C语言第2章类型、运算符与表达式(2.12.3).ppt

第二章 数据类型、运算符和表达式 主要内容 2.1 预备知识 2.2 常量和变量的概念 2.3 各种数据类型的常量及变量 2.4 变量赋初值 2.5 不同类型数据之间的混合运算 2.6 常用运算符和表达式 2.7 输入函数与输出函数 2 2.1 预备知识 l1、进制以及进制之间的 转换 l2、数据在计算机中的存 储方式 3 1、进制以及进制之间的转换 l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（ 即进制的名称） 权：每一位所具有 的值 数制 4 进制 基 权 表示 数码 特点 ,10,10,10 十进制数 09 10 逢十进一 二进制数 01 2 ，2, 2, 2 逢二进一 八进制数 07 8 ，8, 8, 8 逢八进一 十六进制数 09,AF,af 16 ，16, 16, 16 逢十六进一 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 八进制：4275=48+28 +78+58 十六进制：81AE=816+116 +1016+1416 二进制：1011=12+02 +12+12 十进制：4956= 410+910 +510+610 5 十进制二进制八进制十六进制 0000 1111 21022 31133 410044 510155 611066 711177 81000108 91001119 6 十进制二进制八进制十六进制 10101012A 11101113B 12110014C 13110115D 14111016E 15111117F 1610000201018100102212 19100112313 7 一、二进制数的逻辑运算 计算机中的逻辑关系是一种二值逻辑，逻辑 运算的结果只有“真”或“假”两个值。 二值逻辑很容易用二进制的0和1来表示，一般 用1 1表示真表示真，用0表示假。 8 与 或 非 表示方式 逻辑代数的三种基本逻辑关系 AND、 OR、 非A写成 9 （1）与运算 与运算又称逻辑乘，通常用或表示。 运算规则为按位进行“与”运算，若进行“与” 操作的两位均为1，则结果为1；两位中有一 位为0，则结果为0。具体规则如下： 00=0 01=0 10=0 11=1 10 （2）或运算 或运算又称逻辑加，通常用或+表示 。运算规则是按位进行“或”运算，若进行“ 或”操作的两位中有一位为1，则结果为1； 两位均为0，则结果为0。具体规则如下： 00=0 01=1 10=1 11=1 11 （3）非运算 非运算实现对单个逻辑值的处理 ，也称为逻辑取反操作，通常用表示 。运算规则如下： 12 二、数制间的转换 十进制数非十进制数 非十进制数十进制数 二、八、十六进制之间的转换 13 余数法：除基数取余数、由下而上排列。 十进制 八进制 十进制整数 非十进制整数 示例1: 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0 结果为：113O 14 进位法：用十进制小数乘基数，当积为0或达到 所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。 十进制小数 非十进制小数 结果为：0.101B 示例： 0.625 2 1.250 整数为1 2 0.50 整数为0 2 1.0 整数为1 小数值为0 15 十进制转换成非十进制 u 对于十进制转化为 r 进制 u 整数部分： u 小数部分： 除 r 取余，直到商为0 ；先取的余数在低位，后取的余数在高 位。 乘 r 取整，直到值为0或 达到精度要求。先取的整数在高位 ，后取的整数在低位。 16 12 例：十进制25.13转换成二进制 先将整数部分 25转换为二进制 25 6 3 1 2 2 2 2 1 0 0 1 12 0 收 集 得到： 11001 B 17 将0.13转换为二进制，精确到后4位。 0.13*2=0.26 0.26*2=0.52 0.52*2=1.04 0.04*2=0.08 收 集 0 0 1 0 收 集 得到：0.0010 B 18 所以： （25）10 = （11001）2 （0.13）10 = （0.0010）2 （25.13）10 = （11001.0010）2 19 例：把（111011）2 ，（136）8 ，（1F2A）16转换为 十进制数。 二进制、八进制、十六进制转换成十进制 l方法：按位权相加 20 例：把（111011）2 ，（136）8 ，（1F2A）16转换为十进制数。 21 二进制 十六进制 二进制 八进制 二、八、十六进制之间的转换 一位拆三位 一位拆四位 整数从右向左 小数从左向右 三位并一位 四位并一位 22 二进制转换为八进制或十六进制 整数部分： 从低位向高位每3位(八进制)/4位(十六进制) 为一 组，高位不足的补0凑足3位 / 4位，然后每组分别 按权展开； 小数部分： 从高位向低位每3位(八进制)/4位(十六进制) 为一 组，低位不足的补0凑足3位 / 4位，然后每组分别 按权展开。 23 10 110 110 111 . 010 1 ( 2 6 6 7 . 2 4 )8 101 1011 0111.0101 ( 5 B 7 . 5 )16 示例： 10110110111.0101 00 为八进制进 制 二进制转换 为十六进制 二进制转换 0 0 24 2、计算机中数据的存储方式-字节和位 l内存以字节为单元组成 l每个字节有一个地址 l一个字节一般由8个二进制位组成 l每个二进位的值是0或1 01234567 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 . 