第2章C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

第2章C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

本章主要內(nèi)容2.1程序設(shè)計(jì)的引入2.2算法與流程圖2.3標(biāo)識(shí)符、常量與變量2.4基本數(shù)據(jù)類型2.5運(yùn)算符與表達(dá)式2.6類型轉(zhuǎn)換2.7常用庫函數(shù)2.8程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)用舉例問題1：已知三角形的邊長(zhǎng)，如何求它的面積?問題2：如何求一元二次方程的實(shí)根?2.1程序設(shè)計(jì)的引入

1.

計(jì)算機(jī)的工作過程存儲(chǔ)程序控制——馮·諾依曼原理。

分析問題→編寫程序并保存到計(jì)算機(jī)→執(zhí)行程序→計(jì)算機(jī)按程序要求自動(dòng)工作。2.1程序設(shè)計(jì)的引入

2.

程序設(shè)計(jì)過程

對(duì)于復(fù)雜程度較高的問題，必須從問題描述入手，經(jīng)過對(duì)解題算法的分析、設(shè)計(jì)直至程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行等一系列過程，最終得到能夠解決問題的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，此過程稱為程序設(shè)計(jì)。

2.1程序設(shè)計(jì)的引入程序設(shè)計(jì)過程(1)問題分析(2)算法設(shè)計(jì)(3)程序設(shè)計(jì)(4)編輯、編譯與連接(5)運(yùn)行與調(diào)試(6)編寫程序文檔

3.程序設(shè)計(jì)思想

程序設(shè)計(jì)思想就是用某種語言編寫程序的思考方式和步驟，是程序設(shè)計(jì)的靈魂。(1)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想：以C語言為代表；(2)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想：JAVA，C++語言；

(3)事件驅(qū)動(dòng)的程序設(shè)計(jì)思想:代表語言有VisualBasic；

(4)邏輯式對(duì)象程序設(shè)計(jì)思想:代表語言Prolog、LISP。

2.1程序設(shè)計(jì)的引入2.2.1

算法的概念及特性1.算法的概念算法是一組（有限個(gè)）規(guī)則，它為某個(gè)特定問題提供了解決問題的運(yùn)算序列。

算法—為解決某個(gè)問題而采取的方法和步驟。2.兩大類計(jì)算機(jī)算法

數(shù)值運(yùn)算算法（求數(shù)值解、成熟）

非數(shù)值運(yùn)算算法（事務(wù)管理、廣泛）2.2算法與流程圖【引例】有黑和藍(lán)兩個(gè)墨水瓶，但卻錯(cuò)把黑墨水裝在了藍(lán)墨水瓶子里，而藍(lán)墨水錯(cuò)裝在了黑墨水瓶子里，要求將其互換。算法分析：這是一個(gè)非數(shù)值運(yùn)算問題。因?yàn)閮蓚€(gè)瓶子的墨水不能直接交換，所以，解決這一問題的關(guān)鍵是需要引入第三個(gè)墨水瓶。設(shè)第三個(gè)墨水瓶為白色，其交換步驟如下：2.2算法與流程圖白瓶黑瓶藍(lán)瓶①將黑瓶中的藍(lán)墨水裝入白瓶中；②將藍(lán)瓶中的黑墨水裝入黑瓶中；③將白瓶中的藍(lán)墨水裝入藍(lán)瓶中。①②③2.2算法與流程圖方法2：100+(1+99)+(2+98)+…+(49+51)+50=100+49×100+50加51次

對(duì)同一個(gè)問題，可有不同的解題方法和步驟?！纠?.1】求1+2+3+…+100的算法。方法1：1+2，+3，+4，一直加到100加99次方法3：直接用高斯公式2.2算法與流程圖算法是程序設(shè)計(jì)的靈魂。對(duì)數(shù)據(jù)的描述：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructure)對(duì)操作和行為的描述：算法(algorithm)著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思提出一個(gè)公式:

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序

算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋程序設(shè)計(jì)方法＋語言工具完整的程序設(shè)計(jì):描述數(shù)據(jù)的類型、組織形式描述對(duì)數(shù)據(jù)的操作步驟2.2算法與流程圖計(jì)算機(jī)解題的核心是算法設(shè)計(jì)。3.算法的特性(1)確定性：算法的每一步是確切定義且無二義性。(2)有窮性：一個(gè)算法必須在執(zhí)行有限次運(yùn)算后結(jié)束。(3)可行性：算法中的每一個(gè)步驟都能有效執(zhí)行，并且得到確定的結(jié)果。(4)有零個(gè)或多個(gè)輸入：在執(zhí)行算法時(shí)需要從外界取得必要的信息。(5)有一個(gè)或多個(gè)輸出：算法的目的是為了求解問題，無任何輸出的算法是沒有意義的。2.2算法與流程圖常用算法介紹遞推法——逐步推導(dǎo)的過程(倒推和順推)。順推法——從邊界條件出發(fā)，根據(jù)遞推關(guān)系式推出后項(xiàng)，由后項(xiàng)值按遞推關(guān)系式推出再后項(xiàng)值，依此類推，直到求解。如：菲波拉契數(shù)列。倒推法——已知解或目標(biāo)，根據(jù)遞推關(guān)系，采用倒推手段，一步步倒推直至求得這個(gè)問題的初始值方法。如：猴子吃桃。遞歸法——一個(gè)對(duì)象部分地由它自己組成，或者自己定義自己。如：漢諾塔，階乘問題枚舉法——從可能的解集中一一列舉各元素，用題目給定的檢驗(yàn)條件判定哪些能使命題成立。分治法——也稱二分法，縮小規(guī)模，分成N個(gè)。如：歸并排序。模擬法——有些問題很難建立枚舉、遞歸等模型，也建立不了數(shù)學(xué)模型，但可以根據(jù)問題的描述，用程序進(jìn)行模擬，從而跟蹤結(jié)果。如約瑟夫問題，猴子選大王。貪心法——若在求解一個(gè)問題時(shí)，能根據(jù)每次所得到的局部最優(yōu)解，推導(dǎo)出全局最優(yōu)或最優(yōu)目標(biāo)。如：背包問題。常用算法介紹2.2.2算法描述可以用不同的方法表示算法，常用的方法有：自然語言傳統(tǒng)流程圖結(jié)構(gòu)化流程圖偽代碼2.2算法與流程圖2.2.2算法描述1.自然語言

