第02章基本数据类型、运算符与表达式1.ppt

第2章：基本数据类型、运算符与表达式,学习的意义,学习C语言的目的是什么？目的可能是为了：期末考试 等级考试 研究生考试 程序员考试,最终目的是：用C语言编写程序来解决实际问题！,程 序是什么？,程序是解决某种问题的一组指令的有序集合。著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一个公式：程序=数据结构+算法,学习的意义,程序是什么？,对数据的描述。在C语言中，体现为数据类型的描述！,对数据处理的描述。是为解决一个问题而采取的方法和步骤，是程序的灵魂！,结论：学好C语言首先就必须十分了解C语言的数据类型、运算符与表达式。,掌握变量和常量的概念；理解各种类型的数据在内存中的存放形式；掌握各种类型数据的常量的使用方法；掌握各种整型、字符型、浮点型变量的定义和引用方法；了解调用printf函数输出各种类型数据的方法；掌握数据类型转换的规则以及强制数据类型转换的方法；掌握赋值运算符、算术运算符、位运算符、逗号运算符以及sizeof的使用方法；理解运算符的优先级和结合性的概念，记住所学的各种运算符的优先级关系和结合性。,学习目标,2.1 C语言数据类型,数据类型决定：1.数据占内存字节数2.数据取值范围3.其上可进行的操作,本章所介绍的数据类型,2.2 常量、变量1.常量定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数）常量的分类：直接常量(值常量)整型常量:10、15、-10、-30 实型常量：12.5、30.0、-1.5 字符常量:A、b、c 字符串常量:“sum”、“A”、“123”符号常量 用标识符来代表常量。其定义格式为：,#define 符号常量 常量,#define NUM 20#define PI 3.1415926,#include#define PRICE 30void main()int num,total;num=10;total=num*PRICE;printf(total=%d,total);,运行结果：total=300,行尾不能有分号 define前面一定要有#符号常量名最好使用大写 符号常量名最好有意义,2.2 常量、变量2.变量定义：程序运行时其值可以被改变的量 变量的两要素：变量名、变量值变量的定义格式：变量的初始化：定义时赋初始值变量的使用：先定义，后赋值变量定义位置：一般放在函数开头,存储类型 数据类型 变量名1，变量名2，变量名n；,int x,y,z;float radius,length,area;char ch;,决定分配字节数和数的表示范围,合法标识符,例:int a=2,b,c=4;float data=3.67;char ch=A;int x=1,y=1,z=1;int x=y=z=1;,例1：int student;stadent=19;/Undefined symbol statent in function main,例2：float a,b,c;c=a%b;/Illegal use of floating point in function main,2.3 简单数据类型与表示范围,1.整型数据,整型常量,十进制整数：由数字09和正负号表示.如:123,-456,0八进制整数：由数字0开头，后跟数字07表示.如:0123,011十六进制整数：由0 x或0X开头,后跟09,af,AF表示.如0 x123,0Xff,定义整数的符号常量#define NUM1 20/十进制数20#define NUM2 020/八进制数（十进制16）#define NUM3 0 x2a/十六进制数（十进制42）,思考题：下列整型常量哪些是非法的？012，oX7A，00，078，0 x5Ac，-0 xFFFF，0034，7B。,首字符不能是字母o,八进制数中不能有数字8,十进制数中不能有字母B,2.整数在内存中的表示,整数的数值在内存中用补码的形式存放。求一个整数补码的方法：（假设用n个二进制位的内存单元来存储它）,如果是正整数，采用符号-绝对值表示，即最高有效位（符号位）为0表示正，数的其余部分则表示数的绝对值；如果是负整数，则先写出与该负数相对应的正数的补码表示，然后将其按位求反，最后在末位（最低位）加1；然后将上述求得的补码的低n位存放于内存单元之中，就得到了该整数在内存中的表示，内存单元的最高位是符号位（0表示正，1表示负）。,在TC2.0或BC3.1下，一个整数默认情况下需要2个字节（16位）的内存单元存放；而在VC6.0下,则需要4个字节（32位）。,3.整型变量,整型变量的定义,int 变量名，变量名2，变量名n；,int必须小写,至少一个空格,必须为合法的标识符,以逗号,分隔,以分号;结尾,定义时可以赋初值，方法：在变量名后面增加“=数值”,例：int a;int x,y,z;int m=2,y=-3;,当程序中定义了一个变量时，计算机会为这个变量分配一个相应大小的内存单元。因此，这个变量是有值的，它的值就是对应内存单元的值。如果定义时没有赋初值，则这个值程序员是无法预知的。,整型变量的分类,修饰符 控制变量是否有符号：signed（有符号）和unsigned（无符号）控制整型变量的值域范围：short（短）和long（长）。,有符号基本型（int）int a=-2;/定义一个有符号整型变量a，并赋初值-2 占一个机器字大小的内存单元。TC或BC3.1下,变量占2个字节（16位）的内存单元；VC6.0下，变量占4个字节（32位）的内存单元。,如果定义变量时，不指定signed，也不指定unsigned，则默认为signed（有符号）,符号位,变量a占用的内存单元(2字节),有符号整型变量在内存中的实际存放形式(假设在BC3.1下),无符号基本型（unsigned int或unsigned）,unsigned int a=2;/定义一个无符号整型变量a，并赋初值2 或 unsigned a=2;占用的内存单元字节数同int类型。