数据类型与运算规则ppt课件

数据类型与运算规则 1.2 C语言程序设计教学内容 一 C语言程序设计概述 (第1、2章) 二 数据类型与运算规则 (第3章) 三 顺序结构程序设计 (第4章) 四 选择结构 (第5章) 五 循环结构 (第6章) 七 函数 (第8章) 六 数组 (第7章) 八 指针 (第9章) 九 结构 (第10章) 十 文件 (第11章) 1.语言规 则 1.程序流 程 1.数据结 构 1.自学 1.基础 1.重点， 难 1.3 第3章 数据类型与运算规则 本章要点 q 数据的描述规则 q 数据的操作规则 1.4 第3章 数据类型与运算规则 数据与数据类型 C语言的基本数据类型 算术运算与赋值运算 关系运算与逻辑运算 位运算 其它运算 混合运算及数据类型转换 1.数据的 2.描述规 则 1.数据的 2.运算规 则 1.5 3.1 数据与数据类型 引入 什么是语言规则，为什么要用语言规则？ l 常量 l 变量 l 运算 符 l 表达 式 l 函数 我们人能明白的、用自然语言和数我们人能明白的、用自然语言和数 学语言描述的问题学语言描述的问题 计算机能明白计算机能明白 的、的、C C语言语法规则描述的问题语言语法规则描述的问题 1.表达 式 1.常 量 1.变 量 1.函 数 程序设计语言的程序设计语言的 基本规则包括：基本规则包括： 1.6 3.1 数据与数据类型 问题 q 常量3、5和3.6的处理是否相同？ q 变量x如何表示？如何存放？ q 计算机如何知道3和5之间的关系？ q 如何输入？如何存放？ q 计算机如何识别“=”？运算结果放在哪 里？ 1.计算机完成该计算 ，首先要解决数据的 输入和存放问题 1.7 3.1 数据与数据类型 q程序的任务是对数据进行处理，数据是 程序处理的对象，而运算符是施加给这 些数据的操作。 q数据和运算符是表达式的基本元素。 1.数据的存储 2.数据的操作 1.程序 1.8 3.1 数据与数据类型 2C语言中的数据类型 整数型 int 基本类型 实数型 float，double 字符型 char 指针类型 数据类型 数组型 构造类型 结构型 struct 联合型 union 枚举型 enum 空类型 void 1.9 第3章 数据类型与运算规则 数据与数据类型 C语言的基本数据类型 算术运算与赋值运算 关系运算与逻辑运算 位运算 其它运算 混合运算及数据类型转换 1.10 3.2 C语言的基本数据类型 本节结构 1.常 量1.字符常 量 1.数值常 量 1.计算 机语言 表示数 据的基 本形式 1.实型常 量 1.整型常 量 1.字符常 量 1.字符串常 量 1.变 量 1.字符变 量 1.数值变 量 1.实型变 量 1.整型变 量 1.指针变 量 1.整 型 1.实 型 1.字符 型 1.11 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 1. 常量程序运行中，值保持不变的 量 常量的表示方法 整型 100, 125, -100, 0 实型 3.14, 0.125, -3.789 字符型 a, b, 2 字符串 “a”, “ab”, “1232” 1.12 3.2 C语言的基本数据类型 2 计算机语言表示数据的基本形式 2. 符号常量用来表示常量的标识符 例：已知圆半径r，求圆周长c和面积s的值。 #define PI 3.1416 int main() float r,c,s; scanf(“%f“, c=2*PI*r; /* 编译时用3.1416替换PI */ s=PI*r*r; /* 编译时用3.1416替换PI */ printf(“c=%6.2f,s=%6.2fn“,c,s); 1.#include 2.#include 3.#define . 1.预处 理命令 1.13 3.2 C语言的基本数据类型 2 计算机语言表示数据的基本形式 例： #define SAN 2+1 如果x=SAN*SAN，x=？ x=5 x=2+1*2+1=5 1.14 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 3. 变量程序运行时，值可以改变的 量 有关变量的规定： n 变量通过变量名标识，变量名和内存中 的存储单元相对应。编写程序时通过变 量名来存、取存储单元； n 变量必须先定义(说明)，再赋值，再使用 。 1.15 1.5 5 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 3. 变量程序运行时，值可以改变的 量 1.内存 1.变量a 1.1 000H 2.10 01H 3.10 02H 1.2 56 1.1 2 1.常量不占用内存空间！ 1.16 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 4. 变量的定义变量是以标识符的形 式来表示类型的。在C语言中，用类型 说明语句对变量进行定义，其形式如下 ： 类型说明符 变量名表； 1.int a, b; /* 说明a,b为整型变量 */ 2.char c; /* 说明c为字符变量 */ 3.double x, y; /* 说明x,y为双精度实型变 量 */ 1.17 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 5. 