數(shù)據(jù)類(lèi)型運(yùn)算符與表達(dá)式.ppt

1、第2章 數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符與表達(dá)式,2.1 程序設(shè)計(jì)概述 2.2 C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型2.3 常量和變量2.4 整型數(shù)據(jù)2.5 實(shí)型數(shù)據(jù)2.6 字符型數(shù)據(jù)2.7 算術(shù)運(yùn)算與算術(shù)表達(dá)式2.8 賦值運(yùn)算與賦值表達(dá)式2.9 C語(yǔ)言特有的運(yùn)算和運(yùn)算符 Return,2.1 程序設(shè)計(jì)概述,一個(gè)程序應(yīng)包括對(duì)數(shù)據(jù)的描述和對(duì)數(shù)據(jù)處理的描述。 1對(duì)數(shù)據(jù)的描述，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程之一，有許多專(zhuān)門(mén)著作論述，本課程就不再贅述。 在C語(yǔ)言中，系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是以數(shù)據(jù)類(lèi)型的形式出現(xiàn)的。 2對(duì)數(shù)據(jù)處理的描述，即計(jì)算機(jī)算法。算法是為解決一個(gè)問(wèn)題而采取的方法和步驟，是程序的靈魂。為此，著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思

2、（Nikiklaus Wirth）提出一個(gè)公式： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法 = 程序 實(shí)際上，一個(gè)程序除了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法外，還必須使用一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，并采用結(jié)構(gòu)化方法來(lái)表示。 Return,2.2 C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型,C語(yǔ)言提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是以數(shù)據(jù)類(lèi)型形式出現(xiàn)的。具體分類(lèi)如下： 1.基本類(lèi)型 分為整型、實(shí)型（又稱(chēng)浮點(diǎn)型）、字符型和枚舉型四種。 2.構(gòu)造類(lèi)型 分為數(shù)組類(lèi)型、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和共用類(lèi)型三種。 3.指針類(lèi)型。在第9章中介紹。 4.空類(lèi)型 C語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)，有常量和變量之分，它們分別屬于上述這些類(lèi)型。 本章將介紹基本類(lèi)型中的整型、實(shí)型和字符型三種數(shù)據(jù)。 Return,2.3 常量和變量,2.3.1 常量

3、 1.常量的概念 在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值不能被改變的量稱(chēng)為常量。 2.常量的分類(lèi) （1）整型常量 （2）實(shí)型常量 （3）字符常量。 （4）符號(hào)常量。 常量的類(lèi)型，可通過(guò)書(shū)寫(xiě)形式來(lái)判別。 2.3.2 變量 1.變量的概念 在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值可以被改變的量稱(chēng)為變量。 2.變量的兩個(gè)要素,1）變量名。每個(gè)變量都必須有一個(gè)名字變量名，變量命名遵循標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則。 （2）變量值。在程序運(yùn)行過(guò)程中，變量值存儲(chǔ)在內(nèi)存中。在程序中，通過(guò)變量名來(lái)引用變量的值。 .標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則 （1）有效字符：只能由字母、數(shù)字和下劃線組成，且以字母或下劃線開(kāi)頭。 （2）有效長(zhǎng)度：隨系統(tǒng)而異，但至少前個(gè)字符有效。如果超長(zhǎng)，則

4、超長(zhǎng)部分被舍棄。 例如，由于student_name和student_number的前個(gè)字符相同，有的系統(tǒng)認(rèn)為這兩個(gè)變量，是一回事而不加區(qū)別。 在TC V2.0中，變量名（標(biāo)識(shí)符）的有效長(zhǎng)度為個(gè)字符，缺省值為,3）C語(yǔ)言的關(guān)鍵字不能用作變量名。 注意：C語(yǔ)言對(duì)英文字母的大小敏感，即同一字母的大小寫(xiě)，被認(rèn)為是兩個(gè)不同的字符。 習(xí)慣上，變量名和函數(shù)名中的英文字母用小寫(xiě)，以增加可讀性。 思考題：在C語(yǔ)言中，變量名total與變量名TOTAL、ToTaL、tOtAl等是同一個(gè)變量嗎？ 標(biāo)識(shí)符命名的良好習(xí)慣見(jiàn)名知意： 所謂“見(jiàn)名知意”是指，通過(guò)變量名就知道變量值的含義。通常應(yīng)選擇能表示數(shù)據(jù)含義的英文單詞

