Ｃ语言课件 全集.ppt

c语言程序设计教程,北京科技大学职业技术学院 徐新华 制作,目 录,第1章 语言概述 第2章 数据类型、运算符与表达式 第3章 顺序结构程序设计 第4章 选择结构程序设计 第5章 循环结构程序设计 第6章 数 组 第7章 函 数 第8章 编译预处理 第9章 指 针 第10章 结构与链表 第11章 位运算 第12章 文 件,第1章 语言概述,本章主要介绍c语言程序的结构和书写规则，以及turbo c v2.0的基本操作。 1.1 c语言的发展简史和特点 1.2 语言程序的结构与书写规则 1.3 c语言的语句和关键字 1.4 turbo c v2.0的基本操作 return,1.1 c语言的发展简史和特点,1语言的诞生与发展 （1）在c语言诞生以前，系统软件主要是用汇编语言编写的。由于汇编语言程序依赖于计算机硬件，其可读性和可移植性都很差；但一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），于是人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言。 （2）语言是贝尔实验室于70年代初研制出来的，后来又被多次改进，并出现了多种版本。80年代初，美国国家标准化协会（ansi），根据语言问世以来各种版本对语言的发展和扩充，制定了ansi c标准（1989年再次做了修订）。 本书以ansi c新标准来介绍。,（3）目前，在微机上广泛使用的语言编译系统有microsoft c、turbo c 、borland c等。虽然它们的基本部分都是相同的，但还是有一些差异， 所以请大家注意自己所使用的编译系统的特点和规定（参阅相应的手册）。 本书选定的上机环境是tc v2.0（dos操作系统）。 2c语言的特点 c语言同时具有汇编语言和高级语言的优势。 （1）语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 （2）运算符极其丰富。 （3）生成的目标代码质量高，程序执行效率高。 （4）可移植性好（较之汇编语言）。 （5）可以直接操纵硬件。,3. 在c语言中，除实现顺序、选择和循环三种基本结构等的9条控制语句外，输入输出操作均由标准库函数（不是c语言的组成部分）来实现。 所以学习c语言，不仅要学习这9条控制语句和各种运算符，而且要学习并掌握常用标准库函数的使用。 return,1.2 语言程序的结构与书写规则,1.2.1 语言程序的总体结构 一个完整的语言程序，是由一个main()函数（又称主函数）和若干个其它函数结合而成的，或仅由一个main()函数构成。 案例1.1 仅由main()函数构成的语言程序。 /*案例代码文件名：al1_1.c*/ /*功能：仅由main()函数构成的语言程序示例*/ main() printf(“this is a c program.n”); 程序运行结果： this is a c program. 程序演示,案例1.2 由main()函数和1个其它函数max()构成的语言程序。 /*案例代码文件名：al1_2.c*/ /*功能：由main()函数和1个其它函数max()构成的语言程序示例*/ int max(int x, int y) return( xy ? x : y ); main() int num1,num2; printf(“input the first integer number: ”); scanf(“%d”, 程序运行情况： input the first integer number:6 input the second integer number:9 max=9 程序演示,案例1.3 改写案例1.2，交换main()函数和max()函数的前后位置。 源程序略。 程序运行情况： input the first integer number:6 input the second integer number:9 max=9 1.函数是语言程序的基本单位。 main()函数的作用，相当于其它高级语言中的主程序；其它函数的作用，相当于子程序。 2.c语言程序总是从main()函数开始执行。 一个语言程序，总是从main()函数开始执行，而不论其在程序中的位置。当主函数执行完毕时，亦即程序执行完毕。 习惯上，将主函数main()放在最前头。,1.2.2 函数的一般结构 任何函数（包括主函数main()）都是由函数说明和函数体两部分组成。其一般结构如下： 函数类型 函数名(函数参数表) 函数说明部分 说明语句部分； 执行语句部分； 函数体部分 1. 使用的语法符号约定 .方括号表示可选（即可以指定，也可以缺省） 省略号表示前面的项可以重复 | 多（含2）中选1 2.函数说明 由函数类型（可缺省）、函数名和函数参数表三部分组成，其中函数参数表的格式为： 数据类型 形参, 数据类型 形参2,例如，案例1.2中的函数max()，其函数说明各部分如图1-1所示。 