c语言程序设计初步知识.ppt

1,第二章 c语言程序设计初步知识,预备知识数据类型常量与变量不同类型数据间的转换运算符和表达式,2,2.0 预备知识计算机中数的表示及进制转换数码、基与权数码：表示数的符号基：数码的个数权：每一位所具有的值数制:数的计数方法,3,十进制：4956=410+910+510+610,二进制：1011=12+02+12+12,十六进制：81AE=816+116+1016+1416,八进制：4275=48+28+78+58,4,各种进制之间的转换二进制、八进制、十六进制转换成十进制方法：按权相加,5,各种进制之间的转换(整数)二进制、八进制、十六进制转换成十进制方法：按权相加,十进制转换成二进制、八进制、十六进制原理：,方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为0,6,二进制与八进制之间的转换二进制转换成八进制：从右向左，每3位一组（不足3位左补0），转换成八进制八进制转换成二进制：用3位二进制数代替每一位八进制数,例(1101001)2=(001,101,001)2=(151)8,例(246)8=(010,100,110)2=(10100110)2,000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7,7,二进制与十六进制之间的转换二进制转换成十六进制：从右向左，每4位一组（不足4位左补0），转换成十六进制十六进制转换成二进制：用4位二进制数代替每一位十六进制数,2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16,例(4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)22,0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F,8,字节和位内存以字节为单元组成每个字节有一个地址一个字节一般由8个二进制位组成每个二进位的值是0或1,9,数值的表示方法原码、反码和补码原码：最高位为符号位，正数为0，负数为 1，其余n-1位表示数的绝对值。反码：正数：反码与原码相同负数：符号位为1，其余位对原码取反补码：正数：原码、反码、补码相同负数：最高位为1，其余位为原码取反，再对整个数加1即负数的补码 等于它的反码加1在补码表示 中，零有唯一的编码：+0补=-0补 00000000,当机器字长n=8时：127原01111111，127原11111111127反01111111，127反10000000127补01111111，127补10000001,10,负数补码转换成十进制数：最高位不动，其余位取反加1,例 补码：11111001 取反：10000110 加1：10000111=-7,11,2.1 数据类型数据类型总表,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,2.1.1数值的定点与浮点表示形式 1定点数：不带指数部分的数称为定点数 2浮点数：小数点的位置是“浮动的”的数称为浮点数 e.g.3.15,-10;2.8e+2,-0.341e-1 语言中整数属于定点数，实数一律作为浮 点数据存储，一般用4个字节存储。其中3个字节存放数字部分，一个字节存放指数部分（阶码）。,TC IDE,2.1.2字符类型数据的表示和存储形式 字符类型的数据在内存中以相应的ASCII p364代码存。Ex2-1 字符的输入与输出 字符数据可以等价为与其相应的ASCII码的 整数，可以作为整数参与运算。E.g.A+32 Ex2-2 字符的运算,TC IDE,14,2.1.3数据的存储空间长度及取值范围,整型,字符型,实型,有,无,说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例:,15,在IBM PC机上，普通整型占 16位（bit），短整型也占 16位（bit），而长整型占32位（bit）。根据整型数据所占的位数，计算一个整型数据能表示的数据的取值范围。第位是符号位，如果符号位为0，表示是正整数，从到15位全为1时表示的数最大。01111 1215 15个1 则16bit能表示的最大整数是215 1，即32767。如果符号位为1，表示是负整数，从到15位都为0时表示的数最小。10 00 15个0 在计算机中，这个数是-215的补码表示。因此，最小整数是-215，即-32768。,16,Ex2-3 字符与整数等价的例子Ex2-4 测定字符的长度(sizeof),17,2.2 常量与变量标识符定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列。