數(shù)據(jù)類型運算符與表達式1.ppt

數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式,西南財經(jīng)大學經(jīng)濟信息工程學院 劉家芬 ,C語言大學實用教程,例2.1 第一個C程序,#include void main( ) printf (“This is a program. n”); ,編譯預處理命令 導入stdio.h:標準輸入輸出頭文件,C程序的主函數(shù)，每個C程序有且僅有一個主函數(shù)，void表示主函數(shù)不返回任何值。,是stdio.h中定義的標準輸出函數(shù)，用于在屏幕上顯示。,( )中就是需要輸出的內(nèi)容，將用“ ”引起來的字符串原樣顯示在屏幕上即可,n是一個特殊的字符，稱為轉義字符。用于控制光標移動到下一行,例2.2 第二個C程序,#include void main() int a,b,sum; a=123; b=456; sum=a+b; printf(“sum is %dn“,sum); ,編譯預處理命令 導入stdio.h:標準輸入輸出頭文件,C程序的主函數(shù)，每個C程序有且僅有一個主函數(shù)，void表示主函數(shù)不返回任何值。,定義了三個變量，名字分別是a,b,sum.這三個變量都是int型。,給變量a賦值123，實際上就是向該內(nèi)存單元放入值123；給變量b賦值456.,變量sum的值是變量a的值加上變量b的值；,調(diào)用stdio.h中的printf函數(shù),在屏幕上顯示計算結果。首先原樣輸出sum is，后面的%d是格式控制符，表示“以十進制整數(shù)形式輸出”變量sum的值,例2.3 第三個C程序,#include void main() int max (int x,int y); int a,b,c; scanf(“%d,%d“, ,聲明后面的語句中將使用一個用戶自定義的函數(shù)max，該函數(shù)使用兩個整型參數(shù)，并且返回一個整型值,使用stdio.h中定義的標準庫函數(shù)scanf，從鍵盤讀取兩個十進制整數(shù)，分別賦值給a和b,以a和b作為參數(shù)調(diào)用用戶自定義函數(shù)max,并且將該函數(shù)的返回值賦給變量c,使用stdio.h中定義的標準輸出庫函數(shù)pintf,這里是函數(shù)max的定義部分，該函數(shù)使用兩個整型參數(shù)x和y，作用是找出x和y中較大的值并返回給主程序,C程序的特點,函數(shù)是程序的基本單位 主函數(shù) 用戶自定義函數(shù) 系統(tǒng)提供的庫函數(shù) 函數(shù)由函數(shù)頭和函數(shù)體組成 函數(shù)頭包括返回值類型、函數(shù)名、形式參數(shù)列表 函數(shù)體 由語句；組成,常量（Constant）,程序運行過程中保持固定值的數(shù)據(jù)，根據(jù)類型分為： 整型常量 如5，程序2中的123，456 實型常量 如4.6，-1.23，1e-4 字符常量 如5， c， /n 字符串常量 如“5”和程序1中的“This is a program.” 符號常量（宏常量） #define PI=3.1415926 枚舉常量 enum enum responseyes，no； enum response answer; answer=yes;,變量（Variable）,在程序執(zhí)行過程中值會發(fā)生改變的量 變量名代表著內(nèi)存中的一個存儲單元，里面存放的就是變量的值。 怎么給變量起名字呢？ 標識符的命名規(guī)則 由英文字母、數(shù)字和下劃線組成，只能以字母和下劃線開頭。不允許使用關鍵字作為標識符的名字 。 區(qū)分大小寫 除了變量名外，符號常量、自定義函數(shù)、數(shù)組等的名字也都是標識符， 簡單地說，標識符就是用戶在程序中起的一個名字。,123,456,我的名字叫a,我的名字叫b,變量使用的原則,使用變量的基本原則先定義，后使用 編譯時確定該變量所占用的內(nèi)存單元的大小 編譯時進行合法性檢查 例如%求余運算要求兩個操作數(shù)均為int型。 一條定義語句可定義若干個同類型的變量，以逗號分隔 定義后沒有賦初值的變量，其值為隨機數(shù) 例2中先定義，然后再賦初值 int a,b,sum; a=123; b=456; 也可以在定義的同時初始化 char esc = a; int i = 1;,數(shù)據(jù)的類型,數(shù)據(jù)為什么要區(qū)分類型？ 