C語言程序設(shè)計(jì)第2講+基本數(shù)據(jù)類型

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語言程序設(shè)計(jì)物理與電子科學(xué)學(xué)院第2章 基本數(shù)據(jù)類型2.1數(shù)據(jù)類型介紹2.2整型數(shù)據(jù)2.3浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)2.4算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式2.5賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式2.1數(shù)據(jù)類型介紹

數(shù)據(jù)類型反映數(shù)據(jù)的存儲方式、取值范圍、存儲空間大小及運(yùn)算方式。不同類型的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲方式、取值范圍、存儲空間大小及運(yùn)算方式是不同的。C程序中常量、變量、表達(dá)式的值和函數(shù)值等數(shù)據(jù)都有明確的類型。

幾個重要的概念：

（1）數(shù)據(jù)的存儲方式。

（2）數(shù)據(jù)的取值范圍。

（3）數(shù)據(jù)的存儲空間大小。

（4）數(shù)據(jù)的運(yùn)算方式和類型轉(zhuǎn)換。2.2整型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字存儲空間大小取值范圍有符號字符型[signed]char1字節(jié)-128—127（-27——27-1）無符號字符型unsignedchar1字節(jié)0—255（0—28-1）有符號短整型[signed]short[int]2字節(jié)-32768—32767（-215——215-1）無符號短整型unsignedshort[int]2字節(jié)0—65535（0—216-1）有符號基本整型[signed]int4字節(jié)-231——231-1無符號基本整型unsignedint4字節(jié)0—232-1有符號長整型[signed]long[int]4字節(jié)-231—231-1無符號長整型unsignedlong[int]4字節(jié)0—232-1有符號雙長整型[signed]longlong[int]8字節(jié)-263—263-1無符號雙長整型unsignedlonglong[int]8字節(jié)0—264-1注：VC系統(tǒng)不支持這兩種類型的數(shù)據(jù)整型型數(shù)據(jù)類型分類整型數(shù)據(jù)存儲方式無符號整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以其二進(jìn)制數(shù)形式存放，只能存放0和正整數(shù)。有符號整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存放，最高位為符號位，可以存放負(fù)整數(shù)、0和正整數(shù)。存儲空間大小和有無符號決定整型數(shù)據(jù)的取值范圍。正整數(shù)的補(bǔ)碼為其二進(jìn)制數(shù)，負(fù)整數(shù)求補(bǔ)碼的步驟：（1）先取該數(shù)的絕對值； （2）然后以二進(jìn)制形式表示； （3）再對其按位取反； （4）然后加1。 例如：-10取補(bǔ)碼過程（以4字節(jié)為例）（1）先取該數(shù)的絕對值10（2）然后以二進(jìn)制形式表示00000000000000000000000000001010（3）再對其取反；11111111111111111111111111110101（4）然后加1。11111111111111111111111111110110例如：內(nèi)存中存儲形式如下，以4字節(jié)為例，若按有符號方式存儲，求該數(shù)大小（換算為十進(jìn)制數(shù)）：11111111111111111111111111111111（1）先減111111111111111111111111111111110（2）再按位取反00000000000000000000000000000001（3）再換算為十進(jìn)制數(shù)1（4）再加負(fù)號-1整型常量1.整型常量的三種進(jìn)制

（1）十進(jìn)制。如123，-123

（2）八進(jìn)制，以0開頭。如0123，-0123

（3）十六進(jìn)制，以0x或0X開頭，如0x123，-0x123

補(bǔ)充知識：二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換。2.整型常量類型的確定

（1）默認(rèn)原則——按照數(shù)值所在范圍確定類型

在VC系統(tǒng)中，int型數(shù)據(jù)和long型數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)和取值范圍相同。當(dāng)一個整數(shù)的值在十進(jìn)制數(shù)范圍（-215—215-1

）之內(nèi)，一般被看成int型（有符號）或long型（有符號），在內(nèi)存中占4個字節(jié)。超過這個范圍，一般被看成longlong型（有符號），在內(nèi)存中占8個字節(jié)。