自然語言就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言，可以是漢語或英語或其它語言。

自然語言易懂卻不直觀，不嚴(yán)格。2.2算法與流程圖2.2.2算法描述2.流程圖用特定的圖形符號(hào)來描述算法。用圖形表示算法，直觀形象，易于理解。起止框輸入輸出框處理框判斷框流程線連接點(diǎn)虛線2.2算法與流程圖【例2.2】求1+2+3+……+100的算法流程圖開始s=0,i=1s=s+ii=i+1i>100輸出s結(jié)束Ny3.N-S結(jié)構(gòu)化流程圖N-S圖，也稱盒圖：完全去掉了帶箭頭的流程線，算法的所有處理步驟都寫在一個(gè)大矩形框中。2.2算法與流程圖N-S圖表示簡(jiǎn)單，符合結(jié)構(gòu)化思想。3.N-S結(jié)構(gòu)化流程圖計(jì)算1+2+3+……+100的算法用N-S圖表示。s=0i=1s=s+ii=i+1當(dāng)i>100輸出s2.2算法與流程圖4.偽代碼

偽代碼是介于程序代碼和自然語言之間的一種算法描述方法，書寫時(shí)比較緊湊、自由，也比較好理解，方便轉(zhuǎn)化為程序。2.2算法與流程圖開始

置s的初值為0

置i的初值為1

當(dāng)i<=100，執(zhí)行下面操作：使s=s+i

使i=i+1

｛循環(huán)體到此結(jié)束｝輸出s的值結(jié)束也可以寫成以下形式：

BEGIN｛算法開始｝

0

s1

iwhilei≤100{s+1

si+1

i}printsEND｛算法結(jié)束｝計(jì)算1+2+3+……+100的算法用偽代碼表示思考和引申1.s=1+2+3+……+1002.s=1+3+5+……+993.4.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)以模塊化設(shè)計(jì)為中心，規(guī)定了三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。AB2.2.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(1)順序結(jié)構(gòu)：按語句先后順序依次執(zhí)行。(2)

選擇結(jié)構(gòu)：程序執(zhí)行時(shí)，根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同分支中的語句。ABYpNAYpN2.2.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)：在給定條件下，重復(fù)執(zhí)行多次。分為當(dāng)型循環(huán)和直到型循環(huán)。①當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)AYp1NAp2NY2.2.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)4.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則采取以下方法保證得到結(jié)構(gòu)化的程序：（1）自頂向下；（2）逐步細(xì)化；（3）模塊化；（4）結(jié)構(gòu)化編碼；（5）避免使用goto語句。2.2.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的過程(1)確定算法：分析問題(建立數(shù)學(xué)模型,

選擇公式),寫出算法描述。(2)編寫程序：用計(jì)算機(jī)語言寫出實(shí)現(xiàn)算法的程序。(3)上機(jī)調(diào)試：輸入(編輯)程序編譯→

編譯、連接、執(zhí)行程序→輸出結(jié)果。2.3.1標(biāo)識(shí)符：用戶根據(jù)需要定義的符號(hào)

Ｃ語言規(guī)定標(biāo)識(shí)符只能由字母、數(shù)字和下劃線3種字符組成，且第一個(gè)字符必須為字母或下劃線合法的標(biāo)識(shí)符：如sum，average,_total,Class,day,BASIC,li_ling不合法的標(biāo)識(shí)符：M.D.John，￥123，3D64，a＞b大小寫字母是不同的字符標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度因系統(tǒng)而異。不能將關(guān)鍵字作為標(biāo)識(shí)符2.3標(biāo)識(shí)符、常量與變量C語言中，標(biāo)識(shí)符可分為3類：即關(guān)鍵字、預(yù)定義標(biāo)識(shí)符和用戶自定義標(biāo)識(shí)符。關(guān)鍵字關(guān)鍵字,又稱保留字，是編程語言預(yù)定義的具有專門用途的一些名字，不允許作為用戶程序的標(biāo)識(shí)符使用。

預(yù)定義標(biāo)識(shí)符預(yù)定義標(biāo)識(shí)符是指C語言提供的庫函數(shù)名和預(yù)編譯處理命令等。用戶自定義標(biāo)識(shí)符在編程時(shí)，要給一些變量、函數(shù)、數(shù)組、文件等命名，這類由用戶根據(jù)需要自己定義的標(biāo)識(shí)符稱為用戶自定義標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符的分類注意：見名知義、對(duì)齊與縮排、注釋稱為良好的源程序書寫風(fēng)格的“三大原則”。程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)風(fēng)格2.3.2常量1.常量：在程序運(yùn)行過程中，其值不能被改變的量，分為直接常量和字符常量。整型常量：不帶小數(shù)點(diǎn)的整常數(shù)。如1000，12345，0，-345實(shí)型常量：由0～9數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成。十進(jìn)制小數(shù)形式：如0.34-56.790.00.指數(shù)形式：如12.34e3(代表12.34