,unsigned int a=-2;/定义一个无符号整型变量a，并赋初值-2 或 unsigned a=-2;,无符号整型变量在内存中的实际存放形式(假设在BC3.1下),数据位,变量a占用的内存单元(2字节),其值为：65534!,注意：对于有符号数也好还是无符号数也好，其实在计算机内存中表示是不加区分的，都是以其补码形式表示，只是我们怎样看待最高二进制位的问题，如果把最高位当成符号位看待，则为有符号数，如果把最高位当成数据位看待，则变为无符号数。例如：unsigned int a=-2；printf(“%d”，a)；-有符号输出，则为-2 printf(“%u”，a)；-无符号输出，则为65534,有符号短整型（short int或short）,short int a=2;/定义一个有符号短整型变量a，并赋初值2 或 short a=2;占用的内存单元为2个字节，无论是TC、BC，还是VC。,无符号短整型（unsigned short int或unsigned short）,unsigned short int a=2;/定义一个无符号短整型变量a，并赋初值2 或 unsigned short a=2;占用的内存单元字节数同short类型。,在TC2.0和BC3.1下，unsigned short类型与unsigned int类型是等价的。,有符号长整型（long int或long）,long int a=234567;/定义一个有符号长整型变量a，并赋初值234567 或 long a=234567;占用的内存单元为4个字节，无论是TC、BC，还是VC。,无符号长整型（unsigned long int或unsigned long）,unsigned long int a=2;/定义一个无符号长整型变量a，并赋初值2 或 unsigned long a=2;占用的内存单元字节数同long类型。,在VC中long与int类型基本相同，均占四个字节的内存单元；但在TC或BC中，long类型与int类型只是所占字节不同外（long占4字节，int占2字节），其它数据处理方法是一样的。,【例】各种整型变量的定义,#include#define SUM 65535void main()int a,b=20；unsigned int c=0 xff;long D;a=SUM;D=301;printf(a=%dn,a)；printf(b=%dn,b)；printf(c=%dn,c)；printf(“D=%dn”,D)；,/文件包含,头文件说明,/定义符号常量SUM，值为65535,/定义两个int型变量a和b，b赋初值20,/定义无符号整型变量c，并赋初值0 xff,/定义长整型变量D,/对a赋值为SUM，这时a的值是65535,/对D赋值为301,/以有符号十进制形式（%d）显示a的值,/以有符号十进制形式（“%d”）显示b的值,/以有符号十进制形式（%d）显示c的值,/以有符号十进制形式（%d）显示D的值,变量定义部分,语句执行部分,在BC3.1下运行结果：a=-1 b=20 c=255 D=301,在VC6.0下运行结果：a=65535 b=20 c=255 D=301,对于16位的有符号整型变量a来说，因65535在内存中的形式为1111111111111111，最高位为1表示负，则其所对应的十进制数就为-1。,4.整数常量的分类,根据其值所在范围确定其数据类型。在TC2.0或BC3.1下，如果整型常量的值位于-3276832767之间，C语言认为它是int型常量；如果整型常量的值位于-21474836482147483647之间，C语言认为它是long型常量。整型常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量。比如123L、45l、0XAFL。无符号数也可用后缀表示，整型常数的无符号数的后缀为U或u。例如：358u，0 x38Au，235Lu 均为无符号数。,前缀、后缀可同时使用以表示各种类型的数。如0XA5Lu表示十六进制无符号长整数A5，其十进制为165。其实整型常数这种表示无符号数意义不大，在机器内部它还是用其补码表示，例如-1U和-1在内存中表示是一样的,数据处理也一样,所以有的教科书上说“常量无unsigned类型”，其实有，但无意义。,5.实型数据,实型常量（实数或浮点数）,十进制小数形式：由数字09和小数点组成.如:0.0,5.6,-5.指数形式：由十进制数，加阶码标志e或E以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成.其一般形式为：aEn 其中：a为十进制数，n为十进制整数，都不可缺少。其可表示为a10n,合法的实数表示：2.1E5 表示2.1105，3.7E-2 表示3.710-2。,非法的实数表示：345(无小数点），E7(阶码标志E之前无数字)，-5(无阶码标志)，50.-E3(负号位置不对),实型变量,单精度实型（float）float f=3.14,g;这种定义的变量在内存中占4个字节（32位）的存储单元。双精度实型（double）double x,y;这种定义的变量在内存中占8个字节（64位）的存储单元。长双精度实型（long double）long double x,y;在TC或BC下，这种定义的变量在内存中占10个字节（80位）的存储单元；在VC下则占8个字节（64位）。,注意：三种实数类型中，其精度是 float double long double；long float实际上就是double,因此，没有long float类型；所有的实型常量按照double类型处理。,5.