5、（或縮寫(xiě)）作變量名，或漢語(yǔ)拼音字頭作變量名。 例如，name/xm（姓名）、sex/xb（性別）、age/nl（年齡）、salary/gz（工資,4.變量的定義與初始化 在語(yǔ)言中，要求對(duì)所有用到的變量，必須先定義、后使用；且稱(chēng)在定義變量的同時(shí)進(jìn)行賦初值的操作為變量初始化。 （1）變量定義的一般格式 存儲(chǔ)類(lèi)型 數(shù)據(jù)類(lèi)型 變量名, 變量名2; 例如，float radius, length, area; （2）變量初始化的一般格式 存儲(chǔ)類(lèi)型 數(shù)據(jù)類(lèi)型 變量名=初值, 變量名2=初值2; 例如，float radius=2.5, length, area; Return,2.4 整型數(shù)據(jù),2.4.1

6、 整型變量 1.分類(lèi) 根據(jù)占用內(nèi)存字節(jié)數(shù)的不同，整型變量又分為類(lèi)： （1）基本整型（類(lèi)型關(guān)鍵字為int）。 （2）短整型（類(lèi)型關(guān)鍵字為short int）。 （3）長(zhǎng)整型（類(lèi)型關(guān)鍵字為long int）。 （4）無(wú)符號(hào)整型。無(wú)符號(hào)型又分為無(wú)符號(hào)基本整型（unsigned int）、無(wú)符號(hào)短整型（unsigned short）和無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型（unsigned long）三種，只能用來(lái)存儲(chǔ)無(wú)符號(hào)整數(shù)。 2.占用內(nèi)存字節(jié)數(shù)與值域 上述各類(lèi)型整型變量占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)，隨系統(tǒng)而異。在16位操作系統(tǒng)中，一般用字節(jié)表示一個(gè)int型變量，且long型（字節(jié)）int型（字節(jié)）short型（字節(jié),顯然，不同類(lèi)型的

7、整型變量，其值域不同。占用內(nèi)存字節(jié)數(shù)為n的（有符號(hào)）整型變量，其值域?yàn)椋?2n*8-1（2n*8-1-1）；無(wú)符號(hào)整型變量的值域?yàn)椋?（2n*8-1）。 例如，PC機(jī)中的一個(gè)int型變量，其值域?yàn)?22*8-1（22*8-1-1），即-3276832767；一個(gè)unsigned型變量的值域?yàn)椋?（22*8-1），即065535。 2.4.2 整型常量 .三種表示形式 整型常量即整常數(shù)，在語(yǔ)言中可用三種形式表示： （1）十進(jìn)制。例如10、36。 （2）八進(jìn)制（以數(shù)字開(kāi)頭）。例如012。 （3）十六進(jìn)制（以數(shù)字+小寫(xiě)字母x開(kāi)頭）。例如0 x36,分類(lèi) （1）基本整型。在16位機(jī)中，用2字節(jié)存儲(chǔ)，其

8、數(shù)據(jù)范圍與int型變量一樣。 （2）長(zhǎng)整型（在數(shù)值后面加“L（l）”）。對(duì)超出基本整型值域的整型常量，可使用長(zhǎng)整型常量表示，其取值范圍可達(dá)-（-）。例如，123l、315等。 .類(lèi)型匹配規(guī)則 類(lèi)型匹配規(guī)則為：一個(gè)整型常量，可以賦給能容納下其值的整型變量。 例如，其值在-（-）的整型常量，可以賦給int型變量和long int型變量；其值在-（-）的整型常量，就只能賦給long int型變量。 注意：常量無(wú)unsigned型。但一個(gè)非負(fù)整型常量，只要它的值不超過(guò)相應(yīng)變量的值域（即取值范圍），也可以賦給unsigned型變量。 Return,2.5 實(shí)型數(shù)據(jù),2.5.1 實(shí)型變量 語(yǔ)言的實(shí)型變量，

9、分為兩種： （1）單精度型。類(lèi)型關(guān)鍵字為float，一般占字節(jié)（位）、提供位有效數(shù)字。 （2）雙精度型。類(lèi)型關(guān)鍵字為double，一般占個(gè)字節(jié)、提供1516位有效數(shù)字。 2.5.2 實(shí)型常量 .表示形式實(shí)型常量即實(shí)數(shù)，在語(yǔ)言中又稱(chēng)浮點(diǎn)數(shù)，其值有兩種表達(dá)形式： （1）十進(jìn)制形式。例如3.14、9.8。 （2）指數(shù)形式：E（e）。例如3.0+5等。 .關(guān)于類(lèi)型 實(shí)型常量不分float型和double型。一個(gè)實(shí)型常量，可以賦給一個(gè)實(shí)型變量（float型或double型）。 Return,2.6 字符型數(shù)據(jù),2.6.1 字符常量 1.字符常量的定義 用一對(duì)單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符，稱(chēng)為字符常量。 例如，