103)注意：e/E之前必須有數(shù)字，后面的指數(shù)必須為整數(shù)，且不能省略，如：

1e0e/E的前后不能有空格如：E3.5e3.6.e3e都是不合法的。八進(jìn)制開頭必須是數(shù)字“0”如：016，十六進(jìn)制用“0x”或“0X”開頭，如：0x10,0Xde1.以下選項(xiàng)中正確的整型常量是（）A)12B)-20C)1,000D)4562.以下選項(xiàng)中正確的實(shí)型常量是（）A)0B)3.14C)0.329*122(上標(biāo)）D).8713.以下選項(xiàng)中不正確的實(shí)型常量是（）A)2.707E-1B)0.8103E2C)-77.77D)456e-2思考與討論2.3.2常量字符常量：由一對(duì)單引號(hào)括起來的單個(gè)字符，轉(zhuǎn)義字符是一種特例。如：’a’

、’\n’字符串常量：由一對(duì)雙引號(hào)括起來的字符序列。如："boy"符號(hào)常量：用標(biāo)識(shí)符表示一個(gè)直接常量，先定義后使用。#definePI3.1416

2.3.3變量2.變量：在程序運(yùn)行過程中其值可以改變的量。它用標(biāo)識(shí)符（變量名）來表示，在內(nèi)存中占據(jù)一定的存儲(chǔ)單元。變量的定義方法：

類型符標(biāo)識(shí)符如：inta3;floatx;必須有一個(gè)名字作為標(biāo)識(shí)，且符合標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則。2.3.3變量定義變量時(shí)指定該變量的名字和類型變量名和變量值是兩個(gè)不同的概念變量名實(shí)際上是以一個(gè)名字代表的一個(gè)存儲(chǔ)地址習(xí)慣上，符號(hào)常量名用大寫，變量名用小寫，以示區(qū)別

從變量中取值，實(shí)際上是通過變量名找到相應(yīng)的內(nèi)存地址，從該存儲(chǔ)單元中讀取數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)類型變量1[，變量2，…，變量n];變量初始化:定義時(shí)賦初值例:inta,b,c;floatdata;決定分配字節(jié)數(shù)和數(shù)的表示范圍例:inta=2,b,c=4;floatdata=3.67;charch=’A’;intx=1,y=1,z=1;

intx=y=z=1;變量的使用：先定義，后使用變量定義位置：一般放在函數(shù)開頭,可執(zhí)行語句之前變量的定義

變量初始化的一般格式：[存儲(chǔ)類型]數(shù)據(jù)類型

變量名1[=初值1]，變量名2[=初值2]，…；例如：floatr=3.5,l=3,area;//該語句定義了r,l,area三個(gè)實(shí)型變量，同時(shí)初始化了變量r,l。charc1,c2;//定義2個(gè)字符型變量c1,c2變量的初始化2.4基本數(shù)據(jù)類型程序處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)。所謂類型，就是對(duì)數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)單元的安排，包括存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度(占多少字節(jié))以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式不同的類型分配不同的長(zhǎng)度和存儲(chǔ)形式C語言的數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)是操作的對(duì)象，數(shù)據(jù)類型是指數(shù)據(jù)的內(nèi)在表現(xiàn)形式（代碼、存儲(chǔ)、運(yùn)算）。數(shù)據(jù)類型構(gòu)造類型指針類型（*）空類型（無值類型）void枚舉類型enum數(shù)組類型結(jié)構(gòu)類型struct共用體類型

union基本類型整型int字符型char實(shí)型（浮點(diǎn)型）單精度實(shí)型

float雙精度實(shí)型

double基本數(shù)據(jù)類型類型符號(hào)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)型有無(signed)int16-32768~32767(signed)short16-32768~32767(signed)long32-2147483648~214748364716unsigned

int0~65535320~4294967295unsigned

longunsigned

short160~65535有float323.4e-38~3.4e38有double641.7e-308~1.7e308有char8-128~127無unsignedchar80~255說明:數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)數(shù)隨機(jī)器硬件不同而不同,上表以IBMPC機(jī)為例。注意：可以使用sizeof(數(shù)據(jù)類型)，由系統(tǒng)顯示其占用字節(jié)數(shù)。

比如：sizeof(int)，在VC++環(huán)境中結(jié)果為4，而在TC環(huán)境中結(jié)果為2。C語言的數(shù)據(jù)類型(2)長(zhǎng)度： 長(zhǎng)整型（后綴L）： 23L o23L -ox123L

無后綴L時(shí)根據(jù)大小決定(3)符號(hào)位： 無符號(hào)整型（后綴U）： 23U 256U 0xFFU

無后綴U的整數(shù)都是有符號(hào)的2.4.1整型數(shù)據(jù)1.整型常量(1)數(shù)制： 十進(jìn)制： 23 0 -123

八進(jìn)制（前綴0）： 023 0 -0123

十六進(jìn)制（前綴0x）： 0x23 0x0 -0x123(1)整型變量的分類整型(int)