小结 n C程序中，常量直接以自身的存在形式体 现其值和类型：12，0x12，0x12L，12. ，.12，2e3，1.2f，2e3L n 变量以标识符的形式来表示类型：int a; char c; double x, y; n 常量不占内存，程序运行时它作为操作 对象直接出现在运算器的各种寄存器中 ； 1.18 3.2 C语言的基本数据类型 2计算机语言表示数据的基本形式 n 程序中的一个变量可以看作是一个存储 数据的容器，功能是存储数据； n C语言要求，每个变量必须先定义，再赋 值，再使用。 1.19 3.2 C语言的基本数据类型 本节介绍各种数据类型的名称、存放的长 度、表示数的范围、各种数据类型变量的 说明格式、初始化、常量的表示方法以及 使用中的注意事项等。 重点和难点 q 数据的表示范围 q 实型数据的有效数字 q 转义字符的概念 1.20 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 1.整数类型 1. 整数基本类型表 1.基本整型 2.短整型 3.长整型 4.无符号整型 5.无符号短整 型 6.无符号长整 型 1.21 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 2.整型常量 n整型常量的类型 q根据值大小默认类型 q在常量后面加l或L，表示long int型 例如：123L, 0L, 432l都是long int型常量 n整型常量的不同数值表示方法 十进制：09 八进制：07，以0开头 十六进制：09，AF/af，以0x或0X开头 例如100100、-8L-8L、0 0；010010、024L024L；0x18L0x18L、0X1F0X1F 1.整型数据包括整 型常量和整型变量 ，整型数据以二进 制补码形式存储。 1.整型常 量都是有 符号的 1.22 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 2.整型变量 n整型变量的形式 基本整型int 短整型short int 长整型long int 无符号整型unsigned int 无符号短整型unsigned short 无符号长整型unsigned long n占存储空间 1.占内存字节数 1.2或4 2.2 3.4 4.2或4 5.2 6.4 1.23 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 n整型变量的定义 类型说明符 变量名表； 例： int i, j ; long k, m; unsigned int x,y C中的所有变量必须先定义后使用！ 1.此时 变量有值吗 ？ 1.24 3.2 C语言的基本数据类型 类型 存储 字节 数 最小值最大值 short int2-3276832767 unsigned short int2065535 int2-3276832767 unsigned int2065535 long int4-21474836482147483648 unsigned long int404294967295 1.16位机各类型数据通常取值范围 1.25 3.2 C语言的基本数据类型 类型 存储 字节 数 最小值最大值 short int2-3276832767 unsigned short int2065535 int4-21474836482147483648 unsigned int404294967295 long int4-21474836482147483648 unsigned long int404294967295 1.32位机各类型数据通常取值范围 1.26 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 qint型数的表示范围: 存储长度存储长度1616位二进制位二进制(2(2B)B) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 =1=1=3=3 1.绝对值最大的 负数？ =-2=-215 15=-32768 =-32768 1.a 1.最大的 正数？ =2=215 15-1=32767 -1=32767 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.27 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 qint型数的表示范围: n 定点二进制补码表示 n 占2个字节存储 n 数的表示范围：-3276832767 1.28 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 q整型数据在使用中应注意以下几个问 题： (1) 变量要先定义后使用； (2) 数据溢出； (3) 常量与变量的类型要匹配。 例：编写求两数和的C程序并上机运行。程 序如下： 1.阅读P44中 的几个关于整 型数据使用中 应注意的几个 问题的讨论。 