C语言程序设计PPT第三章.ppt

1、3.0 预备知识 计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权 数码：表示数的符号 基：数码的个数 权：每一位所具有的值 数制,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

2、 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2,000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,二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 01

3、00 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F,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,数值的表示方法原码、反码和补码 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1,9-5=4 9+7=16=(14)12,3.1 数据类型 数据类型总表,数据类型决定： 1.

4、 数据占内存字节数 2. 数据取值范围 3. 其上可进行的操作,基本数据类型,字符型,实型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,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IBM PC机为例:,3.2 常量与变量 标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列 组成： 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线 大小写敏感 不能使用关键字(附录B) 由C语言规定的具有特定意义的字符串,通常也称为保留字。 长度：最长32个字符，一般最好不要超过8个字符 命名原则： 见名知意 不宜混淆 如l与I, o与0,例:判断下列标识符号合法性 sum Su

5、m M.D.John day Date 3days student_name #33 lotus_1_2_3 char ab _above $123,M.D.John,3days,#33,char,$123,ab,练:判断下列标识符号合法性 AP_0intla0_A3d,一般用大写字母 在作用域内不能改变也不能被赋值,如 #define PRICE 30,常量 定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数） 分类: 直接常量: 整型常量 12、-3 实型常量 4.5、-1.2 字符常量 a、D 字符串常量 ”hello” 符号常量:用标识符代表常量 定义格式： #define 符号常量 常量,例

6、符号常量举例 /*3-1.c*/ #define PRICE 30 void main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%d,total); ,运行结果：total=300,例 符号常量举例 /*3-1.c*/ #define PRICE 30 void main() int num,total; num=10; PRICE = 40； total=num*PRICE; printf(total=%d,total); ,变量 概念：其值可以改变的量 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

7、: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 先赋值，后引用,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

8、位置：一般放在函数开头,变量名与变量值 变量名代表内存中的一个存储单元，用于存放该变量的值 该存储单元的大小由变量的数据类型决定,3.3 整型数据 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0 x开头,后跟09,af,AF表示. 如0 x123,0Xff,问题： 0123 = ( )10 0 x123 = ( )10 0Xff = ( )10,123=1111011（B）二进制 =173（O）八进制 =7B（X）十六进制,int i = 0173; int j =

9、 0 x7b; int k = 123;,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 /*

10、s=33+71; */,没有字符串变量，用字符数组存放,整型变量 数据在内存中是以二进制形式存放的。 Turbo C 2.0和Turbo C+ 3.0为一个整型变量在内存中分配2个字节的存储单元 如定义了一个整型变量：,int i; i = 10;,在计算机中，数值是以补码的形式存在的。 正数的原码和补码相同。 负数的原码与补码不同, 0000 0000 0000 1010 原码 -10 1000 0000 0000 1010 原码 -10 1111 1111 1111 0101 反码 -10 1111 1111 1111 0110 补码,整型变量的分类 整型变量有6种类型： 有符号基本整型

11、signed int; 无符号基本整型 unsigned int; 有符号短整型 signed short int; 无符号短整型 unsigned short int; 有符号长整型 signed long int; 无符号长整型 unsigned long int;,int a;-3276832767 unsigned int b; 065535,整型变量的定义 例(3-3.c)： #include void main() int a,b,c,d; unsigned u; a=12;b=-24;u=10; c=a+u;d=b+u; printf(“a+u=%d, b+u=%dn”,c,d)

12、; ,运行结果：a+u=22,b+u=-14,不同种类的整型数据可以进行算术运算,整型变量的溢出 例（3-4.c）： #include void main() int a,b; a=32767; b=a+1; printf(“%d,%dn”,a,b); ,a: 0111 1111 1111 1111 32767 b: 1000 0000 0000 0000 -32768,整型常量的类型 根据其值所在范围确定其数据类型 -32768+32767 int型 -2147483648+ 2147483647 long int型 在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量 在整常量后加字母

13、u或U，认为它是unsigned int 型常量 此时所能表示的数值范围为065535,30000 为int型 65536 为long int 型 123u 123l,3.4 浮点型数据 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 规范化指数形式：字母e之前的小数部分中，小数点左边应有一位（且只能有一位）非零的数字,浮点型变量 1、浮点型数据在内存存放的形式 一个浮点型数据在内存种占4个字节，存储方式与整型数据存

