谭浩强C语言配套课件c第二章.pptVIP

1,C语言程序设计,主讲：杨斐,QQ:121459388,2,第二章 数据描述,3,2.0 预备知识 计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权 数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如，十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 基数：数制所使用数码的个数。例如，二进制的基数为2；十进制的基数为10。 权：数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的价值）。例如，十进制的123，1的位权是100，2的位权是10，3的位权是1。 数制:数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。人们通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。,4,十进制：4956= 410+910 +510+610,二进制：1011=12+02 +12+12,十六进制：81AE=816+116 +1016+1416,八进制：4275=48+28 +78+58,5,各种进制之间的转换 二进制、八进制、十六进制转换成十进制 方法：按权相加,6,各种进制之间的转换(整数),十进制转换成二进制、八进制、十六进制 原理：,方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为0,7,二进制与八进制之间的转换 二进制转换成八进制：从右向左，每3位一组（不足3位左补0），转换成八进制 八进制转换成二进制：用3位二进制数代替每一位八进制数,例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8,例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2,000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,8,二进制与十六进制之间的转换 二进制转换成十六进制：从右向左，每4位一组（不足4位左补0），转换成十六进制 十六进制转换成二进制：用4位二进制数代替每一位十六进制数,例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16,例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2,0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F,9,字节和位 内存以字节为单元组成 每个字节有一个地址 一个字节一般由8个二进制位组成 每个二进位的值是0或1,10,数值的表示方法原码、反码和补码 原码：最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。 反码： 正数：反码与原码相同 负数：符号位为1，其余位对原码取反 补码： 正数：原码、反码、补码相同 负数：最高位为1，其余位为原码取反，再对整个数加1,1、原码、反码和补码的表示方法 （1） 原码：在数值前直接加一符号位的表示法。 例如： 符号位 数值位 +7原= 0 0000111 B -7原= 1 0000111B 注意：a. 数0的原码有两种形式： +0原=00000000B -0原=10000000B,B:代表的是二进制 H代表的是十六进制 D代表的是十进制 Q代表的是八进制,11,2）反码： 正数：正数的反码与原码相同。 负数：负数的反码，符号位为“1”，数值部分按位取反。 例如： 符号位 数值位 +7反= 0 0000111B -7反= 1 1111000B 注意：a. 数0的反码也有两种形式，即 +0反=00000000B - 0反=11111111B 3）补码的表示： 正数：正数的补码和原码相同。 负数：负数的补码则是符号位为“1”，数值部分按位取反后再在末位（最低位）加1。也就是“反码+1”。 例如： 符号位 数值位 +7补= 0 0000111B -7补= 1 1111001B 补码在微型机中是一种重要的编码形式，请注意： a. 采用补码后，可以方便地将减法运算转化成加法运算，运算过程得到简化。正数的补码即是它所表示的数的真值，而负数的补码的数值部份却不是它所表示的数的真值。采用补码进行运算，所得结果仍为补码。 b. 与原码、反码不同，数值0的补码只有一个，即 0补=00000000B。 c. 若字长为8位，则补码所表示的范围为-128+127；进行补码运算时，应注意所得结果不应超过补码所能表示数的范围。,12,C语言中的各种数据类型,数据是程序加工、处理的对象，也是加工的结果，所以数据是程序设计中所要涉及和描述的主要内容。程序所能够处理的基本数据对象被划分成一些组，或说是一些集合。属于同一集合的各数据对象都具有同样的性质，例如对它们能够做同样的操作，它们都采用同样的编码方式等等，把程序语言中具有这样性质的数据集合称为数据类型。所有程序语言都是用数据类型来描述程序中的数据结构、数据表示范围、数据在内存中的存储分配等。实际上，数据类型是计算机领域中一个非常重要的概念，可以说是计算机科学核心概念之一。在学习程序设计的过程中，我们将要不断地与数据类型打交道。