数据描述与基本操作.ppt

第2章 数据描述与基本操作,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识 2.1 数据类型 2.2 不同数据类型间的转换 2.3 常量和变量 2.4 运算符和表达式 2.5 数据的输入和输出,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,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,进位计数制基本概念,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,各种进制数间的转换,二、八、十六进制转换成十进制 方法：按权相加,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,各种进制数间的转换,十进制转换成二、八、十六进制 方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为0。,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,各种进制数间的转换,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 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,各种进制数间的转换,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。,例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16,例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2,0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,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,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,数值的表示方法原码、反码和补码,原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值。 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。,第2章 数据描述与基本操作,2.0 预备知识,数值的表示方法原码、反码和补码,（用一字节表示数）,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,第2章 数据描述与基本操作,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,第2章 数据描述与基本操作,2.1 数据类型,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)int,16,-3276832767,(signed)short,16,-3276832767,(signed)long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long,unsigned short,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,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,第2章 数据描述与基本操作,2.2 不同数据类型间的转换,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。,隐式转换,第2章 数据描述与基本操作,2.2 不同数据类型间的转换,隐式转换,第2章 数据描述与基本操作,2.2 不同数据类型间的转换,隐式转换,int,int,double,double,double,double,double,double,double,double,例 char ch; int i; float f; double d;,10+a +i * f - d / l,ch / i + f * d - (f + i),例 int i; float f; double d; long l;,第2章 数据描述与基本操作,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 main() float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); 结果：x=3.600000,i=3,2.2 不同数据类型间的转换,显式转换（强制转换）,精度损失问题,第2章 数据描述与基本操作,2.3 常量和变量,标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列。 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,M.D.John,3days,#33,char,$123,ab,第2章 数据描述与基本操作,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 请点击： 实型常量 请点击： 字符常量 请点击： 字符串常量 请点击：,如 #define PRICE 30,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) #define PRICE 30 main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(“total=%d“,total); ,常量,运行结果：total=300,第2章 数据描述与基本操作,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0x开头,后跟09,af,AF表示. 如0x123,0Xff,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 = ( )10 0x123 = ( )10 0Xff = ( )10,整型常量（整常数）,第2章 数据描述与基本操作,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 , 1.2E-3.5,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,实型常量（实数或浮点数）,第2章 数据描述与基本操作,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 60 -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 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 C Isay:”How are you?” C Program Turbo C,例 main() printf(“Yb=n”); ,运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：,第2章 数据描述与基本操作,字符串常量,字符常量与字符串常量不同,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”;,第2章 数据描述与基本操作,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 int student; stadent=19; /Undefined symbol stadent in function main,例 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,第2章 数据描述与基本操作,变量,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1: float a; a=111111.111; /* a=111111.1*/ 例2: double b; b=111111.111; /* b=111111.111*/,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,第2章 数据描述与基本操作,例子,/*ch2_003.c*/ #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,第2章 数据描述与基本操作,2.4 运算符和表达式,第2章 数据描述与基本操作,运算符功能 与运算量关系 要求运算量个数 要求运算量类型 运算符优先级别 结合方向 结果的类型,学习运算符应注意,第2章 数据描述与基本操作,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,算术运算符和表达式,2,-2.5,1,-1,1,0,(),第2章 数据描述与基本操作,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,自增、自减运算符+ -,第2章 数据描述与基本操作,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）,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+);,自增、自减运算符+ -,第2章 数据描述与基本操作,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;,赋值运算符和表达式,第2章 数据描述与基本操作,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,说明（1）：,第2章 数据描述与基本操作,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),说明（2）:,第2章 数据描述与基本操作,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,逗号运算符和表达式,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,第2章 数据描述与基本操作,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,关系运算符和表达式,第2章 数据描述与基本操作,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,关系运算注意（1）,第2章 数据描述与基本操作,例 注意区分“=”与“=” 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,关系运算注意（2）,第2章 数据描述与基本操作,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”,逻辑运算符和表达式（1）,第2章 数据描述与基本操作,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),逻辑运算符和表达式（2）,第2章 数据描述与基本操作,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,逻辑运算符和表达式（3）,第2章 数据描述与基本操作,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,逻辑运算符和表达式（4）,第2章 数据描述与基本操作,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,条件运算符与表达式,第2章 数据描述与基本操作,2.5 数据的输入和输出,C语言无I/O语句，I/O操作由函数实现,#include ,第2章 数据描述与基本操作,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 返值：正常，为显示的代码值；出错，为EOF(-1),第2章 数据描述与基本操作,格式输出函数,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 返值：正常，返回输出字节数；出错，返回EOF(-1),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 格式说明： %修饰符格式字符 ，用于指定输出格式 普通字符或转义序列：原样输出 格式字符,第2章 数据描述与基本操作,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,表格,第2章 数据描述与基本操作,.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0，0x,#,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,第2章 数据描述与基本操作,例子,例 int a=1234; float f=123.456; printf(“%08dn”,a); printf(“%010.2fn”,f); printf(“%0+8dn”,a); printf(“0+10.2fn”,f);,例 int a=123; printf(“%o,%#o,%X,%#Xn”,a,a,a,a);,例 long a=65536; printf(“%d,%8ldn”,a, a);,/00001234,/0000123.46,/000+1234,/000+123.56,/173,0173,7B,0X7B,/0, 65536,第2章 数据描述与基本操作,字符输入函数,格式:getchar( ) 功能：从键盘读一字符 返值：正常，返回读取的代码值；出错,返回EOF(-1),例,#include main() int c; printf(“Enter a character:“); c=getchar(); printf(“%c-hex%xn“,c,c); ,运行结果： Enter a character:A A-hex41,第2章 数据描述与基本操作,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,第2章 数据描述与基本操作,附加格式说明符（修饰符）,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