25 数值（整型）的表示方法原码、反码和补码 u 原码： l最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝 对值 u 反码： l正数：反码与原码相同 l负数：符号位为1，其余位对原码取反 u 补码： l正数：原码、反码、补码相同 l负数：最高位为1，其余位为原码取反；再对 整个数加1 26 原码 +7原= 0 0000111 B - 7原= 1 0000111 B 反码 +7反= 0 0000111 B -7反= 1 1111000 B 27 补码 +7补= 0 0000111 B -7补= 1 1111001 B 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 28 原码反码补码 +7000001110000011100000111 -7100001111111100011111001 +0000000000000000000000000 -0100000001111111100000000 数的范围 01111111 11111111 (-127+127) 01111111 10000000 (-127+127) 01111111 10000000 (-128+127) （用一字节表示数） 29 补码在微型机中是一种重要的编码形式， 请注意： 1、 采用补码后，可以方便地将减法运算转化 成加法运算，运算过程得到简化。 2、 与原码、反码不同，数值0的补码只有一个 ，即 0补=00000000B。 3、若字长为8位，则补码所表示的范围为-128 +127；进行补码运算时，应注意所得结果不 应超过补码所能表示数的范围。 30 练一练： 1、十进制数 -29，写出它的原码，反码，补码？ 2、十进制数 -15，写出它的原码，反码，补码？ 原码： u最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值 反码： u正数：反码与原码相同 u负数：符号位为1，其余位对原码取反 补码： u正数：原码、反码、补码相同 u负数：最高位为1，其余位为原码取反；再对整个 数加1 31 原码、反码、补码之间的转换 对于正数都一样，故不需要转换。 对于负数 u 反码原码，符号位不动，其余取反； u 补码反码，减1； u 补码原码，减1；符号位不动，取反 或者符号位不动，其余取反； 正数加1。 32 练一练： 1、已知补码：1001 1101，写出反码和原码。 u 反码：1001 1100 u 原码：1110 0011 2、已知补码：1100 1001，写出原码。 u 原码：1011 0111 33 主要内容 2.1 预备知识 2.2 常量和变量的概念 2.3 各种数据类型的常量及变量 2.4 变量赋初值 2.5 不同类型数据之间的混合运算 2.6 常用运算符和表达式 2.7 输入函数与输出函数 34 2.2.1 C语言的基本元素 1、符号集 2、标识符 3、关键字 35 1、符号集 也叫字符集，包括如下五种： （1）大写字母A-Z；（2）小写字母a -z; （3）数字09；（4）下划线 _ （5）标点符号和运算符 36 2、标识符 用来标识变量、常量、函数、文件的名字的 字符序列。 构成规则： u 由英文字母（大小写）或下划线开头； u 其后跟着若干个英文字母、数字和下划线 ； u 大小写敏感，不能以数字开头； u 长度各个系统不同，一般不要超过8个字 符； 37 例:判断下列标识符号合法性 sum Sum M.D.John day Date 3days student_name #33 char ab _above $123 lotus_1_2_3 38 3、关键字 又称 保留字，是C语言中具有特定含义、专门 用做语言特定成分的一类标识符。（P168） ANSI规定了32个关键字，（turbo c扩展了11个。） u 例如: int 、float、char 注意： u 1、所有的关键字都有特定用途，不能用作 其他。 u 2、所有的关键字都必须小写。 39 2.2.2 常量 定义：程序运行时其值不能改变的量（即常 数）。 分类:直接常量和符号常量 u 1、直接常量: l整型常量，例如：30，7， l实型常量，例如2.8，0.67 l字符常量，例如 a l字符串常量，例如”word” 40 2.2.2 常量 定义：程序运行时其值不能改变的量（即常 数）。 分类:直接常量和符号常量 u 2、符号常量:用标识符代表常量 定义格式： #define 符号常量 常量 l注意： 一般用大写字母 是宏定义预处理命令，不是C语 句 41 例:符号常量举例 #define PRICE 30 main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(“total=%d“,total); 运行结果： total=300 42 2.2.2 变量 定义：程序运行时其值可以改变的量。 l每个变量有一个名字：用标识符表示 。 l每个变量有一个存储空间（存储单元 ），该单元中的状态所表示的数为此时变量 的值。 u 变量的使用：先定义，后使用 43 编译程序根据变量 定义为其分配指定 字节的内存单元。 . 地址 int a=1, b=-3,c; a b c 2字节 2字节 2字节 地址 地址 . 