函数类型 函数名 函数参数表 int max ( int x , int y ) 图1-1 函数说明部分结构图 注意：在旧标准中，函数可以缺省参数表。 3.函数体 在函数说明部分的下面、大括号（必须配对使用）内的部分。 函数体一般由说明语句和可执行语句两部分构成： （1）说明语句部分 说明语句部分由变量定义、自定义类型定义、自定义函数说明、外部变量说明等组成。,（2）可执行语句 一般由若干条可执行语句构成。图1-2是案例1.2的main()函数体的示意图。 /*主函数main()*/ main() int num1,num2; 变量定义部分 printf(“input the first integer number: ”); scanf(“%d”, 图1-2 函数体结构示意图 4.说明 （1）函数体中的变量定义语句，必须在所有可执行语句之前。 下面程序中变量定义语句“int max；”的位置是非法的：,main() int x,y; /*变量定义语句：定义2个整型变量x、y*/ x=3; /*可执行的赋值语句：将3赋值给变量x*/ y=6; /*可执行的赋值语句：将6赋值给变量y*/ int max; /*变量定义语句：出现在可执行的 赋值语句“x=3;”和“ y=6;”之后，非法！*/ max=xy?x:y; printf(“max=%dn”,max); 解决办法很简单，请读者自己思考。 （2）如果不需要，也可以缺省变量定义语句。 1.2.3 源程序书写格式 1.所有语句都必须以分号“；”结束，函数的最后一个语句也不例外。 2.程序行的书写格式自由，既允许1行内写几条语句，也允许1条语句分写在几行上。,例如，案例1.2的主函数main()，也可改写成如下所示的格式： main() int num1,num2; printf(“input the first integer number: ”); scanf(“%d”, 如果某条语句很长，一般需要将其分写在几行上。 3.允许使用注释。 c语言的注释格式为： /* */ 例如，在案例1.1和案例1.2中，以及本节其它部分给出的源程序中，凡是用“/*”和“*/”括起来的文字，都是注释。 （1） “/*”和“*/” 必须成对使用，且“/”和“*”、以及“*”和“/”之间不能有空格，否则都出错。,技巧：为避免遗漏必须配对使用的符号，例如注释符号、函数体的起止标识符（花括号）、圆括号等等，在输入时，可连续输入这些起止标识符，然后再在其中进行插入来完成内容的编辑。在起止标识符嵌套时，以及相距较远时，这样做更有必要。 （2）注释的位置，可以单占1行，也可以跟在语句的后面。 （3）如果1行写不下，可另起1行继续写。 （4）注释中允许使用汉字。在非中文操作系统下，看到的是一串乱码，但不影响程序运行。 return,1.3 c语言的语句和关键字,1.3.1 c语言的语句 与其它高级语言一样，语言也是利用函数体中的可执行语句，向计算机系统发出操作命令。按照语句功能或构成的不同，可将语言的语句分为五类。 1.控制语句 控制语句完成一定的控制功能。语言只有条控制语句，又可细分为三种： （ 1）选择结构控制语句 if()else, switch() （2）循环结构控制语句 dowhile(), for(), while(), break, continue,（3）其它控制语句 goto, return 2. 函数调用语句 函数调用语句由一次函数调用加一个分号（语句结束标志）构成。 例如，printf(“this is a c function statement.“); 3. 表达式语句 表达式语句由表达式后加一个分号构成。最典型的表达式语句是，在赋值表达式后加一个分号构成的赋值语句。 例如，“num=5 ”是一个赋值表达式，而“num=5;”却是一个赋值语句。 4. 空语句 空语句仅由一个分号构成。显然，空语句什么操作也不执行。,例如，下面就是一个空语句： ； 5. 复合语句 复合语句是由大括号括起来的一组（也可以是1条）语句构成。例如： main() /*复合语句。注意：右括号后不需要分号。*/ 复合语句的性质： （1）在语法上和单一语句相同，即单一语句可以出现的地方，也可以使用复合语句。 （2）复合语句可以嵌套，即复合语句中也可出现复合语句。,1.3.2 关键字 c语言的关键字共有32个，根据关键字的作用，可分其为数据类型关键字、控制语句关键字、存储类型关键字和其它关键字四类。 （1）数据类型关键字（12个）：char, double, enum, float, int, long, short, signed, struct, union, unsigned, void （2）控制语句关键字（12个）：break, case, continue, default, do, else, for, goto, if, return, switch, while （3）存储类型关键字（4个）：auto, extern, register, static （4）其它关键字（4个）：const, sizeof, typedef, volatile return,1.4 turbo c v2.0的基本操作,1.