C程序设计教程与实验指导杨国兴C基础.ppt

C+语言程序设计,杨国兴 张东玲 彭涛,中国水利水电出版社,第2章 C+基础,2.1 常量与变量 2.2 指针与引用 2.3 动态内存分配 2.4 位运算符 2.5 名字空间,2.1 常量与变量,2.1.1 常量 常量：在程序运行中，其值不能被改变的量称为常量。常量又分为直接常量和符号常量两种。 1. 直接常量：直接使用数值或文字表示的值 （1）整型常量 如：10、-20、0 还可以八进制或十六进制表示：如034、0x23 不带后缀的整型常量为 int 型，带后缀 L 或 l 可表示长整型常量，带后缀 U 或 u 表示无符号整型常量 （2）实型常量 如：2.18、-5.6、2.3E+2、-3.12E-2 不带后缀的实型常量为 double 型，带后缀 F 或 f 可表示单精度实型常量,第2章 C+基础,2.1 常量与变量,2.1.1 常量（续一） （3）字符型常量 以单引号括起来的单个字符：如a、3、* 转义字符：键盘不便于直接输入的字符，如回车符、制表符等，通常以 “ ” 开头 表2.3 转义字符,第2章 C+基础,2.1 常量与变量,2.1.1 常量（续二） （4）bool型常量 bool常量只有两个：true(真)、false(假) 在内存中占有一个字节的存储空间 （5）字符串常量 由一对双引号括起来的若干字符，如“abc” 字符串常量的末尾自动加入结束标志 0，因此字符串在内存中占有的字节数为 字符个数+1 若字符串中包含特殊字符，如 、回车、制表符等，也应以他们对应的转义字符形式表示,第2章 C+基础,例2.1 检测基本数据类型所占的字节数,#include void main() cout “int: “ sizeof(int) endl; cout “short: “ sizeof(short) endl; cout “long: “ sizeof(long) endl; cout “float: “ sizeof(float) endl; cout “double: “ sizeof(double) endl; cout “long double: “ sizeof(long double) endl; cout “char: “ sizeof(char) endl; cout “bool: “ sizeof(bool) endl; ,第2章 C+基础,2.1 常量与变量,2.1.1 常量（续三） 2. 符号常量：直接使用符号表示的常量值，包括宏定义和const定义的符号常量。 （1）宏定义 语法形式：#define 宏名 字符串 如： #define PI 3.14 程序编译前会自动用字符串取代程序中出现的宏名 （2）const定义 语法形式：const 类型说明符 常量名=常量值； 如： const float pi = 3.14 ; 宏定义在预编译时，只进行简单的替换，不做语法检查 宏定义没有数据类型，而const定义的符号常量是有数据类型的。,第2章 C+基础,例2.2 使用符号常量,#include void main() #define PI 3.14 const int A=10; cout PI*10*10 n; cout A + 20 n; ,第2章 C+基础,2.1 常量与变量,2.1.2 变量 1. 变量的定义：程序运行中值可以被改变的量。变量必须先定义再使用。 变量定义的一般形式 语法形式：数据类型 变量名1, 变量名2, , 变量名n; 如： int a, b, c; 2. 变量的初始化 含义：定义变量的同时为其赋初值 两种形式：用赋值号(“=”) 或用括号 如： float a = 3.14 ; 或 float a(3.14);,第2章 C+基础,例2.3 从键盘输入n的值，计算从1到n的累加和。,#include void main() int n, sum=0; cin n; int i; for(i=1;i=n; i+) sum+=i; cout sum n; ,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.1 指针 1. 地址与指针的概念 （1）内存地址 计算机的内存储器被划分成一个个的存储单元，这些存储单元按一定的规则编号，这个编号就是存储单元的地址。 每个存储单元的大小为一个字节，每个单元有一个唯一的地址。 （2）变量的地址 在程序中定义的所有变量，都要分配相应的存储单元，不同类型的数据所需要的存储空间的大小不同。 系统分配给变量的内存空间的起始单元地址称为该变量的地址。 如： int a； 则0x3000为变量a的地址,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.1 指针 2. 指针与指针变量 （1）指针：一个变量的地址也称为该变量的指针。 （2）指针变量：用于存储其它变量的指针(即地址)的变量。 指针变量的定义： 数据类型 *指针变量名； 如： int *p1； float *p2; char *p3; 注意：指针变量所指向的变量类型不能改变 指针变量必须指向具体内存地址才能引用，如： int *p; *p=10; （3）指针运算符(*)与取地址运算符(&),第2章 C+基础,例2.4 通过指针变量存取变量的值,#include void main() int a, *p1; double b, *p2; char c, *p3; p1 = ,程序运行结果为： 10 11.2 A,第2章 C+基础,例2.5 输入a和b两个数，按从小到大的顺序输出,#include void main() int a, b; int *p1, *p2, *p; cout a b; p1 = ,程序运行结果为： 请输入两个整数：30 10 min = 10 max = 30,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.1 指针 3. 指针作为函数的参数 指针作为函数的参数，实际上传递的是变量的地址，进行的是地址传递。 例2.6 指针作为函数参数，被调函数中交换参数值,#include void swap(int *x, int *y); void main() int a, b; a = 10; b = 20; swap( ,void swap(int *x, int *y) int temp; temp = *x; *x = *y; *y = temp; ,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,例2.6 程序运行过程中变量值的变化分析,(a),(b),(c),(d),程序运行结果为： 20，10,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.2 引用 1. 