通俗一点说，标识符是程序员为变量、常量或者函数起的名字，组成：只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线大小写敏感不能使用关键字长度：最长32个字符命名原则：见名知意不宜混淆 如l与I,o与0,例:判断下列标识符号合法性sum Sum M.D.John day Date 3days student_name#33 lotus_1_2_3 char ab _above$123,3days,#33,char,$123,ab,18,一般用大写字母是宏定义预处理命令，不是C语句直接常量:整型常量 实型常量 字符常量 字符串常量,如#define PRICE 30,常量定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数）分类:符号常量:用标识符代表常量定义格式：#define 符号常量 常量,例 符号常量举例(ch2_1.c)#include stdio.h#define PRICE 30main()int num,total;num=10;total=num*PRICE;printf(total=%d,total);,运行结果：total=300,19,整型常量（整常数）三种形式：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开头,后跟09,af,AF表示.如0 x123,0Xff,例 12 与 12L,例 30000 为int型 65536 为long int 型,整型常量的类型根据其值所在范围确定其数据类型在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量,问题：0123=()100 x123=()100Xff=()10,20,实型常量（实数或浮点数）表示形式：十进制数形式：（必须有小数点）如0.123,.123,123.0,0.0,123.指数形式：（e或E之前必须有数字；指数必须为整数）如12.3e3,123E2,1.23e4,e-5,实型常量的类型默认double型在实型常量后加字母f或F，认为它是float 型,21,字符常量定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符.,字符常量的值：该字符的ASCII码值,如 101-A 012-n 376-x61-a 060-0 483-(),例:A-101-x41-65,如 A65，a97，048,n10,如 a A?n 101,转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,例 转义字符举例(ch2_001.c,ch2_004.c)#include main()printf(101 x42 Cn);printf(I say:How are you?n);printf(C Programn);printf(Turbo C);,运行结果：(屏幕显示)A B CIsay:”How are you?”C ProgramTurbo C,例#include main()printf(Yb=n);,运行结果：屏幕显示：=打印机输出：,22,字符常量与字符串常量不同,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:char ch;ch=“A”;,23,变量概念：其值可以改变的量变量名与变量值变量定义的一般格式：数据类型 变量1，变量2，变量n;,变量初始化:定义时赋初值,例:int a,b,c;float data;,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;,变量的使用：先定义，后使用,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,变量定义位置：一般放在函数开头,Ch2_005.c,24,整型变量占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字shortintlong可用sizeof(类型标识符）测量,实型变量float：占4字节，提供7位有效数字double：占8字节，提供1516位有效数字,字符型变量字符变量存放字符ASCII码char与int数据间可进行算术运算,例 float a;a=1.11111111;/*a=1.111111*/double b;b=1.11111111;/*b=1.11111111*/,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,Ch2_006.c,25,例/*ch2_003.c*/#include#define PRICE 12.5 main()int num=3;float total;char ch1,ch2=D;total=num*PRICE;ch1=ch2-A+a;printf(total=%f,ch1=%cn,total,ch1);,运行结果：total=37.500000,ch1=d,26,2.2运算符和表达式 c语言中，把几乎所有的基本操作都作为运算符来处理：1算术运算符+-*/%+-2关系运算符=|&5赋值运算符=及其扩展赋值运算符 6条件运算符?:7逗号运算符，8指针运算符*和&9求字节数运算符 sizeof 10强制类型转换运算符（类型）11分量运算符-12下标运算符 13其它 如函数调用运算符（）,TC IDE,27,学习运算符应注意以下几个方面：（1）掌握运算符的功能；（2）搞清运算符与运算量间的关系；（3）清楚运算的优先级别；（4）明了结合方向（在一个运算量的两侧有两个相同优先级别的运算符，则按结合方向顺序处理。)