第2章数据类型、运算符和表达式.ppt

,第2章 数据类型、运算符、表达式,C程序设计,2.1 C语言的数据类型2.2 标识符2.3 常量2.4 变量2.5 变量赋初值2.6 各种数值型数据间的混合运算2.7 几种基本运算符及其表达式,2,2.1 语言的数据类型,数据类型是指数据的内在表现形式（代码、存储、运算）的数据类型如下：,指针类型,2023/5/25,3,1、基本类型 基本类型最主要的特点是，其值不可以再分解为其他类型。也就是说，基本类型是自我说明的。在C语言中，构造类型有以下几种：(1)整型；(2)字符型；(3)实型；(4)枚举类型。,2.1 语言的数据类型,2023/5/25,4,2、构造类型 构造类型是根据已定义的一个或多个数据类型，用构造的方法来定义的。在C语言中，构造类型有以下几种(1)数组类型；(2)结构体类型；(3)共用体（联合）类型。,2.1 语言的数据类型,2023/5/25,5,3、指针类型 指针是一种特殊的，同时又具有重要作用的数据类型，其值用来表示某个变量在内存储器中的地址。,2.1 语言的数据类型,2023/5/25,6,4、空类型 C程序是由函数构成的。在调用函数值时，通常应向调用者返回一个函数值。有一类函数，调用后并不需要向调用者返回函数值，这种函数的返回值数据类型可以被定义为“空类型”。其类型说明符为void。,2.1 语言的数据类型,2023/5/25,7,2.2 标识符,1、标识符的定义 用来标识变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名、文件名的有效字符序列称为标识符。简单地说，标识符就是一个名字。C语言规定标识符只能由字母、数字和下画线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下画线。,2023/5/25,8,下面列出的是合法的标识符，也是合法的变量Sum，average，_total，Class，day，monthStudent_name，tan，lotus_1_2_3，BASICli_ling下面是不合法的标识符和变量名：LBJames，￥8236，#56，9D37，xy注意：大写字母和小写字母被认为是两个不同的字符。因此sum和SUM，Class和class是两个不同的变量名。通常，变量名用小写字母表示，与人们日常习惯一致，以增加可读性。,2.2 标识符,2023/5/25,9,2.3 常量一、整型常量1、十进制整数 没有前缀，其数码为09。如：532、-156、65535、13672、八进制整数 由07数字组成；最高位必须用0作引导符 如：015（十进制为13）、0101（十进制为65）、0177777（十进制为65535）3、十六进制整数前缀为0X或0 x，其数码取值为09，AF或af。如：0X2A（十进制为42）、0XA0（十进制为160）、0XFFFF（十进制为65535）。,2023/5/25,10,2.3 常量二、实型常量实型也称为浮点型。实型常量也称为实数或者浮点数。在语言中，实数只采用十进制。它有两种形式：十进制小数形式和指数形式。1、十进制小数形式由数码0 9和小数点组成。如：0.01,25.03,35.536,1.24,6.35,278.,-435.450小数点不能省略，也不能只有一个小数点2、指数形式：由十进制数，加上阶码标志“e”或“E”及阶码（只能为整数，可以带符号）组成：a E n（a为十进制数，n为十进制整数）如：3.2E5等于3.2105 4.7E-2等于4.710-2,2023/5/25,11,2.3 常量三、字符常量1、字符常量是用单引号括起来的一个字符。例如：A、B、=、+、?2、转义字符 特殊形式的字符常量，以反斜线“”开头，后跟一个或几个字符的字符序列。字符常量有以下特点：(1)字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或括号。(2)字符常量只能是单个字符，不能是字符串。(3)字符可以是字符集中任意字符，但数字被定义为字符型之后就不能参与数值运算。,2023/5/25,12,2.3 常量例：转义字符的使用main()printf(mn ct*#rftgn);printf(wtibbj k);结果：f g*#w j k,2023/5/25,13,2.3 常量四、字符串常量字符串常量是由一对双引号括起的字符序列。例如，Beijing2008，China fighting注意：c 与 c 比较 c 在内存中占一个字节，表示为：c 在内存中占两个字节，表示为：,2023/5/25,14,2.3 常量五、符号常量 1、符号常量的定义用一个标识符来表示一个常量，称为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义，其一般形式为：#define 标识符 常量,2023/5/25,15,例：求任意圆的周长和面积main()float r,c,s；scanf(“%f”,#define PI 3.14main()float r,c,s;c=2*PI*r;scanf(“%f”,2.3 常量,2023/5/25,16,注意：1、使用之前必须先定义；2、符号常量名用大写，变量用小写；3、符号常量的值在其作用域内不能改变；4、凡是以“#”开头的都为预处理命令，不是语句，故后面无符号。