短整型(shortint或short)

長(zhǎng)整型(longint或long)

無符號(hào)整型(unsigned)2.整型變量2.4.1整型數(shù)據(jù)VC++與TC中整型數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)及取值范圍某種數(shù)據(jù)類型所占內(nèi)存的字節(jié)數(shù)隨計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同而有差異。2.4.1整型數(shù)據(jù)(2)整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放形式整數(shù)在存儲(chǔ)單元中以整數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存放一個(gè)正數(shù)的補(bǔ)碼是其本身。求負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的方法是：先將此數(shù)的絕對(duì)值寫成二進(jìn)制形式，然后對(duì)其后面所有各二進(jìn)位按位取反，再加1。2.整型變量注意：整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)是以補(bǔ)碼表示的：正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：將該數(shù)的絕對(duì)值的二進(jìn)制形式按位取反再加1。2.4.1整型數(shù)據(jù)1.實(shí)型常量：分為單精度型(float)和雙精度型(double)兩種

小數(shù)形式：0.123345.0-34..6790.00.

注意：小數(shù)形式實(shí)型常量必須有小數(shù)點(diǎn),小數(shù)點(diǎn)不能省略

指數(shù)形式：1.4E-3 -45e7 1e0 0e0

①字母e或E之前必須要有數(shù)字；

②字母e或E之后的指數(shù)必須為整數(shù)；

③在字母e或E的前后及數(shù)字之間不能插入空格精度：?jiǎn)尉龋ê缶YF）：6-7位有效數(shù)字，如：0.1000000000012F雙精度：15-16位有效數(shù)字，如：0.1000000000012345無后綴實(shí)數(shù)的精度缺省為雙精度。2.4.2實(shí)型數(shù)據(jù)2.實(shí)型變量單精度（float型）：如floatx，y；雙精度（double型）：如doublea，b，c；長(zhǎng)雙精度（longdouble型）(1)實(shí)型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放形式實(shí)型數(shù)據(jù)一般占4個(gè)字節(jié)（32位）內(nèi)存空間，按指數(shù)形式存儲(chǔ)。(2)實(shí)型變量的分類關(guān)鍵字字節(jié)數(shù)取值范圍精度（有效位）float43.4E-38～3.4E+386～7double81.7E-308～1.7E+30815～16longdouble103.4E-4932～1.1E+493218～192.4.2實(shí)型數(shù)據(jù)2.4.3字符型數(shù)據(jù)字符類型的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)稱字符數(shù)據(jù)，用char表示，占一個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位）內(nèi)存。1.字符常量定義:用單引號(hào)括起來的單個(gè)普通字符。

如：’A’——65，’a’——97

’0’——48,’\n’——10

’\101’----’A’字符常量的值：該字符的ASCII碼值。如：'a'、'A'2.轉(zhuǎn)義字符:反斜線后面跟一個(gè)字符或一個(gè)代碼值表示。2.4.3字符型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符的意義ASCII代碼\n換行10\t橫向跳到下一制表位置9\b退格8\r回車13\f走紙換頁12\\反斜線符"\"92\'單引號(hào)符39\''雙引號(hào)符34\a響鈴7\0字符串結(jié)束符0\dddddd為八進(jìn)制形式的ASCII值\xhhhh位為十六進(jìn)制形式的ASCII值【例2.3】轉(zhuǎn)義字符舉例main(){printf("\101\x42C\n");printf("Isay:\"Howareyou?\"\n");printf("\\CProgram\\\n");printf("Turbo\'C\'");}運(yùn)行結(jié)果：(屏幕顯示)ABCIsay:”Howareyou?”\CProgram\Turbo'C'2.4.3字符型數(shù)據(jù)字符變量用來存放字符，且只能存放一個(gè)字符。例如：charc1，c2；unsignedcharc3，c4；字符型變量的賦值方法：

c1='a';c2='\101';c3=53;c4='\n';3.字符變量4.字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式及使用方法2.4.3字符型數(shù)據(jù)

字符'1'和整數(shù)1是不同的概念：字符'1'只是代表一個(gè)形狀為'1'的符號(hào)，在需要時(shí)按原樣輸出，在內(nèi)存中以ASCII碼形式存儲(chǔ)，占1個(gè)字節(jié)整數(shù)1是以整數(shù)存儲(chǔ)方式(二進(jìn)制補(bǔ)碼方式)存儲(chǔ)的，占2個(gè)或4個(gè)字節(jié)00110001

00000000000000012.4.3字符型數(shù)據(jù)3.字符常量與字符串常量不同1.字符串常量定義：用雙引號(hào)(")括起來的字符序列。hello\0例：字符串"hello"

在內(nèi)存中a

a\0例：'a'"a"例：空串""\0例:charch;ch=“A”;2.字符串的存儲(chǔ)每個(gè)字符串尾自動(dòng)加一個(gè)'\0'作為字符串結(jié)束標(biāo)志。定界符不同長(zhǎng)度不同存儲(chǔ)要求不同2.4.4字符串常量

2.4.5符號(hào)常量用一個(gè)標(biāo)識(shí)符代表的一個(gè)常量，稱為符號(hào)常量。定義方法:#define標(biāo)識(shí)符常量【例2.4】

#definePRICE30//大寫，沒有分號(hào)，沒有等于voidmain(){ intnum，total;num=10; //10是常量 total=num*PRICE;//PRICE是符號(hào)常量 printf("total=%d",total);}注意：