不同類型的數(shù)據(jù)代表不同的 數(shù)據(jù)表示形式 合法的取值范圍 占用內(nèi)存空間大小 可參與的運算種類 常用數(shù)據(jù)類型有整型、浮點型、字符型等,整型數(shù)據(jù)之整型常量,十進制整數(shù) 18、-31 八進制整數(shù) 以0開頭，數(shù)取0-7 如022，-037，注意區(qū)分022和22的值 十六進制整數(shù) 以0x開頭，數(shù)取0-F或者0-f 0x12, -0x1f 整型常量的后綴 無后綴為基本整型 L或者l,表示long長型，占用比基本整型更長的存儲單元，如 123占用兩個字節(jié)，123l、123L占用4個字節(jié)，但數(shù)值一樣。 U或者u,表示unsigned無符號 ，只能表示正數(shù)，涉及最高位的意義。,0XA5Lu,整型數(shù)據(jù)之整型變量,數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進制的補碼形式存放。 正數(shù)的補碼和原碼相同。 負數(shù)的補碼：將該數(shù)絕對值的二進制形式，按位取反再加1。 例：求-10的補碼 10的原碼 取反 再加1 就得到了-10的補碼,-10,整型變量的分類,根據(jù)所占內(nèi)存大小 基本型：類型說明符為int，占2個字節(jié)。 短整型：類型說明符為short int或short。完全等同于基本型。 長整型：類型說明符為long int或long，在內(nèi)存中占4個字節(jié)。 根據(jù)是否有正負符號 有符號，修飾符signed。默認為signed,可省略不寫 無符號，修飾符unsigned 兩種分類方法交叉組合成六種整型變量,signed VS unsigned,signed與unsigned型的區(qū)別： signed的最高位代表符號，0為正，1為負 unsigned的最高位也代表數(shù)值 以基本整型int為例，signed int和unsigned int都是占用兩個字節(jié)，但表示范圍不同。 有符號整型量signed int ，最大表示 =32767 無符號整型量unsigned int =65535,整型變量的取值范圍,如果超出了該變量的取值范圍，會出現(xiàn)什么情況呢？,溢出！,例2.4 溢出舉例,#include void main() int i, j, m, n; i=32767; j=i+1; m=-32768; n=m-1; printf(“i=%d, j=%dn“,i,j); printf(“m=%d, n=%dn“,m,n); ,溢出（Overflow）,C語言直接提供的任何類型都有取值范圍。當向其賦超過此范圍的數(shù)值，就會產(chǎn)生數(shù)值溢出，得到一個不正確的結果。 int 型數(shù)32767在內(nèi)存中的表示方法： 加1 補碼解釋為-32768 如何避免類似的錯誤？,typeoverflow.c,浮點型數(shù)據(jù)之浮點型常量,浮點數(shù)就是實數(shù)，有兩種表示形式 十進制小數(shù)形式 0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、300.、-267.8230必須有小數(shù)點 指數(shù)形式 如2.1e5、- 2.8E-2等。E之前必須有數(shù)字，并且指數(shù)部分為整數(shù)。 例：123.456可以表示為： 123.456e0, 12.3456e1, 1.23456e2, 0.123456e3, 0.0123456e4 后綴為“f”或“F”表示該數(shù)為單精度浮點數(shù) 365是浮點數(shù)嗎？ 365.是浮點數(shù)嗎？ 365.00是浮點數(shù)嗎？ 365f是浮點數(shù)嗎？,浮點型數(shù)據(jù)的存放,浮點型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以指數(shù)形式存放 N=S2j,所占位數(shù)決定 實數(shù)的取值范圍,所占位數(shù)決定 實數(shù)的精度,例2.5關于實數(shù)的輸出,#include main() float f=123.456; printf(“f in decimal: %fn“,f); printf(“f in exponent: %en“,f); ,浮點型變量的分類,單精度（float型） 占用4個字節(jié)，有效數(shù)字7位 雙精度（double型） 占用8個字節(jié)，有效數(shù)字16位 長雙精度（long double型） 占用16個字節(jié)，較少使用 什么是有效數(shù)字？ 回顧例2.5的執(zhí)行結果 注意：浮點型常量都作為雙精度來處理,例 2.6 float型的有效位數(shù),#include “stdio.h“ main() float a; double b; a = 123456.789e4; b = 123456.789e4; printf(“%fn%fn“, a, b); ,float型中通常用位來存放以二進制表示的尾數(shù)部分。