（5）明白结果的类型（即表达式的类型）。,TC IDE,28,算术运算符和表达式基本算术运算符：+-*/%结合方向：从左向右优先级：-*/%-+-(2)(3)(4)说明：“-”可为单目运算符时,右结合性两整数相除，结果为整数%要求两侧均为整型数据,例 5/2=-5/2.0=,例 5%2=-5%2=1%10=5%1=5.5%2,例 5/2=2-5/2.0=-2.5,例 5%2=1-5%2=-1 1%10=1 5%1=0 5.5%2(),29,说明：求模时模的符号与被除数的符号一致，且绝对值小于除数，商的符号与被除数、除数的积符号一致。9%2=1,9%-2=1,-9%2=-1,-9%-2=-1#include main()printf(%d,%d,%d,%d,9%2,9%-2,-9%2,-9%-2);,30,自增、自减运算符+-作用：使变量值加1或减1种类：前置+i,-i(先执行i+1或i-1，再使用i值）后置 i+,i-(先使用i值,再执行i+1或i-1）,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=4,31,自增、自减运算符+-作用：使变量值加1或减1,说明：+-不能用于常量和表达式,如5+，(a+b)+-结合方向：自右向左优先级：-+-*/%-+-(2)(3)(4),例-i+-(i+)i=3;printf(“%d”,-i+);/-3,例-i+i=3;printf(“%d”,-i+);,Ch2_009.c,32,赋值运算符和表达式简单赋值运算符符号：=格式：变量标识符=表达式作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量,复合赋值运算符种类：+=-=*=/=%=&=|=含义：exp1 op=exp2 exp1=exp1 op exp2,例 a=3;d=func();c=d+2;,33,说明:结合方向：自右向左优先级:14左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例 3=x-2*y;a+b=3;,例 float f;int i;i=10;f=i;则 f=10.0,例 int i;i=2.56;/结果i=2;,例:a=b=c=5 a=(b=5)a=5+(c=6)a=(b=4)+(c=6)a=(b=10)/(c=2),/表达式值为5，a,b,c值为5,/b=5;a=5,/表达式值11，c=6,a=11,/表达式值10，a=10,b=4,c=6,/表达式值5，a=5,b=10,c=2,34,说明:结合方向：自右向左优先级:12左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例:a=12;a+=a-=a*a,例:int a=2;a%=4-1;a+=a*=a-=a*=3;,/a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a),/a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3),35,逗号运算符和表达式形式：表达式1,表达式2,表达式n结合性:从左向右优先级:15逗号表达式的值：等于表达式n的值用途：常用于循环for语句中,例 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5例 x=(a=3,6*3)x=a=3,6*a例 a=1;b=2;c=3;printf(“%d,%d,%d”,a,b,c);printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c);,/a=15,表达式值60,/a=15,表达式值20,/赋值表达式，表达式值18，x=18,/逗号表达式,表达式值18,x=3,/1,2,3,/3,2,3,36,逗号运算符和表达式形式：表达式1,表达式2,表达式n结合性:从左向右优先级:15逗号表达式的值：等于表达式n的值用途：常用于循环for语句中,例:/*ch2_6.c*/#include main()int x,y=7;float z=4;x=(y=y+6,y/z);printf(x=%dn,x);,运行结果：x=3,37,关系运算符和表达式关系运算符种类：=!=结合方向：自左向右优先级别：,例 ca+b/c(a+b)ab!=c/(ab)!=c a=bc/a=(bc),关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示,例 int a=3,b=2,c=1,d,f;ab(ab)=c b+cb f=abc,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,38,关系运算注意：,例 若a=0;b=0.5;x=0.3;则 a=x=b的值为,0,例 5278在C中是允许的，值为,0,例 int i=1,j=7,a;a=i+(j%4!