(1)命名時(shí)見名知意，符合命名規(guī)則

(2)不占內(nèi)存，只是一個(gè)臨時(shí)符號(hào)，不能在程序過程中重新賦值，為了和變量區(qū)分，通常用大寫字母來表示符號(hào)常量2.4.6空值

值集為空的類型，稱為空值型，用void表示。void類型用于描述函數(shù)沒有返回值、函數(shù)沒有參數(shù)及無類型指針。

2.4.5符號(hào)常量2.5運(yùn)算符和表達(dá)式名

稱功

能符

號(hào)算術(shù)運(yùn)算符用于各類數(shù)值運(yùn)算+-*/%++--關(guān)系運(yùn)算符用于比較運(yùn)算><==>=<=!=邏輯運(yùn)算符用于邏輯運(yùn)算&&||!賦值運(yùn)算符用于賦值運(yùn)算=+=-=*=／=%=<<=>>=&=^=|=條件運(yùn)算符三目運(yùn)算符?:位操作運(yùn)算符按二進(jìn)制位進(jìn)行運(yùn)算&|～^<<>>逗號(hào)運(yùn)算符

，求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符

sizeof指針運(yùn)算符

*&特殊運(yùn)算符

()[].->1.基本的算術(shù)運(yùn)算符+：正號(hào)運(yùn)算符(單目運(yùn)算符)-：負(fù)號(hào)運(yùn)算符(單目運(yùn)算符)*：乘法運(yùn)算符（乘號(hào)不能省略）/：除法運(yùn)算符（兩個(gè)整數(shù)相除結(jié)果為整數(shù)）%：求余運(yùn)算符（左右操作數(shù)需為整數(shù)）+：加法運(yùn)算符-：減法運(yùn)算符2.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式兩個(gè)整數(shù)相除的結(jié)果為整數(shù)，兩個(gè)實(shí)數(shù)相除結(jié)果是雙精度。如：5/3的結(jié)果值為１，舍去小數(shù)部分。如果除數(shù)或被除數(shù)中有一個(gè)為負(fù)值，舍入方向不固定。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。VC++采取“向零取整”的方法

如：5/3=1，-5/3=-1，取整后向零靠攏。%運(yùn)算符要求參加運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)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。算術(shù)運(yùn)算說明2.自增、自減運(yùn)算符(++、--)：使變量值加1或減1種類：前置++i,--i(先執(zhí)行i+1或i-1，再使用i值）后置i++,i--(先使用i值,再執(zhí)行i+1或i-1）說明：++--不能用于常量和表達(dá)式,如5++，(a+b)++++--結(jié)合方向：優(yōu)先級(jí)：--++-------->*/%----->+-

(1)(2)(3)例：-i++i=3;printf("%d",-i++);//-3

例：j=3;k=5

j+++k;j++)+k;例：

inta,b,c; a=2; b=2; c=a++; printf("a=%d,c=%d\n",a,c); c=++b; printf("b=%d,c=%d\n",b,c);2.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式例：

j=3;k=++j;j=3;k=j++;j=3;printf("%d",++j);j=3;printf("%d",j++);a=3;b=5;c=(++a)*b;a=3;b=5;c=(a++)*b;

//k=4,j=4//k=3,j=4//4//3//c=20,a=4//c=15,a=4#include<stdio.h>main(){ inta,b; a=1; b=-a++; printf("%d%d\n",a,b);}//b=-(a++);//2-13.算術(shù)表達(dá)式和運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性(1)算術(shù)表達(dá)式

算術(shù)表達(dá)式是用算術(shù)運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象（也稱操作數(shù)）連接起來的、符合C語言語法規(guī)則的式子。例如：a+b、(a*2)/c、(x+r)*8-(a+b)/7、++i、sin(x)+sin(y)等均為合法的算術(shù)表達(dá)式。(2)算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性運(yùn)算符說

明優(yōu)先級(jí)()圓括號(hào)

高

低-、++、--單目運(yùn)算符，取負(fù)、自加、自減*、/、%雙目運(yùn)算符，乘、除、取余+、-雙目運(yùn)算符，加、減2.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式隱式轉(zhuǎn)換什么情況下發(fā)生賦值轉(zhuǎn)換------把一個(gè)值賦給與其類型不同的變量時(shí)運(yùn)算轉(zhuǎn)換------不同類型數(shù)據(jù)混合運(yùn)算時(shí)輸出轉(zhuǎn)換------輸出時(shí)轉(zhuǎn)換成指定的輸出格式函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換------實(shí)參與形參類型不一致時(shí)轉(zhuǎn)換運(yùn)算轉(zhuǎn)換規(guī)則:不同類型數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)先自動(dòng)轉(zhuǎn)換成同一類型2.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式顯式轉(zhuǎn)換（強(qiáng)制轉(zhuǎn)換）一般形式：（類型名）（表達(dá)式）例(int)(x+y)(int)x+y(double)(3/2)(int)3.6說明：強(qiáng)制轉(zhuǎn)換得到所需類型的中間變量，原變量類型不變例main(){floatx;inti;x=3.6;i=(int)x;printf(“x=%f,i=%d”,x,i);}結(jié)果：x=3.600000,i=3精度損失問題較高類型向較低類型轉(zhuǎn)換時(shí)可能發(fā)生

