C语言程序设计基础第四讲.pptx

C语言程序设计基础 第四讲 运算及表达式求值 中南大学信息科学与工称学院 计算机科学系 张伟 基本内容 C基本运算符简介 C特殊运算介绍 多目运算及其优先级分类 运算的结合性质 复杂表达式求值 表达式求值过程中的数据类型装换 C基本运算符简介 序号种类类内容功用 1算术运算符+ - * / % + - 数值计算 2关系运算符 = = = != 比较运算 3逻辑运算符 printf(“%d”,i+); printf(“%d”,i); printf(“%d”, +i); printf(“%d”,i); C特殊运算介绍自加/自减运算 main()main() intint a=1,b=1; a=1,b=1; printfprintf(“+a=%(“+a=%d,bd,b+=%dn”,+=%dn”,+a,ba,b+);+); printfprintf(“ a=%(“ a=%d,bd,b=%dn ”,=%dn ”,a,ba,b); ); printfprintf(“ -a=%(“ -a=%d,bd,b-=%dn ”,-=%dn ”,-a,ba,b-);-); printfprintf(“ a=%(“ a=%d,bd,b=%dn ”,=%dn ”,a,ba,b); ); C特殊运算介绍位运算 scanf(“%dn%dn”, max = xy?x,y; printf(“%dn”,max); C特殊运算介绍逗号运算 逗号表达式的构成形式如下：表达式1，表达式2， 表达式n。将多个表达式连接起来构成逗号表达式。 逗号表达式的求解过程是：先求解表达式1，再求解表达式2， 最后求解表达式n，且表达式n的值就是该逗号表达式的值。 逗号表达式的结合顺序：自左向右。 逗号运算符的优先级在所有运算符中是最低的。 例： a=（3+5，3*5，5/3） a=3+5，3*5，5/3 （i=3，i+，+i，i+5） 多目运算及其优先级分类一 任何一个表达式都是由运算符及相关的运算数（操 作数）组成。一个运算符在实现计算过程中所需要 的操作数个数，成为该运算符的目数。如基本的算 术运算符都属于二目运算，条件运算符属于三目运 算。而逗号运算属于多目运算。 在C中，最为常见的是一到三目运算，一种运算符 其目数越少，则其运算优先级越高。即单目运算的 优先级高于二目运算，二目运算高于三目运算，以 此类推。 语言中，运算符的运算优先级共分为 15 级。1 级最高，15 级最低。在表达式求值的时候，优先级 高的运算进行结合所需的操作数不能被优先级低的 计算所拆分。 运算的结合性质 在C语言表达式求值过程中,优先级高的运算优 先执行.而在优先级相同的情况下,运算符的结 合性质决定了同级运算执行的先后顺序. C运 算符的结合性分为左结合和右结合两种. 所谓的左结合即先左后右或从左向右的方向进 行计算.如x-y+z在求值过程中,先计算x-y,再计 算+z.即+、-运算具有左结合性； 所谓的右结合即先右后左或者从右相左的方向 进行计算.如x=y=z的执行顺序为x=(y=z)，即=运 算具有右结合性。 多目运算及其优先级分类/结合性质表1 优优先级级运算符含义义方式结结合性目 1数组下标数组名表达式左 ()改优先级/函数调用(表达式)/函数(参数) .对象成员选择对象名.成员 -指针成员选择指针名-成员 2-负号运算-表达式右单 (类型)强制类型转化(数据类型)表达式 + 自加+变量/变量+ - 自减-变量/变量- *取值*指针变量 p = i+i+i+; printf(“%d %dn”,p,i); /q = +j+j+j; /printf (“%d %dn”,q,j); 值 + i+i+i+ 复杂表达式求值方法例2 #include Main() int I = 3; printf(“%dn”,i+*+i+i- -*-i); printf(“%d”,i); + * i+ii-i 值 复杂表达式求值方法警告 C的表达式功能强大且垃圾，没有把 握不要构造过于复杂的表达式； 任何复杂的表达式都可经过拆分后变 成若干简单表达式的等效组合 不同的C编译系统，对求值规则的解释 可能会有所差别，因此同样的表达式 在不同的系统下可能会得到不同的值 表达式求值过程中的类型转换自动 当运算符两边的操作数类型不同时，其中一个操作数就要经过当运算符两边的操作数类型不同时，其中一个操作数就要经过 类型转换以和另一个操作数的类型相一致，然后才能进行运类型转换以和另一个操作数的类型相一致，然后才能进行运 算。算。 变换操作数采取变换操作数采取就高不就低就高不就低的原则。即级别低的操作数先被转的原则。