C语言第二章数据的存储与运算.ppt

1,、什么是程序？ 、人怎么和计算机沟通？为什么要和计算机沟通？ 、简单的C语言程序由哪些部分构成？ 、什么是C语言的函数？ 、C程序的编译和运行过程？ 、C语言常用的注释方式有哪些？,课程回顾,第二章,数据的存储与运算,3,目标,熟悉C语言中常用的数据类型 理解变量和常量的含义，了解符号常量 掌握各种基本数据类型相关内容：变量的声明和初始化，存储特点，其他特点 使用算术运算符 理解类型转换,4,数据在计算机中的存储,计算机程序处理的是什么？ 计算机处理的数据有哪些？ （数值，字符，图片，音频，视频） 数据在计算机中怎么存储的？ （以二进制形式存储） 关于几个数据存储的概念位，字节和地址 位(bit)，又称比特，存储信息的最小单位。值为0或1 字节(byte)，又称拜特，存储器容量大，直接用bit来表示和管理不方便，1byte=8bit，byte是最常用的存储单位，常用来表示一个存储单元。后来又出现了kb，mb，gb，tb等(以1024/1000倍增)。 地址，存储器包含许多存储单元，使用的时候通过地址进行查找，这里的地址是指存储单元在存储器里的编号,数据,5,基本数据类型,数据属于不同类别,Africa,The quick brown fox,TRUE,数据,非数值,数值,整型,非整型,9002.12,999,9/12/2003,2.175,123,Jackie Chan,char,数据类型,非数值,数值,整型,int,short int,long int,double,float,非整型,6,数据的表现方式 常量和变量,常量是指在程序运行过程中,其值不能被改变的量 例如16，18.789都属于常量，不会改变 变量是指在程序运行过程中其值可以改变的量,7,变量,程序,编写程序时，常常需要将数据存储在内存中，方便后面使用这个数据或者修改这个数据的值。,通常使用变量来存储数据。使用变量可以引用存储在内存中的数据，并随时根据需要显示数据或执行数据操纵。,存储 a,a * 5%,将值存储为b,ab,10,0.5,将值存储为Result,9.5,8,变量引入的意义,为什么要引入变量？ 程序中很多数据是在程序运行过程中通过运算获得的 通用功能函数的需要。如求两个数中最大者max 很多数据在程序运行过程中不断变化 变量相当于一个宾馆，为程序中使用的数据提供临时的存储单元（房间），需要用的时候就进行赋值（check in），不用的时候就释放空间（check out）,9,声明和使用变量,变量代表内存中具有特定属性的一个存储单元，它用来存放数据，也就是变量的值，在程序运行期间，这些值是可以改变的。变量必须先定义后使用。 声明变量： Datatype variablename; 定义时初始化变量： Datatype variablename = value; 定义后初始化变量： variablename = value;,类型名：系统提供的标准数据类型的名称或者自定义的数据类型的名称（如整型在计算机里用（int）,变量名：代表计算机内存中一个变量地址（隐含）；通过变量名可以找到相应的存储单元，进行按名存取。,变量值：变量名代表的存储单元中存储的数据,例如：声明一个整型变量a，并为其赋值为5 int a = 5；,10,变量命名,在 C 语言中，变量命名需要遵循一定的规则,变量的命名规则： 变量名可以由字母、数字和 _（下划线）组合而成 变量名不能包含除 _ 以外的任何特殊字符，如：%、# 、逗号、空格等 变量名必须以字母或 _（下划线）开头 变量名不能包含空白字符（换行符、空格和制表符称为空白字符） C 语言中的某些词（例如 int 和 float 等）称为保留字，具有特殊意义，不能用作变量名 C 语言区分大小写，因此变量 price 与变量 PRICE 是两个不同的变量 变量名的长度不是无限的。不同的编译系统有自己的规定 变量名尽可能简单易记，见名之意；即选有含意的英文单词 （或其缩写）作变量名。,11,有效名称,principal,cost_price,marks_3,lastname,city,无效名称,123rate,currency$,discount%,zip code,变量命名,12,整型数据 - 分类,整型常量即整常数。,13,整型数据 - 存储,Int型：根据编译器不同占用的存储单元数量有所不同，VC用4个字节表示一个int型整数 例如整数10，存储在计算机中就是00001010 负数怎么存储？最高位是符号位，1表示负，0为正；采用补码方式存储。原码取反加1 4个字节中未使用的高位怎么办？用0补齐 Short int：一般占2个字节 Long int： 一般占4个字节，在vc环境下long int 和int 通用，有些早期的编译器里int占2个字节，long int 占4个字节。,14,整型数据 - 使用,整型变量声明： int page_number; long int population; unsigned int age; 可按如下方式初始化： page_number0; int max_marks = 100;,在同一语句中可以声明多个类型相同的变量： int page_number, copies, paper_width;,15,整型数据 - 实例,整型数据运算程序的举例和分析 例2.1 鸡兔同笼，鸡和兔的头总数是16，脚总数是40，计算鸡和兔各有多少只？