（2）后綴字母標(biāo)識

用l或L表示long型。如123L（long型）

用ll或LL表示longlong型。（注：VC系統(tǒng)不支持longlong型）

用u或U表示unsigned型，如123u（unsignedint型）字符型常量

1.字符型常量的表示

（1）對于可打印字符，除單引號和反斜杠字符外，均可用一對單引號括起來直接使用。

如：'a'、'0'等

（2）所有字符均可用轉(zhuǎn)義字符表示。用轉(zhuǎn)義字符形式來表示字符常量也必須用一對單引號括起來。

如：'\n'、'\141'、'\x61'等

注：ASCII碼表參考教材附錄C（307頁）字符形式含義ASCII代碼\n\t\b\r\f\a\\\’\”\ddd\xhh換行，將當(dāng)前位置移到下一行開頭水平制表（跳到下一個Tab位置）退格，將當(dāng)前位置移到前一列回車，將當(dāng)前位置移到本行開頭換頁，將當(dāng)前位置移到下頁開頭發(fā)出鈴聲代表一個反斜杠字符\代表一個單撇號字符’

代表一個雙撇號字符”1-3位八進(jìn)制數(shù)代表的字符1-2位十六進(jìn)制數(shù)代表的字符1098131279239342.字符型常量在內(nèi)存中的存儲方式

字符型常量在內(nèi)存中以其ASCII碼值的二進(jìn)制數(shù)表示，VC系統(tǒng)將字符型常量看成int型，在內(nèi)存中占4個字節(jié)。

例如：'a'、'\141'、'\x61'、97、0141、0x61在VC系統(tǒng)中沒有任何區(qū)別，均為int型常量，只是書寫方式不同而已。其在內(nèi)存中的存儲形式均為：00000000000000000000000001100001

因此，字符型常量本質(zhì)上就是整型常量。字符串常量

1.字符串常量的表示

用一對雙引號擴(kuò)去來的零個和多個字符序列即可表示字符串常量。字符序列可以是普通字符或轉(zhuǎn)義字符。字符串中的每個字符均不可再用單引號括起來，但轉(zhuǎn)義字符的反斜杠不可丟失。

如：""、""、"a"、"hello"、"WelcometoC!\n"等。雙引號內(nèi)無字符雙引號內(nèi)為空格字符

2.字符串常量在內(nèi)存中的存儲方式字符串中的字符數(shù)稱為該字符串的長度，字符串常量在內(nèi)存中存儲時(shí)，每個字符占1個字節(jié)，根據(jù)字符串長度可以確定存儲空間大小。另外，字符串常量在存儲時(shí)系統(tǒng)自動在字符串的末尾加一個字符串結(jié)束標(biāo)志，該結(jié)束標(biāo)志位轉(zhuǎn)義字符'\0'，它在內(nèi)存中占1個字節(jié)，其ASCII碼值為0，含義為“空操作”，即不產(chǎn)生任何動作，只起到標(biāo)志作用。如"a"在內(nèi)存中占2個字節(jié)，存放形式為：0110000100000000整型數(shù)據(jù)格式輸出

1.printf函數(shù)的基本格式intprintf（格式控制字符串，輸出表達(dá)式1，輸出表達(dá)式2，……）

（1）關(guān)于格式控制字符串

普通字符→原樣輸出

轉(zhuǎn)義字符→根據(jù)轉(zhuǎn)義字符含義執(zhí)行相應(yīng)的輸出

格式說明字段→與輸出表達(dá)式一一對應(yīng)，按照該格式對輸出表達(dá)式的數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出。

格式說明字段詳細(xì)介紹參見教材43-47頁（2）關(guān)于整型數(shù)據(jù)的格式說明字段%d或%i：帶符號的十進(jìn)制形式輸出%u：無符號的十進(jìn)制形式輸出%o：無符號的八進(jìn)制形式輸出%x或%X：無符號的十六進(jìn)制形式輸出%c：字符形式輸出前綴修飾：-（左對齊）域?qū)捫揎棧簄（n為正整數(shù)），當(dāng)n小于數(shù)字位數(shù)時(shí)不受域?qū)捈s束。（3）關(guān)于輸出表達(dá)式輸出表達(dá)式可以使常量、變量或表達(dá)式，輸出時(shí)計(jì)算順序是從右到左。格式說明字段應(yīng)與輸出表達(dá)式值的類型保持一致。2.例：以下程序段輸出結(jié)果inta=97;charb='a';printf("%d,%o,%x,%c\n",a,a,a,a);printf("%d,%o,%x,%c\n",b,b,b,b);printf("%a=%1d\n",a);printf("%a=%5d\n",a);printf("%a=%-5d\n",a);整型數(shù)據(jù)格式輸入