將一個較大的十進制小數(shù)轉化成二進制，通常都會超出位的長度，所以在內(nèi)存中存放時會舍去后面的小數(shù)。之后讀取時，按照二進制到十進制的轉換規(guī)則，輸出的就不再是之前賦予的值了。,字符型數(shù)據(jù)之字符常量,字符常量是用單引號括起來的一個字符。 如a，A，5，%，$等 轉義字符是一種特殊的字符常量。 轉義字符以反斜線開頭，后跟一個或幾個字符。 轉義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉義”字符。,常見轉義字符,101表示？,字符型數(shù)據(jù)之字符變量,字符變量 代表內(nèi)存中的一個存儲單元，長度為一個字節(jié)，用來存放一個字符 char c1,c2; c1=A; c2=a;,字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的形式,字符型數(shù)據(jù)是以其ASCII碼值的形式存放在內(nèi)存單元之中的。 char c1,c2; c1=A; c2=a; 字符型數(shù)據(jù)可以作為取值范圍0-255間的整型數(shù)據(jù)處理。,0100 0001,C1,0110 0001,C2,%c,%d,A,65,%c,%d,a,97,例2.7 字符型數(shù)據(jù)的處理,#include void main() char c1,c2; c1=97； c2=98; printf(“%c,%cn“,c1,c2); printf(“%d,%dn“,c1,c2); 字符型數(shù)據(jù)可以以其ASCII碼值參與算術運算； 字符型數(shù)據(jù)可以與整型數(shù)據(jù)互相賦值； 例如int i=a; char c=97;,字符串（String）常量,字符串常量是由一對雙引號括起的字符序列。 例如： “CHINA“ ， “ C program “ ， “$12.5“ 等都是合法的字符串常量。 字符常量和字符串常量的區(qū)別： 字符常量由單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來。 字符常量只能是單個字符，字符串常量則可以包含一個或多個字符。 字符常量只占一個字節(jié)的內(nèi)存空間。字符串常量占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)等于字符串中字符數(shù)加1，增加的一個字節(jié)用于存放字符“0” (ASCII碼為0)，也就是字符串結束標志。 區(qū)別5，5， “5“ 注意：字符串結束標志是由系統(tǒng)自動添加的。,不同類型間的轉換,自動轉換 不同類型的數(shù)據(jù)混合運算時，編譯系統(tǒng)自動完成類型轉換。若參與運算量的類型不同，則先轉換成同一類型，然后進行運算。如10+a+1.5 轉換按數(shù)據(jù)長度增加的方向進行，以保證精度不降低。 所有的浮點運算都是以雙精度進行的，即使僅含float單精度量運算的表達式，也要先轉換成double型再運算。 char型和short型參與運算時，必須先轉換成int型 在賦值運算中，賦值號兩邊量的數(shù)據(jù)類型不同時，賦值號右邊量的類型將轉換為左邊量的類型。如果右邊量的數(shù)據(jù)類型長度比左邊長時，將丟失一部分數(shù)據(jù)，這樣會降低精度，丟失的部分按四舍五入向前舍入。,轉換規(guī)則,1. 橫向的箭頭表示必定的轉換，例如float型數(shù)據(jù)在進行計算時，即使兩個數(shù)都是float型，也要先轉換成double型才行。這樣做是為了提高精度。 2. 縱向箭頭標明了數(shù)據(jù)類型級別的高低，由低向高進行轉換。例如int型和double型運算，首先int型數(shù)據(jù)要轉換成double型，然后再運算。,強制轉換,通過類型轉換運算來實現(xiàn)，其一般形式為： (類型說明符) (表達式) 其功能是把表達式的運算結果強制轉換成類型說明符所表示的類型。 例如： (float) a 把a轉換為實型 (int)(x+y) 把x+y的結果轉換為整型 注意：無論是強制轉換或是自動轉換，都只是運算的需要而對變量的數(shù)據(jù)長度進行的臨時性轉換，而不改變該變量的類型,例2.8 強制類型轉換,#include main() int m = 5; printf(“m/2=%dn“, m/2); printf(“(float)(m/2)=%fn“,(float)(m/2); printf(“(float)m/2 = %fn“, (float)m/2); printf(“m = %dn“, m); ,m/2 = 2 (float)(m/2) = 2.000000 (float)m/2 = 2.500000 m = 5,運算符,算術運算符:用于各類數(shù)值運算。