第2章 C语言的基本数据类型和存储类&数据类型、运算符与表达式.ppt
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1、第2章 C语言的基本数据类型和存储类,2.1 整型数据 2.1.1 整型常量整型常量即整常数,中的整常数可以有三种表示形式,即十进制整数、八进制整数和十六进制整数。整型常量的说明:123L、123U、123LU十进制数:一串连续的数字表示,最高位非零。八进制数:以数字零开头。十六进制数:以数字零和字母x开头,a-f不区分大小写。考虑如下常数:32767,-32768,0,010,011,016,018,ox10,0 xde,0 xf,2.1.2 整型变量,语言中的整型变量分为有符号和无符号两种,所有变量在使用前必须加以说明或定义。其中:每种有符号整型变量又可细分为标准整型(int)、短整型(s
2、hort)和长整型(long)三类,其值可正可负。例如:int a,b;/short c,d;/long f,g;每种无符号整型变量也可细分为标准整型(unsigned int)、短整型(unsigned short)和长整型(unsigned long)三类,其值不能为负。例如:unsigned int a,b;/unsigned short c,d;/unsigned long f,g;int、short和long的区别主要在表示的整数范围不同。通常以一个机器字来存放一个int型数据。且int、short和long型整数的字长满足:shortintlong,2.1.3 整型数据的存储表示,
3、正整数:以原码形式存放在内存中,字长为16时,整数范围取 0-32767。例如:整数 5 对应 0000000000000101。负整数:以补码形式存放在内存中。例如:-5十进制负整数补码形式:1000000000000101原码求原码的反码:1111111111111010反码把所得的反码加1:1111111111111011补码内存中的补码 十进制负整数:对补码各位取反:1111111111111010补码,取反后得:1000000000000101将其转换为十进制数:得-5将结果减1,得-5-1=-6。考虑1000000000000000、1111111111111111,2.2 字符型
4、数据,2.2.1 字符型常量字符型常量是由一对单引号括起来的单个字符(可打印)。如:x,a,A,b,$,#。一个转义序列是一个反斜线后跟特定的字符,表示某些不可打印的字符(如回车符,响铃符等)。例如:n 换行符 反斜线符 t 水平制表符 单引号符 b 退格符 0 空字符 r 回车符 ddd 位型 这里ddd是1至3位八进制数字f 换页符 0 xff 位型 这里ff是1至2位十六进制数字,注意:转义序列实际上作为一个字符来对待。但如果反斜线之后的字符和它不构成转义序列,则不起转义作用将被忽略。例如:语句 printf(ANbcnDEFn);语句 printf(tabrcdnefghx);,2.2
5、 字符型数据,字符型变量是通过保留字char来说明的,其格式如下:char c1,c2;该语句说明了c1和c2两个字符型变量。每个字符型变量可用来存放一个字符,例如:#include“stdio.h”main()char ch;ch=getchar();putchar(ch);,2.2.2 字符型变量,2.2.3 字符型数据的存储表示,字符数据在计算机内部也是以一个字节的二进制形式来表示的,即事先对所要处理的每个字符都进行编码(通常是一个整型数)且不同的字符其编码也不相同。例如:,main()char c1,c2;c1=a;c2=b;c1=c1-32;c2=c2-32;printf(“c1=%
6、c c2=%cn”,c1,c2);printf(“c1_ASCII_CODE=%d c2_ASCII_CODE=%dn”,c1,c2);运行结果:printf中的参数个数可以有多个,但第一个参数必须是字符串,我们称其为格式串(format-string)。,c1=A c2=Bc1_ASCII_CODE=65 c2_ASCII_CODE=65,2.2.3 字符型数据的存储表示,printf首先对格式串从左向右扫描,当遇到可显示字符时就在终端上原样输出,当遇到控制字符(如n,响铃符等)就产生相应的动作(换行,响铃等),当遇到转换符时,就将后面的实参依次按转换符的要求转换并输出。常用的转换符有:%d
7、 十进制整型、%c 字符型、%f 浮点型、%s 字符串型在使用ASCII编码系统的机器上,用编写一个将大写英文字母转换为小写字母的程序,可用如下一些语句实现:char ch;ch=getchar();if(ch=A 若将上面程序中的字符常量A,Z和a分别用整常数65,90和97来代替程序能否正确运行?,2.2.3 字符型数据的存储表示,编译系统将字符型数据当成有符号整型还是无符号整型没有规定。例如:main()char ch;ch=376;printf(“%d”,ch);如果将字符看成无符号的,则输出254,否则,输出-2。字符量可参与任何整数运算,如:B-A=66-65=1;a+1=97+1
