C語言程序設計第2章-1數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式

第2章數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式常用的進位制數(shù)與字符在計算機內(nèi)存中的表示方法Ｃ語言基本數(shù)據(jù)類型常量與變量(biànliàng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入1精品文檔Ｃ語言的基本(jīběn)數(shù)據(jù)類型概述C數(shù)據(jù)類型基本類型構造類型指針類型(*)空類型(void)字符類型(char)枚舉類型(enum)整型實型單精度型(float)雙精度型(double)數(shù)組([])結(jié)構體(struct)共用體(union)短整型(short)長整型(long)整型(int)C數(shù)據(jù)類型基本類型構造類型指針類型(*)空類型(void)字符類型(char)枚舉類型(enum)整型實型單精度型(float)雙精度型(double)數(shù)組([])結(jié)構體(struct)共用體(union)短整型(short)長整型(long)整型(int)數(shù)據(jù)類型決定(juédìng)：1.數(shù)據(jù)占用的存儲空間的長度2.數(shù)據(jù)的取值范圍3.數(shù)據(jù)的處理方法2精品文檔2．1．1二進制、八進制和十六進制(shíliùjìnzhì)數(shù)2.1常用(chánɡyònɡ)的進位制3精品文檔2．1．2十、二進制、八進制和十六進制數(shù)之間的換算⒈二、八、十六進制數(shù)→十進制數(shù)的換算采用按權展開法。(2AB.F)16=2χ162+10χ161+11χ160+15χ16-1=683.93⒉十進制數(shù)→二進制數(shù)的換算整數(shù)部分(bùfen)采用除以二取余直到商為零、小數(shù)部分采用乘以二取整直到小數(shù)部分為零。233.8125=（11101001.1101）2⒊二進制數(shù)→八、十六進制數(shù)的換算:三位二進制數(shù)對應一位八進制數(shù)、四位二進制數(shù)對應一位十六進制數(shù)，所以轉(zhuǎn)換時以小數(shù)點為分界線，整數(shù)部分從低到高，小數(shù)部分從高到低按位數(shù)分組，每組對應相應的八或十六進制數(shù)碼。（1101100.1011）2=（01101100.1011）2=（6C.B）164精品文檔2.2.1機器(jīqì)數(shù)和真值⒈機器數(shù):通常把一個數(shù)的最高位作為符號位，稱為數(shù)符，用“0”表示正，“1”表示負，其余位仍然表示數(shù)值。2.2數(shù)與字符在計算機內(nèi)存(nèicún)中的表示方法5精品文檔⒉真值:帶符號位的機器數(shù)對應的數(shù)值稱為機器數(shù)的真值。（10100011）2=-35⒊無符號數(shù):當計算機字長的所有二進位都用來表示(biǎoshì)數(shù)值時，稱為無符號數(shù)。2.2.2原碼、反碼和補碼⒈原碼整數(shù)X的原碼指：其數(shù)符位0表示正，1表示負，其數(shù)值部分就是X的絕對值的二進制表示。[-1]原=10000001， [-127]原=11111111

⒉反碼整數(shù)X的反碼指：對于正數(shù)與原碼相同；對于負數(shù)，數(shù)符位為1，其數(shù)值部分就是X的絕對值取反。[-1]反=11111110，[-127]反=100000006精品文檔⒊補碼整數(shù)X的補碼指：對于正數(shù)與原碼相同；對于負數(shù)，數(shù)符位為1，其數(shù)值(shùzí)部分就是X的絕對值取反后最低位加1。

[-1]補=11111111， [-127]補=100000012.2.3定點數(shù)和浮點數(shù)⒈定點數(shù)當約定小數(shù)點位置固定在機器數(shù)的最低位之后時，稱定點整數(shù)。當約定小數(shù)點位置固定在符號位之后，有效數(shù)值部分最高位之前時，稱為定點小數(shù)。

