然后a的值加1变成了4。,【程序运行结果】a=4,c=20a=4,c=15,分析程序,用算术运算符或圆括号将运算对象（常量、变量和函数）连接起来的式子。例如：x

12、*y%c-0.9+A，a*b/c+8.2都是合法的算术表达式。,算术运算符和算术表达式3-3,进行算术运算时，应注意：算术运算符的优先级别是先乘除后加减；当运算符的优先级别相同时，应按照运算符的结合方向处理，算术运算符的结合方向为“自左至右”。,程序分析,例如：计算下列两个表达式的值：（1）2*3+6（2）2*(3+6),【例2-8】分析下列程序的输出结果，注意其中的算术表达式。main()inta,b,c;a=6;b=6;c=6;a=+b-+c;printf(%d,%d,%dn,a,b,c);a=+b+c+;printf(%d,%d,%dn,a,b,c);a=b-+-c;printf(%d,

13、%d,%dn,a,b,c);,【程序运行结果】0,7,715,8,815,7,7,分析程序,a=(+b)-(+c),a=(+b)+(c+),a=(b-)+(-c),复习：第二次课重点内容,计算机科学学院,36,1、变量类型说明符变量名2、算术运算符重点注意：自增(“+”)自减(“-”)运算符“/”和“”结合性,1赋值运算符“=”作用：将一个数据赋给一个变量。在赋值运算符“=”之前加上其他运算符，就构成了复合赋值运算符。,赋值运算符和赋值表达式2-1,C语言中总共有10种复合赋值运算符：+=，加赋值运算符-=，减赋值运算符*=，乘赋值运算符/=，除赋值运算符%=，取余赋值运算符a=3/2;b+=

14、b;printf(a=%fn,a);printf(“b=%fn,b);,【程序运行结果】a=1.000000,分析程序,相当于b=b+b;,计算机科学学院,40,【例2-10】分析下列程序的输出结果。#includestdio.hmain()inta=10;a=a*=a;printf(a=%dn,a);,【程序运行结果】a=200,a=a*aa=a+a,注意变量a值的变化,复习：第二次课重点内容,计算机科学学院,41,1、变量类型说明符变量名2、算术运算符重点注意：自增(“+”)自减(“-”)运算符“/”和“”结合性3、赋值运算符重点注意：赋值运算符左边必须是变量复合赋值运算符的计算（注意变量

15、值的变化）结合性,1关系运算符关系运算符用于比较两个运算对象的大小。C语言提供的关系运算符，如下所示：,关系运算符和关系表达式,，大于运算符=，大于等于运算符=，等于运算符!=，不等于运算符,使用关系运算符，应注意优先级：,关系运算符和关系表达式,前4个运算符（,=,=）的优先级高于后两个运算符(=,!=)的优先级。“=”是关系运算符，用于比较运算，而“=”是赋值运算符，用于赋值运算。关系运算符的优先级低于算术运算符而高于赋值运算符。它们的结合性是自左至右。,注意：算术关系赋值,2关系表达式关系表达式就是用关系运算符将两个或两个以上运算对象连接起来的式子。其中运算对象可以是常量、变量或表达式。

16、,关系运算符和关系表达式,关系表达式的运算结果有两种：“真”或“假”。在C语言中用1表示“真”，用0表示“假”。,【例2-11】若有定义如下：charc=d;intm=2,n=5;求下列各表达式的值。（1）c+1=e（2）c+A-a!=D（3）m-2*n=n+9（4）m=2n,分析程序,T,F,T,F,注意优先级别,逻辑运算符和逻辑表达式,1逻辑运算符逻辑运算符用来进行逻辑运算。C语言提供了3个逻辑运算符，分别是：,逻辑运算符和逻辑表达式,2逻辑表达式用逻辑运算符将运算对象连接起来的式子。逻辑表达式的值也有两种：“真”或“假”。在C语言中用1表示“真”，用0表示“假”。,在对逻辑表达式中的量进