,2.3 常量,2023/5/25,17,2.4 变量变量的定义 在程序执行过程中可以改变和赋值的量。一个变量应该有一个名字，在内存中占据一定的存储单元。变量的存储形式：,2023/5/25,18,2.4 变量一、整型变量1、整型数据在内存中的存放形式数据在内存中以二进制形式存放的如:int i;i=10;,10,i,数据存放示意图,数据在内存中实际存放示意图,2023/5/25,19,2.4 变量2、整型变量的分类短整型：以short int 或short说明，2字节。如：short s,sum基本型(整型）：以 int 说明 2字节。如：int i,sum长整型：以 long int或long说明 4字节。如：long l,sum无符号整型:用 unsigned int 或 unsigned 说明无符号短整型:用 unsigned short 说明无符号长整型:用 unsigned long 说明 如:unsigned int c,d;,2023/5/25,20,2.4 变量3、整型变量的定义格式 类型说明符 变量名标识符,变量名标识符;例如：int x,z,y;/*x,z,y为整型变量*/long n,m;/*n,m为长整型变量*/unsigned a,b;/*a,b为无符号整型变量*/,2023/5/25,21,2.4 变量二、实型变量1、实型数据在内存中的存放形式实型数据一般占4个字节（32位）的内存空间，按指数形式存储。2、实型变量的分类实型变量分为单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度（long double型）三类。注意：float型的有效位数为67位,double型的有效位数为1516位,所以要避免一个很大的float型数与一个很小的数相加或相减，否则会丢数。,2023/5/25,22,2.4 变量例：实型数据的舍入误差main()float a,b;a=123456.789e5;b=a+20;printf(%f,b)；程序运行结果如下：12345678848.000000,2023/5/25,23,2.4 变量一、字符变量字符变量：用来存储字符常量，即用来存储单个字符。格式：char 变量名表列 如：char x,y;,2023/5/25,24,2.4 变量例：向字符变量赋以整数。main()char m,n;m=120;n=121;printf(%c,%cn,m,n);printf(%d,%dn,m,n);程序运行结果如下：x,y120,121说明：字符型数据和整型数据是通用的,2023/5/25,25,2.5 变量赋初值变量初始化的方法：1、先定义变量，后赋值 int a,b;a=123;b=456;2、定义变量，部分赋值 float a,b=0.5,c;3、定义变量赋初值同步 float a=0.1,b=0.5,c=4.3;注意：变量赋初值时不允许连等 int a=b=c=4;,int a,b,c;a=b=c=1;,2023/5/25,26,2.6 混合运算 整型、实型（单、双精度）、字符型数据间可以混合运算。如：a+2*3.5+6.7*2 规则：不同类型先转换成同一类型，再进行计算,2023/5/25,27,2.7运算符和表达式,一、C运算符简介1、算术运算符：用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算，%)、自增(+)、自减(-)共七种。2、关系运算符：用于比较运算。包括大于()、小于(=)、小于等于()六种。,2023/5/25,28,5、赋值运算符：用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算 术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,=,=,=)三类共十一种。6、条件运算符：这是一个三目运算符，用于条件求值(?:)。7、逗号运算符：用于把若干表达式组合成一个表达式(，)。8、指针运算符：用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。9、求字节数运算符：用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。10、特殊运算符：有括号()，下标，成员(，.)等几种。,2.7运算符和表达式,2023/5/25,29,2.7 运算符和表达式二、算术运算符和算术表达式1、基本算术运算符和算术表达式+/%运算对象：常量、变量、函数等运算级别：低/%高整/整整整/实实实/整实%两边为整数不能为实数。结果的符号与被除数的符号相同 15%43 15%43-15%4=-3-15%-4=-3,2023/5/25,30,2.7 运算符和表达式2、运算符的优先级和结合性算数运算符的优先级：先*、/、%后+、-算术运算符的结合性：左结合型。即表达式从左向右进行计算说明：当一个运算量两侧的运算符优先级相同时，则按运算符的结合性所规定的结合方向处理。