⒉浮點數(shù)浮點數(shù)表示法與科學計數(shù)法相似，例如十進制數(shù)2002168.0022可以寫成：2002168.0022=0.20021680022X107=2.0021680022X106=200216800.22X10-27精品文檔任何一個二進制的浮點數(shù)可以(kěyǐ)表示成：100．011=10001.1χ2-010=0.100011χ2+011=0.0100011χ2+100在計算機中規(guī)定(guīdìng)浮點數(shù)的尾數(shù)采用純小數(shù)形式，如果尾數(shù)最高位為1，稱為規(guī)格化數(shù)。8精品文檔浮點數(shù)在計算機內(nèi)部的表示形式(xíngshì)如下：例如二進制數(shù)N=-0.1011χ211在機器中的存放方式如下所示(階符一位,階碼兩位原碼(yuánmǎ),數(shù)符一位,尾數(shù)四位原碼(yuánmǎ))2.2.4 字符編碼對字符的編碼方法很多，使用最普遍的是美國標準(biāozhǔn)信息交換碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），簡稱ASCII碼。9精品文檔整數(shù)類型根據(jù)數(shù)據(jù)(shùjù)所占的二進制位數(shù)分為:int、short、long；同樣存儲長度的數(shù)據(jù)(shùjù)又分unsigned、signed；故可組合出六種類型。其值域由機器中數(shù)據(jù)的存儲長度決定，如TurboC中，有short(2字節(jié))≤int(2字節(jié))≤long(4字節(jié))。實數(shù)類型實型數(shù)據(jù)又稱為浮點型數(shù)據(jù)，分為(fēnwéi)float和double兩類，其中:float型實數(shù)能接收7位有效數(shù)字，double型實數(shù)能接收15位有效數(shù)字。字符類型(lèixíng)其類型標識符為char，在內(nèi)存中占一個字節(jié)，字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以ASCII碼存儲，其ASCII碼值為0～127，如字符‘a(chǎn)’的ASCII碼值為97，用01100001表示。10精品文檔類型符號關鍵字數(shù)的表示范圍所占位數(shù)整型有無(signed)int(signed)short(int)(signed)long(int)UnsignedintUnsignedshortUnsignedlong實型字符型有有有無floatdoublecharUnsignedchar161632161632326488-32768~327670~65535-32768~32767-2147483648~21474836470~655350~4294967295約3.4E-38~3.4E38約1.7E-308~1.7E308-128~1270~255說明:數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)數(shù)隨機器硬件不同(bùtónɡ)而不同(bùtónɡ),上表以IBMPC機為例。11精品文檔2.3常量(chángliàng)2.3.1常量常量指在程序運行的整個過程中，其值始終保持不變的量。常量可以有不同的類型(lèixíng)，可分為直接常量和符號常量。12精品文檔1.整型常量十進制整型常量：由數(shù)字0~9和正負號表示。如123,-456,0，而024，25o錯誤(cuòwù)。八進制整型常量：以數(shù)字0為前綴,后跟數(shù)字0~7表示。如0123,011。十六進制整型常量：由0x或0X開頭,后跟0~9,a~f,A~F表示。如0x123,0Xff。注意：在程序中是根據(jù)前綴來區(qū)分各種進制數(shù)的，一定要前綴正確。八進制與十六進制一般只表示正數(shù)(zhèngshù)。長整型常數(shù)的表示方法是加后綴“L”或“l(fā)”。無符號數(shù)可用后綴“U”或“u”來表示。常量的前后綴可同時使用以表示各種類型的數(shù)，如：98L,78u,017lu,0xaau,0X1fL。問題(wèntí)：135=()100135=()100x135=()10問題：135=(