17、行判断时，以非0代表“真”，以0代表“假”。在求解逻辑表达式时，并不是所有的运算都被执行。而是按运算符的优先级和结合性，当某个运算对象的值，可以确定整个逻辑表达式的值时，其余的运算对象将不再参加计算。（短路计算）,【例2-12】设x=5,y=7,a=6,b=9，求：表达式（x=ab）a=b=c=1;+a,【程序运行结果】2,0,10,2,10,-1,01,0,0,严格执行短路计算,C语言程序设计第二章数据类型、运算符和表达式SCS-SWPU,50,例：用逻辑表达式来表示闰年的条件能被4整除，但不能被100整除。能被400整除。,(year%4=0处理模块：比较a和b的大小，将大的赋值给max;

18、输出模块（输出数据）：max;【流程图】,利用条件表达式实现,#includestdio.hmain()inta,b,max;printf(inputa,b:);scanf(%d,%d,【程序运行结果】inputa,b:4,5themaxis5,程序代码：,思考：条件表达式的应用对象？,1逗号运算符逗号“,”是一种特殊的运算符，用于将若干个表达式连接起来。2逗号表达式用逗号运算符将各种类型的表达式连接成的式子。逗号表达式的一般格式为：表达式1，表达式2，表达式n,逗号运算符和逗号表达式,逗号表达式的运算规则是：先计算表达式1，再计算表达式2，依次计算到表达式n。最后一个表达式的值就是整个逗号表

19、达式的值。,逗号运算符练习,计算机科学学院,57,位运算符和位表达式,1位运算符位运算符是对二进制位进行运算。C语言提供了4个逻辑运算符，分别是：,1移位运算符（右移）2移位表达式移位表达式的一般格式为：表达式1表达式2,移位算符和移位表达式,其中：表达式1是移位对象，表达式2是移位位数。注意：右移后前方置1还是0由系统决定。,1sizeof运算符求字节数运算符，可以计算某一种类型数据所占存储单元的字节个数。它是单目运算符。格式：sizeof()2使用说明sizeof运算符的运算对象只能是变量名或数据类型标识符。,其他运算符,程序分析,计算机科学学院,61,【例2-15】分析下列程序的输出结果

20、，注意其中sizeof运算符的应用。main()floatm;printf(char:%dbytesn,sizeof(char);printf(float:%dbytesn,sizeof(float);printf(m:%dbytesn,sizeof(m);,【程序运行结果】char:1bytesfloat:4bytesm:4bytes,小结：常用运算符优先级,计算机科学学院,62,单目双目算术关系逻辑条件赋值逗号,思考以下问题的结果：3+2.5a+3A+12.34,计算机科学学院,63,2.6数据类型转换,类型转换以不丢失结果精度为原则,计算机科学学院,64,2.6数据类型转换,自动类型转换

21、原则：把表示范围小的类型的值转换到表示范围大的类型的值shortintlongfloatdouble例：已知chara;intb;floatc;doubled;则表达式a+b+c+d的结果为（）型强制类型转换语法：(类型名)变量或数值例如：inta=5,b=3;floatqu=（float）a/b;,由系统自动进行,注意：两边的括号一定不能省略,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,65,2.7C数据输入与输出的实现,(一)所谓输入输出是以计算机主机为主体而言的输出:从计算机向外部输出设备(显示器,打印机)输出数据。输入:从输入设备(键盘,鼠标,扫描仪)向计算机输入数据。,(二)C语言本身

22、不提供输入输出语句,输入和输出操作是由C函数库中的函数来实现的例如:字符输入函数:getchar字符输出函数:putchar格式输入函数:scanf格式输出函数:printf字符串输入函数:gets字符串输出函数:puts,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,66,2.7C数据输入与输出的实现,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,67,(三)在使用系统库函数时,要用预编译命令“#include”将有关的“头文件”包括到用户源文件中例如：在调用标准输入输出库函数时，应该有：#include“stdio.h”或：#include,2.7C数据输入与输出的实现,计算机科学学院,68,ge

23、tchar(),字符型数据,字符型数据,putchar(),2.7.1字符数据的输入输出,接受并显示字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,69,2.7.1字符数据的输入输出,1、putchar()函数的用法putchar()是向标准输出设备上输出一个字符，一般是显示器。使用格式：putchar(ch);,已定义：intc;c=A;若想输出字符A，可以用几种方式？putchar(c);或putchar(A);或putchar(65);putchar(0101);或putchar(0 x41);或putchar(101);,注意：ch可以是字符常量或字符变量，也可以是整型常量或整型变量，