,13,一 、 C 语言的数据类型,C语言规定的主要数据类型如下：,数据类型,基本类型,整数型 . . int,实数型 . . (浮点型),字符型 . . char,单精度型 . . float,双精度型 . . double,指针类型,构造类型,数组型,结构型 . . struct,联合型 . . union,枚举型 . . enum,无值类型(空类型) . . void,14,在C语言中，任何数据对用户呈现形式有两种：常量或变量。而无论常量还是变量，都必须属于各种不同的数据类型。C语言为每个类型定义了一个标识符，通常把它们称为类型名。例如整数形用int标识。一个类型名由一个或几个关键字组成，它与前面讲的“名字”不尽相同。类型名仅用于说明数据属于哪一种类型，它并不会在程序的另一处被引用。,C语言的数据类型比其它程序语言要丰富，它有指针类型，还有构造其它多种数据类型的能力。除了数组之外，C语言还可以构造结构型、联合型和枚举型等多种数据类型。指针类型是C语言中使用灵活，颇具特色的一种数据类型。,15,二、常量与变量,(一)常量,常量是指程序在运行时其值不能改变的量，它是C语言中使用的基本数据对象之一。C语言提供的常量有：,常量,数值常量,字符常量,整形常量,实型常量,字符常量a,字符串常量”a” 0,16,整型常量（整常数） 三种形式： 十进制整数：由数字09和正负号表示.如 123,-456,0 八进制整数：由数字0开头,后跟数字07表示.如0123,011 十六进制整数：由0x开头,后跟09,af,AF表示. 如0x123,0Xff,例 12 与 12L,例 30000 为int型 65536 为long int 型,整型常量的类型 根据其值所在范围确定其数据类型 在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量,问题： 0123 = ( )10 0x123 = ( )10 0Xff = ( )10,17,实型常量（实数或浮点数） 表示形式： 十进制数形式：（必须有小数点） 如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123. 指数形式：（e或E之前必须有数字；指数必须为整数）如12.3e3 ,123E2, 1.23e4 , e-5 , 1.2E-3.5,实型常量的类型 默认double型 在实型常量后加字母f或F，认为它是float 型,aaa,18,字符常量 定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符.,字符常量的值：该字符的ASCII码值,如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -(),例: A-101-x41-65,如 A65， a97， 048 , n10,如 a A ? n 101,转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,例 转义字符举例(ch2_001.c,ch2_004.c) #include “stdafx.h“ #include main() printf(“101 x42 Cn“); printf(“I say:“How are you?“n“); printf(“C Programn“); printf(“V C“); ,运行结果：(屏幕显示) A B C Isay:”How are you?” C Program VC,例 main() printf(“Yb=n”); ,运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：,19,字符常量与字符串常量不同,字符串常量 定义：用双引号(“”)括起来的字符序列 存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志,例: char ch; ch=“A”;,20,变量 概念：其值可以改变的量 变量名与变量值 变量定义的一般格式： 数据类型 变量1，变量2，变量n;,变量初始化:定义时赋初值,例: int a,b,c; float data;,决定分配字节数 和数的表示范围,合法标识符,例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=A; int x=1,y=1,z=1; int x=y=z=1;,变量的使用：先定义，后使用,例1 int student; stadent=19; /Undefined symbol statent in function main,例2 float a,b,c; c=a%b; /Illegal use of floating point in function main,变量定义位置：一般放在函数开头,Ch2_005.c,21,变量名,C语言的变量在程序中用变量名表示。变量名由用户根据其功能任意命名。变量名可以使用字符集中的任何字符。变量名的长度没有限制（87ANSI标准C编译系统可以最多使用31个字符）。变量名的首字符必须是英文字母(az, AZ)或下划线(_)，并且中间不能使用空格。变量名的其它部分可以用字母、下划线或数字(09)组成；大小写字母表示不同意义, 即代表不同的变量名；一般情况下，变量名使用小写英文字母。例如，下面列出的都是正确的变名： arg, buffer, command, com_arg, file_name, count, _size, data35 需要注意的是变量名不要和C语言本身使用的保留字，即语句名、类型名等重名，例如： if, swich, char, int, long, static。