135

)100135=(

93

)100x135=(309

)1013精品文檔2.實型常量C中實型常量只能用十進制形式表示，有以下兩種表示方式：一般形式：由0~9的數(shù)字和小數(shù)點組成如2.1，2.，.1，-1.456指數(shù)(zhǐshù)形式：由十進制數(shù)加上階碼標志“e”或“E”以及階碼組成，可表示為aEn，其中a為十進制數(shù)，n為十進制整數(shù)且可以帶符號，其所表示的值為a*10n注意：小數(shù)點不能單獨出現(xiàn)，如：.是錯誤的。指數(shù)形式表示中“e”或“E”兩邊必須有數(shù)據(jù)且后面(hòumian)必須為整數(shù)實型常量默認為double類型，可以通過在常量后加‘f’或‘F’使常量轉(zhuǎn)換為float類型。例如：3.56F14精品文檔3.字符常量字符常量是用單撇號括起來的單個字符或轉(zhuǎn)義字符，如：‘a(chǎn)’，‘9’，‘&’，‘\n’，‘\’’，‘\101’。字符常量的值為該字符的ASCII碼值，如‘a(chǎn)’值為97，‘\n’值為10，‘0’值為48。注意：字符常量只能用單撇號括起來，不能用其他符號(fúhào)。字符常量只能是單個字符，不能是字符串。字符可以是字符集中任意字符，其中的數(shù)字字符與數(shù)字整型常量是不同的，例如：‘6’和6的不同。轉(zhuǎn)義字符：以反斜杠‘\’開頭的一個或幾個字符，具有特定的含義，不同于字符原有的含義。例如：‘\n’中的n不代表字符n，而作為換行符。字符形式轉(zhuǎn)義后功能描述\n換行\(zhòng)t橫向跳格\b退格\r回車

\\

反斜杠字符

\’

單撇號字符\ddd1-3位八進制數(shù)所代表的字符\xhh1-2位十六進制數(shù)所代表的字符15精品文檔可把一個字符常量賦值給一個字符變量(biànliàng)，但不能把一個字符串常量賦值給一個字符變量(biànliàng)。例如：charm;m=“A”;4.字符串常量字符串常量是由一對雙撇號括起來的字符(zìfú)序列，如“hello”，“a”，“19”，“”，“”，“0&$”。字符串常量的長度：字符串中的字符個數(shù)，如“”長度為0。每個字符串串尾自動加一個‘\0’作為字符串結(jié)束標志。如“hello”在內(nèi)存中為而空串“”在內(nèi)存中為hello\0\0注意：一個(yīɡè)字符常量占1個字節(jié)的內(nèi)存空間，而字符串常量所占內(nèi)存字節(jié)數(shù)等于其長度加1。aa\0例‘a(chǎn)’“a”16精品文檔5.符號常量符號常量指用標識符定義一個直接常量，它的值在程序中始終不變。定義形式：#define標識符直接常量如：#definePI3.14159注意：#define是一條宏定義預處理命令，不是C語句。符號常量的標識符一般用大寫字母。符號常量在使用之前必須先定義，定義后程序中遇到(yùdào)該標識符處都用其定義的直接常量值代替。例符號常量(chángliàng)舉例#defineRATE30main(){inthour,salary;hour=10;salary=hour*RATE;printf(“salary1=%d",salary);hour=30;salary=hour*RATE;printf(“salary2=%d",salary);}17精品文檔注意：變量必須先定義后使用，且定義一般放在函數(shù)體的開頭部分。比較變量名和變量值：變量名為合法標識符，代表(dàibiǎo)內(nèi)存中某一存儲空間，該存儲空間中的數(shù)據(jù)就是該變量的值。2.4變量變量概念：程序執(zhí)行過程中其值可以改變(gǎibiàn)的量。變量聲明：類型標識符變量名1[,變量名2,變量名3,…];變量初始化：在變量定義時對其賦值(變量=賦值表達式)如int,char,決定分配給變量(biànliàng)的字節(jié)數(shù)和變量(biànliàng)的表示范圍合法標識符如inta;charx,y;其中：”=”為賦值符號，不同于等于號”==“，賦值運算自右向左，賦值表達式的值是賦值后變量的值例如：inta=2,b,c=-1;intx=1,y=2,z=3;但不允許連續(xù)初始化多個變量，如intx=y=z=1錯誤；同一函數(shù)中不允許變量重名；”=“左右的數(shù)據(jù)類型應該一致。變量賦值：變量=賦值表達式編譯程序根據(jù)變量定義為其分配指定字節(jié)的內(nèi)存單元…...地址inta=1,b=-3,c;abc2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)地址地址…...內(nèi)存1-3