1.scanf函數(shù)的基本格式intscanf（格式控制字符串，地址1，地址2，……）（1）關(guān)于地址參數(shù)地質(zhì)參數(shù)一般用求地址運(yùn)算符“&”對變量運(yùn)算得到的。（2）關(guān)于整型數(shù)據(jù)的格式說明字段

%d：輸入帶符號的十進(jìn)制數(shù)（3）數(shù)值數(shù)據(jù)流的分割默認(rèn)分割：空格、Tab鍵分割、回車鍵分割；字符分割：根據(jù)格式字符串要求。2.例：以下程序段輸出結(jié)果inta,b;scanf("%d%d",&a,&b);printf("a=%d,b=%d\n",a,b);scanf("a=%d,b=%d",&a,&b);printf("a=%d,b=%d\n",a,b);整型變量（含字符型變量）

1.整型變量的定義

整型變量必須先定義后使用，定義整型變量時(shí)必須制定類型和變量名，系統(tǒng)在內(nèi)存中為該變量分配一定大小的存儲空間。整型變量值的取值范圍和存儲方式由變量類型決定。變量類型一旦確定即不可更改。2.整型變量賦值類型轉(zhuǎn)換

將不同于變量類型的數(shù)據(jù)賦給變量時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)變量類型對該數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時(shí)可能會改變存儲方式或丟失數(shù)據(jù)。

3.常見的整型變量賦值類型轉(zhuǎn)換（1）將有符號的整型數(shù)據(jù)賦給無符號整型變量轉(zhuǎn)換方式：將有符號的數(shù)據(jù)按照無符號數(shù)據(jù)存儲方式存儲并賦值。如：unsignedinti;i=-10;printf("i=%u\n",i);輸出結(jié)果為：i=4294967286因?yàn)?10在內(nèi)存中形式為：11111111111111111111111111110110按照無符號數(shù)據(jù)存儲方式存儲，該數(shù)值即為4294967286。

（2）將超過整型變量范圍的整型數(shù)據(jù)賦給整型變量

轉(zhuǎn)換方式：根據(jù)整型變量的字節(jié)數(shù)將該整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲的二進(jìn)制數(shù)的低字節(jié)數(shù)值賦給整型變量。

如：chari;i=257;printf("i=%d\n",i);

輸出結(jié)果為：i=1

因?yàn)?57在內(nèi)存中形式為：00000000000000000000000100000001

而char型變量i在內(nèi)存中只占1個字節(jié)，因此將低字節(jié)的8位二進(jìn)制數(shù)00000001賦給i，i的值即為1。再如：unsignedchari;i=-257;printf("i=%u\n",i);輸出結(jié)果為：i=255因?yàn)?257在內(nèi)存中形式為：11111111111111111111111011111111而unsignedchar型變量i在內(nèi)存中只占1個字節(jié)，因此將低字節(jié)的8位二進(jìn)制數(shù)11111111賦給i，i的值即為255。（3）將實(shí)數(shù)賦給整型變量轉(zhuǎn)換方式：現(xiàn)將該實(shí)數(shù)的小數(shù)部分去掉取整后，再根據(jù)前面的兩條規(guī)則轉(zhuǎn)換賦值。如：inti;i=10.8;printf("i=%d\n",i);輸出結(jié)果為：i=10再如：unsignedinti;i=-10.8;printf("i=%u\n",i);輸出結(jié)果為：i=4294967286

（4）使用規(guī)則：整型變量在定義的時(shí)候一定要考慮到可能的取值范圍和符號，避免類型不匹配強(qiáng)行賦值導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或錯誤，整型變量可以在定義的同時(shí)賦值（初始化）。