24、不能是字符串,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,70,例输出单个字符。#includevoidmain()chara,b,c;a=B;b=O;c=Y;putchar(a);putchar(b);putchar(c);putchar(n);,运行结果：BOY,putchar(a);putchar(n);putchar(b);putchar(n);putchar(c);putchar(n);,运行结果：BOY,2.7.1字符数据的输入输出,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,71,2、getchar()函数的用法从标准输入设备上输入一个字符，一般是键盘使用格式：ch=getchar(

25、);,例#includevoidmain()charc;c=getchar();putchar(c);,#includevoidmain()putchar(getchar()；,键盘上输入的数字、空格、回车、逗号等都将作为一个字符输入,2.7.1字符数据的输入输出,计算机科学学院,72,#includevoidmain()chara,b;printf(请输入两个字符：n);a=getchar();fflush(stdin);b=getchar();fflush(stdin);putchar(a);putchar(b);putchar(n);,getchar()和putchar()示例,O,K,

26、输出：请输入两个字符：OKOKPressanykeytocontinue_,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,73,2.7.2格式输出函数printf,例如：printf(“a=%d，b=%f,a,b);,调用格式：printf(“格式控制字符串”,输出列表);格式控制：格式说明（%格式字符）+普通字符输出列表：即需要输出的数据，可以是表达式,函数名,输出表列,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,74,符号作用%c单个字符%s输出字符串%d十进制有符号整数%u输出无符号十进制整数%o无输出无符号八进制整数(不输出前缀0)%x,%X输出无符号十六进制整数(不输出前缀0 x)%f输出

27、十进制float数，不带域宽时，保留6位小数%lf输出十进制double数，不带域宽时，保留6位小数%le以“科学记数法”的形式输出double数如2.4e+02%e以“科学记数法”的形式输出float数如2.4e+02%g选用e或f格式中较短的一个输出浮点数，不输出无效零%p指针的值,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,75,格式符按十进制整数的实际长度输出数据,#includestdio.h/*包含头文件*/main()/*主函数*/intx，y，z;/*定义变量*/x=3;y=1;/*给变量赋值*/z=x+y;/*求a与b的和*/pri

28、ntf(“%d+%d=%dn”,x,y,z);/*输出结果*/,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,例题：从屏幕输入圆柱体的底面圆的半径r和高h，求圆柱体的表面积,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,76,#include#definePI3.14159voidmain()floatr,h;doublearea;printf(inputtherandh:n);scanf(%f%f,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,默认情况下精确到六位小数,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,77,若实际位数多于定义的宽度：则按实际位数输出。若实际位数少于定义的宽度：默认右对齐

29、，有负号左对齐,n:精度,m:域宽，即输出项在输出设备上所占的宽度,输出实型数据，n指定实型数据所占的小数位数输出字符串，n指定最多输出的字符个数,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,计算机科学学院,78,intsalary=5500;printf(%10d,salary);,输出结果：5500,输出结果的左边显示了6个空格,%10d,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,计算机科学学院,79,doublemercury_level=168.2251074;printf(%7.2f,mercury_level);,输出结果：168.23,宽度：表示所有的数字和小数点所占的位数

30、。不够7位右对齐。,%7.2f,精度：精确到小数点后多少位,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,计算机科学学院,80,doublemercury_level=168.2251074;printf(%7.2f,mercury_level);,输出结果：168.23,宽度，表示所有的数字和小数点所占的位数。不够7位右对齐。,%7.2f,精度（精确到小数点后多少位）,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,81,标志：-、+、#、空格、0的意义如下所示：,-结果左对齐，右边填空格+输出符号(正号或负号)(只对十进制数）空格输出值为正时冠以空格，为负时冠以负号#对c,s,d,i,u类无影响

31、；对o(八进制)类,在输出时加前缀0；对x(十六进制)类,在输出时加前缀0 x；对e,g,f类，确保出现小数点，即使无小数位时亦如此0右对齐输出数据时，不够宽度补0,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,82,#includestdio.hvoidmain()floatf,g;f=1.27;g=23.2;printf(%f+%f=%fn,f,g,f+g);,在输出的数字中并非全部数字都是有效数字单精度实数的有效位数一般为位；双精度实数的有效位数一般为16位,printf(%2.2f+%2.2f=%4.2fn,f,g,f+g);,2.7.2格式输