运行一个语言程序的一般过程 2.tc的启动、退出与命令菜单 3.编辑并保存一个语言源程序 4.编译、连接单个源程序文件 5.运行与查看结果 6.编辑下一个新的源程序 return,1.运行一个语言程序的一般过程 urbo 是一个集源程序编辑、编译、连接、运行与调试于一体、 用菜单驱动的集成软件环境。 运行一个语言程序的一般过程： （1）启动tc，进入tc集成环境。 （2）编辑（或修改）源程序。 （3）编译。如果编译成功，则可进行下一步操作；否则，返回（2）修改源程序，再重新编译，直至编译成功。 （4）连接。如果连接成功，则可进行下一步操作；否则，根据系统的错误提示，进行相应修改，再重新连接，直至连接成功。 （5）运行。通过观察程序运行结果，验证程序的正确性。如果出现逻辑错误，则必须返回（2）修改源程序，再重新编译、连接和运行，直至程序正确。 （6）退出tc集成环境，结束本次程序运行。 return,2.tc的启动、退出与命令菜单 （1）启动turbo c： tc 画面演示 启动turbo c后，其主菜单条横向排列在屏幕顶端，并被激活，其中file主项成为当前项。 主菜单的下面，是edit（编辑）窗口和message（消息）窗口。两个窗口中，顶端横线为双线显示的，表示该窗口是活动窗口。 编辑窗口的顶端为状态行，其中： line 1 col 1：显示光标所在的行号和列号，即光标位置。 insert：表示编辑状态处于“插入”。当处于“改写”状态时，此处为空白。 d: noname.c：显示当前正在编辑的文件名。显示为“noname.c”时，表示用户尚未给文件命名。 屏幕底端是7个功能键的说明，以及num lock键的状态（显示“num”时，表示处于“数字键”状态；空白，表示“控制键”状态）。,（2）命令菜单的使用 1）按下功能键f10，激活主菜单。如果主菜单已经被激活，则直接转下一步。 2）用左、右方向键移动光带，定位于需要的主项上，然后再按回车键，打开其子菜单（纵向排列）。 3）用上、下方向键移动光带，定位于需要的子项上，回车即可。执行完选定的功能后，系统自动关闭菜单。 注意：菜单激活后，又不使用，可再按f10esc键关闭，返回原来状态。 （3）退出turbo c 退出tc有两种方法： 1）菜单法：file | quit（先选择file主项，再选择并执行quit子项） 2）快捷键法：alt+“x”（先按下alt键并保持，再按字母键，然后同时放开） return,3.编辑并保存一个语言源程序 （1）激活主菜单，选择并执行file | load项（快捷键键：f3）。 （2）在“load file name”窗口，输入源程序文件名。 文件名的输入有两种方法：直接输入和选择输入。 1）直接输入 按照文件名的组成字符串，逐个字符输入即可。 如果是已经存在的文件，系统就在编辑窗口显示该文件的内容，可供编辑、修改。如果是新文件，则给出一个空白编辑窗口，可供输入新的源程序。 如果该文件不在当前目录下，则需要冠以路径名和（或）盘符。 2）选择文件（仅适用于已经存在的源程序文件） 空回车，打开当前目录下、后缀为.的所有文件的文件名窗口。 用上、下、左、右方向键，将光带定位于所需的文件名上。 按回车键。,（3）常用编辑操作 在编辑源程序过程中，随时都可以按f2键（或file | save），将当前编辑的文件存盘，然后继续编辑。这是一个良好的习惯！ 关于在线帮助： 在任何窗口（或状态）下，按f1键激活活动窗口（或状态）的在线帮助： 下一页pagedown，返回上一页pageup 关闭在线帮助、返回原窗口（或状态）esc 返回前一个在线帮助屏alt+f1（无论在线帮助是否被激活） 返回在线帮助索引f1：激活在线帮助后，再按f1，则返回在线帮助索引，以便查询其它类别在线帮助信息。 查询库函数的在线帮助信息f1：将光标移到需要查询函数名的首字符上，然后键入f1，即可获得该库函数的在线帮助信息。 注：为简化描述，用“”代表“ctrl”键。fn就是ctrl+fn，下同。 return,4.编译、连接单个源程序文件 选择并执行compile | make exe file项（快捷键：f9），则tc将自动完成对当前正在编辑的源程序文件的编译、连接，并生成可执行文件。 如果源程序有语法错误，系统将在屏幕中央的“compiling ”（编译）窗口底端提示“error: press any key”（错误：按任意键）。 此时，按空格键，屏幕下端的“message”（消息）窗口被激活， 显示出错（或警告）信息，光带停在第一条消息上。这时“edit”（编辑）窗口中也有一条光带，它总是停在编译错误在源代码中的相应位置。 注意：当用上、下键移动消息窗口中的光带时，编辑窗口中的光带也随之移动，始终跟踪源代码中的错误位置！ return,5.运行与查看结果 （1）运行当前正在编辑的源程序文件 选择并执行run | run项（快捷键：f9），程序运行结束后， 仍返回到编辑窗口。 