C语言基本数据类型与表达式.ppt

主讲陆加木,解放军信息工程学院,C语言程序设计,第二章C语言的基本数据类型与表达式,2.1C语言的语法基础2.2C语言的基本数据类型2.3常量和变量2.4运算符与表达式2.5数据类型转换,计算机中数的表示及进制转换数码、基与权数码：表示数的符号基：数码的个数权：每一位所具有的值数制二进制八进制十进制十六进制,2.0预备知识,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,各种进制之间的转换(整数)二进制、八进制、十六进制转换成十进制方法：按权相加,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0,二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)2,00000011010201131004101511061117,各种进制之间的转换(整数),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)2,000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D1110E1111F,各种进制之间的转换(整数),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,各种进制之间的转换(整数),原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值反码：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,数值的表示方法原码、反码和补码,负数补码转换成十进制数：最高位不动，其余位取反加1,例补码：11111001取反：10000110加1：10000111=-7,数值的表示方法原码、反码和补码,2.1语言的语法基础,特殊符号：通常由12个符号组成，主要用来表示运算符。,2.1.1C语言字符集,C语言的基本符号可分4个类，归纳如下：,英文字母：大小写各26个，共计52个；,阿拉伯数：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个数字；,下划线：_；,运算符：,算术运算符：+-*/%+-,关系运算符：=,条件运算符：?:和赋值运算符：=,其他分隔符：().,;,2.1.2标识符(*),概念：就是用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、文件名等的有效字符序列。,标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。,定义规则：,如：_1yearmonthstudent_namesum0M.D.Jones$123#a3b?ca=b,在C语言中，大小写字母不等效。因此，a和A，I和i，Sum和sum，分别是两个不同的标识符。,用户自定义的标识符不能与保留字(关键字)同名。,定义规则：,2.1.3关键字,概念：就是具有特定含义的标识符，用户不能用来作自定义标识符。,C语言中的关键字较少，由ANSI标准推荐的关键字有32个。,与数据类型有关的（14）：charintfloatdoublesignedunsignedshortlongvoidstructuniontypedefenumsizeof,与程序控制结构有关的（12）：dowhileforifelseswitchcasedefaultgotocontinuebreakreturn,与存储类别有关的：autoexternregisterstatic,2.1.3关键字,2.2基本数据类型,5,整型数据,值为5,算术运算,0.5,实型数据,值为0.5,算术运算,int,float,C语言的数据类型：,基本数据类型,整型,字符型,实型,有,无,说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBMPC机为例:,2.3常量和变量,2.3.1常量,概念：在程序运行中,其数值不能被改变的量分类：直接常量和符号常量直接常量：是在程序中直接引用的数据。,分为：整型、实型、字符型、字符串,三种表现形式：,十进制形式:与数学上的整数表示相同。例如:12,-100,0,八进制形式:在数码前加数字0。例如:012=1*81+2*80=10(十进制）,十六进制形式:在数码前加0X（数字0和字母X，大小写均可）。例如:0 x12=1*161+2*160=18(十进制）,直接常量（整型）,十六进制的数码除了数字0-9外,还使用英文字母a-f(或A-F)表示10-15。如：0 x1e、0Xabcdef、0 x1000但：0X2defg、0 x100L都是错误的。,注意事项：,八进制的数码范围为0-7；则：018、091、0A2都是错误的数据表示方法。,直接常量（整型）,二种表现形式：,十进制形式:由数字和小数点组成；,指数形式：由“十进制小数”+“e(或E)”+“十进制数整数”三部分组成。