《c语言程序设计教学资料》第2章---数据类型.ppt

李静霞 电话Email: 测控技术研究所,第二章 数据类型,C语言的基本元素 常量和变量的概念 各种数据类型,内容提要：,C语言的基本元素,关键字（Keyword） 标识符（Identifier） 运算符（Operator） 分隔符（Separator） 空格、回车/换行、逗号等 其它符号 花括号“”和“”用来标识函数体或者语句块 “/*”和“*/”是程序注释所需的定界符 数据（Data） 常量（Variable） 变量(Constant),C语言的基本元素,关键字 也成保留字，它是C语言中具有特定含义,专门用作语言特定成分的一类符号。只能按照预先规定的含义使用，不能擅自改变其含义。 ANSI推荐的C语言的关键字是32个 数据类型关键字：int char float等 流程控制关键字：if else break等,注意：（1）关键字都有固定意义，不能擅自改变其含义。 （2）所有关键字都必须小写。 例：else与ELSE代表不同含义。 else是关键字，ELSE是用户自定义标识符。,C语言的基本元素,标识符 用来标记常量、变量、函数及文件名字的字符序列。可分为： 系统预定标识符：系统预先定义好的标识符。如：主函数名main、库函数名printf等 系统预定义标识符和关键字的区别:前者允许用户赋予新的含义，但这样左会失去原先的预先定义的含义，使用不当还会使程序出错。不提倡这种做法。 用户自定义标识符：用户根据需要自行定义的标识符。如：变量名、自定义函数名max等。,C语言的基本元素,标识符的构成规则： 必须以字母（大小写皆可）或下划线开头。 随后可跟若干个（包括0个）字母、数字、下划线,例： x y3 _imax ELSE X A_to_B 7x int #No bad one re-input,C语言的基本元素,注意： 不允许使用关键字作为标识符的名字，同时不应该与库函数名重名。 例：int，float， for， sin等 标识符命名应“见名知意”。 标识符区分大小写。,例：SUM、sum、Sum是三个标识符,C语言的基本元素,运算符,（1）算数运算符：+ - * / % （2）关系运算符： = = = （5）增1和减1运算符：+ - （6）条件运算符：? : （7）强制类型转换运算符：(类型名) （8）指针和地址运算符：* & （9）计算字节数运算符：sizeof （10）下标运算符： （11）结构体成员运算符：- . （12）位运算符： | & （13）逗号运算符：,C语言的基本元素,数据 是操作的对象，表现形式的不同分为：,常量（Constant） 在程序中不能改变其值的量。 变量(Variable) 在程序运行期间，其值是可以改变的量。,常量,按照类型分类：整型常量、实型常量、字符型常量、字符串常量、枚举常量,（1）整型常量 十进制常量：123，-1，0 八进制常量：0123 十六进制常量：0x123 （2）实型常量 小数形式：12.34，-12.34 指数形式：1.234e-5,常量,(3)字符常量 a 转义字符：n等 (4)字符串常量 由双引号括起来的字符序列 如： “123”， “abc” ， “hello world” C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。 C规定以字符0作为字符串结束标志。它不引起任何控制动作，也不显示,常量,例：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5个字符，而是6个字符，最后一个字符为0。但在输出时不输出0。,例：a是字符常量， “a”是字符串常量，二者不同,常量,(5) 枚举常量 “一一举列”之意，用来表示有限个数据值 例：一个星期只有七天，一年有十二个月 enum weekday Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday;,常量,符号常量(宏常量)：用一个标识符代表一个常量。 符号常量定义方法：#define 标识符 常量,例：#define PRICE 30 void main() int num, total; num=10; total=num* PRICE; printf(“total=%d”, total); ,注意： （1）符号常量名习惯上用大写 （2）符号常量的值在其作用域内不能改变，也不能再被赋值 （3）宏常量没有数据类型,优点： （1）含义清楚 （2）需要改变一个常量时能做到“一改全改”,const常量：声明具有某种数据类型的常量。 const常量定义方法：const 类型 标识符=常量,例：const double PI=3.14159,变量,用标识符（变量名）来表示。 - 只能以字母、数字、下划线组成，且以字母或下划线开头。 - 见名知意 - 先定义后使用,变量,定义方法： 类型关键字 变量名； 类型关键字 变量名1, 变量名2, ;,分类：整型变量、实型变量、字符型变量、指针型变量,int a; float a, b, c;,变量赋初值,(1) C 语言允许在定义变量的同时使变量初始化 如: int a=3; / 指定a为整型变量，初值为3 float f=3.56; / 指定f为浮点型变量，初值为3.56 char c= a; / 指定c为字符变量，初值为a (2)可以使被定义的变量的一部分赋初值。 如: int a, b, c=5； /指定a、b、c为整型变量，但只对c初始化，c的初值为5,变量赋初值,(3) 对几个变量赋以同一个初值 int a=b=c=3; int a=3,b=3,c=3;,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，这就是变量的值。 从变量中取值，实际上是通过变量名找到相应的内存地址，从该存储单元中读取数据。,变量名和变量值是两个不同的概念。变量名实际上是以一个名字代表的一个存储地址。通过变量名找到相应的内存地址，从该存储单元中读取数据。,C的数据类型,高级语言中为什么要引入数据类型？ 对计算机系统和硬件而言，数据类型的概念是不存在的 引入数据类型的主要目的：,- 有效地组织数据，把数据分成所需内存空间大小不同的数据 - 规范数据的使用 - 提高程序的可读性 - 方便用户的使用,C的数据类型,不同类型的数据代表不同的,数据表示形式 占用内存空间大小 合法的取值范围 可参与的运算种类,整型数据,整型数据：只有整数部分，没有小数部分。,(1) 十进制整数 如：123, -456 (2) 八进制整数，以0头的数是八进制数 如：0123表示八进制数123，等于十进制数83,-011表示八进制数-11,即十进制数-9 (3) 十六进制整数，以0x开头的数是16进制数 如：0x123，代表16进制数123，等于十进制数 291。 -0x1F，等于十进制数-31。 (4) 二进制整数 如：00010001，等于十进制数17。 -00011111，等于十进制数 -31 。,十进制数 用0-9这10个数中的一个表示十进制的一位数 逢10进1的进位原则，基为10 每位数字都有一个权值，是10的幂次 十进制表示的数值可以写成按位权展开的多项式之和 例：十进制数字123.45可表示为 1102+2101+3100+410-1+510-2,二进制数 用0或1表示二进制的一位数 逢2进1的进位原则，基为2 每位数字都有一个权值，是2的幂次 二进制表示的数值可以写成按位权展开的多项式之和 例：二进制数字101.11可表示为 122+021+120+121+12-2=5.75 二进制数101.11对应于十进制数5.75,如何表示二进制的正、负？,0为正，1为负,0如何表示？ +0的二进制：00000000 00000000 -0的二进制： 10000000 00000000,负数以二进制补码（Complement）形式存储 便于用统一的形式表示0 运算简单，将减法转为加法处理,补码如何计算？ 正数的反码、补码与其原码都是相同的 对于负数，保持符号位不变，原码反码反码+1补码 +0和-0的补码是相同的,符号位,-1的补码如何计算?,符号位,二进制的压缩表示：八进制、十六进制 二进制八进制（3位一组）,二进制、十进制、八进制转化表,二进制十六进制（4位一组，以ABCDEF分别表示10-15）,二进制、十进制、十六进制转化表,整型数据,整型数据有不同的类型 根据数值的取值范围，分为基本整型int、短整型short (int)、长整型long (int) 为了充分利用数据取值范围，又进一步分为有符号整型signed（系统默认为有符号）、无符号整型unsigned,整数13在内存中实际存放的情况：,0,0,0,一个整型变量只能容纳-3276832767范围内的数，遇此情况就发生溢出。,例：#include void main() int a,b; a=32767; b=a+1; printf(“%d,%dn”,a,b); ,运行结果： 32767,-32768,整型数据,整型数据超出取值范围时，数据呈现环形变化： 32767+1=-32768 32767+2=-32767 -32768-1=32767 -32768-2=32766,浮点型数据,浮点型数据（实型）表示方法,(1) 十进制小数形式 如：3.14，9.8。 (2) 指数形式 如：3.14e5，-3.14E-5 注意：字母e（或E）的前后必须有数字，且e后面的数字必须为整数。 