实型数据,实型数据的精度,#include void main()float a;/定义float型变量a double b,c;/定义double型变量b和c a=123.456789;/对变量a赋值为123.456789 b=a;/将变量a赋给变量b c=123.456789;/对变量c赋值为123.456789 printf(a=%f b=%lf c=%lfn,a,b,c);,123.456787,123.456787,123.456789,a=123.456787 b=123.456787 c=123.456789,float型变量最多只能精确表示8个数字，因此显示a的值时，只能有效显示前面8个数字即123.45678，最后追加一位数字7是随机的,6.字符型数据和字符串常量,字符型常量,定义：用单引号括起来的单个普通字符或转义字符.,如 a A?n 101,字符常量的值：该字符的ASCII码值,如 A65，a97，048,n10,转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,如 101-A 012-n 376-x61-a 60-0 483-(),例:A-101-x41-65,例：转义字符举例#include void main()printf(101 x42 Cn);printf(I say:How are you?n);printf(C Programn);printf(Visual C);,运行结果：(屏幕显示)A B CI say:”How are you?”C ProgramVisual C,例:void main()printf(“Yb=n”);,运行结果：屏幕显示：=,说明：转义序列有两种形式：图形符号：常用的控制字符（0-31）ddd或xhh：表示字符集中的任一字符（0-127（255）ddd或xhh 表示以ddd或xhh为字符码的字符。ddd，表示1-3个八进制数，可用前缀0。hh，表示1-2个十六进制数，x前缀不可省。例：t,011,11,x09,x9 A,101,x41,单引号和反斜线必须用转义序列表示。例：,047,x27,134,x5c 双引号字符常量可以用图形符号或两种转义序列中的任一种表示。，042，x22。字符0是值为0的字符（空字符），不是空白字符。0除表示0值以外，它强调对象的类型是字符。,字符串常量 定义：用双引号(“”)括起来的字符序列 存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志,例1:字符串“HELLO”在内存中,例2:空串“”,0,字符常量与字符串常量不同,例:char ch;ch=“A”;,例:char ch;ch=A;,字符型变量 字符型数据类型符是char（字符character）在内存中占1个字节（8位）字符变量存放字符ASCII码 char与int数据间可进行算术运算 存在有符号和无符号之分。默认情况下为有符号,例：char ch;unsigned char C=B;,例：a=D;/a=68;x=A+5;/x=65+5;s=!+G/s=33+71;,没有字符串变量，用字符数组存放,7.简单数据类型的表示范围,符号位,十六位整型数所表示的数据范围,数据位,【例】变量的存储范围,#include void main()char ch;int x;ch=80+50;x=80+50;printf(ch=%dn,ch);printf(x=%dn,x);,ch=-126x=130,为什么?,十进制数 对应的机器数（补码）80 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 ch+50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0,1 0 0 0 0 0 1 0,符号位,真值：-126,8.简单的数据输出,C语言中没有用于输出的语句，只能通过标准库函数的调用来完成数据的输出任务。库函数的一般调用格式为：,函数名（参数1，参数2，参数n）；,printf函数：,例：printf（How are you！）；,输出：How are you！,例：int a=100；printf（variable a=%d，a）；,输出：variable a=100,%d：用于显示有符号整型数据，如int、short型数据；%u：用于显示无符号整型数据，如unsigned int、unsigned short型数据；%f：用于显示实型数据，如float型数据；%c：用于显示字符型数据，如char型数据；%s：用于显示字符串数据。,格式控制符,例：简单的数据输出,#include void main()int a,b;unsigned int u;long L;char ch;float f;a=200;b=-1;u=b;L=u;ch=A;f=32.17;,printf(a=%dt,a);printf(b=%dn,b);printf(u=%ut,u);printf(L=%ldn,L);printf(f=%fn,f);printf(ch is%c and value is%dn,ch,ch);printf(I love C language!rYoun);/I后有三个空格,在VC下：a=200 b=-1u=4294967295 L=-1f=32.169998ch is A and value is 65You love C language!,在BC下：a=200 b=-1u=65535 L=65535f=32.169998ch is A and value is 65You love C language!,b的值是-1，在内存中表示为：0 xffff（BC下），0 xffffffff（VC下），当它赋给u时，由于u是无符号数，因此u的值是65535（BC下），4294967295（VC下）。,L是有符号长整型，u是无符号整型。在BC下，L占4字节，u占2字节，当把u赋值给L时，L的高2个字节为全0（因u无符号），故L的值为0 x0000ffff，即65535。但在VC下,L和u都占4字节，当把u赋值给L时，L的值为0 xffffffff，即-1。,