内存 1 -3 随机数 44 2.2.2 变量-其值可以改变的量 注意： u 1、见名知义； u 2、先定义，后使 用； u 3、一般使用小写 字母。 变量定义的一般格式： 数据类型 变量1，变量2，变量n; 例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=A; 45 变量定义位置：一般放在函数开头 main() int a,b=2; float data; a=1; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%fn”,data); 变量定义 可执行语句 46 主要内容 2.1 预备知识 2.2 常量和变量的概念 2.3 各种数据类型的常量及变量 2.4 变量赋初值 2.5 不同类型数据之间的混合运算 2.6 常用运算符和表达式 2.7 输入函数与输出函数 47 2.3 各种数据类型的常量及变量 数据为什么要区分类型？ u 不同类型的数据代表不同的 l数据表示形式 l合法的取值范围 l占用内存空间大小 l可参与的运算种类 48 数据类型总 表 C 数 据 类 型 基本类型 构造类型 指针类型 空类型void 定义类型typedef 字符类型 char 整 型 实型 单精度型float 双精度型double 数组 结构体struct 共用体union 短整型short 长整型long 整型int 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 枚举 49 2.3.1 整数类型 整型数据的标识符是 int 。 分类：整形常量、整型变量。 整型数据根其加上的不同的限定词，则占用 的内存字节数不同。 50 限定词：描述数据占用的内存字节数 short(短整型)，int ,long(长整型)， short int long u unsigned short (无符号短整型), u unsigned int (无符号整型), u unsigned long (无符号长整型), 51 01 11 11 11 11 11 11 11int型：最大:32767 10 00 00 00 00 00 00 00最小:-32768 11 11 11 11 11 11 11 11unsigned int型：最大:65535 00 00 00 00 00 00 00 00最小:0 52 注意： 其中short和long的引入是为满足实际要求的 不同长度的整数，而经unsigned限定词限定 的整数总是正的。 short与int类型至少为16位，而long类型至 少为32位，并且，short类型不得长于int类 型，而int类型不得长于long类型。 可用sizeof(类型标识符）测量。 53 unsigned int b1,b2; 一个整型常量只可以赋给能容纳下其值的整 型变量。 如：a1,a2的取值范围为 -32768- 32767 b1,b2的取值范围为 0-65535 如果：a1=65535; 或者: b1=-1; 在内存中数值将不是所赋的数值。 56 2.3.2 实数类型 分类： u 单精度（float） u 双精度（double） l二者的区别在于所占存储位的多少， 从而决定了其取值范围。 l一般float 占用32位（bits）， double占用64位（bits）。 57 a=111111.111; /* a=111111.1*/ double b; b=111111.111; /* b=111111.111*/ float a,b,c; double x,y; 60 例 实型变量的有效数字。 main( ) double a; a=6.152 367 864 359 046 178 294 901; printf(“n%25.20f“,a); 输出结果为： 6.15236786435904648000 61 对上一个例题的解释（参阅）： 在这个例子中，a被赋值了一个有效位数为25位的数 字。但由于a是double类型的，所以a只能接收1516位 有效数字。在printf语句中，我们使用了%25.20f这样 的格式符号，这指示printf语句在输出a时总长度应为 25位，小数点位数占20位。输出的结果显然显示了25位 数，但只有6.152367864359046共16位有效数字被正确 显示出来，后面的数字是一些无效的数值。这就表明 double型的数据只接收1516位有效数字。 62 基本数据类型 类型符号关键字数的表示范围所占位数 整型字符型实型 有 无 (signed)int16 -3276832767 (signed)short16 -3276832767 (signed)long 32 -21474836482147483647 16unsigned int 065535 32 04294967295unsigned long unsigned short16 065535 有float 32 3.4e-383.4e38 有double641.7e-3081.7e308 有char 8-128127 无unsigned char80255 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。 63 2.3.3 字符类型 字符型数据包含的是一个字符集。一般用的是 ASCII码字符集 。 v 字符集中的每一个字符都有一个序号，称 为ASCII码。 v ASCII码大的字符比ASCII码小的字符值大 。 v 字符类型的标识符是char。 64 u 一个字符型变量的值只能是一个单个字符； 在内存中占一个