ch3_变量名、数据类型、运算符和表达式(谢汶).pptx

2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,1,主讲教师：谢汶 邮件地址：,c语言程序设计（c99版）,四川大学计算机学院,四川大学计算机学院,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,2,教材：c语言程序设计（c99版）,陈良银 游洪跃 李旭伟 主编 李志蜀 唐宁九 李 涛 主审 清华大学出版社 2006年9月出版,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,3,本书内容,第1章 基础知识 第2章 c语言的基本要素 第3章 变量名、数据类型、运算符和表达式 第4章 c程序基本控制结构 第5章 函数 第6章 数组和指针 第7章 递归 第8章 结构、联合、位运算和枚举类型 第9章 预处理命令 第10章 文件 第11章 高级话题 第12章 c89 vs c99 实验 （待安排）,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,4,常量类型,本章主要内容,arm vector table,fiq,irq,(reserved),data abort,prefetch abort,software interrupt,undefined instruction,reset,1,3,2,基本数据类型,c语言的变量命名,4,变量类型,5,表达式、运算符及其优先级,6,求值顺序、类型转换,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,5,本章的节本要求,本变量定义部分定义了程序中可能用到的变量，以及变量的数据类型、变量的名字、甚至还可能设定了变量的初值。 而变量的数据类型则表明了变量在内存中所占据的内存单元字节数、其取值范围、以及可以作用于该变量的运算符。 c程序运算符限定了参与运算的操作数类型，以及程序对参与运算的操作数所作的操作。 表达式则用运算符将变量、常量和函数名等连接起来，以产生一个新的值( 表达式都是有值的，即表达式运算的结果)。这些概念性的问题是本章的主题。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,6,3.1 c语言的变量命名,c程序操作的基本对象是变量和常量。 变量名可由c语言字符集根据相关规则组合而成 . 语言字符包括字母( 含“_”)、数字、空格、标点和特殊字符等。 字母：大、小写字母az各26个。 数字：09共10个。 键盘符号：键盘上所使用的各种符号，共33个。 转移字符：转移字符由“反斜杠字符( )”开始后跟单个字符或若干字符组成 。又称为转义字符，表示其后面的字符具有特殊含义。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,7,空白符,空格符、制表符、换行符等统称为空白符。 空白符只在字符常量和字符串常量中起作用。 在其它地方出现时，只起间隔作用，程序编译时对它们忽略不计。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,8,3.1.2关键字,关键字是由语言规定的具有特定意义的单词，也称为保留字。,关键字不可作用变量名,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,9,表3.1 c语言的关键字,最后一行是c99增加的5个,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,10,3.1.3 变量命名,第一原则，变量的名字( 变量名也是标识符)只能由字母和数字组成，且变量名的第一个字符必须是字母或下划线。 第二原则,尽量不要使用下划线作为变量的第一个字母。因为许多系统库函数常常使用下划线作为库函数命名的首字母。 第三原则，“见名知意”，也就是名字要能够表达其意义，这是变量命名的又一基本要求。,名字自含性,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,11,3.2 c语言的基本数据类型及其大小,c89有5种基本数据类型：char(字符型)、int(整型)、float(浮点型)、double(双精度型)、void(空类型)。在c99中还增加了以下三种基本类型：_bool、_complex、_imagimary。 float和double的精确格式依赖于系统的具体实现。但是标准c规定了其最小表示范围是1e37 1e+37，和-1e+37 -1e-37。 问题：对于大于-1e-37且小于1e-37的数计算机能表示吗？,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,12,基本类型可用以下修饰词修饰：signed（有符号类型）、unsigned（无符号类型）、long（长整型）、short（短整型）、long long（长长整型，仅c99）。 int缺省是signed的，而char缺省一般是unsigned的。,long long仅c99具有。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,13,c语言的基本数据类型,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,14,3.3 常量及其类型,每一种基本类型都有常量。常量就是其值保持不变的量。 在c语言中的数值常量，在编译时一般会处理为机器指令的一部分。所以它不会在动态数据存储区占据位置，它位于程序区。 有的系统，也将部分常量分配到静态数据存储区中，比如字符串常量，一般就分配在静态数据存储区 。,常量可能位于程序区。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,15,常量可以独立使用，也可以用于表达式。