10、A、等。 2.轉(zhuǎn)義字符 語(yǔ)言還允許使用一種特殊形式的字符常量，就是以反斜杠“ ”開(kāi)頭的轉(zhuǎn)義字符。 注意：如果反斜杠或單引號(hào)本身作為字符常量，必須使用轉(zhuǎn)義字符：、。 案例2.1 用轉(zhuǎn)義字符輸出可打印字符和不可打印字符。 /*案例代碼文件名：AL2_1.C*/ /*程序功能：用轉(zhuǎn)義字符輸出可打印字符和不可打印字符*,main() printf(“x4Fx4Bx21n”);/* 等價(jià)于printf(“OK!n”); */ printf(“x15 xABn”); 程序運(yùn)行結(jié)果如下： ！ 程序演示 2.6.2 字符變量 字符變量的類(lèi)型關(guān)鍵字為char，一般占用1字節(jié)內(nèi)存單元。 1.變量值的存儲(chǔ) 字符變量

11、用來(lái)存儲(chǔ)字符常量。將一個(gè)字符常量存儲(chǔ)到一個(gè)字符變量中，實(shí)際上是將該字符的ASCII碼值（無(wú)符號(hào)整數(shù)）存儲(chǔ)到內(nèi)存單元中。 例如， char ch1, ch2; /*定義兩個(gè)字符變量：ch1，ch2*/ ch1=a; ch2=b; /*給字符變量賦值*,2.特性 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的是字符的ASCII碼 一個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)，其形式與整數(shù)的存儲(chǔ)形式一樣（如圖2-4所示），所以語(yǔ)言允許字符型數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)之間通用。 （1）一個(gè)字符型數(shù)據(jù)，既可以字符形式輸出，也可以整數(shù)形式輸出。 案例2.2 字符變量的字符形式輸出和整數(shù)形式輸出。 /*案例代碼文件名：AL2_2.C*/ /*程序功能：用字符形式和整數(shù)形式

12、輸出字符變量*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2); printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2); 程序運(yùn)行結(jié)果： ch1=a,ch2=b ch1=97,ch2=98 程序演示,2）允許對(duì)字符數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，此時(shí)就是對(duì)它們的ASCII碼值進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。 案例2.3 字符數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算。 /*案例代碼文件名：AL2_3.C*/ /*程序功能：字符數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=B; /*字母的大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換*/ printf

13、(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1-32,ch2+32); /*用字符形式輸出一個(gè)大于256的數(shù)值*/ printf(ch1+200=%dn, ch1+200); printf(ch1+200=%cn, ch1+200); printf(ch1+256=%dn, ch1+256); printf(ch1+256=%cn, ch1+256);,程序運(yùn)行結(jié)果： ch1=A,ch2=b ch1+200=297 ch1+200=) ch1+256=353 ch1+256=a 程序演示 思考題：用字符形式輸出一個(gè)大于256的數(shù)值，會(huì)得到什么結(jié)果？ 2.6.3 字符串常量 1.字符串常量的概念和字

14、符串長(zhǎng)度 字符串常量是用一對(duì)雙引號(hào)括起來(lái)的若干字符序列。 字符串中字符的個(gè)數(shù)稱(chēng)為字符串長(zhǎng)度。長(zhǎng)度為0的字符串（即一個(gè)字符都沒(méi)有的字符串）稱(chēng)為空串，表示為“ ” （一對(duì)緊連的雙引號(hào),例如，“How do you do.”、“Good morning.”等，都是字符串常量，其長(zhǎng)度分別為14和13（空格也是一個(gè)字符）。 如果反斜杠和雙引號(hào)作為字符串中的有效字符，則必須使用轉(zhuǎn)義字符。 例如：（1）C:msdosv6.22 C:msdosv6.22 （2）I say:Goodbye! I say:Goodbye!“ 2.字符串的存儲(chǔ) C語(yǔ)言規(guī)定：在存儲(chǔ)字符串常量時(shí)，由系統(tǒng)在字符串的末尾自動(dòng)加一個(gè)0作為字