2.3浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字存儲空間大小取值范圍單精度浮點(diǎn)型float4字節(jié)|3.4e-38|~|3.4e+38|雙精度浮點(diǎn)型double8字節(jié)|1.7e-308|~|1.7e+308|長雙精度浮點(diǎn)型longdouble10字節(jié)|1.2e-4932|~|1.2e+4932|浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)類型分類浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)存儲方式浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)在浮點(diǎn)型是存放，存儲空間大小由類型決定。其中有符號位占1位，數(shù)字部分（尾數(shù)）和指數(shù)（階碼）所占位數(shù)由類型決定。符號位尾數(shù)位階碼位浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)有效數(shù)字和精度數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字有效數(shù)字和精度單精度浮點(diǎn)型float大約7位十進(jìn)制數(shù)，7位精度雙精度浮點(diǎn)型double16或17位十進(jìn)制數(shù)，7位精度長雙精度浮點(diǎn)型longdouble18位十進(jìn)制數(shù)，7位精度注：VC系統(tǒng)不支持這種類型的數(shù)據(jù)浮點(diǎn)型常量1.浮點(diǎn)型常量類型C語言中，所有浮點(diǎn)型常量默認(rèn)為double型。若在數(shù)字后加后綴f或F則為float型，加后綴l或L則為double型。2.浮點(diǎn)型常量的表示（1）小數(shù)形式必須有小數(shù)點(diǎn)。如：3.143.0.0（2）指數(shù)形式e或E前面必須有數(shù)字，e或E后面必須為整數(shù)。如：3e2（=300.0）-3.14E-2（=0.0314）浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)格式輸出1.浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的格式說明字段%f：小數(shù)形式輸出十進(jìn)制數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后默認(rèn)保留6位%e或%E：以科學(xué)計(jì)數(shù)法輸出十進(jìn)制數(shù)，輸出結(jié)果e或E前面的數(shù)小數(shù)點(diǎn)后默認(rèn)保留6位前綴修飾：-（左對齊）域?qū)捫揎棧簃.n（m和n均為正整數(shù)），m表示輸出域?qū)挘琻表示小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字位數(shù)。數(shù)值寬度大于域?qū)抦時(shí)不受其約束。但小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字受域?qū)抧約束，小數(shù)位按保留n位后的數(shù)字四舍五入。2.例：以下程序段輸出結(jié)果floata=3.14;doubleb=-3.14e-2;printf("a=%f\n",a);printf("b=%f\n",b);printf("a=%e\n",a);printf("b=%e\n",b);printf("a=%15.2f\n",a);printf("a=%-15.2f\n",a);printf("a=%15.2e\n",a);printf("a=%-15.2e\n",a);浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)格式輸入1.浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的格式說明字段%f：給float型變量輸入帶符號的十進(jìn)制實(shí)數(shù)%lf：給double型變量輸入帶符號的十進(jìn)制實(shí)數(shù)2.輸入的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)可以是小數(shù)形式或指數(shù)形式浮點(diǎn)型變量1.浮點(diǎn)型變量的定義和初始化2.浮點(diǎn)型變量賦值類型轉(zhuǎn)換（1）將整型數(shù)據(jù)賦給浮點(diǎn)型變量，系統(tǒng)自動將整型數(shù)據(jù)的存儲方式變?yōu)楦↑c(diǎn)型存儲方式。（2）將double型數(shù)據(jù)賦給float型變量，系統(tǒng)會警告但能正常運(yùn)行，但可能會丟失數(shù)據(jù)精度。2.4算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式運(yùn)算符名稱運(yùn)算對象功能優(yōu)先級*乘任何兩個實(shí)數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之積3/除任何實(shí)數(shù)或整數(shù)，但右操作數(shù)不可為0求兩數(shù)之商3%模兩個整數(shù)，但右操作數(shù)不可為0求整除的余數(shù)3+加任何兩個實(shí)數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之和4-減任何兩個實(shí)數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之差4++自增變量變量值增加12--自減變量變量值減少12算術(shù)運(yùn)算符分類（1）兩個整數(shù)相除的結(jié)果為整數(shù)。如5/3的結(jié)果值為1，舍去小數(shù)部分。（2）如果除數(shù)或被除數(shù)中有一個為負(fù)值，舍入方向不固定。例如，-5/3，有的系統(tǒng)中得到的結(jié)果為-1，在有的系統(tǒng)中則得到結(jié)果為-2。（3）VC++采取“向零取整”的方法。如5/3=1，-5/3=-1，取整后向零靠攏。（4）%運(yùn)算符要求參加運(yùn)算的運(yùn)算對象（即操作數(shù)）為整數(shù)，結(jié)果也是整數(shù)。如8%3，結(jié)果為2。（5）字符型數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，就是把字符的ASCII代碼與整型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。幾點(diǎn)說明算術(shù)表達(dá)式值的類型算術(shù)表達(dá)式值的類型由運(yùn)算對象決定。