,例如:3.44.3,例如:12.5e-6表示12.510-6,十进制小数,e(或E),十进制数整数,直接常量（实型）,注意事项：,小数点不能单独出现；,e或E的两边必须有数，且其后面必须为整数；,如：0.=.0=0=0.0.,如：6E0.2e56E,直接常量（实型）,二种表现形式：,用单引号括起来的一个字符；,用单引号括起来的由反斜杠()引导的转义字符。,如：A、1、?等。,如：n101x41,直接常量（字符型）,转义字符表,字符形式,功能,n,换行,t、V,横向跳格、,b、r,坚向跳格,退格、,f,回车,、,8进制数表示的ASCII码对应的字符,反斜杠、单引号、双引号,ddd,换页,xhh,16进制数表示的ASCII码对应的字符,一个字符的多种表示方法：,65D（十进制）=41H（十六进制）=101Q（八进制）字符A可以表示为A、x41、101、65、0 x41、0101。,要避免的错误：,表示单引号：表示双引号：表示斜线：,直接常量（字符型）,main(),printf(”abctderftgn);,printf(htibbjk);,/*注代表空格*/,设一个输出区占8列，试分析输出结果。,例:,直接常量（字符型）,字符常量与字符串常量不同,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:charch;ch=“A”;,注意：C语言中没有专门的字符串常量，如果想将一个字符串存放在变量中以便保存，必需使用字符数组，数组中的每个元素存放一个字符，将在数组一章中作介绍。,直接常量（字符串）,特点：在程序中不能给它赋值。,概念：是用标识符来表示一个数据。,定义形式:,#define标识符常量数据,例如:#definePI3.14159,如:2*2.3*PI就等价于2*2.3*3.14159。,符号常量,。,习惯上，符号常量名用大写，变量名用小写，以示区别。使用符号常量的好处：含义清楚在需要改变一个常量时能够做到“一改全改”。,#definePRICE30main()intnum,total;num=10;total=num*PRICE;printf(“total=%d”,total);,例,符号常量,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;,例:inta,b,c;floatdata;,决定分配字节数和数的表示范围,合法标识符,2.3.2变量,变量初始化:定义时赋初值,例:inta=2,b,c=4;floatdata=3.67;charch=A;intx=1,y=1,z=1;intx=y=z=1;,变量的使用：先定义，后使用,例1intstudent;statent=19;/Undefinedsymbolstatentinfunctionmain,例2floata,b,c;c=a%b;/Illegaluseoffloatingpointinfunctionmain,变量定义位置：一般放在函数开头,“先定义，后使用”的目的：凡未被事先定义的，不作为变量名，这保证了程序中变量名使用的正确性。每个变量被指定为一确定类型，在编译时就能为其分配相应的存储单元。指定每一变量属于一个类型，这就便于在编译时，检查该变量所进行的运算是否合法。,“先定义，后使用”的目的：凡未被事先定义的，不作为变量名，这保证了程序中变量名使用的正确性。每个变量被指定为一确定类型，在编译时就能为其分配相应的存储单元。指定每一变量属于一个类型，这就便于在编译时，检查该变量所进行的运算是否合法。,2.3.2变量,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floata;a=111111.111;/*a=111111.1*/doubleb;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,有符号基本整型signedint无符号基本整型unsignedint有符号短整型signedshortint无符号短整型unsignedshortint有符号长整型signedlongint无符号长整型unsignedlongint,2.3.2变量,例#definePRICE12.5main()intnum=3;floattotal;charch1,ch2=D;total=num*PRICE;ch1=ch2-A+a;printf(“total=%f,ch1=%cn”,total,ch1);,运行结果：total=37.500000,ch1=d,2.3.2变量,例求圆的面积#definePI3.14159main()floats,r;scanf(%f,/*输出变量s的值(面积)*/,2.3.2变量,变量的溢出,main()inta,b,c,d;unsignedu;a=12;b=-24;u=10;c=a+u;d=b+u;printf(“a+u=%d,”,c);printf(“b+u=%d”,d);运行结果：a+u=22,b+u=-14,main()intab;a=32767;b=a+1;printf(“%d,%d”,a,b);运行结果：32767，-32768原因：超出整型变量范围，溢出解决：将a，b变量改为long型整数,小结,1、数据类型的引入及意义,2、符号常量的定义形式和引入符号常量的意义,3、变量的定义、赋值、初始化,运算符的分类,分类依据：运算符的功能,分类：,算术运算符,关系运算符,逻辑运算符,赋值运算符,按位运算符,其它运算符,表达式：,是由操作数和运算符组成的序列。