当你认为自己的源程序不会有编译、连接错误时，也可直接运行（即跳过对源程序的编译、连接步骤）。这时，tc将一次完成从编译、连接到运行的全过程。 （2）查看运行结果 选择并执行run | user screen项（快捷键：alt+f5）。查看完毕后，按任一键返回编辑窗口。 如果发现逻辑错误，则可在返回编辑窗口后，进行修改；然后再重新编译、连接、运行，直至正确为止。 return,6.编辑下一个新的源程序 选择并执行file | new项即可。 如果屏幕提示如下确认信息： noname.c not saved. save?（y/n） 如果需要保存当前正在编辑的源程序，则键入“”，进入下一步操作；否则，键入“”（不保存），跳转到（2）。 （1）系统提示换名： noname.c 直接输入你给源程序文件起的名字即可。 （2）系统给出一个空白的编辑窗口，可以开始编辑下一个新的源程序。 return,第2章 数据类型、运算符与表达式,2.1 程序设计概述 2.2 c语言的数据类型 2.3 常量和变量 2.4 整型数据 2.5 实型数据 2.6 字符型数据 2.7 算术运算与算术表达式 2.8 赋值运算与赋值表达式 2.9 c语言特有的运算和运算符 return,2.1 程序设计概述,一个程序应包括对数据的描述和对数据处理的描述。 1对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学科的核心课程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再赘述。 在c语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形式出现的。 2对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤，是程序的灵魂。为此，著名计算机科学家沃思（nikiklaus wirth）提出一个公式： 数据结构 + 算法 = 程序 实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使用一种计算机语言，并采用结构化方法来表示。 return,2.2 c语言的数据类型,c语言提供的数据结构，是以数据类型形式出现的。具体分类如下： 1.基本类型 分为整型、实型（又称浮点型）、字符型和枚举型四种。 2.构造类型 分为数组类型、结构类型和共用类型三种。 3.指针类型。在第9章中介绍。 4.空类型 c语言中的数据，有常量和变量之分，它们分别属于上述这些类型。 本章将介绍基本类型中的整型、实型和字符型三种数据。 return,2.3 常量和变量,2.3.1 常量 1.常量的概念 在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。 2.常量的分类 （1）整型常量 （2）实型常量 （3）字符常量。 （4）符号常量。 常量的类型，可通过书写形式来判别。 2.3.2 变量 1.变量的概念 在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量。 2.变量的两个要素,（1）变量名。每个变量都必须有一个名字变量名，变量命名遵循标识符命名规则。 （2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。 .标识符命名规则 （1）有效字符：只能由字母、数字和下划线组成，且以字母或下划线开头。 （2）有效长度：随系统而异，但至少前个字符有效。如果超长，则超长部分被舍弃。 例如，由于student_name和student_number的前个字符相同，有的系统认为这两个变量，是一回事而不加区别。 在tc v2.0中，变量名（标识符）的有效长度为个字符，缺省值为。,（3）c语言的关键字不能用作变量名。 注意：c语言对英文字母的大小敏感，即同一字母的大小写，被认为是两个不同的字符。 习惯上，变量名和函数名中的英文字母用小写，以增加可读性。 思考题：在c语言中，变量名total与变量名total、total、total等是同一个变量吗？ 标识符命名的良好习惯见名知意： 所谓“见名知意”是指，通过变量名就知道变量值的含义。通常应选择能表示数据含义的英文单词（或缩写）作变量名，或汉语拼音字头作变量名。 例如，name/xm（姓名）、sex/xb（性别）、age/nl（年龄）、salary/gz（工资）。,4.变量的定义与初始化 在语言中，要求对所有用到的变量，必须先定义、后使用；且称在定义变量的同时进行赋初值的操作为变量初始化。 （1）变量定义的一般格式 存储类型 数据类型 变量名, 变量名2; 例如，float radius, length, area; （2）变量初始化的一般格式 存储类型 数据类型 变量名=初值, 变量名2=初值2; 例如，float radius=2.5, length, area; return,2.4 整型数据,2.4.1 整型变量 1.