32、出函数printf的格式字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,83,例1：printf（“%d,%4d,%-4d,%4d”,a,a,a,b);若a=123，b=12345则输出结果是：123,123,123,12345,例2：printf(%lf,%8.2lfn,b,b);若b=123.4567则输出结果是：123.456700,123.46,例3：printf（“%s,%8s，%8.3s”,“china”,“china”,“china”);则输出结果是：china,china,chi,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,计算机科学学院,84,转义序列,输出结果：,Name

33、:AudreyHepburnMovie:RomanHoliday,代码：,printf(“Name:AudreyHepburnnMovie:RomanHoliday”);,转义序列允许在输出结果中包括特殊字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,85,#includemain()inta=100;floatb=123.255;printf(a=%dn,a);printf(a=%10dn,a);printf(a=%-10dn,a);printf(a=%+dn,a);printf(a=%dn,a);printf(a=%#on,a);printf(a=%#xn,a);printf(b=%07.

34、1fn,b);,/a=100,/a=100,/a=100,/a=+100,/a=100,/a=0144,/a=0 x64,/b=00123.3,例4,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,86,printf函数的注意事项格式控制必须与输出项匹配，否则不能正确输出请判断下列输出是否正确：,main()inta=65;printf(%f,a);,main()inta=65;printf(%dn,a);,main()inta=65;printf(%c,a);,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,输出数据的类型必须与格式控制匹配,C语言程序设

35、计算法的描述SCS-SWPU,87,例如：main()intx,y;x=11/3;y=5;printf(%d,%dn,x,y);,程序的运行结果为：%d,%3,C语言规定，在格式控制字符串中若连续出现两个“”，系统视为一个“”字符输出。,2.7.2格式输出函数printf的格式字符,计算机科学学院,88,scanf(%d,scanf函数从标准输入（键盘）读取信息，按照格式描述把读入的信息转换为指定数据类型的数据，并把这些数据赋给指定的程序变量。,格式控制字符串,scanf(%f,tax_rate,在内存中分配一块32位存储空间存储空间使用名称“tax_rate”标识,提示用户输入一个值输入的值

36、存储在变量中（因为scanf提供此变量的地址）,12.234,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,91,例用scanf函数输入数据。#includevoidmain()inta,b,c;scanf(“%d%d%d”,a在内存中的地址scanf(“%4f”,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,93,（4）用连续%c输入字符数据时，任意字符都有效scanf(“%c%c%c”,输入：A，B，C输出：a=A,b=,c=B,（5）如果格式控制字符串中有非格式字符，则输入时也要输入非格式字符。,scanf(“%d,%d,%d”,输入应为：a=5，b=6，c=7,使用scanf函数的注意事项,C

37、语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,94,(6)输入输出格式控制符必须匹配，否则不能正确输出设：从键盘输入：1020.5，分析各程序的输出,main()inta;floatb;scanf(%d%d,main()inta;floatb;scanf(%d%f,main()inta;floatb;scanf(%d%d,使用scanf函数的注意事项,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,95,（7）遇到宽度设置，认为数据输入结束,voidmain()intx;doublem;scanf(%4lf%d,若输入123.45623，则输出结果是？,使用scanf函数的注意事项,123.000000，

38、456,计算机科学学院,96,#includevoidmain()doubleradius,high,vol;printf(请输入圆柱体底面积的半径和圆柱体的高:);scanf(%lf%lf,scanf函数使用示例,5,10,785,请输入圆柱体底面积的半径和圆柱体的高:510,radius=5.00,high=10.00,vol=785.00,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,97,2.7输入输出函数练习,#includemain()inta,b;scanf(%d%d,问题1：当要求程序输出结果为a=12,b=34时，用户应该如何输入数据？,问题2：语句scanf(%d%d,时，用户应该如何输入数据？,scanf(“a=%d,b=%d”,问题3：限定用户输入数据为以下格式为1234同时要求程序输出结果为a=12,b=34,scanf(“%2d%2d”,例1：由键盘输入5个学生的成绩,计算他们的平均分并保留2位小数。,C语言程序设计算法的描述SCS-SWPU,98,2.7顺序结构程序设计,#includevoidmain()floats1,s2,s3,s4,s5;doubleave;scanf(%f%f%f%f%f,C语