,X+y = h 2x+4y = f,Y=(f-2h)2 X = h y,#include Void main() int h,f,x,y; /声明整型变量 h=16; f=40; / 对整型变量进行赋值 y=(f-2*h)/2; /使用变量计算，结果赋给y x=h-y; /将h-y的结果赋给x printf(“%d, %dn”, x, y); /输出变量 ,16,整型数据 - 实例,用计算机解题，必须由人们事先分析题目要求，找出解决问题的思路和具体步骤，然后指定计算机一步步去做。计算机完全是根据人们事先规定的指令进行工作的。程序是告诉计算机要做什么，先做什么，后做什么。 计算机不是万能的，不存在把方程式输入给计算机，计算机就会自动解出方程，得出结果的事情。,17,实型数据 - 分类,实型数据在计算机语言中常称为浮点数。 1）浮点型变量分为单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度型（long double）三类形式。,18,实型数据 - 存储,实数：采用指数形式存储，通常占4个字节，计算机将实数分为前后两部分存储，前面是数值（前3个字节），后面是指数（后1个字节）。 例如123.456表示为0.123456103，则在计算机中存储为 Float型在vc下占4个字节 Double型在vc下占8个字节 Long double在vc下占8个字节 各种数据类型所占长度与编译器有关，可以使用sizeof（long double）查看,19,实型数据 - 使用 单精度浮点型,float 在 C 语言中用于存储单精度浮点数,float,32 位,10-38 1038 7位有效数字,声明： float selling_price; 初始化： float selling_price = 11.3; selling_price = 65.90;,20,实型数据 - 使用 双精度浮点型,213.5671435568967,64位,10-30810308 16 位有效数字,声明： double pressure_level; 初始化： pressure_level = 213.5671435568967; double dvalue = 35.4;,21,浮点型数据的舍入误差:由于浮点型变量是由有限的存储单元组成的，因此能提供的有效数字总是有限的。在有效位以外的数字将被舍去。由此可能会产生一些误差 例2.4 浮点型数据的舍入误差 #include void main() float a,b; a = 123456.789e5; b = a + 20 ; printf(“%fn”,b); ,实型数据 - 实例,说明：一个浮点型变量只能保证的有效数字是7位有效数字，后面的数字是无意义的，并不准确地表示该数。应当避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数,运行结果： 123456.789e5,22,浮点型数据 - 常量,实型常量的表示形式,两种表 示形式,十进制小数 指数,0.123 3e-3,注意:字母e(或E)之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数,例如: 123.456可以表示为： 123.456e0, 12.3456e1, 1.23456e2, 0.123456e3, 0.0123456e4, 0.00123456e 其中的1.23456e3称为“规范化的指数形式”。,23,浮点型数据 - 常量,实型常量的类型 C编译系统将实型常量作为双精度来处理。 例如：f = 2.45678 * 4523.65 系统先把2.45678和4523.65作为双精度数，然后进行相乘的运算，得到的乘也是一个双精度数。 如果把一个实型常量赋给一个单精度变量f系统给出警告，警告不影响连接和运行最后结果但只取其结果前7位赋给浮点型变量f。 如是在数的后面加字母f或F（如1.65f, 654.87F），编译系统就会把它们按单精度处理。,24,在线保险单 年龄：_ 保险总额：_ 性别：_,字符型数据,23,98340, M ,数值型,字符型,int/float,char,25,字符型数据 - 存储,字符：计算机并不是将字符本身存放到存储单元中（只能放二进制代码），而是将字符的代码存储到存储单元中，即存储的是字符的ASCII码； 每个英文字母采用一个字节存储 未使用的高位用0补足 例如A的ASCII码是65，计算机存储就是01000001； ASCII码不用死记，转换工作由编译系统自动完成，用户程序里输入的依然是正常使用的字符A 整数65和字符A在计算机里的表示是一样的，那怎么区分呢？两者有没有关系呢？,26,字符数据与整形数据,字符数据和整型数据的区别和联系 占用的存储空间大小不同 字符变量存储采用整数表示的ASCII 字符型数据既可采用字符形式输出（%c），也可采用整数形式输出（%d） 可以通过整数为一个字符型数据赋值 可以对字符型数据当做整型数据进行算数运算 程序设计中不能使用字符变量代替整型变量使用,27,字符型数据 - 存储, 5 p $,有效的字符型值,“2“,2,正确,2 + 2 = 4,X,28,字符数据在内存中的存储形式及其使用方法 一个字符型数据存放到一个字符变量中，实际上并不是把该字符的字型放到内存中去，而是将该字符的相应的ASCII代码放到存储单元中。这样使字符型数据和整型数据之间可以通用。,注意: 一个字符数据既可以以字符形式输,也可以以整数形式输出以字符形式输出时,系统先将存储单元中的I码转换成相应字符， 然后输出。 以整数形式输出时，直接将码作为整数输出。