数据类型运算符与表达式1.ppt

数据类型、运算符与表达式,西南财经大学经济信息工程学院 刘家芬 ,C语言大学实用教程,例2.1 第一个C程序,#include void main( ) printf (“This is a program. n”); ,编译预处理命令 导入stdio.h:标准输入输出头文件,C程序的主函数，每个C程序有且仅有一个主函数，void表示主函数不返回任何值。,是stdio.h中定义的标准输出函数，用于在屏幕上显示。,( )中就是需要输出的内容，将用“ ”引起来的字符串原样显示在屏幕上即可,n是一个特殊的字符，称为转义字符。用于控制光标移动到下一行,例2.2 第二个C程序,#include void main() int a,b,sum; a=123; b=456; sum=a+b; printf(“sum is %dn“,sum); ,编译预处理命令 导入stdio.h:标准输入输出头文件,C程序的主函数，每个C程序有且仅有一个主函数，void表示主函数不返回任何值。,定义了三个变量，名字分别是a,b,sum.这三个变量都是int型。,给变量a赋值123，实际上就是向该内存单元放入值123；给变量b赋值456.,变量sum的值是变量a的值加上变量b的值；,调用stdio.h中的printf函数,在屏幕上显示计算结果。首先原样输出sum is，后面的%d是格式控制符，表示“以十进制整数形式输出”变量sum的值,例2.3 第三个C程序,#include void main() int max (int x,int y); int a,b,c; scanf(“%d,%d“, ,声明后面的语句中将使用一个用户自定义的函数max，该函数使用两个整型参数，并且返回一个整型值,使用stdio.h中定义的标准库函数scanf，从键盘读取两个十进制整数，分别赋值给a和b,以a和b作为参数调用用户自定义函数max,并且将该函数的返回值赋给变量c,使用stdio.h中定义的标准输出库函数pintf,这里是函数max的定义部分，该函数使用两个整型参数x和y，作用是找出x和y中较大的值并返回给主程序,C程序的特点,函数是程序的基本单位 主函数 用户自定义函数 系统提供的库函数 函数由函数头和函数体组成 函数头包括返回值类型、函数名、形式参数列表 函数体 由语句；组成,常量（Constant）,程序运行过程中保持固定值的数据，根据类型分为： 整型常量 如5，程序2中的123，456 实型常量 如4.6，-1.23，1e-4 字符常量 如5， c， /n 字符串常量 如“5”和程序1中的“This is a program.” 符号常量（宏常量） #define PI=3.1415926 枚举常量 enum enum responseyes，no； enum response answer; answer=yes;,变量（Variable）,在程序执行过程中值会发生改变的量 变量名代表着内存中的一个存储单元，里面存放的就是变量的值。 怎么给变量起名字呢？ 标识符的命名规则 由英文字母、数字和下划线组成，只能以字母和下划线开头。不允许使用关键字作为标识符的名字 。 区分大小写 除了变量名外，符号常量、自定义函数、数组等的名字也都是标识符， 简单地说，标识符就是用户在程序中起的一个名字。,123,456,我的名字叫a,我的名字叫b,变量使用的原则,使用变量的基本原则先定义，后使用 编译时确定该变量所占用的内存单元的大小 编译时进行合法性检查 例如%求余运算要求两个操作数均为int型。 一条定义语句可定义若干个同类型的变量，以逗号分隔 定义后没有赋初值的变量，其值为随机数 例2中先定义，然后再赋初值 int a,b,sum; a=123; b=456; 也可以在定义的同时初始化 char esc = a; int i = 1;,数据的类型,数据为什么要区分类型？ 不同类型的数据代表不同的 数据表示形式 合法的取值范围 占用内存空间大小 可参与的运算种类 常用数据类型有整型、浮点型、字符型等,整型数据之整型常量,十进制整数 18、-31 八进制整数 以0开头，数取0-7 如022，-037，注意区分022和22的值 十六进制整数 以0x开头，数取0-F或者0-f 0x12, -0x1f 整型常量的后缀 无后缀为基本整型 L或者l,表示long长型，占用比基本整型更长的存储单元，如 123占用两个字节，123l、123L占用4个字节，但数值一样。 U或者u,表示unsigned无符号 ，只能表示正数，涉及最高位的意义。,0XA5Lu,整型数据之整型变量,数据在内存中以二进制的补码形式存放。 正数的补码和原码相同。 负数的补码：将该数绝对值的二进制形式，按位取反再加1。 例：求-10的补码 10的原码 取反 再加1 就得到了-10的补码,-10,整型变量的分类,根据所占内存大小 基本型：类型说明符为int，占2个字节。 短整型：类型说明符为short int或short。完全等同于基本型。 长整型：类型说明符为long int或long，在内存中占4个字节。 根据是否有正负符号 有符号，修饰符signed。默认为signed,可省略不写 无符号，修饰符unsigned 两种分类方法交叉组合成六种整型变量,signed VS unsigned,signed与unsigned型的区别： signed的最高位代表符号，0为正，1为负 unsigned的最高位也代表数值 以基本整型int为例，signed int和unsigned int都是占用两个字节，但表示范围不同。 有符号整型量signed int ，最大表示 =32767 无符号整型量unsigned int =65535,整型变量的取值范围,如果超出了该变量的取值范围，会出现什么情况呢？