14、储的方式不同，浮点型数据是按照指数形式存储的。系统把一个浮点型数据分为两部分 小数部分 指数部分,在4个字节（32位）中，究竟用多少位来表示小数部分，多少位来表示指数部分，标准中并没有具体对定。不少操作系统用24位来表示小数部分，用8位来表示指数部分(包括符号位）。 小数越多，精度越高。 指数越多，范围越大,3.14159存放形式：,浮点型变量的分类 单精度（float） 双精度（double） 长双精度（long double）,float x，y;double z;,浮点型变量的舍入误差 由于浮点变量是由有限的存储单元组成，因此提供的有效数字总是有限的。在有效位以外的数字将被舍去。,数据精

15、度（有效位）与取值范围是两个不同的概念：,float x = 1.23456789; float y = 123456789;,虽在数据表示范围内，但无法精确表达,float z = 1.2e55(3-11.c),z的精度要求不高，但数据表示范围超出,并不是所有的实数都能在计算机中精确表示,x=1.234568 y=123456792.000000,例（3-5.c）： #include void main() float a,b; a = 123456.789e5; b = a + 20; printf(“a=%f,b=%fn”,a,b); ,运行结果：a=12345678848.000000

16、,b=12345678848.000000,浮点型常量的类型(OVER),默认double型 在实型常量后加字母f或F，认为它是float 型,f=1.1234*456.123 按双精度进行运算，最后取前7位赋给浮点型变量f,浮点型常量可以赋给一个float型、double型或long double型变量，根据变量类型截取实型常量中相应的有效位数字。,float a; a=111111.111;接收7位有效数字，最后两位小数不起作用,3.5 字符型数据 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（附录A） ASCII字符集：列出所有可用的字符

17、 每个字符：唯一的次序值（ASCII码）,如 A65， a97， 048 , n10,如 a A ? n 101,0-9 A-Z a-z,转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -() 0 空操作 477 -(),例: A-101-x41-65,例 main() printf(“Yb=n”); ,运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：,字符变量 字符变量用来存放字符常量，只能放一个字符。不能用来放置一个字符串。 定义 char c1,c2; 赋值 c1 = a,c2 = b;,存储形式： 一个字符变量在内存中

18、占一个字节 字符数据在内存中的存储，并不是把字符本身放到内存单元去，而是将该字符相应的ASCII代码放到存储单元中。 使用方法： 字符型数据和整型数据之间可以通用。一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。 对字符数据可以进行算术运算 字符数据与整型数据可以互相赋值,字符数据在内存中的存储形式及使用方法,字符 ASCII码 内存 A 65 01000001 B 66 01000010,A+1=,A+1=B A+1=66,例：向字符变量赋予整数(3-6.c) #include void main() char c1,c2; c1=97;c2=98; printf(“%c %cn”,

19、c1,c2); printf(“%d %dn”,c1,c2); ,a b 97 98,先将ASCII码转换成相应字符，然后输出,直接将ASCII码作为整数输出,#include void main() char c1,c2; c1=a;c2=b; printf(“%c %cn”,c1,c2); printf(“%d %dn”,c1,c2); ,字符型数据和整型数据之间可以通用。一个字符数据既可以以字符形式输出（%c），也可以以整数形式输出（%d） 注意：字符数据只占一个字节，它只能存放0255范围内的整数,例：大小写字母转化(3-7.c) #include void main() char c

20、1,c2; c1=a;c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; printf(“%c %cn”,c1,c2); ,A B,对字符数据可以进行算术运算,字符数据与整型数据可以互相赋值 例 #include void main() int i; char c; i=a; c=97; printf(“%c,%dn”,c,c); printf(“%c,%dn”,i,i); ,a,97 a,97,若系统将字符变量定义为signed char型，其存储单元中的最高位作为符号位，取值范围是-128127,当存放一个ASCII码是128255之间的字符，以整数输出时，输出的是负数。如果不想按照有符号