隨機數(shù)18精品文檔1、按運算符的功能分成：算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、賦值運算符、位運算符、條件(tiáojiàn)運算符、自增和自減運算符、逗號運算符、指針運算符、強制類型轉(zhuǎn)換運算符、分量運算符、下標運算符、求字節(jié)數(shù)運算符、函數(shù)調(diào)用運算符等等。2、C語言的運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性3、表達式：由操作數(shù)和運算符組成的序列。2.5常用(chánɡyònɡ)運算符與表達式19精品文檔2.5.1算術運算符與算術表達式⒈基本的算術運算符：+ （加法運算符，或正值運算符）；（減法運算符，或負值運算符）；*（乘法運算符）；/（除法運算符）；%（求余運算符或模運算符）。⑴兩個類型相同的操作數(shù)進行運算，其結(jié)果類型與操作數(shù)類型相同。例如7/4的結(jié)果值為1。不同類型的數(shù)據(jù)(shùjù)要先轉(zhuǎn)換成同一類型，然后進行運算。

20精品文檔⑵求余運算要求運算符%的兩邊的操作數(shù)必須為整數(shù)，余數(shù)的符號與被除數(shù)符號相同。15%（-7）=1、（-15）%7=-1。

⒉算術表達式（1）用算術運算符和括號將運算對象連接起來的式子稱為算術表達式。運算對象包括常量、變量、函數(shù)等等。例如:x*y/z+2002.168–15%(-7)+’A’。（2）C語言規(guī)定算術運算符的優(yōu)先級為：先做*、/、%，后做+、-,即“*、/、%”屬同一優(yōu)先級，“+、-”屬同一優(yōu)先級，而且前者優(yōu)先級高于后者。在表達式求值時，同一優(yōu)先級的運算符的運算順序(shùnxù)規(guī)定為“自左至右”，即運算對象先與左面的運算符結(jié)合。也稱為“左結(jié)合性，如表2-5所示。例如算術表達式x-y/z*w的求值順序相當于x–(y/z)*w)。21精品文檔（3）數(shù)學(shùxué)表達式寫成C語言表達式22精品文檔2.5.2賦值運算符和賦值表達式

賦值運算符用“=”來表示。它的作用是將一個表達式的值賦給一個變量，而不是數(shù)學中的等號。

1.形式:

變量=表達式

2.求值規(guī)則:

將“=”右邊表達式的值賦給左邊的變量。

3.結(jié)合性：自右至左x=(y=12)*(z=8)表達式的值為96，y等于12，z等于8，x等于96。

4.復合賦值符:x+=3 等價于 x=x+32.5.3強制類型轉(zhuǎn)換運算符

強制類型轉(zhuǎn)換運算符的一般形式為：（類型名）表達式

例如:(int)x,可以(kěyǐ)得到一個int型的中間變量，它的值等于x的整數(shù)部分，而x的類型并沒有改變。23精品文檔2.5.4加一、減一運算符

加一運算符：++，用于使其運算分量加1；減一運算符：--，用于使其運算分量減１。它們既可以用作前綴運算符（用在變量前面，如++n），也可以用作后綴運算符（用在變量后面(hòumian)，如n++）。

注意：⒈增一、減一運算符是單目運算符，且操作對象不能是常量或表達式，只能是變量。⒉++和--的結(jié)合性是自右向左，例如，–i++相當于–(i++)。⒊建議不要使用不宜理解的表達式。例如，i+++j，到底是(i++)+j，還是i+(++j)？C編譯系統(tǒng)在處理是盡可能多地（自左到右）將若干個字符組成一個運算符，所以i+++j解釋成(i++)+j，若直接寫成(i++)+j則清晰得多。2.5.5逗號運算符和逗號表達式

C語言中最低級別的運算符是逗號運算符,形如:表達式1，表達式2,逗號表達式的值的求解過程是先求解表達式1，再求解表達式2，整個逗號表達式的值為表達式2的值。24精品文檔2.5.6位運算(yùnsuàn)