分类 根据占用内存字节数的不同，整型变量又分为类： （1）基本整型（类型关键字为int）。 （2）短整型（类型关键字为short int）。 （3）长整型（类型关键字为long int）。 （4）无符号整型。无符号型又分为无符号基本整型（unsigned int）、无符号短整型（unsigned short）和无符号长整型（unsigned long）三种，只能用来存储无符号整数。 2.占用内存字节数与值域 上述各类型整型变量占用的内存字节数，随系统而异。在16位操作系统中，一般用字节表示一个int型变量，且long型（字节）int型（字节）short型（字节）。,显然，不同类型的整型变量，其值域不同。占用内存字节数为n的（有符号）整型变量，其值域为：-2n*8-1（2n*8-1-1）；无符号整型变量的值域为：0（2n*8-1）。 例如，pc机中的一个int型变量，其值域为-22*8-1（22*8-1-1），即-3276832767；一个unsigned型变量的值域为：0（22*8-1），即065535。 2.4.2 整型常量 .三种表示形式 整型常量即整常数，在语言中可用三种形式表示： （1）十进制。例如10、36。 （2）八进制（以数字开头）。例如012。 （3）十六进制（以数字+小写字母x开头）。例如0x36。,.分类 （1）基本整型。在16位机中，用2字节存储，其数据范围与int型变量一样。 （2）长整型（在数值后面加“l（l）”）。对超出基本整型值域的整型常量，可使用长整型常量表示，其取值范围可达-（-）。例如，123l、315等。 .类型匹配规则 类型匹配规则为：一个整型常量，可以赋给能容纳下其值的整型变量。 例如，其值在-（-）的整型常量，可以赋给int型变量和long int型变量；其值在-（-）的整型常量，就只能赋给long int型变量。 注意：常量无unsigned型。但一个非负整型常量，只要它的值不超过相应变量的值域（即取值范围），也可以赋给unsigned型变量。 return,2.5 实型数据,2.5.1 实型变量 语言的实型变量，分为两种： （1）单精度型。类型关键字为float，一般占字节（位）、提供位有效数字。 （2）双精度型。类型关键字为double，一般占个字节、提供1516位有效数字。 2.5.2 实型常量 .表示形式 实型常量即实数，在语言中又称浮点数，其值有两种表达形式： （1）十进制形式。例如3.14、9.8。 （2）指数形式：e（e）。例如3.0+5等。 .关于类型 实型常量不分float型和double型。一个实型常量，可以赋给一个实型变量（float型或double型）。 return,2.6 字符型数据,2.6.1 字符常量 1.字符常量的定义 用一对单引号括起来的单个字符，称为字符常量。 例如，a、等。 2.转义字符 语言还允许使用一种特殊形式的字符常量，就是以反斜杠“ ”开头的转义字符。 注意：如果反斜杠或单引号本身作为字符常量，必须使用转义字符：、。 案例2.1 用转义字符输出可打印字符和不可打印字符。 /*案例代码文件名：al2_1.c*/ /*程序功能：用转义字符输出可打印字符和不可打印字符*/,main() printf(“x4fx4bx21n”); /* 等价于printf(“ok!n”); */ printf(“x15 xabn”); 程序运行结果如下： ！ 程序演示 2.6.2 字符变量 字符变量的类型关键字为char，一般占用1字节内存单元。 1.变量值的存储 字符变量用来存储字符常量。将一个字符常量存储到一个字符变量中，实际上是将该字符的ascii码值（无符号整数）存储到内存单元中。 例如， char ch1, ch2; /*定义两个字符变量：ch1，ch2*/ ch1=a; ch2=b; /*给字符变量赋值*/,2.特性 字符数据在内存中存储的是字符的ascii码 一个无符号整数，其形式与整数的存储形式一样（如图2-4所示），所以语言允许字符型数据与整型数据之间通用。 （1）一个字符型数据，既可以字符形式输出，也可以整数形式输出。 案例2.2 字符变量的字符形式输出和整数形式输出。 /*案例代码文件名：al2_2.c*/ /*程序功能：用字符形式和整数形式输出字符变量*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2); printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2); 程序运行结果： ch1=a,ch2=b ch1=97,ch2=98 程序演示,（2）允许对字符数据进行算术运算，此时就是对它们的ascii码值进行算术运算。 案例2.3 字符数据的算术运算。 /*案例代码文件名：al2_3.c*/ /*程序功能：字符数据的算术运算*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; /*字母的大小写转换*/ printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1-32,ch2+32); /*用字符形式输出一个大于256的数值*/ printf(“ch1+200=%dn“, ch1+200); printf(“ch1+200=%cn“, ch1+200); printf(“ch1+256=%dn“, ch1+256); printf(“ch1+256=%cn“, ch1+256); ,程序运行结果： ch1=a,ch2=b ch1+200=297 ch1+200=) ch1+256=353 ch1+256=a 程序演示 思考题：用字符形式输出一个大于256的数值，会得到什么结果？ 2.6.3 字符串常量 1.字符串常量的概念和字符串长度 字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列。 字符串中字符的个数称为字符串长度。长度为0的字符串（即一个字符都没有的字符串）称为空串，表示为“ ” （一对紧连的双引号）。,例如，“how do you do.”、“good morning.”等，都是字符串常量，其长度分别为14和13（空格也是一个字符）。 如果反斜杠和双引号作为字符串中的有效字符，则必须使用转义字符。 例如：（1）c:msdosv6.22 “c:msdosv6.22“ （2）i say:“goodbye!“ “i say:“goodbye!“ 2.字符串的存储 c语言规定：在存储字符串常量时，由系统在字符串的末尾自动加一个0作为字符串的结束标志。 注意：在源程序中书写字符串常量时，不必加结束字符0，否则画蛇添足。 如果有一个字符串为“china”，则它在内存中的实际存储如下所示： 最后一个字符0是系统自动加上的，它占用字节而非字节内存空间。,综上所述，字符常量a与字符串常量“a“是两回事： （1）定界符不同：字符常量使用单引号，而字符串常量使用双引号； （2）长度不同：字符常量的长度固定为1，而字符串常量的长度，可以是0，也可以是某个整数； （3）存储要求不同：字符常量存储的是字符的ascii码值，而字符串常量，除了要存储有效的字符外，还要存储一个结束标志0。 return,2.7 算术运算与算术表达式,在语言中，除控制语句和输入输出函数外，其它所有基本操作都作为运算符处理。 1.五种基本算术运算符 +、-（减法/取负）、*、/、%（求余数） （1）关于除法运算/ c语言规定：两个整数相除，其商为整数，小数部分被舍弃。例如，5 / 2 = 2。 （2）关于求余数运算 要求两侧的操作数均为整型数据，否则出错。 2.表达式和算术表达式 （1）表达式的概念 用运算符和括号将运算对象（常量、变量和函数等）连接起来的、符合语言语法规则的式子，称为表达式。,单个常量、变量或函数，可以看作是表达式的一种特例。将单个常量、变量或函数构成的表达式称为简单表达式，其它表达式称之为复杂表达式。 （2）算术表达式的概念 表达式中的运算符都是算术运算符。例如，3 + 6 * 9、(x + y) / 2 - 1等，都是算术表达式。 良好的源程序书写习惯：在表达式中，在双目运算符的左右两侧各加一个空格，可增强程序的可读性。 请比较表达式“ (x + y) / 2 1”与“(x+y)/21”，您认为哪个的可读性更好一些？ 3.运算符的优先级与结合性 （1）语言规定了运算符的优先级和结合性。 所谓结合性是指，当一个操作数两侧的运算符具有相同的优先级时，该操作数是先与左边的运算符结合，还是先与右边的运算符结合。,自左至右的结合方向，称为左结合性。反之，称为右结合性。 结合性是语言的独有概念。除单目运算符、赋值运算符和条件运算符是右结合性外，其它运算符都是左结合性。 （2）表达式求值 1）按运算符的优先级高低次序执行。例如，先乘除后加减。 2）如果在一个运算对象（或称操作数）两侧的运算符的优先级相同，则按语言规定的结合方向（结合性）进行。 例如，算术运算符的结合方向是“自左至右”，即：在执行“a b + c”时，变量b先与减号结合，执行“a - b”；然后再执行加c的运算。,4.数据类型转换 （1） 在语言中，整型、实型和字符型数据间可以混合运算（因为字符数据与整型数据可以通用）。 如果一个运算符两侧的操作数的数据类型不同，则系统按“先转换、后运算”的原则，首先将数据自动转换成同一类型，然后在同一类型数据间进行运算。转换规则如图2-5所示。 1）横向向左的箭头，表示必须的转换。char和short 型必须转换成 int 型，float型必须转换成double型。 2）纵向向上的箭头，表示不同类型的转换方向。 例如，int型与double型数据进行混合运算，则先将int型数据转换成double型，然后在两个同类型的数据间进行运算，结果为double型。 注意：箭头方向只表示数据类型由低向高转换，不要理解为int型先转换成unsigned型，再转换成long型，最后转换成double型。