引用的概念 引用是一种特殊的变量，可以认为是一个变量的别名。 定义引用的一般格式： 类型说明符 首先定义变量a，并初始化为1，然后定义引用b，并初始化为a，即b是a的别名，因此a和b是同一个单元。 注意：定义引用时一定要初始化，指明该引用变量是谁的别名。,第2章 C+基础,例2.7 引用的使用,#include void main() int a=1; int c=10; int ,程序运行结果： 1，1，10 10，10，10 20，20，10,定义引用b，并将其作为a的别名,将c的值赋给b，不是将b作为c的别名,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.2 引用（续一） 2. 引用作为函数的参数 例2.8 写一个函数，用引用作为参数，交换函数中两个变量的值。,#include void swap(int x, int y); void main() int a, b; a = 10; b = 20; swap(a, b); cout a “, “ b endl; ,void swap(int ,程序运行结果为： 20，10,第2章 C+基础,2.2 指针与引用,2.2.2 引用（续二） 例2.8程序运行过程中参数值的变化图示,注意：引用作参数时，函数的实参与形参在内存中共用存储单元，因此形参的变化会使实参同时变化。,第2章 C+基础,2.3 动态内存分配,在程序运行过程中根据需要动态分配存储空间，不需要时还可以将空间释放，通过new和delete运算符实现。 1. 动态分配一个数据的存储空间 通过new运算符实现动态分配内存，格式如下： new 类型名（初值） 如： int *p1, *p2; p1 = new int(10); p2 = new int; 运算符delete用来释放由运算符new动态分配的存储空间。使用格式如下： delete 指针名; 如：delete p1;,第2章 C+基础,2.3 动态内存分配,2. 动态分配多个连续的数据存储空间 通过new运算符动态分配数组，格式如下： new 类型名整型表达式 如： int *p1; p1 = new int10; 用delete删除动态数组时，要在指针前加 “”。格式如下： delete 指针名; 如：delete p1;,第2章 C+基础,例2.9 动态内存分配的使用,#include void main() int *p1, *p2; p1 = new int(10); p2 = new int10; int i; for(i=0; i10; i+) *(p2+i) = i; cout *p1 endl; for(i=0; i10; i+) cout *(p2+i) “ “; cout endl; for(i=0; i10; i+) cout p2i “ ”; / p2i 与 *(p2+i)所访问的数据相同 cout endl; delete p1; delete p2; ,程序运行结果为： 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,第2章 C+基础,2.4 位运算符,2.4.1 位运算符 C+使用位运算符可以对数据按二进制位进行操作。 1. 按位与（&）：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑与 如：9&7 9： 00001001 7： 00000111 9&7： 00000001 9&7结果为1 2. 按位或（|） ：将两个操作数对应的每一位分别进行逻辑或 3. 按位异或（） ：将两个操作数对应的每一位分别进行异或,第2章 C+基础,2.4 位运算符,2.4.1 位运算符（续） 4. 按位取反（）：单目运算符，对二进制的每一位取反 5. 左移位（） ：使运算符左侧操作数的各位右移指定位数，溢出的低位舍弃，对无符号数和有符号中的正数，高位补0，对于有符号数中的负数，有些系统补0（称为逻辑右移），有些系统补1（称为算术右移）。如 72的结果是1。,7,72,第2章 C+基础,2.4 位运算符,2.4.2 位运算符应用举例 例2.10 输入变量a，b的值，并将变量a的低4位置为0，将变量b的低4位置为1。 #include void main() int a,b; cin a; cin b; a = a ,0xf为十六进制数，它的后四位为1，其他位均为0。取反后后四位为0，其他位均为1。,若输入25和23，程序执行结果为： 16 31,第2章 C+基础,2.5 名字空间,2.5.1 名字空间的定义与使用 1.名字空间的定义 namespace 名字空间名 例 ： namespace NameSpace1 int a; int f1() float f2() ,（1）名字空间只能在全局范围那定义，但名字空间是可以嵌套的。 （2）一个名字空间可以用另一个名字作为它的别名。例如使用ns1作为上述名字空间NameSpace1的别名，可以用下面的语法： namespace ns1 = NameSpace1;,第2章 C+基础,2.5 名字空间,2.5.1 名字空间的定义与使用 2.名字空间的使用 （1）使用域运算符 格式如下： 名字空间名:标识符 例如下面一行程序，可以访问名字空间NameSpace1中的变量a和函数f1（）。 NameSpace1:a = NameSpace1:f1();,第2章 C+基础,例2.11 名字空间的定义与使用,#include namespace ns1 int fun(int x, int y); namespace ns2 int fun(int x, int y); namespace ns3 int fun(int x, int y); int ns1:fun(int x, int y) return x+y; ,int ns2:fun(int x, int y) return x*y; int ns2:ns3:fun(int x, int y) return x-y; void main() cout ns1:fun(3,4) endl; cout ns2:fun(3,4) endl; cout ns2:ns3:fun(3,4) endl; ,程序运行结果： 7 12 -1,第2章 C+基础,2.5 名字空间,2.5.1 名字空间的定义与使用 2.名字空间的使用 （2）使用using指令 格式如下： using 名字空间名; using 名字空间名:标识符; 第一种格式表示在当前范围内，可以直接使用指定名字空间中定义的变量和函数等，而不需要加名字空间的限定。 第二种格式表示在当前范围内，可以直接使用指定名字空间中指定的变量或函数