包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、求余(或稱模運算，%)、自增(+)、自減(-)共七種。 關系運算符:用于比較運算。包括大于()、小于(=)、小于等于()六種。 賦值運算符:用于賦值運算，分為簡單賦值(=)、復合算術賦值(+=,-=,*=,/=,%=)和復合位運算賦值(&=,|=,=,=,=)三類共十一種。 條件運算符:這是一個三目運算符，用于條件求值(?:)。 逗號運算符:用于把若干表達式組合成一個表達式(，)。 指針運算符:用于取內(nèi)容(*)和取地址(&)二種運算。 求字節(jié)數(shù)運算符:用于計算數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)(sizeof)。 特殊運算符:有括號()，下標等幾種。,運算符的優(yōu)先級與結合性,運算符的優(yōu)先級：在表達式中，優(yōu)先級較高的先于優(yōu)先級較低的進行運算。而在一個運算量兩側的運算符優(yōu)先級相同時，則按運算符的結合性所規(guī)定的結合方向處理。 運算符的結合性：語言中各運算符的結合性分為兩種 左結合性(自左至右)和 右結合性(自右至左)。 C語言中多數(shù)運算符為左結合，例如表達式x-y+z。 C中滿足右結合的運算符 單目運算符 賦值運算符 條件運算符,運算符的優(yōu)先級,1. ( ) - . 2. ! + - + - * & (類型) sizeof 3. * / % 4. + - 5. 6. = 7. = != 8. & 9. 10. | 11. & 12. | 13. ? : 14. = += -= *= /= %= &= = |= = 15. , 用括號來控制運算順序更直觀、方便，并減少出錯的概率,算術運算符,+，-，*，/，%，-(取反) 兩整數(shù)相除結果仍為整數(shù) 求余運算的操作數(shù)必須為整數(shù)，余數(shù)符號與被除數(shù)相同 算術表達式 用算術運算符將運算對象連接起來的式子 復雜的算術表達式經(jīng)常需要用到math.h中提供的標準數(shù)學函數(shù) P34注意事項,常用的標準數(shù)學函數(shù),自增和自減運算符,n+，n-，+n，-n +讓參與運算的變量加1，-讓參與運算的變量減1 作為后綴運算符時，先用n的原值參與運算，然后n的值加/減1 作為前綴運算符時，先對n的值進行加/減，然后用n的現(xiàn)值參與運算 int i=8; printf(“%dn“,+i); 9 printf(“%dn“,-i); 8 printf(“%dn“,i+); 8 printf(“%dn“,i-); 9 printf(“%dn“,-i+); -8 printf(“%dn”,-i-); -9 自增自減運算符的運算對象只能是變量，不能是表達式例如（a+b）+ 、 (-i)+都是錯誤的,關系運算符,，=，b且bc? 關系表達式abc的值為真嗎？,邏輯運算符,邏輯運算也被稱為布爾（Boolean）運算 與運算& a & b當且僅當兩者都為真，則結果為真 ( a b & b c) a大于b，并且b大于c 或運算| a | b只要兩者中有一個為真，結果就為真 ( a b | b c) a大于b，或者b大于c 求反! ( !a ) 如果a是0，結果非0；如果a是非0，結果是0 并不改變a的值,實例,ch是英文大寫字母 (ch = A) & (ch = Z) 判斷某一年year是否是閏年的條件是滿足下列兩個條件之一： 能被4整除，但不能被100整除； 能被400整除； (year % 4 = 0) & (year % 100 != 0) | (year % 400 = 0),賦值運算符,賦值表達式 變量名=表達式，計算右邊表達式的值并將其賦給左邊的變量。 左側不允許表達式，只能是標識一個存儲單元的變量. 判斷a+b=c，x=x+1是否為合法的賦值表達式？ 賦值運算符優(yōu)先級低于算術運算符、關系運算符和邏輯運算符。 滿足右結合性。賦值表達式的值等于運算完成后左操作數(shù)的值 a=b=c=5 等價于a=(b=(c=5) 賦值表達式將自動進行類型轉換,復合賦值運算符,復合賦值表達式 變量 二元運算符 = 表達式 等價于 變量 = 變量 二元運算符 表達式 a += 5 等價于a=a+5 x *= y+7 等價于x=x*(y+7) r %= p 等價于r=r%p 算術運算符+、-、*、/、%和位運算符、&、|運算符都可進行復合賦值運算。,位操作運算符,&按位與運算 |按位或運算 按位異或運算,按位右移運算 按位求反,見書本P41頁,例2.9 邏輯運算與位運算,#include void mai