=0);则a=,2,例 a0 结果为 A100 结果为,1,0,39,关系运算注意：,例 注意区分“=”与“=”#include main()int a=0,b=1;if(a=b)printf(a equal to b);else printf(a not equal to b);,例 应避免对实数作相等或不等的判断如 1.0/3.0*3.0=1.0 结果为可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6,0,40,逻辑运算符和表达式逻辑运算符种类：!&|逻辑运算真值表,C语言中,运算量:0表示“假”，非0表示“真”,运算结果:0表示“假”，1表示“真”,41,例 ab&xy a=b|x=y!a|ab,优先级：,结合方向：,/(a=x)&(x=b),/(ab)&(xy),/(a=b)|(x=y),/(!a)|(ab),42,优先级：,结合方向：,例 a=4;b=5;!a a&b a|b!a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d,值为1,值为0,值为1,值为1,值为1,值为1,/(53)&2|(8(4-(!0)值为1,43,优先级：,结合方向：,短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符,例 a(m=ab)&(n=cd),/结果m=0,n=1,44,在语言中,逻辑运算的特例：与和的运算：|a=a 1&a=a 1|a=1 0&a=0 a|!a=1 a&!a=0 与自身及自身非的运算：a|a=a a&a=a!(a|b)=!a&!b!(a&b)=!a|!b!(!a)=a,TC IDE,45,条件运算符与表达式一般形式：expr1?expr2:expr3执行过程功能：相当于条件语句，但不能取代一般if语句,例 求 a+|b|printf(“a+|b|=%dn”,b0?a+b:a-b);,例(a=b)?Y:N(x%2=1)?1:0(x=0)?x:-x(c=a&c=z)?c-a+A:c,条件运算符可嵌套 如 x0?1:(x0?-1:0)优先级:13,结合方向：自右向左 如 ab?a:cd?c:d ab?a:(cd?c:d)expr1、expr2、expr3类型可不同，表达式值取较高的类型,例 x?a:b/x=0,表达式值为b;x0,表达式值为a xy?1:1.5/xy,值为1.0;xy,值为1.5,46,2.4.1基本概念 语言允许的转换方式共三种：（）同一类型不同长度间的转换；（）定点方式与浮点方式之间的转换；（）整型数中的有符号格式与无符号格式之间转换,TC IDE,2.4不同类型数据转换,47,.提升与降格 由低级数据转换为高级数据，称为提升；包含：（）由短数据转换为长数据（）由整数转换为浮点数 相反方向的转换称为降格。,TC IDE,48,.符号位扩展与零扩展 指将有符号的整型数提升为较长的有符号时，在增加的长度中各个位的状态与原来短数据中的符号位相同，称之为符号扩展。指将无符号整型数提升为较长的整数时，在增加的长度中各个位全部置，这称为零扩展。,TC IDE,49,.最高位失去符号功能与最高位变成符号位 当由signed型转为同一长度的unsigned型时，原来的符号位将不再作为符号，而成为数据的一部分。当由unsigned型转为同一长度的signed型时，各数据位不变，仅将最高位当作符号位。在这两种变化中，数据可能发生变化。,TC IDE,50,4.截去小数与四舍五入 当由一个实数转换为整数时，实数的小数部分全部舍去，并按整数形式存储。（不能超过整数范围）。当由double型转为float型时，去掉多余的有效数字，但以四舍五入处理。,TC IDE,51,TC IDE,5.丢失精度 由于四舍五入及截去小数等，均会影响精度。6.结果不确定与截去高位 浮点数降格转换时，当数据值超过了目标类型 的取值范围时，结果将是不确定的；整数降格时，要将高位截去，只取低位。,52,不同类型数据的隐式转换什么情况下发生运算转换-不同类型数据混合运算时赋值转换-把一个值赋给与其类型不同的变量时输出转换-输出时转换成指定的输出格式函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型,53,char ch;int i;float f;double d;,ch/i+f*d-(f+i),例1,54,一般形式：（类型名）（表达式）例:(int)(x+y)(int)x+y(double)(3/2)(int)3.6 说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变,例#include main()float x;int i;x=3.6;i=(int)x;printf(x=%f,i=%d,x,i);,精度损失问题,2.4.3不同类型数据的显式转换（强制转换）,55,格式：printf(“格式控制串”，输出表)功能：按指定格式向显示器输出数据,输出表：要输出的数据（可以没有，多个时以“,”分隔）格式控制串：包含两种信息1、格式说明：%修饰符格式字符，用于指定输出格式2、普通字符或转义序列：原样输出,2.5 数据的输入和输出,格式输出函数printf(),C语言无I/O语句，I/O操作由函数实现,#include,56,int a=567;printf(“%d”,a);,int