1.29 3.2 C语言的基本数据类型 3整型数据及其表示 /* SUM.C源程序 */ int main( ) /*求两数和主函数*/ short int a,b,c;/*说明a、b为短整型变量*/ a=32767; /*为变量a赋最大值*/ b=3; /*为变量b赋值*/ c=a+b; /*计算a+b并将结果赋值给变量c*/ printf(“c=%dn“,c); /*输出变量c的值*/ 1.30 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 1.实数类型 1. 实数基本类型表 1.单精度型 2.双精度型 3.长双精度 型 1.31 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 实型数在计算机中的存放形式(十进制 实型数据0.12345610-2，这里以十进 制表示，计算机中是二进制) 1. + 0.123456 1.数 符 1.指 数符号 1.指 数 1. - 2 1.小 数 1.小 数部分 1.指 数部分 1.32 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 q其中，小数部分一般都采用规格化的数据形 式，即：小数点放在第一个有效数字前面， 使小数部分放小于1的纯小数。 q单精度实数的精度取决于小数部分的23位二 进制数位所能表达的数值位数，将其转换为 十进制，最多可表示7位十进制数字，所以 单精度实数的有效位是7位。 q双精度型用于扩大存储位数，目的是增加实 数的长度，减少累积误差，改善计算精度 1.33 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 2.实型常量 n两种表示形式 q小数：0.123 “.”不可省 q指数：3e-3 e前有数字，e后是整数 n实型常量只能用十进制表示, 不能用 八进制和十六进制。都是有符号数。 1.实型数据包括实 型常量和实型变量 ，实型常量一般作 为双精度来处理。 要表示单精度或长 双精度要用f(F)或 l(L) 1e31e3、1.8e-31.8e-3、-123e-6-123e-6、-.1e-3-.1e-3 e5e5、1e-3.21e-3.2、e e、.e-03.e-031.X 1.34 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 2.实型变量 n实型变量的定义 类型说明符 变量名表； 例： float a,b ; double c,d; long double e,f; 1.35 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 n实型变量的有关规则： 1.什么是数的范围？什么是有效位？ 类型说 明符 长度数的范围 有效 数字 单精度型float4字节-1038 1038 7 双精度型double 8字节-10308 10308 15 1.36 3.2 C语言的基本数据类型 4实型数据及其表示 1.2-23 = 1. 1.+ - 1. 2.c-; 1. 1.59 第3章 数据类型与运算规则 数据与数据类型 C语言的基本数据类型 算术运算与赋值运算 关系运算与逻辑运算 位运算 其它运算 混合运算及数据类型转换 1.60 3.3 算术运算与赋值运算 语言中的运算规则 1.运算分 量 1.运算 符 1.x = 5 + b * c 1.对数据进行 2.运算的符号 1.被加工 2.的数据 1.表达 式 1. + 1. = 1. 在计算机语言中，所有的运算都是照 事先规定的规则进行的，运算的操作规则， 包括运算符、表达式和运算过程。 1.61 3.3 算术运算与赋值运算 1. 表达式的运算结果称为表达式的值 1.C中运 算符 1.算术运算符 2.赋值运算符 3.关系运算符 4.逻辑运算符 位运算 逗号运算符 条件运算符 . 1. 运算符和运算分量构成表达式 1.62 3.3 算术运算与赋值运算 1.学习运算符应掌握的要点： 1. 运算符的种类与功能 2. 运算符与运算分量的关系 1.个 数 1.类 型 1.A+B 1.(ab) ? a: b 目目 单目运算 双目运算 三目运算 1.关系 1.不同类型的变量，所占存储空 间、数的表示范围、有效位和 允许的操作不同 1.63 3.3 算术运算与赋值运算 1.a+b-c 2.572 3.a=b=5 1.右结合 1.左结合 1.x=a+b* c q 优先级：运算符的执行顺序 单目运算符的优先级通常高于双目和三 目运算符 q 结合性：相同优先级的多个运算符的运 算顺序 单目/三目运算符 通常是右结合， 双目运算符通常 是左结合(赋值运算符除外) 1.64 3.3 算术运算与赋值运算 1. 运算结果的类型 1. 整型 1. 逻辑型 1.x = 5+8 2.a 100 1.13 1.加法运算的结 果 1. 表达式的值即运算结果的值 1.关系运算的结 果 1.赋值运算的结果 ？ 1.0 1.13 1.65 3.3 算术运算与赋值运算 2算术运算符和算术表达式 1.+加法运 算、正值运算 2.-减法运 算、负值运算 *乘法运算 1./除法运算 2.%求余运 算 3. (结合性 ) 1. 1. 参加运算的对象都是参加运算的对象都是intint型，型， 其结果截取为其结果截取为intint型型 10/3 11/3 1/210/3 11/3 1/2 10.0/310.0/31./21./2 10/5*310/5*3 10/(5*3)10/(5*3) 2. 2. 