也可以对字符数据进行算术运算， 此时相当于对它们的码进行算术运算。,字符型数据 - 存储,29,字符型变量用来存放字符常量，注意只能放一个字符。 字符变量的定义形式如下：char c1,c2; 在本函数中可以用下面语句对c1,c2赋值： c1a；c2 b ； 一个字符变量在内存中占一个字节。,字符型数据 - 使用,30,例2.5 向字符变量赋予整数。 #include void main() char c1,c2; c1=97; c2=98; printf(“%c %cn”,c1,c2); printf(“%d %dn”,c1,c2); ,说明：在第4和第5行中，将整数97和98分别赋给c1和c2，它的作用相当于以下两个赋值语句： c1;c2; 因为a和b的ASCII码为97和98,运行结果： 97 98,字符型数据 - 实例,31,例2.6 大小写字母的转换 （注意分析方法） #include void main() char c1,c2； c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“c c，c1,c2）； ,说明：程序的作用是将两个小写字母a和b转换成大写字母A和B。从代码表中可以看到每一个小写字母比它相应的大写字母的ASCII码大32。语言允许字符数据与整数直接进行算术运算。,运行结果： ,字符型数据 - 实例,32,字符型数据 - 字符常量,字符常量 (1)用单引号包含的一个字符是字符型常量 (2)只能包含一个字符,例,a,A, 1 abc、“a”,33,有些以“”开头的特殊字符称为转义字符,转义字符,34,字符串常量 C语言除了允许使用字符常量外，还允许使用字符串常量 字符串常量是一对双撇号括起来的字符序列. 合法的字符串常量: “How do you do.”, “CHINA”， “a” ， “$123.45” 可以输出一个字符串，如 printf(“How do you do.”)；,字符型数据 - 字符串常量,35,是字符常量， “a”是字符串常量，二者不同。 如：假设被指定为字符变量 ：char c,c= a; “a” ；c “CHINA”;,结论：不能把一个字符串常量赋给一个字符变量。,字符型数据 - 字符串常量,36,规定：在每一个字符串常量的结尾加一个 “字符 串结束标志”，以便系统据此判断字符串是否结束。 规定以字符作为字符串结束标志。,如：如果有一个字符串常量” ，实际上在内存中是：,它占内存单元不是个字符，而是个字符，最后一个字符为。但在输出时不输出。,字符型数据 - 字符串常量,37,符号常量,例2.7 一直园的半径为r，求周长c，面积s，体积v #include Void main() double r=3.67,c,s,v; c = 2*3.1415926*r; s=3.1415926*r*r; v=4/3*3.1415926*r*r*r; ,4.0/3.0; pow(r,3),#include ,#define PI 3.1415926,c = 2*PI*r;,s = PI*pow(r,2);,38,符号常量相关说明,使用符号常量的好处 含义清楚，容易读写； 改变的时候能够做到“一改全改”； 降低程序中输入错误的几率 符号常量的使用方法 先对程序做“预编译”。即将程序中所有的符号常量用真正的常量进行替换（也会用include的库文件内容代替include语句）。 进行正式编译。 符号常量不占存储单元，只是一个符号 符号常量不是变量，只是符号，不能被赋值,39,1. 语言的运算符有以下几类： 算术运算符 （+ - * / %） 关系运算符 （！） 逻辑运算符 （！|） 位运算符 （ |） 赋值运算符 （及其扩展赋值运算符） 条件运算符 （？：） 逗号运算符 (，）,算术运算符和算术表达式,40,(8)指针运算符 （*和） (9)求字节数运算符（） (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)其他 （如函数调用运算符（）,算术运算符和算术表达式,41,2. C语言的表达式有以下几类： (1)算术表达式：如2+6.7*3.5+sin(0.5) (2)关系表达式：如x0，y0 & y0 (表示x0与y0同时成立,&是逻辑运算符，代表“与”) (4)赋值表达式：如a=5.6,算术运算符和算术表达式,42,1. 基本的算术运算符: （加法运算符，或正值运算符。如:、） （减法运算符，或负值运算符。如:、） * （乘法运算符。如:*） （除法运算符。两个整数相除的结果为整数两个整数相除的结果为整数，如:结果为） （模运算符，或称求余运算符，两侧均应为整型数据，如:的值为）。,算术运算符和算术表达式,43,2. 算术表达式和运算符的优先级与结合性 用算术运算符和括号将运算对象(也称操作数）连接起来的、符合语法规则的式子，称为算术表达式。运算对象包括常量、变量、函数等。 例如: *.5a 是一个合法的表达式,算术运算符和算术表达式,44,语言规定了运算符的优先级和结合性。 在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，例如先乘除后加减。 规定了各种运算符的结合方向(结合性) 算术运算符的结合方向为“自左至右”，即先左后右 。,算术运算符和算术表达式,45,4. 自增、自减运算符 作用是使变量的值增或减 如： ，（在使用之前，先使的值加（减） ，（在使用之后，使的值加（减）,算术运算符和算术表达式,46,i+与+i的区别： 是先执行后，再使用的值； 是先使