【例2.6】

給定一個(gè)大寫字母，要求用小寫字母輸出。解題思路：關(guān)鍵是找到大、小寫字母間的內(nèi)在聯(lián)系同一個(gè)字母，用小寫表示的字符的ASCII代碼比用大寫表示的字符的ASCII代碼大322.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式#include<stdio.h>voidmain(){charc1,c2;c1='A';c2=c1+32;printf("%c\n",c2);printf("%d\n",c2);}//將字符'A'的ASCII代碼65放到c1中//將65+32的結(jié)果放到c2中//用字符形式輸出//用十進(jìn)制形式輸出2.5.1算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式2.5.2關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式1.關(guān)系運(yùn)算符及優(yōu)先級(jí)6種關(guān)系運(yùn)算符：＜、＜、＞、＞=、==(等于)、!=(不等于)優(yōu)先次序：前4種關(guān)系運(yùn)算符(＜，＜=，＞，＞=)的優(yōu)先級(jí)別相同，后兩種（==,!=）也相同。前4種運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于后2種。例：c＞a-b等價(jià)于c＞(a-b)a>b==c等價(jià)于

(a＞b)==ca==b＜c等價(jià)于

a==(b＜c)優(yōu)先級(jí)別：算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、逗號(hào)運(yùn)算符高

低如：c>a+bc>(a+b)a==b<ca==(b<c)注意：區(qū)分“=”與“==”a=b<ca=(b<c)2.5.2關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式2.關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運(yùn)算符將兩個(gè)表達(dá)式（可以是算術(shù)表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式，邏輯表達(dá)式，賦值表達(dá)式，字符表達(dá)式）接起來的式子，稱關(guān)系表達(dá)式。例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<’b’,(a>b)>(b<c)關(guān)系表達(dá)式的值是一個(gè)邏輯值，即“真”或“假”。例：關(guān)系表達(dá)式“a>b”的值為“真”，表達(dá)式的值為1。

C語言中沒有專用的邏輯值，1代表真，0代表假2.5.2關(guān)系運(yùn)算符和表達(dá)式2.5.3邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式1.邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序邏輯運(yùn)算符名

稱使用規(guī)則邏輯表達(dá)式表達(dá)式的值!邏輯非單目運(yùn)算符!a與a的真假相反&&邏輯與雙目運(yùn)算符a&&ba和b有假結(jié)果為假|(zhì)|邏輯或雙目運(yùn)算符a||ba和b有真結(jié)果為真!(邏輯非)→算術(shù)運(yùn)算符→關(guān)系運(yùn)算符→&&(邏輯與)→||(邏輯或)→賦值運(yùn)算符高低1.邏輯運(yùn)算符及其優(yōu)先次序(1)&&(邏輯與)(2)||(邏輯或)(3)!(邏輯非)例：a&&b若a,b為真，則a&&b為真。

a||b若a,b之一為真，則a||b為真。！a若a為真，則!a為假。優(yōu)先次序：！(非)

&&(與)

||(或)邏輯運(yùn)算符中的“&&”和“||”低于關(guān)系運(yùn)算符，“!”高于算術(shù)運(yùn)算符

!(非)高算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符&&(與)||(或)

賦值運(yùn)算符低2.5.3邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式2.邏輯表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來的式子就是邏輯表達(dá)式。邏輯表達(dá)式的值應(yīng)該是一個(gè)邏輯量“真”或“假”。例：設(shè)a=4，b=5：!a的值為0a&&b的值為1a||b的值為1!a||b的值為14&&0||2的值為1任何非零的數(shù)值被認(rèn)作為“真”2.5.3邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式例：5>3&&8<4-!0

自左向右運(yùn)算

1&&0邏輯值為08<3邏輯值為04-1值為3!0邏輯值為15>3邏輯值為1表達(dá)式值為02.5.3邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式

在邏輯表達(dá)式的求解中，并不是所有的邏輯運(yùn)算符都要被執(zhí)行。短路現(xiàn)象(1)a&&b&&c只有a為真時(shí)，才需要判斷b的值，只有a和b都為真時(shí)，才需要判斷c的值。(2)a||b||c只要a為真，就不必判斷b和c的值，

只有a為假時(shí)，才判斷b,a和b都為假才判斷c例：(m=a>b)&&(n=c>d)當(dāng)a=1,b=2,c=3,d=4,m和n的原值為1時(shí)，由于“a>b”的值為0，因此m=0，而“n=c>d”不被執(zhí)行，因此n的值不是0而仍保持原值1。2.5.3邏輯運(yùn)算符和表達(dá)式2.5.4賦值運(yùn)算符和表達(dá)式1.簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算符賦值符號(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=表達(dá)式

例如：inta=3；

c=a*a+b*b；注意：被賦值的變量必須是單個(gè)變量，且必須在賦值運(yùn)算符的左邊。2.不同類型賦值轉(zhuǎn)換表達(dá)式值的類型與被賦值變量的類型不一致，但都是數(shù)值型或字符型時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將右邊表達(dá)式的值轉(zhuǎn)換成左邊被賦值變量的數(shù)據(jù)類型，然后再賦值給左邊變量。(截?cái)嗪桶捶?hào)擴(kuò)展)(1)實(shí)型賦予整型，舍去小數(shù)部分。(2)整型賦予實(shí)型，數(shù)值不變，但將以浮點(diǎn)形式存放，即增加小數(shù)部分(小數(shù)部分的值為0)。(3)字符型賦予整型，由于字符型為1個(gè)字節(jié)，而整型為2個(gè)字節(jié)，故將字符的ASCII碼值放到整型量的低八位中，高八位為0。整型賦予字符型，只把低八位賦予字符量。1.條件運(yùn)算符條件運(yùn)算符由兩個(gè)符號(hào)組成(?和:一起使用)。要求有3個(gè)操作對(duì)象，稱為三目運(yùn)算符。（C語言中唯一的三目運(yùn)算符）2.條件表達(dá)式的一般形式：表達(dá)式１？表達(dá)式２∶表達(dá)式３功能：先判斷表達(dá)式1的值，如果成立就執(zhí)行表達(dá)式2，