,22,数据类型,1、整型类型 2、整型常量,C语言提供了多种整形类型，用以适应不同情况的需要。常用的整形类型有：整形、长整形、无符号整形和无符号长整形等四种基本类型。 表格2-1整数基本类型表,23,整型变量,在C语言中，整型变量有上述整型数据所具有的四种类型：整型、长整型、无符号整型和无符号长整型。整型变量以关键字int作为基本类型说明符，另外配合4个类型修饰符。如下,long 长类型 short 短类型 signed 有符号类型 unsigned 无符号类型,这些修饰符与int可以组合成如表2-2所示的不同整数类型。,24,表示2-2ANSI标准规定的整型变量属性表：,25,C语言提供的基本变量类型有：,变量,数值变量,字符变量,指针变量,实型变量,整型变量,26,整型变量 占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字 shortintlong 可用sizeof(类型标识符）测量,实型变量 float：占4字节，提供7位有效数字 double：占8字节，提供1516位有效数字,字符型变量 字符变量存放字符ASCII码 char与int数据间可进行算术运算,例 float a; a=111111.111; /* a=111111.1*/ double b; b=111111.111; /* b=111111.111*/,例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */,没有字符串变量，用字符数组存放,Ch2_006.c,27,例 /*ch2_003.c*/ #define pi 3.14 main() int r; float l; printf(“请用户输入半径的长度:n“); scanf(“%d“, ,运行结果：如果半径为：1 l=3.140000,28,2.3不同类型数据间的转换 隐式转换 什么情况下发生 运算转换-不同类型数据混合运算时 赋值转换-把一个值赋给与其类型不同的变量时 输出转换-输出时转换成指定的输出格式 函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换 运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型,29,30,显式转换（强制转换） 一般形式：（类型名）（表达式） 例 (int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变,例 main() float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); 结果：x=3.600000,i=3,精度损失问题,Ch2_007.c,Ch2_008.c,31,运算符和表达式,运算符 c语言的运算符种类多、功能强，除了常用的程序设计语言提供的算术、关系及逻辑运算符以外，还有一些完成特殊任务的运算符(操作符)。,C语言的运算符按其在表达式中与运算对象的关系(连接运算对象的个数)可以分为： 单目运算：一个运算符连接一个运算对象 双目运算：一个运算符连接两个运算对象 三目运算：一个运算符连接三个运算对象 单目运算 例：+a; b=-a; y=!a; 双目运算 例：a+b; c=ab; 三目运算 例：max=(ab)? a:b; 表达式?值A:值B,32,2.4 运算符和表达式,33,学习运算符应注意： 运算符功能 与运算量关系 要求运算量个数 要求运算量类型 运算符优先级别 优先级：指同一个表达式中不同运算符进行计算时的先后次序。 结合方向 结合性：结合性是针对同一优先级的多个运算符而言的，它是指同一个表达式中相同优先级的多个运算应遵循的运算顺序。 结果的类型,34,运算顺序,35,算术运算符和表达式 基本算术运算符： + - * / % 结合方向：从左向右 优先级： - -* / % - + - (2) (3) (4) 说明： “-”可为单目运算符时,右结合性 两整数相除，结果为整数 %要求两侧均为整型数据,例 5/2 = -5/2.0 =,例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2,例 5/2 = 2 -5/2.0 = -2.5,例 5%2 = 1 -5%2 = -1 1%10 = 1 5%1 = 0 5.5%2 (),标准c里面 % 取模运算的左边要是整数,36,37,自增、自减运算符+ - 作用：使变量值加1或减1 种类： 前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1）,例 j=3; k=+j; j=3; k=j+; j=3; printf(“%d”,+j); j=3; printf(“%d”,j+); a=3;b=5;c=(+a)*b; a=3;b=5;c=(a+)*b;,/k=4,j=4,/k=3,j=4,/4,/3,/c=20,a=4,/c=15,a=4,38,自增、自减运算符+ - 作用：使变量值加1或减1 种类： 前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1）,说明： + - 不能用于常量和表达式,如5+，(a+b)+ + -结合方向： 自右向左 优先级：- + - -* / % -+ - (2) (3) (4),例 -i+ -(i+) i=3; printf(“%d”,-i+); /-3,例 -i+ i=3; printf(“%d”,-i+);,Ch2_009.c,39,赋值运算符和表达式 简单赋值运算符 符号： = 格式： 变量标识符=表达式 作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量,复合赋值运算符 种类：+= -= *= /= %= = = &= = |= 含义： exp1 op= exp2 exp1 = exp1 op exp2,例 a=3; d=func(); c=d+2;,40,说明: 结合方向：自右向左 优先级: 14 左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例 3=x-2*y; a+b=3;,例 float f; int i; i=10; f=i; 则 f=10.0,例 int i; i=2.56; /结果i=2;,例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2),/表达式值为5，a,b,c值为5,/ b=5;a=5,/表达式值11，c=6,a=11,/表达式值10，a=10,b=4,c=6,/表达式值5，a=5,b=10,c=2,41,说明: 结合方向：自右向左 优先级: 12 左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例: a=12; a+=a-=a*a,例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3;,/a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a),/a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3),42,逗号运算符和表达式 形式：表达式1,表达式2,表达式n 结合性:从左向右 优先级: 15 逗号表达式的值：等于表达式n的值 用途：常用于循环for语句中,例 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5 例 x=(a=3,6*3) x=a=3,6*a 例 a=1;b=2;c=3; printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c);,/a=15,表达式值60,/a=15,表达式值20,/赋值表达式，表达式值18，x=18,/逗号表达式,表达式值18,x=3,/1,2,3,/3,2,3,43,逗号运算符和表达式 形式：表达式1,表达式2,表达式n 结合性:从左向右 优先级: 15 逗号表达式的值：等于表达式n的值 用途：常用于循环for语句中,例: /*ch2_6.c*/ #include main() int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf(“x=%dn“,x); ,运行结果：x=3,44,关系运算符和表达式 关系运算符 种类：= != 结合方向：自左向右 优先级别：,例 ca+b /c(a+b) ab!=c /(ab)!=c a=bc /a=(bc),关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示,例 int a=3,b=2,c=1,d,f; ab (ab)=c b+cb f=abc,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,45,关系运算注意：,例 若a=0; b=0.5; x=0.3; 则 a=x=b的值为,0,例 5278在C中是允许的， 值为,0,例 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 则a=,2,例 a0 结果为 A100 结果为,1,0,46,关系运算注意：,例 注意区分“=”与“=” int a=0,b=1; if(a=b) printf(“a equal to b”); else printf(“a not equal to b”);,例 应避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/3.0*3.0=1.0 结果为 可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6,0,47,逻辑运算符和表达式 逻辑运算符 种类： ! & | 逻辑运算真值表,C语言中,运算量: 0表示“假”， 非0表示“真”, 运算结果: 0表示“假”， 1表示“真”,48,例 ab&xy a=b|x=y !a|ab,优先级：,结合方向：,/ (a=x) & (x=b),/(ab)&(xy),/(a=b)|(x=y),/(!a)|(ab),49,优先级：,结合方向：,例 a=4;b=5; !a a&b a|b !a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d,值为1,值为0,值为1,值为1,值为1,值为1,/(53)&2|(8(4-(!0) 值为1,50,优先级：,结合方向：,短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符,例 a (m=ab)&(n=cd) 对于&来说，只有a!=0,才继续进行右边的运算 对于|来说，只有A=0，