第02章C语言基本数据类型与表达式 全国计算机等级考试二级 C语言程序设计培训

2 1C程序的构成和格式2 2标识符 常量和变量2 3整形数据2 4实型数据2 5算术表达式2 6赋值表达式2 7自增自减运算符 第二章C程序设计的初步知识 includemain doublea b area a 1 2 将矩形的两条边分别赋给a b b 3 6 area a b printf a f b f area f n a b area 2 1简单C程序的构成和格式 计算矩形的面积并存储到变量area中 命令行 必须以 开头 行尾不能加分号 之间的stdio h是系统提供的头文件 包含输入输出函数的说明 主函数名 其后的括号不能省 C程序有且仅有一个主函数 一个程序总是从主函数开始执行 定义 说明 部分 执行部分 必须放在定义部分之后 语句数量不限 函数体 注释 C程序的每条执行语句必须以分号 结束 2 2 1标识符 概念 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 1 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 1 year month student name sum0 123 a3b ca b 不合法 2 2常量 变量和标识符 2 在C语言标识符区分大小写 大小写字母被认为是两个不同的字符 因此 a和A I和i Sum和sum 分别是两个不同的标识符 C语言的标识符分以下三类 一 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 1 与数据类型有关的 14 charintfloatdoublesignedunsignedshortlongvoidstructuniontypedefenumsizeof 3 与程序控制结构有关的 12 dowhileforifelseswitchcasedefaultgotocontinuebreakreturn 2 与存储类别有关的 autoexternregisterstatic 二 预定义标识符 概念 C语言中预先定义并具有特殊含义的标识符 库函数名和头文件中定义的标识符 C语言允许把这类标识符重定义另作他用 但这将使这些标识符失去预先定义的原意 为了避免误解 建议不要把这些预定义标识符另作它用 例如 define printf 三 用户标识符 概念 用户根据需要定义的标识符称为用户标识符 用户标识符一般用来给变量 函数 数组等命名 用户标识符除了遵守标识符的命名规则外 还要注意 见名知义 的原则 如果用户标识符与关键字相同 则在程序进行编译时系统会报错 如果与预定义标识符相同 系统不报错 但原有的预定义标识符将失去原意 国家等级考试练习 1 下列不合法的标识符是 J2 KEYDouble4d 8 2 以下叙述中错误的是 a 用户所定义的标识符允许使用关键字b 用户所定义的标识符应尽量做到 见名知义 c 用户所定义的标识符必须以字母或下划线开头d 用户所定义的标识符中 大 小写字母代表不同的标识 2 2 2常量 1 直接常量 是在程序中直接引用的数据 分为 整型常量 4 6 实型 4 6 1 23E 006 字符型 a B 字符串 abc hello 以数据的原形出现 2 符号常量 特点 在程序中不能给它赋值 概念 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 在程序预处理时 凡是出现标识符PI的地方都将用数据3 14159来替换 如 2 2 3 PI就等价于2 2 3 3 14159 2 2 3变量 变量是指在程序运行中 其值可以被改变的量 基本概念 变量代表计算机内存中的某一存储空间 该存储空间中存放的数据就是变量的值 见下图 在同一程序块中 每个变量都有唯一的名字 不能被重复定义 使用变量时必须 先定义 后使用 3 a 变量名 变量值 存储在内存中 存储单元 inta b c floatx y charc1 c2 自己设定 满足标识符的规定 如 int float char 不可省 1 定义形式 类型标识符变量名1 变量名2 变量名3 例如 在说明变量的同时给变量一个初始值 变量定义 分配存储空间 变量初始化 分配存储空间的同时存入数据 inta b inta 1 b 2 不确定 格式 数据类型变量名 初值 变量名2 初值2 2 变量的初始化 例 看一看 下列的定义哪些是正确的 inta 5 b 3 inta b c 3 inta b c a b c 3 intx 2 inta 1 b 2 c floatx 2 1 y charc1 a c2 例如 定义了三个整形变量a b c并给a赋初值1 b赋初值2 相当于 intx x 2 注意变量不能连续赋初值 inta b c 3 错误 inta 3 b 3 c 3 正确 2 3整形数据 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 以0 数字0 开头由数字 1 7 组成 例如 十六进制形式 以0X 数字0和字母X 大小写均可 由a A f F 组成 例如 2 3 1整型常量 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 