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第2章 C语言程序设计基础,2,教学目标,理解变量和常量的含义 熟悉基本数据类型 - int、char、float 和 double 了解sizeof运算符 了解标准函数（库函数）的使用 理解表达式 使用算术运算符 掌握赋值运算符的用法 理解类型转换,3,C语言中的基本元素,程序,指令,标识符 关键字 常量 运算符 分隔符 ,常量是在程序中保持不变的量,常量用于定义具有如下特点的数据： 在程序中保持不变 在程序内部频繁使用 需要用比较简单的方式替代某些值,4,计算机中常量的表示形式,计算机中常量的表示形式 1、字面常量或直接常量，亦称常数从字面即可判别的量 例如：100，12.5，s等 2、符号常量用一个标识符代表一个常量。但要事前定义 例如 #define PI 3.14159,#include #define PI 3.14159 int main(void) double s,r; r=5; s = PI * r * r; printf(“area s=%f“,s); return 0； ,5,整型常量,整型常量有三种不同的表示形式： 十进制：无前缀，无后缀 八进制：在八进制数值前面加前缀“0”，其数码取值为07。 例如：023，0457，01324等 十六进制：前缀为“0X”或“0x”，其数码取值为09、AF或af。例如：0X2A，0XA0，0XFFFF等 当任意整型常量后跟一个字母u或U时，表示是无符号整型。例如，123u,6,浮点型常量,浮点型常量有2种不同的表现形式: 十进制小数形式：由数字和小数点组成，必须要有小数点。 例如：0.123，123.，123.0，0.0等。 指数形式：如123e3或123E3都代表123103。注意字母e或E之前必须有数字，且e或E后面的指数必须为整数。 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，如1.23e5。,7,字符型常量,C语言的字符常量是用单撇号括起来的一个字符，如A，$等 转义字符：以一个字符“”开头的字符序列，代表特殊的含义。,8,例：转义字符使用,运行结果,#include void main() printf(“123456789n“); printf(“t123n“); printf(“123n“); printf(“hello!“n“); ,9,变量,程序,编写程序时，常常需要将数据存储在内存中，方便后面使用这个数据或者修改这个数据的值。,通常使用变量来存储数据。使用变量可以引用存储在内存中的数据，并随时根据需要显示数据或执行数据操纵。,存储 Rate,Rate * 5%,将值存储为DiscAmt,Rate-DiscAmt,10,0.5,将值存储为Result,9.5,10,变量命名,在 C 语言中，变量命名需要遵循一定的规则,有效名称,principal,cost_price,marks_3,lastname,city,无效名称,123rate,currency$,discount%,zip code,变量的命名规则： 变量名可以由字母、数字和 _（下划线）组合而成 变量名不能包含除 _ 以外的任何特殊字符，如：%、# 、逗号、空格等 变量名必须以字母或 _（下划线）开头 变量名不能包含空白字符（换行符、空格和制表符称为空白字符） C 语言中的某些词（例如 int 和 float 等）称为保留字，具有特殊意义，不能用作变量名 C 语言区分大小写，因此变量 price 与变量 PRICE 是两个不同的变量,11,声明和使用变量,声明变量： Datatype variablename; 例如： int age; 定义时初始化变量： Datatype variablename = value; 例如： int age=20; 定义后初始化变量： variablename = value; 例如： int age; age=20;,给变量赋值，除了给一个直接的值以外，还可以通过计算获得,12,基本数据类型,数据属于不同类别,Africa,The quick brown fox,TRUE,数据,非数值,数值,整型,非整型,9002.12,999,9/12/2003,2.175,123,Jackie Chan,char,数据类型,非数值,数值,整型,int,short int,long int,double,float,非整型,13,整型,参加教材20页表2.1,14,使用整型变量,声明： int page_number; long int population; unsigned int age; 可按如下方式初始化： int max_marks = 100; page_number0;,在同一语句中可以声明多个类型相同的变量： int page_number, paper_width;,15,单精度浮点型,float 用于声明在 C 语言中用于存储单精度浮点数的变量,float,32 位,-3.410-383.410+38 ，7位有效数字,声明： float selling_price; 初始化： float selling_price = 11.3; selling_price = 65.90;,16,双精度浮点型,213.5671435568967,64位,取值范围：-1.710-308 1.7 10308,16 位有效数字,声明： double pressure_level; 初始化： double dvalue = 35.4; pressure_level = 213.5671435568967;,double 用于声明在C语言中用于存储双精度浮点数的变量,17,数据类型所占的位数与机器硬件（CPU）、操作系统、开发环境有关。,18,字符型,在线保险单 年龄：_ 保险总额：_ 性别：_,23,98340.00, M ,数值型,字符型,int/float,char,19,字符型, 5 p $,有效的字符型值,“2“,2,正确,2 + 2 = 4,X,20,字符型,占 8 位内存,signed 或 unsigned,Signed -128 至 +127,unsigned 0 至 255,示例：,char gender; gender=m;,char gender=m;,21,char型与int型之间的关系,#include int main(void) char ch = b; printf(“%c, %dn“, ch, ch); ch = b - 32; printf(“%c, %dn“, ch, ch); return 0; ,#include int main(void) char ch = b; printf(“%c, %dn“, ch, ch); ch = b - (a - A) ; printf(“%c, %dn“, ch, ch); return 0; ,b, 98 B, 66,b, 98 B, 66,例：小写字母转换为大写字母,22,标准函数,C语言提供了丰富的内部函数（又称库函数、标准函数），其定义按函数类型存放在不同的“头文件”中，使用时应该在源文件中的开始位置包含相应的头文件。