,溢出！,例2.4 溢出举例,#include void main() int i, j, m, n; i=32767; j=i+1; m=-32768; n=m-1; printf(“i=%d, j=%dn“,i,j); printf(“m=%d, n=%dn“,m,n); ,溢出（Overflow）,C语言直接提供的任何类型都有取值范围。当向其赋超过此范围的数值，就会产生数值溢出，得到一个不正确的结果。 int 型数32767在内存中的表示方法： 加1 补码解释为-32768 如何避免类似的错误？,typeoverflow.c,浮点型数据之浮点型常量,浮点数就是实数，有两种表示形式 十进制小数形式 0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、300.、-267.8230必须有小数点 指数形式 如2.1e5、- 2.8E-2等。E之前必须有数字，并且指数部分为整数。 例：123.456可以表示为： 123.456e0, 12.3456e1, 1.23456e2, 0.123456e3, 0.0123456e4 后缀为“f”或“F”表示该数为单精度浮点数 365是浮点数吗？ 365.是浮点数吗？ 365.00是浮点数吗？ 365f是浮点数吗？,浮点型数据的存放,浮点型数据在内存中以指数形式存放 N=S2j,所占位数决定 实数的取值范围,所占位数决定 实数的精度,例2.5关于实数的输出,#include main() float f=123.456; printf(“f in decimal: %fn“,f); printf(“f in exponent: %en“,f); ,浮点型变量的分类,单精度（float型） 占用4个字节，有效数字7位 双精度（double型） 占用8个字节，有效数字16位 长双精度（long double型） 占用16个字节，较少使用 什么是有效数字？ 回顾例2.5的执行结果 注意：浮点型常量都作为双精度来处理,例 2.6 float型的有效位数,#include “stdio.h“ main() float a; double b; a = 123456.789e4; b = 123456.789e4; printf(“%fn%fn“, a, b); ,float型中通常用位来存放以二进制表示的尾数部分。将一个较大的十进制小数转化成二进制，通常都会超出位的长度，所以在内存中存放时会舍去后面的小数。之后读取时，按照二进制到十进制的转换规则，输出的就不再是之前赋予的值了。,字符型数据之字符常量,字符常量是用单引号括起来的一个字符。 如a，A，5，%，$等 转义字符是一种特殊的字符常量。 转义字符以反斜线开头，后跟一个或几个字符。 转义字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义，故称“转义”字符。,常见转义字符,101表示？,字符型数据之字符变量,字符变量 代表内存中的一个存储单元，长度为一个字节，用来存放一个字符 char c1,c2; c1=A; c2=a;,字符型数据在内存中的形式,字符型数据是以其ASCII码值的形式存放在内存单元之中的。 char c1,c2; c1=A; c2=a; 字符型数据可以作为取值范围0-255间的整型数据处理。,0100 0001,C1,0110 0001,C2,%c,%d,A,65,%c,%d,a,97,例2.7 字符型数据的处理,#include void main() char c1,c2; c1=97； c2=98; printf(“%c,%cn“,c1,c2); printf(“%d,%dn“,c1,c2); 字符型数据可以以其ASCII码值参与算术运算； 字符型数据可以与整型数据互相赋值； 例如int i=a; char c=97;,字符串（String）常量,字符串常量是由一对双引号括起的字符序列。 例如： “CHINA“ ， “ C program “ ， “$12.5“ 等都是合法的字符串常量。 字符常量和字符串常量的区别： 字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。 字符常量只能是单个字符，字符串常量则可以包含一个或多个字符。 字符常量只占一个字节的内存空间。字符串常量占的内存字节数等于字符串中字符数加1，增加的一个字节用于存放字符“0” (ASCII码为0)，也就是字符串结束标志。 区别5，5， “5“ 注意：字符串结束标志是由系统自动添加的。,不同类型间的转换,自动转换 不同类型的数据混合运算时，编译系统自动完成类型转换。若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。如10+a+1.5 转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。 所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型再运算。 char型和short型参与运算时，必须先转换成int型 在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。,转换规则,1. 横向的箭头表示必定的转换，例如float型数据在进行计算时，即使两个数都是float型，也要先转换成double型才行。这样做是为了提高精度。 2. 纵向箭头标明了数据类型级别的高低，由低向高进行转换。例如int型和double型运算，首先int型数据要转换成double型，然后再运算。