,（2）除自动转换外，语言也允许强制转换。 数据类型强制转换的一般格式为： (要转换成的数据类型)(被转换的表达式) 当被转换的表达式是一个简单表达式时，外面的一对圆括号可以缺省。 例如， (double)a （等价于(double)(a) /*将变量a的值转换成double型*/ (int)(x + y) /*将x+y的结果转换成int型*/ (float)5 / 2（等价于(float)(5)/2） /*将5转换成实型，再除以2（=2.5）*/ (float)(5 / 2) /*将5整除2的结果（2）转换成实型（2.0）*/ 注意：强制转换类型得到的是一个所需类型的中间量，原表达式类型并不发生变化。例如，(double)a 只是将变量a的值转换成一个double型的中间量，其数据类型并未转换成double型。 return,2.8 赋值运算与赋值表达式,1.赋值运算 赋值符号“=”就是赋值运算符，它的作用是将一个表达式的值赋给一个变量。 赋值运算符的一般形式为： 变量 = 赋值表达式 例如，x = 5 y = (float)5 / 2 如果表达式值的类型，与被赋值变量的类型不一致，但都是数值型或字符型时，系统自动地将表达式的值转换成被赋值变量的数据类型，然后再赋值给变量。 思考题：假设变量num的数据类型为float，其值为2.5，则执行“num = (int)num”后，num的值等于多少？,2.复合赋值运算 复合赋值运算符是由赋值运算符之前再加一个双目运算符构成的。 复合赋值运算的一般格式为： 变量 双目运算符 = 表达式 复合赋值运算符 它等价于：变量 = 变量 双目运算符 (表达式)。 当表达式为简单表达式时，表达式外的一对圆括号才可缺省，否则可能出错。 例如，x += 3 /* 等价于x=x+3 */ y *= x + 6 /* 等价于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6 */ c语言规定的10种复合赋值运算符如下： +=，-=，*=，/=，%=； /*复合算术运算符（5个）*/ &=，=，|=，=； /*复合位运算符（5个）*/,3.赋值表达式 由赋值运算符或复合赋值运算符，将一个变量和一个表达式连接起来的表达式，称为赋值表达式。 （1）一般格式 变量 （复合）赋值运算符 表达式 （2）赋值表达式的值 任何一个表达式都有一个值，赋值表达式也不例外。被赋值变量的值，就是赋值表达式的值。 例如，“a = 5”这个赋值表达式，变量a的值“”就是它的值。 return,2.9 c语言特有的运算和运算符,2.9.1 自增（+）、自减（-）运算 1.作用 自增运算使单个变量的值增，自减运算使单个变量的值减。 2.用法与运算规则 自增、自减运算符都有两种用法： （1）前置运算运算符放在变量之前：变量、变量 先使变量的值增（或减），然后再以变化后的值参与其它运算，即先增减、后运算。 （2）后置运算运算符放在变量之后：变量、变量 变量先参与其它运算，然后再使变量的值增（或减），即先运算、后增减。,案例2.4 自增、自减运算符的用法与运算规则示例。 /*案例代码文件名：al2_4.c*/ /*程序功能：自增、自减运算符的用法与运算规则示例*/ main() int x=6, y; printf(“x=%dn“,x); /*输出x的初值*/ y = +x; /*前置运算*/ printf(“y=+x: x=%d,y=%dn“,x,y); y = x-; /*后置运算*/ printf(“y=x-: x=%d,y=%dn“,x,y); 程序运行结果： x=6 y=+x: x=7,y=7 y=x-: x=6,y=7 程序演示,思考题：如果将案例“y=+x;”语句中的前置运算改为后置（y=x+;），“y=x-;”语句中的后置运算改为前置（y=-x;），程序运行结果会如何？ 3.说明 （1）自增、自减运算，常用于循环语句中，使循环控制变量加（或减），以及指针变量中，使指针指向下（或上）一个地址。 （2）自增、自减运算符，不能用于常量和表达式。 例如，5+、-(a+b)等都是非法的。 （3）在表达式中，连续使同一变量进行自增或自减运算时，很容易出错，所以最好避免这种用法。 2.8.2 逗号运算（，）及其表达式 语言提供一种用逗号运算符“，”连接起来的式子，称为逗号表达式。逗号运算符又称顺序求值运算符。,1.一般形式 表达式, 表达式, , 表达式n 2.求解过程 自左至右，依次计算各表达式的值，“表达式n” 的值即为整个逗号表达式的值。 例如，逗号表达式“a = 3 * 5, a * 4”的值=60：先求解a = 3 * 5，得a=15；再求a * 4 = 60，所以逗号表达式的值=60。 又例如，逗号表达式“(a = 3 * 5, a * 4), a + 5”的值=20：先求解a = 3 * 5，得a=15；再求a * 4=60；最后求解a + 5=20，所以逗号表达式的值=20。 