2 3 2 整型变量的分类 整型变量的有以下四种类型 基本型 以int表示 短整型 以shortint表示 或以short表示 长整型 以longint表示 或以long表示 无符号型 其中无符号型又分为无符号整型 无符号短整型和无符号长整型 分别以unsignedintunsignedshortunsignedlong表示 2147483648 2147483647 0 4294967295 在表示长整形的常量时 应该在后面加字母后缀l 小写L 或L例如 1231 432L 0L等等 在表示无符号的整形常量时 应该在后面加字母后缀u或U如 23u 45U等 4u 错误 思考 89777LU表示什么含义 2 3 4整数在内存中存储形式 计算机最小的存储单位是 位 bit 由于只能存放0或1 所以称为二进制位 8个二进制位组成一个 字节 若干个字节组成一个 字 通常把一个字节中的最右边的一位称为最低位 最左边的称为最高位 用来存放整数的符号 因此称为符号位 若是正整数则最高位是0 负整数最高位为1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 符号位 正数 一 正整数如 短整形5在内存中的存放方式 转化为二进制数存放 原码 00000101 由于短整型占两个字节 存放方式如下 2 3 4整数在内存中存储形式 二 负整数负整数在内存中以补码的形式存放 求某个二进制补码的步骤如下 以 5为例 5的原码 10000101 1 求原码的反码 除符号位之外的二进制码按位取反 11111010 2 把所得的反码加1 即得到补码 11111011 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 符号位 负数 2 4实型数据 小数形式 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 30 34合法 例如 12 5e 6表示12 5 10 6 十进制小数 e 或E 十进制数整数 2 4 1实型常量 实数或浮点数 注 必须要有小数点 注 e 或E 之前必须有一个数字 之后的指数必须为整数 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合法 如 6E0 2e56E 不合法 不合法 2 4 2实型变量的分类 单精度 float 型 双精度 double 型 注意 在程序中实数可以用小数或者指数形式表示 但在内存中一律按指数形式存放 计算机可以精确的存放一个整数但对于实数往往存在误差 2 5 1字符常量 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 n 101 x41 在统计字符个数时 只能记为一个字符 只能是英文的单引号 2 5字符和字符串 二种表现形式 转义字符表 字符形式 功能 n 换行 t V 横向跳格 b r 竖向跳格 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 101O 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 例如 charc c a c 034 c n c x65 c 65 c 0101 c 0 x41 2 5 2字符变量 字符变量用来存放字符常量 注意一个字符变量只能存放一个字符 一般以一个字节来存放一个字符 或者说一个字符变量在内存中占一个字节 2 5 3字符串常量 字符串常量在机器内存储时 系统会自动在字符串的未尾加一个 字符串结束标志 它是转义字符 0 该结束标志在内存中占用一个字节 但不记入字符串长度 比如 a 在内存中占用一个字节 a 在内存中占两个字节 在C语言中 用一对双引号括起来的零个或多个字符序列称为字符串 例如 LiMing Hello 字符串的长度是指该字符串的字符个数 不包括双引号 例如以上两个字符串的长度分别为6和5 a a 0 字符a 字符串a 例2 4 definePI3 14159main floats r scanf f 输出变量s的值 面积 1 s 3 14 共输出6个字符且有2位小数 2 s 12 5664 共输出8个字符且有4位小数 运行结果 2 5算术运算符和算术表达式 2 5 1算术运算符 加法 减法 乘法 除法 取余或模 3 51 1 3 3 51 1 3 3 5aba b 3 5 03 5 0 63 5 0 6 3 5 3注意两边的操作数都必须为整型 说明 1 如果双目运算符两边的运算数类型一致 则所得结果的数据类型与运算数的类型一致 如1 0 2 0 0 5 0 2 如果双目运算符两边的运算数类型不一致 系统首先将进行自动类型的转换 使两边的数据类型一致再进行运算 2 5 2算术运算符的优先级和结合性和算术表达式 一 算术运算符的优先级 高 低 单目 双目 同级 同级 同级 二 算术表达式 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 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 5 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 