否則就執(zhí)行表達(dá)式3使用場(chǎng)合：

若在if語句中，當(dāng)被判別的表達(dá)式的值為“真”或“假”時(shí)，都執(zhí)行一個(gè)賦值語句且向同一個(gè)變量賦值時(shí)，可以用一個(gè)條件運(yùn)算符來處理。

2.5.5條件運(yùn)算符和表達(dá)式(1)條件運(yùn)算符的執(zhí)行順序：先求解表達(dá)式１，若為非０（真）則求解表達(dá)式２，此時(shí)表達(dá)式２的值就作為整個(gè)條件表達(dá)式的值。若表達(dá)式１的值為０（假），則求解表達(dá)式３，表達(dá)式３的值就是整個(gè)條件表達(dá)式的值。

(2)條件運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高于賦值運(yùn)算符，低于關(guān)系運(yùn)算符和算術(shù)運(yùn)算符。

(3)條件運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白杂抑磷蟆薄?/p>

(4)“表達(dá)式2”和“表達(dá)式3”不僅可以是數(shù)值表達(dá)式，還可以是賦值表達(dá)式或函數(shù)表達(dá)式。(5)條件表達(dá)式中，表達(dá)式１的類型可以與表達(dá)式２和表達(dá)式３的類型不同。

2.5.5條件運(yùn)算符和表達(dá)式例：

if(ａ＞ｂ)max=ａ；

elsemax＝ｂ；當(dāng)a>b時(shí)將a的值賦給max，當(dāng)a≤b時(shí)將b的值賦給max，可以看到無論a>b是否滿足，都是向同一個(gè)變量賦值?？梢杂孟旅娴臈l件運(yùn)算符來處理：

max＝（ａ＞ｂ）？ａ∶ｂ；條件運(yùn)算符條件表達(dá)式2.5.5條件運(yùn)算符和表達(dá)式

2.5.6逗號(hào)運(yùn)算符和表達(dá)式1.逗號(hào)運(yùn)算符：又稱“順序求值運(yùn)算符”。

逗號(hào)表達(dá)式的一般形式：<表達(dá)式1,表達(dá)式2>[,……,表達(dá)式n]2.逗號(hào)運(yùn)算符的求值過程按從左到右的順序依次求出各個(gè)表達(dá)式的值，并把最后一個(gè)表達(dá)式n的值作為整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的值。3.逗號(hào)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性逗號(hào)運(yùn)算符的結(jié)合性是自左向右，其優(yōu)先級(jí)在所有運(yùn)算符中是最低的。例如：x=(a=3,a*3,a+6);x=(a=3,3*3);inta=3,b=4,x,y;x=a+b,y=b*2+x,x+y;2.5.6逗號(hào)運(yùn)算符和表達(dá)式2.5.7求字節(jié)運(yùn)算符C語言的sizeof是一個(gè)單目運(yùn)算符，sizeof運(yùn)算符的作用是用于測(cè)試數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)。其一般格式為：

格式1：sizeof(變量)或sizeof變量

格式2：sizeof(常量)或sizeof常量

格式3：sizeof(表達(dá)式)或sizeof表達(dá)式

格式4：sizeof(數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字)例如：shortinta=234,x,y,z,m；x=sizeof(a)；

//將變量a所分配的內(nèi)存字節(jié)數(shù)2賦給xy=sizeof(int)；//在VC環(huán)境中y=4，而在TC環(huán)境中y=2z=sizeof(double)；

//把double所需的字節(jié)長(zhǎng)度8賦給zm=sizeof("abcd")；//把字符串所占內(nèi)存空間5賦給m，字符串結(jié)束標(biāo)志也占用1個(gè)字節(jié)2.5.7求字節(jié)運(yùn)算符2.5.8運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性在C語言中，運(yùn)算符的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)共分為15級(jí)，1級(jí)最高，15級(jí)最低。當(dāng)一個(gè)表達(dá)式中有多個(gè)運(yùn)算符時(shí)，優(yōu)先級(jí)較高的先于優(yōu)先級(jí)較低的進(jìn)行運(yùn)算。同一優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符，運(yùn)算次序由結(jié)合方向決定。運(yùn)算符的結(jié)合性分為左結(jié)合性(自左向右)和右結(jié)合性(自右向左)兩種。一般情況下，單目運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)較高，賦值運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)較低；算術(shù)運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)較高，關(guān)系和邏輯運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)較低；所有運(yùn)算符中逗號(hào)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)最低。多數(shù)運(yùn)算符具有左結(jié)合性。單目運(yùn)算符、條件運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符等具有右結(jié)合性。C語言運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性詳見附錄B.2。2.6類型轉(zhuǎn)換