說明：除“～”以外，均為二元運算符，且操作數(shù)只能是整型或字符型數(shù)據(jù)，不能為實型數(shù)據(jù)。25精品文檔

⒈&運算(yùnsuàn)例:求3&7的值。運算過程(guòchéng)為： 0000000000000011（3的補碼） & 0000000000000111（7的補碼）

參加運算的兩個操作數(shù)，按二進制位進行“與”運算。運算規(guī)則(guīzé)為：0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1。&運算經(jīng)常用于屏蔽某些位。

0000000000000011（3&7=3)26精品文檔

⒉|運算(yùnsuàn)

參加運算的兩個操作數(shù)，按二進制位進行“或”運算。運算規(guī)則為：0|0=0;0|1=1;1|0=1;1|1=1。

例:求3|7的值。運算過程(guòchéng)為： 0000000000000011（3的補碼） | 0000000000000111（7的補碼）

0000000000000111（3|7=7)27精品文檔

⒊^運算

參加運算的兩個操作數(shù)，按二進制位進行“異或”運算。運算規(guī)則(guīzé)為：0^0=0;0^1=1;1^0=1;1^1=0。

例2.17將intx的低5位取反，可以用x=x^(0000000000011111)2。

⒋~運算

是一個單目運算符，用來對一個二進制數(shù)按位取反。例2.18將intx的低六位置為“0”，可以這樣運算：x=x&~077;28精品文檔

⒌<<運算符x<<n表示把x的每一位向左移動n位，右邊空出的位填“0”，高位左移后溢出(yìchū)丟棄。

求3<<2的值

000000000000011（3的補碼）0┊000000000000110（6的補碼，即3<<1=6）0┊000000000001100（12的補碼，即3<<2=12）29精品文檔

⒍>>運算符

x>>n表示把x的每一位向右移動n位。移到右端的低位被丟棄，對無符號數(shù)，高位(ɡāowèi)補“0”。對有符號數(shù)，TurboC左邊空位上填符號位上的值。

例如：無符號數(shù)15右移兩位，即15>>2，相當于(0000000000001111)2>>2，結(jié)果為(0000000000000011)2。有符號數(shù)–6右移兩位，即–6>>2，相當于(1111111111111010)2>>2,結(jié)果為(1111111111111110)2。

30精品文檔2.6基本(jīběn)輸出/輸入操作的實現(xiàn)2.6.1數(shù)據(jù)的輸出1.字符輸出函數(shù)

格式：putchar(c)；

參數(shù)：c為字符常量(chángliàng)、變量或表達式。

功能：把字符c輸出到標準輸出設備上（一般指顯示器）。

返回值：正常時返回ASCII值；出錯則返回-1。2.格式輸出函數(shù)

格式：printf("格式控制字符串",輸出項列表);