8、=b 数字字符 整数值,如:9-0=57-48=9;9+0=9=48=57=9;字符量可以参加关系运算,如:ab=真字符量可以参加逻辑运算,如:a&b=真,2.2.3 字符型数据的存储表示,2.2.4 字符串常量,字符串常量是用一对双引号括起来的零个或多个字符的序列。如:“I am a student”,“x”,“”其中:“”只充当字符串的分界符,而不是字符串的一部分。如果字符串中要出现双引号,则必须经过转义序列,如:The“a”is an indef art 写成字符串应该是:“The 042a042 is an indef art”字符串中所含的字符个数称字符串的长度。例:“XYZ”的长度
9、为3,“”的长度为0,称为空串。字符串所占的空间为长度+1,增加的一个字节存放字符串0作为字符串的结尾标志。转义序列也可以出现在字符串中。但是只作为一个字符看待。例如:“I am an student”。,2.3 浮点型数据,2.3.1 浮点型常量浮点型常量有非指数型和指数型两种。非指数型:是指不带指数部分的实型常数,如+123.,123.,-123,+123.45,123.45,-123.45指数型:是指带有指数部分的实数,如.12345e2,12345.0e-3,它们的值都是12.345。e(E)之前必须有数字,之后的指数必须为整数,且不能插入空格!2.3.2 浮点型变量浮点型变量是通过保
10、留字float来说明的。如:,float x,y,z;x=12.345;y=.12345e2;z=12345.e-3;,2.3.3 浮点型数据的存储表示,浮点型数据的存储表示:二进制的浮点形式。如(0.5)10=(0.1)2=(.120)=(12-1)(12.1875)10=(1100.0011)2=(.1100001124)=(110000112-4)而任何一个二进制实数总可以表示成:N=S2p 其中:p、S都是有符号二进制整数。p称为阶码,S称为尾数 注意:S中无小数点或小数点约定为在最前头。设p的字长为n1,S的字长为n2,则有-2n1-1p2n1-1-1,-2n2-1S2n2-1-1,
11、则一个实数的字长为:n1+n2。例如:设 n2=24 n1=8,则有:-128p127,-8388608S8388607 即 N=S2p 的取值范围是:2-128N2127,约为 10-39N1038 而N的精度大约为7位有效数字,2.4 双精度型数据,双精度型:字长比浮点型多一倍,一般占用8个字节。其中:(n2=48)+(n1=16)=64 其精度大约为17位有效数字,浮点型为7位精度;中每个浮点常量在机中都是以双精度型来存放和表示的;双精度变量是通过double保留字来说明的,如:double a,b;a=2.718281828459;b=4.84813681106e-7;,main()f
12、loat x;double y;int i;x=0.0;y=0.0;i=1;while(i=10000)x=x+100000.0;y=y+100000.0;i=i+1;x=x/10000.0;y=y/10000.0;printf(“x=%f,y=%fn”,x,y,);运行结果为:可以看出x有约1.5的误差,而y没有精度损失。,2.4 双精度型数据,x=99985.179688,y=100000.000000,2.5 变量的初始化,程序中,在变量说明完之后到使用之前,要对其赋初值。如:int i,j;int i=0,j=0;i=0;j=0;while(i=15)while(i=15)两者是等效的
13、。其它类型变量的初始化方法类似,如:int i=1,j,k=3;char bell=7,esc=27,sex=f;float pi=3.14159;double loge=2.718281828459;,2.6 变量的存储类,变量的两个属性:存在性和可见性存在性:是指变量都具有一个数据类型并以一定的方式存于内存之中。可见性:是指在其作用域中是可见的(活动的),而一旦出了其作用域便不再可见。变量的作用域:是指该变量有定义的程序部分。变量的以上两个属性是由以下四个变量存储类决定的:自动的(auto)寄存器(register)静态的(static)外部的(extern),2.6.1 自动变量,由保留
14、字auto说明或定义的变量。例如:auto int a;auto char ch=x;auto float d,e;auto double f1,f2;Auto可省略不写自动变量是局部变量,其作用域局限于其所在的函数或块。自动变量每进入一次函数体,就赋一次指定的初值。,2.6.2 寄存器变量,寄存器变量是通过在变量说明前面加保留字register来完成的。寄存器变量的用法和作用域规定与自动变量相同。如:register int x=3;register char c1,c2;register float f1,f2;register double d1,d2;变量保留在CPU的寄存器中,只是对