,2023/5/25,31,2.7 运算符和表达式3、强制类型转换运算符强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。其一般形式为：（类型说明符）（表达式）例如：(float)z/*把z转换为实型*/(int)(a+b)/*把a+b的结果转换为整型*/,2023/5/25,32,2.7 运算符和表达式、自增、自减运算符自增1运算符记为“+”，其功能是使变量的值自增1；自减1运算符记为“-”，其功能是使变量的值自减1可有以下几种形式：(1)+i:i自增1后再参与其他运算。(2)-i:i自减1后再参与其他运算。(3)i+:i参与运算后，i的值再自增1。(4)i-:i参与运算后，i的值再自减1。,2023/5/25,33,说明：1、自增、自减运算符为单目运算符 2、只能用于变量，不能用于常量 x 5+a-3、优先级别高于算术运算符，结合方向“自右向左”-i+-(i+),2.7 运算符和表达式,2023/5/25,34,例：自增、自减运算。main()int i;i=6;printf(%dn,+i);printf(%dn,-i);printf(%dn,i+);printf(%dn,i-);printf(%dn,-i+);printf(%dn,-i-);printf(%dn,i);,程序运行结果：7667-6-76,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,35,2.7 运算符和表达式三、赋值运算符和赋值表达式1、赋值运算符简单赋值运算符记为“=”，由“=”连接的式子称为赋值表达式，其一般形式为：变量=表达式例如：x=m+nw=sin(m)+sin(n)y=i+-j,注意：与数学中的等式不同,2023/5/25,36,2、赋值结果类型转换如果赋值运算符两边的数据类型不相同，系统将自动进行类型转换，即把赋值号右边的类型换成左边的类型。具体规定如下：(1)实型数据赋予整型变量，舍去小数部分，前面的例子已经说明了这种情况。(2)整型数据赋予实型变量，数值不变，但以浮点形式存放，即增加小数部分（补0）。(3)字符型数据赋予整型变量，由于字符型为1个字节，而整型为2个字节，故将字符的ASCII码值存放到整型量的低八位中，高八位为0。当整型数据赋予字符型变量时，只把低八位赋予字符量。,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,37,例：数据类型转换。main()int a,b,c=322;float x,y=8.88;char c1=k,c2;a=y;x=c;b=c1;c2=c;printf(%d,%f,%d,%c,a,x,b,c2);程序运行结果：8,322.000000,107,B,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,38,3、复合的赋值运算符在赋值符“=”之前加上其它运算符，构成 复合运算符+=,-=,*=,/=,%=,=,&=,=,|=如：x+=5/*等价于x=x+5*/a*=b+7/*等价于a=a*(b+7)*/m%=n/*等价于m=m%n*/,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,39,2.7 运算符和表达式四、关系运算运算符和表达式1、关系运算符及其优先次序在C语言中有以下几种关系运算符：(1)大于(4)=大于等于(5)=等于(6)!=不等于关系运算符均为左结合，优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。在6个关系运算符中，、=的优先级相同，高于=和!=。=和!=的优先级相同。,2023/5/25,40,2、关系表达式关系表达式的一般形式为：表达式 关系运算符 表达式例如：a+bc-dx3/2a+1c-i-5*j=k+1,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,41,2.7 运算符和表达式五、逻辑运算符和表达式 1、逻辑运算符C语言中提供了3种逻辑运算符：(1)&与运算(2)|或运算(3)!非运算,2023/5/25,42,优先级：结合性：与运算符“&”和或运算符“|”均为双目运算符，具有左结合性。非运算符“!”为单目运算符，具有右结合性。,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,43,2、逻辑运算的值逻辑运算的值也为“真”和“假”两种，用“1”和“0”表示。其求值规则如下：(1)与运算&：参与运算的两个量都为真时，结果才为真，否则为假。(2)或运算|：参与运算的两个量只要有一个为真，结果就为真。两个量都为假时，结果为假。(3)非运算!：参与运算量为真时，结果为假；参与运算量为假时，结果为真。,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,44,3、逻辑表达式逻辑表达式的一般形式为：表达式 逻辑运算符 表达式其中的表达式又可以是逻辑表达式，从而组成了嵌套的情形。