这样的表达式可以在编译期间求值，而不是在运行期间求值，常量表达式可用于常量能够出现的任何地方，比如： #define maxline 1000 /* 定义了一个宏，宏名代表字符串1000 */ char longestmaxline1; /* 用常量表达式定义了一个数组，实际上是10001 */,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,16,3.3.1 字符常量,字符常量就是其值保持不变的字符，它实际就是一个整数，在书写时用单引号括起来，比如：a。 最常用的就是ascii编码字符集。 有些字符可以用字符和字符串通过转义字符来表示，比如:n( 换行) 。 一个字节大小的任意字符都可以通过ooo来表示，这里的ooo（字母o）是13位八进制数字( 07)；或者通过xhh来表示，这里hh是12位十六进制数字( 09,af，af)。,101,x41,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,17,表3.3 常用的转义字符及其含义,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,18,3.3.2 整型常量,象1234这样的整数是常量，而且是一个int型( 整型)常量。常量的数据类型通过其书写形式来区分。 一个long型常量在书写时以l或者l结尾，比如：1234l。 无符号整型常量在书写形式上结尾带有u或u。而后缀为ul或者ul的常量则是一个无符号长整型( unsigned long)常量。 整型常量可以用十进制、八进制或者十六进制表示。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,19,以0(零)开头的整型常量是八进制表示。 以0x或者0x开头的整型常量是十六进制表示。 比如：十进制30可以表示为0x1e或者0x1e( 十六进制)。 其余的为10进制常量。 比如：123、345等,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,20,图3.2 整型常量0xful在内存中的表示,x、f、u、l分别表示什么意思？,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,21,3.3.3 实型常量,浮点型常量包含了一个小数点( 比如：123.4)或者一个指数( 比如：1e-2)或者既包含小数点又包含指数( 1.2e-3)。 没有后缀的浮点型常量都是double类型。,浮点常量自动是double型、 浮点型变量也是吗？,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,22,3.3.4 字符串常量,字符串常量是用双引号括起来的零个或者多个字符序列，通常简称为字符串。比如： “i am a student.“ “ /* 空字符串*/ “四川大学国家级示范性计算机( 软件)学院“,末尾自动加0！,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,23,“hello“ “, “ “world!“ /* 连接时将双引号之间的空格舍弃 */ 等价于: “hello, world!“,自动连接，很有用！,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,24,例题3.1 求字符串的长度,int strlen(char s ) int i = 0; while (si != 0) i+; return i; ,在标准库函数中有求字符串长度的函数strlen( ).,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,25,图3.3 字符串内存单元的操作过程及其表示,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,26,图3.4 字符串常量和字符常量的内存分配,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,27,*3.3.5 枚举常量,还有一种常量叫做枚举常量( enumeration constant)，枚举常量是关于常量整数值的一个列表，也叫枚举元素，它是在定义枚举类型时所罗列的一些符号。比如： enum boolean false, true ;,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,28,*3.3.6 使用const限定的常量,在变量定义时，可以使用const限定词将其限定为常量。 可以认为使用const修饰的量是一个常量，而使用#define定义的只是一个宏名。所以const限定词会增加程序的安全性。 const double pi =3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923; const char cue = “please input a word: “;,有名字，有类型，在数据区。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,29,/* const表示函数中不能修改数组s中的内容 */ int strlen(const char s ) int i = 0; while (si != 0) i+; return i; ,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,30,与const相对应的还有volatile限定词。 volatile限定词告诉编译器，变量的值可能会被程序以外的不确定因素修改。比如：操作系统的时钟程序可能通过一个外部变量来保持系统时间。,随时可能被修改，对它：“变量未写，其值不变”的假定是错误的。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,31,3.4 变量类型及其定义,c语言的所有变量在使用以前都必须定义。变量定义语句规定了变量的数据类型，从而也限定了变量的可能取值范围。 int top, bottom, step; char ch, carray 100;,必须先定义，后使用。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,32,3.4.1基本数据类型变量及其定义,1. 