功能：按指定格式向輸出設備（一般為顯示器）輸出數(shù)據(jù)。

返回值：正常時返回實際輸出的字符數(shù)；出錯則返回-1。說明：輸出項列表可以是零個或多個，輸出項之間用逗號分隔，輸出的數(shù)據(jù)可以是整數(shù)、實數(shù)、字符和字符串。格式控制字符串必須用英文的雙撇號括起來，它的作用是控制輸出項的格式和輸出一些提示信息。#include<stdio.h>main(){intc;chara;c=65;a='B';putchar(c);putchar('\n');putchar(a);}運行(yùnxíng)結(jié)果：AB例inta=3,b=4;printf(“%d%d\n”,a,b);printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);輸出結(jié)果:34a=3,b=431精品文檔格式控制字符串包含兩種信息：格式說明：%[修飾符]格式字符(zìfú)普通字符或轉(zhuǎn)義字符⑴格式字符格式字符輸出形式格式字符輸出形式d或i十進制整數(shù)o八進制整數(shù)x或X十六進制整數(shù)u無符號十進制整數(shù)c輸出一個字符s輸出字符串f小數(shù)形式的浮點數(shù)e或E指數(shù)形式的浮點數(shù)g或Ge和f中較短的一種％輸出百分號32精品文檔⑵修飾符也就是附加(fùjiā)格式說明符，這些修飾符可以聯(lián)合使用，其一般形式為：%[flag][[m][.n]|h|l]type修飾符功能m輸出數(shù)據(jù)域?qū)?，?shù)據(jù)長度<m，左補空格，否則按實際輸出.n對實數(shù)，制定小數(shù)點后位數(shù)，多則舍入對字符串，指定實際輸出位數(shù)-輸出數(shù)據(jù)在域內(nèi)左對齊，缺省為右對齊+指定在有符號數(shù)的正數(shù)前顯示正號“+”0輸出數(shù)值時指定左面不使用的空位置自動添0#在八進制和十六進制數(shù)前顯示前導0或者0xl在d、o、x、u前，指定輸出精度為long型在e、f、g前，指定輸出精度為double型h輸出短整型數(shù)據(jù)的值例:#include“stdio.h”main(){inta=1234;floatf=123.456;charch=‘a(chǎn)’;printf(“%8d,%2d\n”,a,a);printf(“%f,%8f,%8.1f,%.2f,%.2e\n”,f,f,f,f,f);printf(“%3c\n”,ch);}運行(yùnxíng)

1234,1234結(jié)果：123.456000,123.456000,123.5,123.46,1.23e+02a33精品文檔2.6.2數(shù)據(jù)的輸入1.字符輸入函數(shù)格式：getchar()；功能：從輸入設備（一般為鍵盤）上輸入一個(yīɡè)字符。返回值：正常時是該字符的ASCII編碼值，出錯則返回-1。#include<stdio.h>main(){charch;printf("Enteracharacter:");ch=getchar();printf(“%c,%c”,ch,ch+2);}運行結(jié)果:Enteracharacter:輸入(shūrù):A輸出:A，C34精品文檔2.格式輸入函數(shù)格式：scanf(“格式控制字符串”,地址列表)；功能：按指定格式從鍵盤讀入數(shù)據(jù)，存入地址列表指定的存儲單元中，并按回車鍵結(jié)束。返回值：正常時返回輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)，遇文件(wénjiàn)結(jié)束返回EOF，出錯則返回0。地址列表：由若干地址組成的列表，各地址間以逗號間隔。格式控制字符串：由格式控制字符和普通字符構成，其中格式控制字符的作用與printf函數(shù)相似，只不過變成了輸入。一般形式為：%[*][m][h|l]type例：＃include“stdio.h”main(){inta;scanf(“%d”,&a);printf(“a=%d”,a);}

輸入(shūrù)：10

輸出：a=1035精品文檔附加(fùjiā)格式說明符（修飾符）例scanf(“%3d%2d%2d”,&a,&b,&c);

輸入(shūrù)1234015

則123a,40b,15c例scanf(“%3d%*4d%f”,&k,&f);輸入(shūrù)12345678765.43則123k,8765.43f例scanf(“%2d%*3d%2d”,&a,&b);

輸入1234567

則12a,67b例scanf(“%3c%2c”,&c1,&c2);

輸入abcde

則‘a(chǎn)’c1,‘d’c2l修飾符功能m*用于d,o,x前，指定輸入為long型整數(shù)用于e,f前，指定輸入為double型實數(shù)指定輸入數(shù)據(jù)寬度，遇空格或不可轉(zhuǎn)換字符則結(jié)束抑制符，指定輸入項讀入后不賦給變量h用于d,o,x前，指定輸入為short型整數(shù)36精品文檔輸入分隔符的指定一般以空格(kōnɡɡé)、TAB或回車鍵作為分隔符。其它字符做分隔符：即格式串中兩個格式符間使用普通字符。例scanf(“%d:%d:%d”,&h,&m,&s);輸入(shūrù)12:30:45則12h,30m,45s例scanf(“%d,%d”,&a,&b);

輸入(shūrù)3,4