,2.4运算符与表达式,+：加法,-：减法,*：乘法,/：除法,%：取余或模,3+5=81+1=2+3,3-5=-21-1=03.-5=-2.0,3*5=15aba.b,3/5=03./5=0.63/5.=0.6,3%5=3a%b=a-n*ba、b必须为整数5%（-3）=5-（-1）*（-3）=2（-12）%（-5）=（-12）-2*（-5）=-2,算术运算符,2.4.1算术运算符和算术表达式,定义用算术运算符和括符将操作数连接起来的式子。,优先级：,（）,*/%,+-,结合性,自左向右，与数学上一致。,表达式的值：,数值型：int、long、unsigned、double,算术表达式,结合性是指同级运算时运算符的结合方向。如a#b#c（#代表某一运算符）若先运算a#b，再将其结果与c运算，称为左结合性；从左至右运算规则若先运算b#c,再将a与其结果运算，则称右结合性。从右至左运算规则,例2-4：已知：floata=2.0;intb=6,c=3;求解：a*b/c-1.5+A+abs(-5)=？,12.0/3,4.0-1.5,2.5,+65(int),67.5,5,72.5,算术表达式,+i，-i,先增（减）1，再使用i,i+，i-,先使用i，再增（减）1,单独使用时,+i;,等价,i+;,等价,i=i+1;,j=+i;,j=i+;,i=4;j=4;,i=4;j=3;,自增与自减运算符(难点),若i的初始值为3,结合性：,自右向左,例：,i=2;j=-i+;,分析：+、-、+（正号）、-（取负）是同级运算符，结合方向：自右向左。,-i+等价于-（i+）,对于括号内的自增运算，又要先使用i，再使i增加1。,运算结果：i的值为3，j的值为-2。,自增与自减运算符(难点),：小于，53,35,=：小于等于，53，35,=：大于等于，5=3,3=5，与数学上()不同,=：等于，5=3,与数学上(=)不同,!=：不等于，5!=3，与数学上()不同,2.4.2关系运算符和关系表达式,关系运算符,关系运算概念：比较运算，比较两个操作数，看是否满足给定的关系。,用关系运算符将表达式连接起来的式子,优先级,=,高低,=!=,结合方向：,自左向右,表达式的值,关系成立，即为真，结果为1；,关系不成立，即为假，结果为0；,算术运算符,高低,C语言中，真：非0值，假：0值,关系表达式,2.4.2关系运算符和关系表达式,！逻辑非，一元运算符,运算规则：取反，真,假，假,真,floatb=3.5;,!a,0,!b,0,ab=1;c=2;d=a+,d=（a+）,运算结果:d=0,a=1,b=1,c=2,ab=1;c=2;d=a+|b+|-c;,d=（a+）|（b+）|（-c）;,运算结果:d=1,a=1,b=2,c=2,赋值运算符,定义：=（数学上的等号）,功能：将一个表达式的值赋给一个变量。,赋值表达式,用赋值运算符将变量和表达式连接起来的式子,形式:=,求值规则:将“=”右边表达式的值赋给左边的变量。,结合性：自右至左,2.3.4赋值运算符和赋值表达式,例2-8：,（1）x=(y=12)/4,y值为12，x值为3，表达式的值为3,（2）x=y=12/4,y值为3，x值为3，表达式的值为3,（3）x=(y=12/4),y值为3，x值为3，表达式的值为3,（4）(x=y)=12/4,该赋值运算符左边不是变量，而是一个表达式,赋值表达式,复合赋值运算符,*=、/=、%=、+=、-=、=、a+=a*=a;,条件运算符,有两个符号：？、：，它与三个操作数组成三元运算,一般形式：,?:,求值规则和表达式的值:,求解表达式1,真(非0),求解表达式2,假(0),求解表达式3,表达式的值,其它运算符,优先级：,逻辑条件赋值,结合性：,自右至左,例2-10：,intmax，a=5，b=3;max=ab?a:b,条件运算符,逗号运算符,形式:,逗号表达式1，逗号表达式2，逗号表达式n,求值规则:,从左至右依次计算各表达式的值,优先级:,最低,结合性：,自左至右,表达式的值:,最后一个表达式的值。,例2-11：aby逗号表达式y=a=4,b=5,a+b;4549y=(a=4,b=5,a+b);4599y=(a=4,b=5),a+b;4559y=a=(4,b=5),a+b;55510,注意:,C语言常用逗号作为分隔符,例如:,inta=3,b=4,c=5;,printf(%d,%d,%d,(a,b,c);,printf(%d,%d,%d,a,(a,b,c),c);,逗号运算符,求字节运算符,形式：,sizeof变量名sizeof(类型名),功能：,求得变量或某种数据类型所需的字节数。,运算结果：,整型数,例2-13：,inta；floatx；,sizeofa，sizeofx，sizeof(int),sizeof(float),C语言允许整型、实型、字符型数据进行混合运算。,有3种转换方式：,自动转换,赋值转换,强制转换,2.5数据类型转换,int,unsignedint,longint,double,float,char,short,存储长度较短,存储长度较长,总趋势：