a=255;printf(“%x”,a);,int a=65;printf(“%o”,a);,int a=567;printf(“%u”,a);,char a=65;printf(“%c”,a);,printf(“%s”,“ABC”);,float a=567.789;printf(“%e”,a);,float a=567.789;printf(“%f”,a);,float a=567.789;printf(“%g”,a);,printf(“%”);,567,ff,101,567,A,ABC,5.677890e+02,567.789000,567.789,%,说明格式字符要用小写格式字符与输出项个数应相同，按先后顺序一一对应输出转换:格式字符与输出项类型不一致,自动按指定格式输出,格式字符,57,.n,对实数,指定小数点后位数(四舍五入),修饰符,功 能,m,输出数据域宽,数据长度m,左补空格;否则按实际输出,输出数据在域内左对齐（缺省右对齐),-,指定在有符号数的正数前显示正号(+),+,输出数值时指定左面不使用的空位置自动填0,0,在八进制和十六进制数前显示前导0，0 x,#,在d,o,x,u前，指定输出精度为long型在e,f,g前，指定输出精度为double型,l,附加格式说明符（修饰符）,对字符串,指定实际输出位数,58,例 int a=1234;float f=123.456;printf(“%08dn”,a);printf(“%010.2fn”,f);printf(“%0+8dn”,a);printf(“%0+10.2fn”,f);,0、+,例 int a=123;printf(“%o,%#o,%X,%#Xn”,a,a,a,a);,例#,例 long a=65536;printf(“%d,%8ldn”,a,a);,例 l,/00001234,/0000123.46,/+0001234,/+000123.46,/173,0173,7B,0X7B,/0,65536 不同机器结果不同,例,59,#include main()int a=1234;float f=123.456;printf(%08dn,a);printf(%010.2fn,f);printf(%0+8dn,a);printf(%0+10.2fn,f);,60,格式:scanf(“格式控制串”，地址表）功能：按指定格式从键盘读入数据，存入地址表指定的 存储单元中,并按回车键结束返值：正常，返回输入数据个数,地址表：变量的地址，常用取地址运算符&格式字符:d,i,o,x,u,c,s,f,e,例 scanf(“%d”,输入：10 则 a=10,例 scanf(“%x”,输入：11 则 a=17,格式输入函数scanf(),61,l,修饰符,功 能,h,m,*,用于d,o,x前，指定输入为short型整数,用于d,o,x前，指定输入为long型整数,用于e,f前，指定输入为double型实数,指定输入数据宽度，遇空格或不可转换字符则结束,抑制符，指定输入项读入后不赋给变量,例 scanf(“%4d%2d%2d”,输入 19991015 则1999yy,10 mm,15 dd,修饰符功能,62,一般以空格、TAB或回车键作为分隔符其它字符做分隔符：格式串中两个格式符间字符,例#include main()int a,b,c;scanf(%d%o%x,输入 123 123 123 输出 a=123,b=83,c=291,例 scanf(“%d:%d:%d”,输入 12:30:45 则12 h,30 m,45 s,例 scanf(“%d,%d”,&a,&b)输入 3,4 则3a,4 b,例 scanf(“a=%d,b=%d,c=%d”,输入 a=12,b=24,c=36,输入分隔符的指定,63,用“%c”格式符时，空格和转义字符作为有效字符输入,如 scanf(“%c%c%c”,若输入abc 则ac1,c2,b c3,输入数据时，遇以下情况认为该数据结束：遇空格、TAB、或回车 遇宽度结束 遇非法输入,如 scanf(“%d%c%f”,若输入1234a123o.26 则 1234 a,a b,123 c,输入函数留下的“垃圾”：,例 2_22 int x;char ch;scanf(“%d”,执行：123输出：x=123,ch=10,解决方法：用格式串中空格或“%*c”来“吃掉”,例 int x;char ch;scanf(“%d”,说明：,64,#include#include main()float a,b,c,s,area;scanf(%f,%f,%f,输入：3,4,6 输出：a=3.00,b=4.00,c=6.00 s=6.50 area=5.33,例 输入三角形边长，求面积,65,字符输出函数,格式:putchar(c)参数:c为字符常量、变量或表达式功能：把字符c输出到显示器上,字符输入函数,格式:getchar()功能：从键盘读一字符,2.5.3字符的输出与输入,66,#include stdio.hmain()char c1,c2;c1=getchar();printf(%c,%dn,c1,c1);c2=c1+32;printf(%c,%dn,c2,c2);,输入：A 输出：A,65 a,97,例 从键盘输入大写字母，用小写字母输出,