注意：并不是任何地方出现的逗号，都是逗号运算符。很多情况下，逗号仅用作分隔符。 return,第2章 c语言的基本数据类型和存储类,2.1 整型数据 2.1.1 整型常量 整型常量即整常数，中的整常数可以有三种表示形式，即十进制整数、八进制整数和十六进制整数。 整型常量的说明：123l、123u、123lu 十进制数：一串连续的数字表示，最高位非零。 八进制数：以数字零开头。 十六进制数：以数字零和字母x开头，a-f不区分大小写。 考虑如下常数：32767，-32768，0，010，011，016，018，ox10，0xde，0xf,2.1.2 整型变量,语言中的整型变量分为有符号和无符号两种,所有变量在使用前必须加以说明或定义。其中: 每种有符号整型变量又可细分为标准整型(int)、短整型(short)和长整型(long)三类,其值可正可负。例如：int a,b; /short c,d;/long f,g; 每种无符号整型变量也可细分为标准整型(unsigned int)、短整型(unsigned short)和长整型(unsigned long)三类,其值不能为负。例如： unsigned int a,b; / unsigned short c,d;/ unsigned long f,g; int、short和long的区别主要在表示的整数范围不同。通常以一个机器字来存放一个int型数据。且int、short和long型整数的字长满足：shortintlong,2.1.3 整型数据的存储表示,正整数：以原码形式存放在内存中，字长为16时，整数范围取 0-32767。例如：整数 5 对应 0000000000000101。 负整数：以补码形式存放在内存中。例如:-5 十进制负整数补码形式: 1000000000000101原码 求原码的反码: 1111111111111010反码 把所得的反码加1: 1111111111111011补码 内存中的补码 十进制负整数: 对补码各位取反:1111111111111010补码,取反后得:1000000000000101 将其转换为十进制数:得-5 将结果减1,得-5-1=-6。 考虑1000000000000000、1111111111111111,2.2 字符型数据,2.2.1 字符型常量 字符型常量是由一对单引号括起来的单个字符(可打印)。如：x,a,a,b,$,#。 一个转义序列是一个反斜线后跟特定的字符，表示某些不可打印的字符（如回车符，响铃符等）。例如： n 换行符 反斜线符 t 水平制表符 单引号符 b 退格符 0 空字符 r 回车符 ddd 位型 这里ddd是1至3位八进制数字 f 换页符 0xff 位型 这里ff是1至2位十六进制数字,注意：转义序列实际上作为一个字符来对待。但如果反斜线之后的字符和它不构成转义序列，则不起转义作用将被忽略。例如： 语句 printf(anbcndefn); 语句 printf(tabrcdnefghx);,2.2 字符型数据,字符型变量是通过保留字char来说明的，其格式如下: char c1, c2; 该语句说明了c1和c2两个字符型变量。每个字符型变量可用来存放一个字符，例如： #include “stdio.h” main() char ch; ch=getchar(); putchar(ch); ,2.2.2 字符型变量,2.2.3 字符型数据的存储表示,字符数据在计算机内部也是以一个字节的二进制形式来表示的，即事先对所要处理的每个字符都进行编码（通常是一个整型数）且不同的字符其编码也不相同。 例如：,main() char c1, c2; c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“c1=%c c2=%cn”,c1,c2); printf(“ c1_ascii_code=%d c2_ascii_code=%dn ”,c1,c2); 运行结果： printf中的参数个数可以有多个，但第一个参数必须是字符串，我们称其为格式串（format-string）。,c1=a c2=b c1_ascii_code=65 c2_ascii_code=65,2.2.3 字符型数据的存储表示,printf首先对格式串从左向右扫描，当遇到可显示字符时就在终端上原样输出，当遇到控制字符（如n，响铃符等）就产生相应的动作（换行，响铃等），当遇到转换符时，就将后面的实参依次按转换符的要求转换并输出。常用的转换符有：%d 十进制整型、%c 字符型、%f 浮点型、%s 字符串型 在使用ascii编码系统的机器上，用编写一个将大写英文字母转换为小写字母的程序，可用如下一些语句实现： char ch; ch=getchar(); if(ch=a 若将上面程序中的字符常量a， z和a分别用整常数65，90和97来代替程序能否正确运行？,2.2.3 字符型数据的存储表示,编译系统将字符型数据当成有符号整型还是无符号整型没有规定。例如： main() char ch; ch=376;