字符类型变量及其定义 char ch ; unsigned char ch2; signed char ch3 ; char代表字符数据类型，其定义的ch就是一个字符数据类型变量，在内存中只占1个字节，可以保存1个字符。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,33,图3.5 char型变量的表示范围,最高位是符号位，其余数值位,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,34,2. 整型类型变量及其定义,int i； int表示整型数据类型。i是整型变量，在内存中可能占据2个字节也可能占据4个字节，随编译环境不同而异。 short int scount; int icount; long int lcount;,tc中2字节；vc+中4字节。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,35,图3.6 short型和long型变量,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,36,3. 实型类型变量及其定义,实型数据分为float单精度实型、double双精度实型和long double长双精度实型。 float：单精度浮点型数据。在内存中占据4个字节。 double：双精度浮点型数据。在内存中占据8个字节。 long double：长双精度实型( 扩展双精度实型)变量,占据80位，10个字节。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,37,3.4.2 变量的初始化,变量也可以在定义它时初始化。在定义变量时，如果在变量名后面跟上赋值符号( =)和表达式( 也叫初始化算子)，那么就表示在定义变量的同时给它赋了一个初始值。比如: char ch = n; int i = 0; int icount = maxline+1; float f = 1.19e-5;,定义时赋值,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,38,3.5 运算符和表达式,3.5.1 表达式和表达式的值 表达式由数据和运算符构成，数据可以是变量、常量和函数返回值。 a=b=c=c+,c+5,整个表达式的意义？ 但c=c+可行吗？有待探索,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,39,3.5.2 赋值运算符、赋值表达式和赋值语句,“=”是赋值运算符，它的意思是将右边表达式的值赋值给左边变量。“=”号左边只能是变量，不能是表达式或常量；而等号右边可以是表达式，也可以是变量或常量。 所谓语句就是一个能够表达完整意思的句子结构。 要注意c语言的“=”(赋值运算符)与数学方程中的“=”( 等于)的意义是完全不同的 .,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,40,3.5.3 算术运算符及其表达式,算术运算符包括一元运算符和二元运算符两种。二元算术运算符有：+、-、*、/( 整除)和%( 取余模运算符)。一元算术运算符有“+”和“-”等。 “/”运算符可以作用于整型数据也可以作用于实型数据。 例题3.2 算术运算符及其运算结果：,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,41,/* i=1, c1=a,e2=2,f=10.2,*/ i = i / c1; /* i = 1 */ printf(“%dn“,i); /* 输出1 */ i = c1 / e2; /* i = 32, 因为c1=65,e2=2 */ printf(“%dn“,i); /* 输出32 */ f = 100 / f; /* 将100转换为100.0再除以10.2 */ printf(“%fn“,f); /* 输出9.803922 */ i = c1 % 2; /* i = 1 */ /* i = f % i; */ /* 出错。实型数据不能用于% */ printf(“%dn“,i); /* 输出1 */ f = 3 / 2;/* 算术表达式3/2的值为1,1赋值给f转换为1.0 */ printf(“%fn“,f); /* 输出1.000000, */,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,42,例题3.3 判断闰年和非闰年,if (year%4 = 0 ,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,43,3.5.4 自增和自减算术运算符及其表达式,if (ch = n) +icount; /* icount自增1 */ 或者 icount = icount+1;,在这里前缀、后缀自增均可。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,44,例题3.4 隐藏从键盘输入的密码串中的所有数字，以*取代每一个数字。 if ( si=0 ,数字变*号,其余不变,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,45,if ( si=0 ,效果同前,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,46,数字被*号取代,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,47,例题3.5 自定义strcat函数，连接两字符串.,/* strcat: 将source连接到target末尾; target必须足够大。 */ void strcat(char target , const char source ) int i, j = 0; for (i=0; targeti != 0; i+ ) ; /* 空语句 */ while ( (targeti+ = sourcej+) != 0 ) ; /* 空语句 */ ,寻找0,遇0退出,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,48,图3.8 strcat( )的操作过程,首字母复制位置,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,49,3.5.5 关系运算符及其表达式,“”( 大于)、“=”( 大于等于)、“”( 小于)、“=”( 小于等于) 以及“=”( 等于)、“!=”( 不等于) 关系运算符的优先级比算术运算符的优先级低。 i maxline-1 等价于 i (maxline-1),2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,50,3.5.6 逻辑运算符及其表达式,“ ,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,51,逻辑运算符“!”是非运算符，它是一元运算符。 它将非0操作数转换为0；而将0操作数转换为1。 逻辑运算符“!”在if结构中使用较多： if ( !valid ) 它也可以如下使用，二者等价： if (valid = 0),广泛使用形式,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,52,3.5.7 逗号运算符及其表达式,其功能是把两个表达式连接起来组成一个表达式， 称为逗号表达式。 其一般形式为： 表达式1，表达式2 int i=0, j=0, k=0; k = +i, j=i+, j+i; /* i=2,j=2,k=2，表达式的值是3，注意“=”比“,”优先级高 */,有求值顺序,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,53,3.5.8 条件运算符及其表达式,条件运算符为：“? ：”，它是c语言中唯一的一个三元运算符( 三目运算符) 。 由条件运算符组成条件表达式的一般形式为： 表达式1? 表达式2： 表达式3 expr1 ? expr2 : expr3,有求值顺序,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,54,1.条件运算符的运算优先级低于关系运算符和算术运算符，但高于赋值运算符。 2.条件运算符“? ：”是一对运算符，不能分开单独使用。 3.条件运算符的结合方向是自右至左。 x y ? x : y z ? y : z 等价于： x y ? x : (y z ? y : z),2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,55,3.5.9 位运算符及其表达式,“&” 按位与操作and “|” 按位或操作or “” 按位异或操作or “” 按位右移操作 “” 按位取反(一元运算符，其余位运算符均为二目运算符),2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,56,图3.9 位运算符的作用,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,57,图3.10 c语言逻辑运算符“&“与位运算符“&“的不同,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,58,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,59,图3.11 c语言的异或运算,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,60,图3.12 c语言的左移、右移运算符,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,61,图3.13 c语言的按位取反运算符“”,运算符在编制可移植性程序时，用处较大。 0xffff,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,62,例题3.6 位运算符的作用,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,63,3.5.10 复合赋值运算符及其表达式,还有一种赋值运算符，叫做复合赋值运算符。 象上述i = i + 4这样的表达式，其左边的变量立即在右边重复，可以写成压缩的形式： i += 4 这里“+=”也视为一种运算符，它叫做复合赋值运算符。,适用于大部分运算符,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,64,假设variable是变量，而expression是表达式，则复合赋值运算符表达式如下： variable op= expression /* 注意：variable不可是表达式，只能是变量 */ 它等价于： variable = variable op (expression),注意这里的( ),2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,65,例题3.7 计算从键盘输入的实数中正数的个数,int isnegative(float x) if (fabs(x) =0 ? 1 : -1; ,如何判断实数与0的关系？,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,66,iarray iarray i3+i4 + iarray i1 += 2 iarray iarray i3+i4 + iarray i1 = iarray iarray i3+i4 + iarray i1 +2,符合赋值运算符的存在意义！,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学院 谢汶,67,3.6 运算符的优先级和求值顺序,多数运算符具有左结合性； 一元运算符、三目运算符、赋值运算符等具有右结合性。,运算符的求值顺序、优先级、结合性是完全不同的三个概念。,2019/2/10,主讲教师：四川大学计算机学