求余运算的对象求余运算的对象必须必须是整型是整型 10 % 3 9 % 3 10 % 3 9 % 3 10 % 3 10 % 10 % 3 10 % 3 3 1.(1 2) 1.(1 3) 1.66 3.3 算术运算与赋值运算 例 10 / 3 11 / 3 1 / 2 1. / 2 10.0 / 3 10 / 5*3 10 / (5*3) 10 % 3 9 % 3 -10 % 3 10 % -3 -10 % -3 1.3 2.3 3.0 4.0.5 5.3.333333 6.6 7.0 1.1 2.0 3. -1 4.1 5. -1 1.67 3.3 算术运算与赋值运算 1. 算术表达式 1. C语言的算术表达式由算术运算 符、常量、变量、函数和圆括号组成，例 如： 2.3+5 3.12.34-23.65*2 4.-5*(18%4+6) 5. x/(67-(12+y)*a) 1.68 3.3 算术运算与赋值运算 1. 使用算术表达式时应注意： q 双目运算符两侧运算对象的类型必须一致， 所得结果的类型与运算对象的类型一致。如 果类型不一致，系统将自动按转换规律先对 操作对象进行转换，然后再进行相应的运算 。 q 用括号可以改变表达式的运算顺序，左右括 号必须配对，多层括号都用圆括号“()”表示 ，运算时先计算内括号中表达式的值，再计 算外括号中表达式的值。 1.69 3.3 算术运算与赋值运算 例： 1.将下列数学表达式: 1.写成符合C语言规则的表达式如下: 2.(a+b+c)/(sqrt(a)+b*( sin(x)+sin(y)+sin(z) 1.其中(sqrt(a)和sin(x)、sin(y)、sin(z)都 是数学函数的引用，表达式中用了三层括号 ，以保证表达式的运算顺序。 1.70 3.3 算术运算与赋值运算 3自增自减运算 1.变量自身加(减)1 优先 级(14) 1.k = k+1 1. k+ 先使用变量k的值，k再加1 1.+k k先加1，再使用变量k的值 1.k = k -1 1. k- - 先使用变量k 的值，k再减1 1.- - k k先减1，再使用变量k 的值 1.71 3.3 算术运算与赋值运算 1. 自增、自减运算符只能用 于变量，不能用于表达式和常 量 1. 优先级：高于双目算术运算符 1. 结合性：从右向左 1.(k+i) + , - - 31. 1.k=3; printf(“%d”,k+); 输出3后，k的值为4 1.k=3; printf(“%d”,+k); 1.输出4后，k的值为4 1.自增、自减运算 是对变量进行加1 或减1操作后再对 变量赋新的值，表 达式和常量不能进 行赋值操作。 1.k=6; n=-k+; 1.n? k? 1.72 3.3 算术运算与赋值运算 思考 int n = 6; printf(“%d,n=%dn“,-n+,n); printf(“n=%dn“,n); printf(“n=%d,%dn“,n,-n+); printf(“n=%dn“,n); printf(“%d,n=%dn“,-+n,n); printf(“n=%dn“,n); 1.-6,n=6 2.n=7 1.-7,n=6 2.n=7 1.n=7,-6 2.n=7 1.73 3.3 算术运算与赋值运算 int main() int a , b , s ; a=5 ; b = 5 ; s=a+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s=a+ +b;printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s=+a+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s=-a+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s=a-+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s=a+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); 1.s= a+b 优 先级？ 1.s=a + +b 2.s=a+ +b 3.s=a+( +b) 1. 1.74 3.3 算术运算与赋值运算 1.s = a +b ; 2.s = a+ +b ; 3.s = +a +b ; 4.s = - -a +b ; 5.s = a- - +b ; 6.s = a +b ; 7. 1.a=5,b=5 1.5+5=10 2.5+5=10 3.7+5=12 4.6+5=11 5.6+5=11 6.5+5=10 1.a b s 2.5 5 10 3.6 5 10 4.7 5 12 5.6 5 11 6.5 5 11 7.5 5 10 1.题目分析： 1.a 1.75 3.3 算术运算与赋值运算 int a=2,b=1; a+=+b; b=a+b+; 1.k=2; 2.i=k+ + k+; 1.k=2; 2.i=+k+(+k); 1.k=4 2.i=4 1.k=4 2.i=8 1.a=4,b=2 1.b=a+b,b+1.a=4,b=7 1.76 3.3 算术运算与赋值运算 1.main() 2. int k=2,i; 3. i=(k+)+(k+)+(k+); 4. printf(“i=%d,k=%dn“,i,k); 5. k=2; 6. i=(+k)+(+k)+(+k); 7. printf(“i=%d,k=%dn“,i,k); 8. 