,强制转换,通过类型转换运算来实现，其一般形式为： (类型说明符) (表达式) 其功能是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型。 例如： (float) a 把a转换为实型 (int)(x+y) 把x+y的结果转换为整型 注意：无论是强制转换或是自动转换，都只是运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变该变量的类型,例2.8 强制类型转换,#include main() int m = 5; printf(“m/2=%dn“, m/2); printf(“(float)(m/2)=%fn“,(float)(m/2); printf(“(float)m/2 = %fn“, (float)m/2); printf(“m = %dn“, m); ,m/2 = 2 (float)(m/2) = 2.000000 (float)m/2 = 2.500000 m = 5,运算符,算术运算符:用于各类数值运算。包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、求余(或称模运算，%)、自增(+)、自减(-)共七种。 关系运算符:用于比较运算。包括大于()、小于(=)、小于等于()六种。 赋值运算符:用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,=,=,=)三类共十一种。 条件运算符:这是一个三目运算符，用于条件求值(?:)。 逗号运算符:用于把若干表达式组合成一个表达式(，)。 指针运算符:用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。 求字节数运算符:用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。 特殊运算符:有括号()，下标等几种。,运算符的优先级与结合性,运算符的优先级：在表达式中，优先级较高的先于优先级较低的进行运算。而在一个运算量两侧的运算符优先级相同时，则按运算符的结合性所规定的结合方向处理。 运算符的结合性：语言中各运算符的结合性分为两种 左结合性(自左至右)和 右结合性(自右至左)。 C语言中多数运算符为左结合，例如表达式x-y+z。 C中满足右结合的运算符 单目运算符 赋值运算符 条件运算符,运算符的优先级,1. ( ) - . 2. ! + - + - * & (类型) sizeof 3. * / % 4. + - 5. 6. = 7. = != 8. & 9. 10. | 11. & 12. | 13. ? : 14. = += -= *= /= %= &= = |= = 15. , 用括号来控制运算顺序更直观、方便，并减少出错的概率,算术运算符,+，-，*，/，%，-(取反) 两整数相除结果仍为整数 求余运算的操作数必须为整数，余数符号与被除数相同 算术表达式 用算术运算符将运算对象连接起来的式子 复杂的算术表达式经常需要用到math.h中提供的标准数学函数 P34注意事项,常用的标准数学函数,自增和自减运算符,n+，n-，+n，-n +让参与运算的变量加1，-让参与运算的变量减1 作为后缀运算符时，先用n的原值参与运算，然后n的值加/减1 作为前缀运算符时，先对n的值进行加/减，然后用n的现值参与运算 int i=8; printf(“%dn“,+i); 9 printf(“%dn“,-i); 8 printf(“%dn“,i+); 8 printf(“%dn“,i-); 9 printf(“%dn“,-i+); -8 printf(“%dn”,-i-); -9 自增自减运算符的运算对象只能是变量，不能是表达式例如（a+b）+ 、 (-i)+都是错误的,关系运算符,，=，b且bc? 关系表达式abc的值为真吗？,逻辑运算符,逻辑运算也被称为布尔（Boolean）运算 与运算& a & b当且仅当两者都为真，则结果为真 ( a b & b c) a大于b，并且b大于c 或运算| a | b只要两者中有一个为真，结果就为真 ( a b | b c) a大于b，或者b大于c 求反! ( !a ) 如果a是0，结果非0；如果a是非0，结果是0 并不改变a的值,实例,ch是英文大写字母 (ch = A) & (ch = Z) 判断某一年year是否是闰年的条件是满足下列两个条件之一： 能被4整除，但不能被100整除； 能被400整除； (year % 4 = 0) & (year % 100 != 0) | (year % 400 = 0),赋值运算符,赋值表达式 变量名=表达式，计算右边表达式的值并将其赋给左边的变量。 左侧不允许表达式，只能是标识一个存储单元的变量. 判断a+b=c，x=x+1是否为合法的赋值表达式？ 赋值运算符优先级低于算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。 满足右结合性。赋值表达式的值等于运算完成后左操作数的值 a=b=c=5 等价于a=(b=(c=5) 赋值表达式将自动进行类型转换,复合赋值运算符,复合赋值表达式 变量 二元运算符 = 表达式 等价于 变量 = 变量 二元运算符 表达式 a += 5 等价于a=a+5 x *= y+7 等价于x=x*(y+7) r %= p 等价于r=r%p 算术运算符+、-、*、/、%和位运算符、&、|运算符都可进行复合赋值运算。,位操作运算符,&按位与运算 |按位或运算 按位异或运算,按位右移运算 按位求反,见书本P41页,例2.9 逻辑运算与位运算,#include void mai