例：1e3、1.8e-3、-123e-6 e3、1.8e3.5、e 可以有多种指数表示形式浮点数 如：123.456可以表示为：123.456e0、12.3456e1、1.23456e2、0.123456e3,规范化的指数形式：在字母e（或E）之前的小数部分中，小数点左边应有一位（且只能有一位）非零的数字。,浮点型数据,浮点型数据数值的取值范围，可分为：单精度（float）、双精度（double）、长双精度（long double）三种形式,注意：浮点型数据的舍入误差,浮点型数据,例：#include void main() float a, b; a= 123456.789e5; b=a+20; printf(“%fn %fn”, a,b); ,运行结果：12345678848.000000 12345678848.000000,避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加减，大数吞小数,造成舍入误差。,浮点型数据,注意：实型内存存储格式的特殊性，无论是小数表示（12.34）还是指数表示（1.2e-5），在内存中都是用浮点方式存储的。 实数：N=Srj 浮点数在计算机中的存储格式：,尾数（正负均可），一般为纯小数,阶码（正负均可），必须是整数,基数,阶码所占位数决定实数的取值范围,尾码所占的位数决定实数的精度,系统使用更多位来存储小数部分（尾数） 系统使用更多的位存储指数部分（阶码） 扩大了取值范围，但精度降低,增加了数值有效数字位数，提高数值精度，但数值取值范围缩小,浮点数并非真正意义上的实数，只是其在某种范围内的近似,字符型数据,字符型（char）数据就是字符，不具计算能力的文字数据类型 字符型数据是用单引号括起来的一个字符。 例如： a 、 b 、 = 、 + 、 ? abc、“a”,字符型数据,在C语言中，字符型数据有以下特点： - 字符型数据只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。 - 字符型数据只能是单个字符，不能是字符串。 - 字符可以是字符集中任意字符。但数字被定义为字符型之后 就不能参与数值运算。如5和5是不同的。,转义字符是一种特殊的字符 - 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。,x30、x41、x61分别表示字符0、A和a 060、101、141分别表示字符0、A和a,字符型数据,字符数据以二进制编码方式存储在内存中 - 一个字节保存一个字符 - 字符数据就是一个普通的整数 - 字符编码方式取决于计算机系统所使用的字符集 - ASCII（美国标准信息交换码）字符集 - 每个字符具有一个0127之间的编码值 - 可以从ASCII码表中查出,字符型数据和整型数据之间可以通用。一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。,字符型数据,例：#include main() char ch= b; ch=b-32; printf(“%c, %d”, ch, ch); ,运行结果：B, 66,只要不超过ASCII码取值范围，char数据和int数据之间可以相互转换。 大、小写英文字母的ASCII码相差32。,字符型数据,字符串和字符之间主要有以下区别： 字符由单引号括起来，字符串由双引号括起来。 字符只能是单个字符，字符串则可以含一个或多个字符。 可以把一个字符型数据赋予一个字符变量，但不能把一个字符串赋予一个字符变量。在C语言中没有相应的字符串变量，也就是说不存在这样的关键字，将一个变量声明为字符串。但是可以用一个字符数组来存放一个字符串，这将在数组一章内予以介绍。 字符占一个字节的内存空间。字符串占的内存字节数等于字符串中字节数加1。增加的一个字节中存放字符“0“ (ASCII码为0)。这是字符串结束的标志。,Turbo C+下基本数据类型取值范围,基本数据类型,注意：,同种数据类型在不同的平台所占字节数不尽相同 用sizeof获知数据类型的长度。 当数值超过该类型取值范围时，会产生数值溢出（运行时不报错）。 不同类型浮点型数据，精度不同，会产生舍入误差。 字符型和整型存在一定关系。,数据类型的转换,转换方式有两种：自动类型转换；强制类型转换,1. 自动类型转换,存储长度较短,存储长度较长,这种类型转换是由系统自动进行的。,数据类型的转换,例：int x=2;float y=1.6;char c=A；,65(int),数据类型的转换,2. 强制类型转换 一般形式为： (类型名) 表达式 (double)a 将变量a强制转换为double类型 (int)(x+y) 将x+y强制转换为int类型 (float)(5%3) 将5%3强制转换为float类型 (flo