15、编译程序的一种建议,而不是强制性的。寄存器变量无地址,无法对其进行求地址运算。寄存器变量说明应尽量靠近其使用的地方,用完后尽快释放。,2.6.3 静态变量,静态变量是通过在变量说明前面加保留字static来说明的,如:static int x=1;static char c1;static float f1;static double d1,d2;静态局部变量的生存期一直延长到程序运行结束。静态局部变量不一定赋初值,编译时对无值的赋予0。静态局部变量的作用域与auto、register相同。,2.6.4 外部变量,外部变量是在函数外部任意位置上定义的全局变量。外部变量的作用域:从变量定义的位置
16、开始,到整个源文件结束为止。外部变量的生存期:整个程序的运行期间。外部变量与局部变量同名时,外部变量被屏蔽。在每个引用外部变量的函数中都对相应的外部变量加以说明。例如:int x=123;main()extern int x,y;printf(“%dn%dn”,x,y);int y=321;,第2章 数据类型、运算符与表达式,2.1 程序设计概述2.2 C语言的数据类型2.3 常量和变量2.4 整型数据2.5 实型数据2.6 字符型数据2.7 算术运算与算术表达式2.8 赋值运算与赋值表达式2.9 C语言特有的运算和运算符Return,2.1 程序设计概述,一个程序应包括对数据的描述和对数据处
17、理的描述。1对数据的描述,即数据结构。数据结构是计算机学科的核心课程之一,有许多专门著作论述,本课程就不再赘述。在C语言中,系统提供的数据结构,是以数据类型的形式出现的。2对数据处理的描述,即计算机算法。算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤,是程序的灵魂。为此,著名计算机科学家沃思(Nikiklaus Wirth)提出一个公式:数据结构+算法=程序 实际上,一个程序除了数据结构和算法外,还必须使用一种计算机语言,并采用结构化方法来表示。Return,2.2 C语言的数据类型,C语言提供的数据结构,是以数据类型形式出现的。具体分类如下:1.基本类型分为整型、实型(又称浮点型)、字符型和枚举型四
18、种。2.构造类型分为数组类型、结构类型和共用类型三种。3.指针类型。在第9章中介绍。4.空类型C语言中的数据,有常量和变量之分,它们分别属于上述这些类型。本章将介绍基本类型中的整型、实型和字符型三种数据。Return,2.3 常量和变量,2.3.1 常量 1.常量的概念 在程序运行过程中,其值不能被改变的量称为常量。2.常量的分类(1)整型常量(2)实型常量(3)字符常量。(4)符号常量。常量的类型,可通过书写形式来判别。2.3.2 变量1.变量的概念在程序运行过程中,其值可以被改变的量称为变量。2.变量的两个要素,(1)变量名。每个变量都必须有一个名字变量名,变量命名遵循标识符命名规则。(2
19、)变量值。在程序运行过程中,变量值存储在内存中。在程序中,通过变量名来引用变量的值。.标识符命名规则(1)有效字符:只能由字母、数字和下划线组成,且以字母或下划线开头。(2)有效长度:随系统而异,但至少前个字符有效。如果超长,则超长部分被舍弃。例如,由于student_name和student_number的前个字符相同,有的系统认为这两个变量,是一回事而不加区别。在TC V2.0中,变量名(标识符)的有效长度为个字符,缺省值为。,(3)C语言的关键字不能用作变量名。注意:C语言对英文字母的大小敏感,即同一字母的大小写,被认为是两个不同的字符。习惯上,变量名和函数名中的英文字母用小写,以增加可
20、读性。思考题:在C语言中,变量名total与变量名TOTAL、ToTaL、tOtAl等是同一个变量吗?标识符命名的良好习惯见名知意:所谓“见名知意”是指,通过变量名就知道变量值的含义。通常应选择能表示数据含义的英文单词(或缩写)作变量名,或汉语拼音字头作变量名。例如,name/xm(姓名)、sex/xb(性别)、age/nl(年龄)、salary/gz(工资)。,4.变量的定义与初始化在语言中,要求对所有用到的变量,必须先定义、后使用;且称在定义变量的同时进行赋初值的操作为变量初始化。(1)变量定义的一般格式 存储类型 数据类型 变量名,变量名2;例如,float radius,length,
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- 第2章 C语言的基本数据类型和存储类&数据类型、运算符与表达式 语言 基本 数据类型 存储 运算 表达式
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