15、符串的結(jié)束標(biāo)志。 注意：在源程序中書(shū)寫(xiě)字符串常量時(shí)，不必加結(jié)束字符0，否則畫(huà)蛇添足。 如果有一個(gè)字符串為“CHINA”，則它在內(nèi)存中的實(shí)際存儲(chǔ)如下所示： 最后一個(gè)字符0是系統(tǒng)自動(dòng)加上的，它占用字節(jié)而非字節(jié)內(nèi)存空間,綜上所述，字符常量A與字符串常量A是兩回事： （1）定界符不同：字符常量使用單引號(hào)，而字符串常量使用雙引號(hào)； （2）長(zhǎng)度不同：字符常量的長(zhǎng)度固定為1，而字符串常量的長(zhǎng)度，可以是0，也可以是某個(gè)整數(shù)； （3）存儲(chǔ)要求不同：字符常量存儲(chǔ)的是字符的ASCII碼值，而字符串常量，除了要存儲(chǔ)有效的字符外，還要存儲(chǔ)一個(gè)結(jié)束標(biāo)志0。 Return,2.7 算術(shù)運(yùn)算與算術(shù)表達(dá)式,在語(yǔ)言中，除控制語(yǔ)句

16、和輸入輸出函數(shù)外，其它所有基本操作都作為運(yùn)算符處理。 1.五種基本算術(shù)運(yùn)算符 +、-（減法/取負(fù)）、*、/、%（求余數(shù)） （1）關(guān)于除法運(yùn)算/ C語(yǔ)言規(guī)定：兩個(gè)整數(shù)相除，其商為整數(shù)，小數(shù)部分被舍棄。例如，5 / 2 = 2。 （2）關(guān)于求余數(shù)運(yùn)算 要求兩側(cè)的操作數(shù)均為整型數(shù)據(jù)，否則出錯(cuò)。 2.表達(dá)式和算術(shù)表達(dá)式 （1）表達(dá)式的概念 用運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象（常量、變量和函數(shù)等）連接起來(lái)的、符合語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則的式子，稱(chēng)為表達(dá)式,單個(gè)常量、變量或函數(shù)，可以看作是表達(dá)式的一種特例。將單個(gè)常量、變量或函數(shù)構(gòu)成的表達(dá)式稱(chēng)為簡(jiǎn)單表達(dá)式，其它表達(dá)式稱(chēng)之為復(fù)雜表達(dá)式。 （2）算術(shù)表達(dá)式的概念 表達(dá)式中的運(yùn)算符都

17、是算術(shù)運(yùn)算符。例如，3 + 6 * 9、(x + y) / 2 - 1等，都是算術(shù)表達(dá)式。 良好的源程序書(shū)寫(xiě)習(xí)慣：在表達(dá)式中，在雙目運(yùn)算符的左右兩側(cè)各加一個(gè)空格，可增強(qiáng)程序的可讀性。 請(qǐng)比較表達(dá)式“ (x + y) / 2 1”與“(x+y)/21”，您認(rèn)為哪個(gè)的可讀性更好一些？ 3.運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性 （1）語(yǔ)言規(guī)定了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。 所謂結(jié)合性是指，當(dāng)一個(gè)操作數(shù)兩側(cè)的運(yùn)算符具有相同的優(yōu)先級(jí)時(shí)，該操作數(shù)是先與左邊的運(yùn)算符結(jié)合，還是先與右邊的運(yùn)算符結(jié)合,自左至右的結(jié)合方向，稱(chēng)為左結(jié)合性。反之，稱(chēng)為右結(jié)合性。 結(jié)合性是語(yǔ)言的獨(dú)有概念。除單目運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符和條件運(yùn)算符是右結(jié)合性外，

18、其它運(yùn)算符都是左結(jié)合性。 （2）表達(dá)式求值 1）按運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高低次序執(zhí)行。例如，先乘除后加減。 2）如果在一個(gè)運(yùn)算對(duì)象（或稱(chēng)操作數(shù)）兩側(cè)的運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)相同，則按語(yǔ)言規(guī)定的結(jié)合方向（結(jié)合性）進(jìn)行。 例如，算術(shù)運(yùn)算符的結(jié)合方向是“自左至右”，即：在執(zhí)行“a b + c”時(shí)，變量b先與減號(hào)結(jié)合，執(zhí)行“a - b”；然后再執(zhí)行加c的運(yùn)算,4.數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換 （1） 在語(yǔ)言中，整型、實(shí)型和字符型數(shù)據(jù)間可以混合運(yùn)算（因?yàn)樽址麛?shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)可以通用）。 如果一個(gè)運(yùn)算符兩側(cè)的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同，則系統(tǒng)按“先轉(zhuǎn)換、后運(yùn)算”的原則，首先將數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成同一類(lèi)型，然后在同一類(lèi)型數(shù)據(jù)間進(jìn)行運(yùn)算。轉(zhuǎn)換規(guī)則如圖2-