1.TC 1.i=6,k=5 2.i=15,k=5 3.i=13,k=5 1.DC 1.77 3.3 算术运算与赋值运算 4赋值运算符和赋值表达式 1.将一个常量、一个变量 或一个表达式的值赋给一 个变量 1.x = 5 2.y = x + 10 1. 赋值运算 符 1.a+b=1 2 1. 1.a+1=1 2 1. 1.78 3.3 算术运算与赋值运算 1.可以将一个实型赋给一个整 型 2.也可将一个整型赋给一个实 型 1.类型转换中 的“赋值转换” 1.接受赋值的变量类型决定了运算结果的存储类 型 1.int x; x=5.3; x的值为 5 2.float y; y=5; y的值为 5.000000 1.79 3.3 算术运算与赋值运算 1. 复合的赋值运算 1. 赋值运算的优先 级 (2) 1. 赋值运算的结 合性 1.比算术运算低，只比逗号运算高 1.从右向左1.x = y = 5 1.x=x+n x+=n 1.赋值运算符两 侧出现相同的变 量 1.int a=b=5; 2.int a,b; 3.a=b=5; 1. 1. 1.80 3.3 算术运算与赋值运算 1.x=x+n 2.x=x-n 3.x=x*n 4.x=x/n 5.x=x%n 1.x + = n 2.x - = n 3.x * = n 4.x / = n 5.x% = n 1.算术运算与 赋值运算相结 合 1.x与n均为整数 1.81 3.3 算术运算与赋值运算 q 赋值表达式 变量名 = 表达式 求解过程： (1) 先计算右边表达式的值； (2) 将计算结果赋给左边的变量。 例例: : 1.a*=b +5 1.a=a*b+ 5 1.? 1. 1.a=a*(b+ 5) 1. 1.a=b+ 5 1.82 3.3 算术运算与赋值运算 赋值表达式的值 int a,b; a=b=85; if (a=100) if (a=100) 1.83 第3章 数据类型与运算规则 数据与数据类型 C语言的基本数据类型 算术运算与赋值运算 关系运算与逻辑运算 位运算 其它运算 混合运算及数据类型转换 1.84 3.4 关系运算与逻辑运算 q计算机具有逻辑判断能力，其判断的依据是计 算机内部进行逻辑运算的结果。C提供了关系 运算和逻辑运算，用来构造C程序控制中的条 件，实现程序的选择结构和循环结构控制。 q关系运算和逻辑运算的结果都是逻辑值，即“真 ”和“假”。 C语言中没有专用的逻辑值，用整数 值1和0标识逻辑真和假。在C语言中，将非0就 视为“真”。 1.85 3.4 关系运算与逻辑运算 关系运算符与关系表达式 q 关系运算符 1. 关系运算是一种比较运算，将两个值(表达式 )进行比较，判断比较的结果是否符合给定的条件 1.大于 , 大于等于=，小于 ，=，bc 1.86 3.4 关系运算与逻辑运算 q 关系表达式 1.关系表达式的结果是一个逻 辑值， 2.根据关系是否满足分别取真1 或假0 1.结果：2 1.e1 关系运算符 e2 1.100=1 2.3.5c 4.5*18=90 5.(int)2.5!=2 .5 1.int i=1,j=7,a; 2.a=i+(j%4!= 0) 3.a的值？ 1. 例: 1.87 3.4 关系运算与逻辑运算 例： int main() float a=1.1, b; b=a/2.0; b=b*2.0; if (b=1.1) printf (“b=an”); else printf(“b!=an”); return 0; 1.不要用=判断两 个浮点数是否相等 ，而是： 2. | a b | b) 2.ab 3.(y|b) 4.y|b 1.例： a=5,b=7,c=4,d=3 x=(a+b)(c+d) s1=(ab) s2=ab s3=(y|b) s4=y|b s5=!a|ab; s6=a=10 printf(“x=%dn“,x); s7=a=10|y|x+; printf(“x=%dn“,x); s8=+a|y printf(“s1=%d,s2=%d,s3=%d,s4=%d,s5=%dn“, s1,s2,s3,s4,s5); printf(“s6=%d,s7=%d,s8=%dn“,s6,s7,s8); printf(“x=%d,a=%dn“,x,a); 3. 1. 练习 1.94 3.4 关系运算与逻辑运算 1. 练习：用C语言描 述 1.1) a小于b或小于c，但a和b都大于d 2.2) a和b中有一个大于c 3.3) a是非正整数 4.4) a是奇数 5.5) a不能被b整除 6.6) a是带小数的正数，b是带小数的负数 1.如何表示闰年 1.能够被4整除同时不能被100整除 1.能够被400整除 1.或 1.95 3.4 关系运算与逻辑运算 3条件运算符与条件表达式 1. 例：符号函数sign的数学定义如下： 1.对应的C函数定义如下： 2.double sign (double x) 3. return x0 ? 1:(x=0 ? 0:-1); 4. 1.96 3.4 关系运算与逻辑运算 q 条件运算符1.唯一的三目运算符 1.e1 ? e2 : e3 1.判断表达式1的值，若为非0(真)，将 表达式2的值作为整个条件表达式的结 果；否则，将表达式3的值作为整个表