国家等级考试练习 1 以下关于long int 和short类型数据占用内存大小的叙述中正确的是 07 09 A 均占四个字节B 根据数据的大小来决定所占内存的大小C 由用户自己定义D 由C语言编译系统决定2 设有定义 floata 2 b 4 h 3 以下C语言表达式中与代数式计算结果不相符的是 04 04 A a b h 2B 1 2 a b hC a b h 1 2D h 2 a b D B 2 6 赋值运算符和赋值表达式 1 赋值运算符 数学上的等号 注意区别 功能 将一个表达式的值赋给一个变量 2 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 变量 表达式 只能是变量不能为为表达式或常量 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 例如 合法的赋值表达式 x 5z srqt 3 2 cb ai i 1错误的赋值表达式 x 10 2x n i 注意 1 赋值表达式的优先级比算术运算符低如 x 2 7 3 2 等号右边也可以是一个赋值表达式 如a b 7 1等价于a b 7 1 3 赋值表达式的值即最左边的变量所得到的新值如 a b 7 1中 a 8 b 8 整个表达式的值也为8 例2 9 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 2 复合赋值运算符和表达式 共10个由赋值运算符与算术 位移 位逻辑运算符组成 复合运算符是一个运算符 但功能上 是两个运算符功能的组合 例2 10 a b相当于a a b a b c相当于a a b c 在赋值运算符之前加上其他运算符构成复合赋值运算符 那a b c a相当于 算术运算符比复合赋值运算符优先级要高 例题 已有变量a其值为2 计算表达式a a a的值 a a a 1 复合运算符的结合性2 变量值的变化 已有变量a 其值为9 计算表达式a a a a的值 a a a当a为2时 计算a 2 2后 a的值为4 表达式值也为4 a a a 此时a的值为4 二表达式值a 也是4 所以最终结果a 4 4 8 2 6 3 赋值运算中的类型转换 在赋值时 将赋值符右边值的类型转换成与其左边变量类型一致的类型 几种情况 1 实型 整型 字符型 取整数部分 去掉小数部分 2 整型 字符型 实型 补足有效位 inta 2 92floatf 23 23 00000 7位 doublef A 65 00000000000000 16位 不进行四舍五入 整型为2个字节 故将字符的ASCII值放到整型变量的低八位中 高位为0如字符A的ASCII码为65 内存中存放情况如下 将整型赋给字符型时 只把低八位赋给字符型变量 001000001 inta A 00000000 A 整型常量65 charc 00000000 001000001 c 65 字符型 整型 3 整型 字符型 4 对char int short long unsigned型数据 赋值符右边数据 a位 赋值符左边变量 b位 a b原样照赋 a b截断高a b位 送低b位 a b 无符号数据或正数 有符号数据 高a b位全补0 有符号变量 符号扩展 符号扩展 符号位为0 剩余的高位补0 符号位为1 剩余的高位补1 2 7 自增与自减运算符 重点和难点 i i值先增加1后再参与其他运算i 先参与其他运算后再使i值增加1 i i值先减少1后在参与其他运算i 先参与其他运算后再使i值减少1 关键区分自增自减后变量的值和表达式的值的不同 1 单独使用时 i 等价 i 等价 i i 1 2 j i 3 j i 若i的初始值为3 i 4 j 4 i 4 j 3 结合性 自右向左 例 i 2 j i 分析 1 正号 取负 是同级运算符 结合方向 自右向左 2 i 等价于 i 3 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 补充一 其它运算符 形式 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 sizeof int sizeof float 结果是多少 1 求字节运算符 sizeof sizeof变量名或sizeof 变量名 或sizeof 类型名 二 数据类型转换 C语言允许整型 实型 字符型数据进行混合运算 不同类型的数据进行混合运算时 要考虑的问题有 1 运算符的优先级别 2 运算符的结合方向 3 数据类型转换 int unsignedint longint double float char short 转换规则 存储长度较短 存储长度较长 总趋势 算术表达式中的运算转换 向左的箭头表示必然转换 例2 14 intx 2 floaty 1 6 charc A c x y 65 int 2 int 1 6 double 3 2 double 68 2 double 作业 1 什么是常量和变量 2 阐述C语言中标识符的定义规则和分类 3 C基本的数据类型 整形 实型 字符型 分类 范围 以及其具体标识 第二章小结 1 变量的定义 整型intlongunsigned 0 65535 实型float 字符型char 2 算术运算符和算术表达式3 赋值运算符和赋值表