即级别低的操作数先被转 换成和级别高的操作数具有同一类型，然后再进行运算，结果换成和级别高的操作数具有同一类型，然后再进行运算，结果 的数据类型和级别高的操作数相同。各种类型级别的高低如下的数据类型和级别高的操作数相同。各种类型级别的高低如下 所示：所示： 高高 double floatdouble float longlong unsigendunsigend 低低 intint char, short char, short 例如：例如：10+x+7*2.0-7/510+x+7*2.0-7/5 强制类型转换表达式：强制类型转换表达式：( (类型类型)表达式表达式) ) 例如：例如：( (intint)(1.7+5.6)=?,()(1.7+5.6)=?,(intint)3.2+5.8=?)3.2+5.8=? 表达式求值过程中的类型转换 类型转换也发生在赋值运算符的两边，且不管类型转换也发生在赋值运算符的两边，且不管 赋值运算符右边表达式的结果类型为何，一律赋值运算符右边表达式的结果类型为何，一律 转换为左边变量的类型，然后再赋给左边的变转换为左边变量的类型，然后再赋给左边的变 量。量。 类型的提升类型的提升: :是将较低级的类型转换为较高级是将较低级的类型转换为较高级 的类型的类型, ,通过增加一些二进制位来完成通过增加一些二进制位来完成, ,精度没精度没 有损失。有损失。 类型的下降类型的下降: :是将较高级的类型转换为较低级是将较高级的类型转换为较低级 的类型的类型, ,要截断和舍入二进制位，通常会引起要截断和舍入二进制位，通常会引起 精度的损失精度的损失 表达式求值过程中的类型转换赋值/强制 (1) 浮点型与整型 将浮点数(单双精度)转换为整数时，将舍弃浮点数的小数 部分， 只保留整数部分。 将整型值赋给浮点型变量，数值不变，只将形式改为浮点形 式， 即小数点后带若干个0。注意：赋值时的类型转换实际 上是强制的。 (2) 单、双精度浮点型 由于C语言中的浮点值总是用双精度表示的，所以float 型 数据只是在尾部加0延长为doub1e型数据参加运算，然后直接 赋值。doub1e型数据转换为float型时，通过截尾数来实现， 截断前要进行四舍五入操作。 (3) char型与int型 int型数值赋给char型变量时，只保留其最低8位，高位部 分舍弃。 char型数值赋给int型变量时， 一些编译程序不管其值大 小都作正数处理，而另一些编译程序在转换时，若char型数据 值大于127，就作为负数处理。对于使用者来讲，如果原来 char型数据取正值，转换后仍为正值;如果原来char型值可正可 负，则转换后也仍然保持原值， 只是数据的内部表示形式有 所不同。 表达式求值过程中的类型转换赋值/强制 (4) int型与1ong型 long型数据赋给int型变量时，将低16位值送给int 型变量，而将高16 位截断舍弃。(这里假定int型占 两个字节)。 将int型数据送给long型变量时，其外 部值保持不变，而内部形式有所改变。 (5) 无符号整数 将一个unsigned型数据赋给一个占据同样长度存 储单元的整型变量时(如：unsignedint、unsigned longlong，unsigned shortshort) ，原值照赋，内 部的存储方式不变，但外部值却可能改变。 将一个非unsigned整型数据赋给长度相同的 unsigned型变量时， 内部存储形式不变，但外部表 示时总是无符号的。 表达式求值过程中的类型转换赋值/强制 计算机中数据用补码表示，int型量最高位是符号 位，为1时表示负值，为0时表示正值。如果一个无 符号数的值小于32768则最高位为0，赋给 int型变 量后、得到正值。如果无符号数大于等于32768， 则最高位为1， 赋给整型变量后就得到一个负整数 值。反之，当一个负整数赋给unsigned 型变量时， 得到的无符号值是一个大于32768的值。 C语言这种赋值时的类型转换形式可能会使人感到 不精密和不严格，因为不管表达式的值怎样，系统 都自动将其转为赋值运算符左部变量的类型。 而转变后数据可能有所不同，在不加注意时就可 能带来错误。 这确实是个缺点，也遭到许多人们 批评。 类型转换后的结果和编译系统、机器字长有很大关 系 类型转换例子 #include “stdafx.h“ #include “stdio.h“ int _tmain(int argc, _TCHAR* argv) float x = 8.7; int a=5;char c; long z = 22222222; /float to int a = (int)x; printf(“%dn“,a); /int to float x= a;printf