例如：(a&b)&c,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,45,例：逻辑运算main()char c=k;int i=1,j=2,k=3;float x=3e+5,y=0.85;printf(%d,%dn,!x*!y,!x);printf(%d,%dn,x|i 程序运行结果：0,01,00,1,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,46,六、条件运算符与表达式1、条件运算符：？：2、条件表达式：表达式1？表达式2：表达式33、执行过程：先求解表达式1的值，若其为真，则求解表达 式2的值，且整个条件 表达式的值等于表达式2；若表达式1为假，则求解表 达式3的值，且整个条件表 达式的值等于表达式3。,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,47,优先级：高于赋值运算符，低于算术、关系、逻辑运算符 y=x=0?1:sin(x)/x等价于：if(x=0)y=1;else y=sin(x)/x;结合性：右结合 ab?a:cd?c:d等价于：ab?a:(cd?c:d),2.7 运算符和表达式,2023/5/25,48,例：条件运算main()int a,b,max;printf(n input two numbers:);scanf(%d%d,程序运行结果：input two numbers:8 5max=8,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,49,2.7 运算符和表达式七、逗号运算符和逗号表达式格式：表达式1，表达式2，表达式n作用：用于连接表达式优先级和结合性：级别最低，左结合如：a=3,3+a,a+计算过程：求解表达式1再求解表达式2,表达式I整个逗号表达式的值是表达式i的值。,2023/5/25,50,例：逗号运算main()int m=5,n=6,w=8,x,y;y=(x=m+n),(n+w);printf(y=%d,x=%dn,y,x);程序运行结果：y=14,x=11,2.7 运算符和表达式,2023/5/25,51,语言提供了6种位运算符：&按位与|按位或 按位异或 取反 右移,2.8 位运算,2023/5/25,52,一、按位与运算按位与运算符&是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。例如，9&5可写算式如下：00001001（9的二进制补码）&00000101（5的二进制补码）00000001（1的二进制补码）可见，9&5=1。,2.8 位运算,2023/5/25,53,二、按位或运算按位或运算符“|”是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相或。只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。例如，9|5可写算式如下：00001001|0000010100001101（十进制为13)可见，9|5=13。,2.8 位运算,2023/5/25,54,三、按位异或运算按位异或运算符“”是双目运算符，其功能是参与运算的两数各对应的二进制位相异或。当对应的两个二进位相异时，结果为1。参与运算数仍以补码出现，如95可写成算式如下：00001001 00000101 00001100（十进制为12）,2.8 位运算,2023/5/25,55,四、求反运算求反运算符“”是单目运算符，具有右结合性。其功能是对参与运算的数各个二进制位按位求反。例如，9(0000000000001001)的运算为1111111111110110。,2.8 位运算,2023/5/25,56,五、左移运算左移运算符“”是双目运算符，其功能把“”左边的运算数的各个二进制位全部左移若干位，由“”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。例如：a4;指把a的各个二进制位向左移动4位。如a=00000011（十进制3），左移4位后为00110000（十进制48）。,2.8 位运算,2023/5/25,57,六、右移运算右移运算符“”是双目运算符，其功能是把“”左边的运算数的各个二进制位全部右移若干位，“”右边的数指定移动的位数。例如：a2;表示把a=15（000001111）右移为00000011(十进制3)。,2.8 位运算,2023/5/25,58,七、位域（位段）1、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为：struct 位域结构名 位域列表;其中位域列表的形式为：类型说明符 位域名：位域长度,2.8 位运算,2023/5/25,59,2、位域的使用 位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：位域变量名 位域名位域允许用各种格式输出。,2.8 位运算,2023/5/25,60,