變量的數(shù)據(jù)類型是可以轉(zhuǎn)換的。轉(zhuǎn)換的方法有兩種，一種是隱式轉(zhuǎn)換（自動(dòng)進(jìn)行），一種是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。2.6.1隱式類型轉(zhuǎn)換隱式類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則:(1)若參與運(yùn)算量的類型不同，則先轉(zhuǎn)換成同一類型，然后進(jìn)行運(yùn)算。(2)轉(zhuǎn)換按數(shù)據(jù)長(zhǎng)度增加的方向進(jìn)行，以保證精度不降低。

(3)所有的浮點(diǎn)運(yùn)算都是以雙精度進(jìn)行的，即使僅含float單精度量運(yùn)算的表達(dá)式，也要先轉(zhuǎn)換成double型，再作運(yùn)算。(4)char型和short型參與運(yùn)算時(shí)，必須先轉(zhuǎn)換成int型。(5)在賦值運(yùn)算中，賦值號(hào)兩邊量的數(shù)據(jù)類型不同時(shí)，賦值號(hào)右邊量的類型將轉(zhuǎn)換為左邊量的類型。如果右邊量的數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度比左邊長(zhǎng)時(shí)，將丟失一部分?jǐn)?shù)據(jù)，這樣會(huì)降低精度，丟失的部分按四舍五入向前舍入?！纠?.7】閱讀分析數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。#include<stdio.h>voidmain(){floatp=3.14159；ints,r=5；s=r*r*PI；printf("s=%d\n",s)；}思考：若要使得程序的運(yùn)算結(jié)果正確，應(yīng)如何修改程序？2.6.2強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換是通過類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的，其一般形式為：(類型說明符)(表達(dá)式)其功能是把表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成類型說明符所表示的類型。例如：(float)a//把a(bǔ)轉(zhuǎn)換為實(shí)型(int)(x+y)//把x+y的結(jié)果轉(zhuǎn)換為整型2.7常用庫函數(shù)C語言提供了豐富的庫函數(shù)，分為數(shù)學(xué)函數(shù)、字符函數(shù)、字符串函數(shù)、輸入輸出函數(shù)、動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)函數(shù)等幾大類。每一個(gè)函數(shù)都包含在一個(gè)后綴為.h的文件中（也稱頭文件），在程序中要使用系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，需要在程序的開頭加上包含預(yù)處理命令。其格式如下：#include"頭文件名"

或#include<頭文件名>常用數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)大都包含在math.h頭文件中,在使用之前,在程序開頭加上:#include<math.h>函數(shù)名功能sqrt(x)求x的平方根，x≥0log(x)log10(x)求自然對(duì)數(shù)(以e為底的對(duì)數(shù))，x>0求以10為底的對(duì)數(shù)，x>0exp(x)求以e為底的冪值，即求exabs(x)求整數(shù)x的絕對(duì)值fabs(x)求實(shí)數(shù)x的絕對(duì)值pow(x,y)冪函數(shù),求xy的值srand(seed)初始化隨機(jī)數(shù)生成器,不同的seed,不同的隨機(jī)整數(shù)rand()隨機(jī)函數(shù),產(chǎn)生一個(gè)在(0,32767)的隨機(jī)整數(shù)sin(x)求x的正弦值，x單位是弧度cos(x)求x的余弦值，x單位是弧度tan(x)求x的正切值，x單位是弧度常用數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)函數(shù)含義示例結(jié)果abs返回整數(shù)的絕對(duì)值abs(6)6fabs返回實(shí)數(shù)的絕對(duì)值fabs(-3.2)3.2函數(shù)含義示例結(jié)果exp返回e的指定次冪exp(1)2.718281828pow(x,y)冪函數(shù),求xy的值pow(2,3)8log(x)求自然對(duì)數(shù)log(e2)2sqrt(x)求平方根sqrt(64)8srand(seed),初始化隨機(jī)數(shù)生成器,不同的seed種子,產(chǎn)生不同的隨機(jī)整數(shù),在使用中有時(shí)希望每次都得到不同的序列，那么就可以使用srand隨機(jī)數(shù)種子生成器語句，使用在rand函數(shù)之前，這樣可以使得rand函數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)為不同的序列。如:srand(100);y=rand();函數(shù)含義示例結(jié)果rnd()返回0-32767的隨機(jī)數(shù)rnd()%100rnd()%9+10-99之間的隨機(jī)數(shù)1-9之間的隨機(jī)數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)

字符函數(shù)(頭文件ctype.h)函數(shù)含義示例結(jié)果isalnum(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為字母或數(shù)字isalnum('3'),isalnum('A')真真假isalpha(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為字母isalpha('3')isalpha('A')假真isdigit(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為數(shù)字isdigit('8')isdigit('*')真假islower(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為小寫字母islower('b')isupper(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為大寫字母isupper('B')isspace(ch)測(cè)試參數(shù)ch是否為空格isspace('')字符串函數(shù)(頭文件string.h)函數(shù)含義strcat(s1,s2)字符串連接函數(shù),把字符串s2復(fù)制連接到字符串s1后面strchr(str,ch)查找字符函數(shù),查找字符串str中某個(gè)給定字符（ch中的值）第一次出現(xiàn)的位置strcmp(s1,s2)字符比較函數(shù),把字符串s1與另一個(gè)字符串s2進(jìn)行比較。當(dāng)兩個(gè)字符串相等時(shí)，函數(shù)返回0；s1<s2返回負(fù)值；s1>s2返回正值。strcpy(s1,s2)字符復(fù)制函數(shù),把s2字符串復(fù)制到s1字符