19、5所示。 1）橫向向左的箭頭，表示必須的轉(zhuǎn)換。char和short 型必須轉(zhuǎn)換成 int 型，float型必須轉(zhuǎn)換成double型。 2）縱向向上的箭頭，表示不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)換方向。 例如，int型與double型數(shù)據(jù)進(jìn)行混合運(yùn)算，則先將int型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成double型，然后在兩個(gè)同類(lèi)型的數(shù)據(jù)間進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果為double型。 注意：箭頭方向只表示數(shù)據(jù)類(lèi)型由低向高轉(zhuǎn)換，不要理解為int型先轉(zhuǎn)換成unsigned型，再轉(zhuǎn)換成long型，最后轉(zhuǎn)換成double型,2）除自動(dòng)轉(zhuǎn)換外，語(yǔ)言也允許強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)類(lèi)型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的一般格式為： (要轉(zhuǎn)換成的數(shù)據(jù)類(lèi)型)(被轉(zhuǎn)換的表達(dá)式) 當(dāng)被轉(zhuǎn)換的表達(dá)式是一個(gè)簡(jiǎn)單

20、表達(dá)式時(shí)，外面的一對(duì)圓括號(hào)可以缺省。 例如， (double)a （等價(jià)于(double)(a) /*將變量a的值轉(zhuǎn)換成double型*/ (int)(x + y) /*將x+y的結(jié)果轉(zhuǎn)換成int型*/ (float)5 / 2（等價(jià)于(float)(5)/2） /*將5轉(zhuǎn)換成實(shí)型，再除以2（=2.5）*/ (float)(5 / 2) /*將5整除2的結(jié)果（2）轉(zhuǎn)換成實(shí)型（2.0）*/ 注意：強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類(lèi)型得到的是一個(gè)所需類(lèi)型的中間量，原表達(dá)式類(lèi)型并不發(fā)生變化。例如，(double)a 只是將變量a的值轉(zhuǎn)換成一個(gè)double型的中間量，其數(shù)據(jù)類(lèi)型并未轉(zhuǎn)換成double型。 Return,2.8

21、 賦值運(yùn)算與賦值表達(dá)式,1.賦值運(yùn)算 賦值符號(hào)“=”就是賦值運(yùn)算符，它的作用是將一個(gè)表達(dá)式的值賦給一個(gè)變量。 賦值運(yùn)算符的一般形式為： 變量 = 賦值表達(dá)式 例如，x = 5 y = (float)5 / 2 如果表達(dá)式值的類(lèi)型，與被賦值變量的類(lèi)型不一致，但都是數(shù)值型或字符型時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地將表達(dá)式的值轉(zhuǎn)換成被賦值變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型，然后再賦值給變量。 思考題：假設(shè)變量num的數(shù)據(jù)類(lèi)型為float，其值為2.5，則執(zhí)行“num = (int)num”后，num的值等于多少,2.復(fù)合賦值運(yùn)算 復(fù)合賦值運(yùn)算符是由賦值運(yùn)算符之前再加一個(gè)雙目運(yùn)算符構(gòu)成的。 復(fù)合賦值運(yùn)算的一般格式為： 變量 雙目運(yùn)算符 = 表達(dá)式 復(fù)合賦值運(yùn)算符 它等價(jià)于：變量 = 變量 雙目運(yùn)算符 (表達(dá)式)。 當(dāng)表達(dá)式為簡(jiǎn)單表達(dá)式時(shí)，表達(dá)式外的一對(duì)圓括號(hào)才可缺省，否則可能出錯(cuò)。 例如，x += 3 /* 等價(jià)于x=x+3 */ y *= x + 6/* 等價(jià)于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6 */ C語(yǔ)言規(guī)定的10種復(fù)合賦值運(yùn)算符如下： +=，-=，*=，/=，%=； /*復(fù)合算術(shù)運(yùn)算符（5個(gè)）*/ printf(x=%dn,x); /*輸出x的初值*