,用不同类型的库函数，要连不同的头文件 如，使用数学函数时， #include “math.h” 使用标准I/O函数时， #include “stdio.h” 使用字符串函数时， #include “string.h”,参见教材P24表2.3,23,标准函数,调用库函数形式：函数名(参数值表) 例如， sqrt(4.0) 得2.0 fabs(-100.0) 得100.0,使用库函数时，必须注意以下几点： 1）要包含相应“头文件” 2）函数名要正确 3）自变量要写在括号里面，各自变量用逗号隔开；自变量可以是常量、变量或表达式；要注意数据类型。对于无参函数，其括号也不能少 4）使用三角函数时，必须注意角度的单位是“弧度” 5）在调用函数处得到函数返回值,24,表达式,Sum,=,num1,+,num2,表达式,25,表达式,Z = ( X * 2 ) + ( 5 Y ),26,表达式,表达式由操作数和运算符的组合而成 表达式中的操作数可以是变量、常量或者子表达式 运算符的主要类型有： 算术运算符 赋值运算符 关系运算符 逻辑运算符,27,算术运算符,算术,一元,二元,操作数,操作数,运算符,二元运算符,+,-,*,/,%,28,算术运算符和算术表达式,算术,一元,-,+,num+,num=num+1,num-,num=num-1,+num -num,num+ num-,前缀,后缀,二元,29,一元运算符举例,30,赋值运算符,变量 表达式;,Height = 177.5; Weight = 78; Gender = m; x = a+b; w = sin(a)+sin(b); y = i+ -j;,最简单的运算符：,=,作用是将一个数据（或表达式的值）赋给一个变量。 注意：赋值符号左边只能是变量，不能是表达式，也不允许是常量。,31,例：运算符应用,/* 使用算术运算符 */ #include int main(void) int a = 5, b = 3, c = 25, d = 12,q, r,i,e; q = a / b; / 除法 r = a % b; / 求模 i = +c; e = -d; printf (“商为 %dn“,q); printf (“余数为 %dn“,r); printf (“%d加 1 后为 %dn“,c,i); printf (“ %d减 1 后为 %dn“, d ,e); return 0; ,输出： 商为 1 余数为 2 25加 1 后为 26 12减 1 后为 11,32,复合赋值运算符,X *= 5+sin(3.4),X =X*( 5+sin(3.4),33,赋值运算符使用,#include int main (void) float book_price = 60.75; /存放书的价格 printf(“n 书的价格 = %f“,book_price); book_price += 12.50; printf(“n 书的新价格 =%fn“,book_price); return 0; ,book_price=book_price+12.50;,34,sizeof运算符,示例：,sizeof(int);,float num; sizeof(num);,使用 sizeof 运算符可以获得数据类型或变量占用内存空间的大小。其一般形式为： sizeof(type_name)或sizeof(variable_name) sizeof 运算符的结果以字节为单位显示,注意：在32位计算机中，int类型的变量占4字节的内存大小，和long类型的大小一样，所以现在基本上可以直接使用int类型，而不需要使用long类型。,35,sizeof使用举例,#include int main(void) printf(“Data type Number of bytesn“); printf(“- -n“); printf(“char %dn“, sizeof(char); printf(“int %dn“, sizeof(int); printf(“short int %dn“, sizeof(short); printf(“long int %dn“, sizeof(long); printf(“float %dn“, sizeof(float); printf(“double %dn“, sizeof(double); return 0; ,36,为什么要用sizeof获得字长,因为 同种类型在不同的平台其占字节数不尽相同。比如int在16位、32位和64位系统分别占2、4和8个字节。 现象与危害： 在平台间移植时会出现问题，导致数据丢失或者溢出。 解决方案： 用，并且只用sizeof获得字长。,37,类型溢出,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的范围是-21474836482147483647 如果超出取值范围，给它一个小于-2147483648或者大于2147483647的数会如何呢？ （定义一个整型变量，看看能否存储一个身份证号）,小蛇能吞下大象吗？,38,类型溢出解决方案,解决方案： 预先估算运算结果的可能范围，采用取值范围更大的类型。 1+2+3+ 1!+2!+3!+ 13+23+33+ 如果不需要处理负数，则采用无符号类型。 在运算还没开始之前就判断运算数是否在合理的取值范围内。如果超出，则停止运算，转错误处理。,39,类型转换,自动类型转换 原则：把表示范围小的类型的值转换到表示范围大的类型的值 short int long float double 强制类型转换 语法：(类型名) 变量或数值 例如： int a = 5, b = 3; float qu = (float)a / b;,40,自动类型转换,在进行赋值操作时，会发生类型转换 将取值范围小的类型转为取值范围大的类型是安全的 反之是不安全的 如果大类型的值在小类型能容纳的范围之内，则平安无事；但是，浮点数转为整数，会丢失小数部分，非四舍五入。反之，转换后的结果必然是错误的，具体结果与机器和实现方式有关。避免如此使用，好的编译器会发出警告,41,强制类型转换,消除从大到小的警告 l = (long)i; 可以通过“(类型)表达式”的方式把表达式的值转为任意类型,屠 龙 刀,倚 天 剑,例如：float x=100.6； int y; y=x%3 ;,强转时，你必须知道你在做什么 强转与