21、数处理，需要定义该字符变量为unsigned char,此时范围是0255,char c=130; printf(“%d”,c);,输出：-126,unsigned char c=130; printf(“%d”,c);,输出：130,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,“hello” “How are you” “a” “$123”,3.6 变量赋初值 在程序中，变量必须在程序的开始进行定义，方便 使用。在使用前，最好赋初始值。 int a=3, b=3, c=3; 表示a,b,c都赋值为3 in

22、t a,b,c=3; 表示a，b为整型变量， c初值为3 相当于 int a,b,c;/*定义a,b,c为整型变量*/ c=3; /*将3赋给c*/ int a=b=c=3;,例 /*3-8.c*/ #define PRICE 12.5 void main() int num=3; float total; char ch1,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,3.7 各类数值型数据间的混合运算 隐式转换 什么情况下发生

23、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,3.8 算术运算符和算术表达式,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 结合方向 结果的类型,算术运算符和算术表达式 基本算术运算符： + ：加法运算符，或正值运算符，如3+5，+3 - ：减法运算符，或负值运算符，如5-2，-3 * ：乘法运算符，如3*5 / ：除法运算符，如5/3 %：模运算符，或称求余运算符，如7%3 说明：

24、 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 (),例 5/3 = 1 -5/3 = -1,算术表达式和运算符的优先级与结合性 C算术表达式：用算术运算符和括号将运算对象连接起来的，符合C语法规则的式子 a+b*c/d-2.5 优先级： * / % - + - 结合方向：从左向右，左结合性（附录C） a+b-c 优先级别相同，看结合方向 说明： 一个运算符两

25、侧数据类型不同，先自动进行类型转换，具有同一类型后再进行运算,强制类型转换运算符 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,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+

26、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,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：- + - -* / % -+ -,例 -i+ -(i+) i=3; printf(“%d”,-i+); /-3,例 -i+ i=3; printf(“%d”,-i+);,例 (i+)+(i+)

27、+(i+) Turbo c系统得到表达式值为9,i=6,例 i=3; a=i+; b=i+; c=i+; d=a+b+c; d=12,i=6,3.9 赋值运算符和赋值表达式 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 在赋值符“=”之前加上其他运算符，可以构成复合的运算符 种类：+= -= *= /= %= = = d=func(); c=d+2;,先使a加3，再赋给a,类型转换 将浮点型数据（包括单、双精度）赋给整形变量时，会舍弃浮点小数部分。以整数形式存储在整型变量中。 例: i=3.09283; 将整数给单、双精度

28、变量时，以浮点形式存储，大小保持不变。 将一个double型数据赋值给float时，截取其前面7位有效数字，放到float变量的存储单元中。但是范围不能溢出。 例：float f=1.12355422 将一个float型数据赋给double变量时，数值不变，有效位数扩展到16位,如果将字符型数据赋给整型变量时，由于字符型变量只占有1个字节，而整形变量占2个字节，因此把字符数据（8个）放到整型变量的低8位中。有两种情况如下： 将字符处理为无符号类型，这样把低8位放到整型变量的低8位，高8位补零。 1111 1110 0000 0000 1111 1110 如果将字符看作有符号数，如果字符最高位为

29、0，补零，字符最高位为1，补1. c=376 1111 1110 1111 1111 1111 1110,如果将一个int,short,long型数据赋值给一个char类型的变量时，只是将低8为原封不动送到char型变量。 将带符号的整型数据赋值给long型变量时，要进行符号扩展。如果int型数据为正值，则补0，如果int型数据为负值，则补1 如果将long型数据赋值给int型变量，只是从long型数据中的低16位原封不动的送到整型变量 unsigned int 和long int 之间原封不动相互传递 将非unsigned型数据赋值给长度相同的unsigned型变量，也是原样赋值,例: in

30、t i=289; char c = a; c=i;,i=289 000000001 00100001 c=33 00100001,100000001 00100001 11111111 11111111100000001 00100001 000000001 00100001 000000000 000000000 000000001 00100001,b=8 000000000 000000000 000000000 00001000 a=8 000000000 00001000 b=65536 000000000 000000001 000000000 00000000 a=0 00000

31、0000 00000000,例: int a; long b=8; a=b;,#include void main() unsigned a; int b = -1; a = b; printf(“%un”,a); ,运行结果： 65535,赋值表达式 形式： 变量=表达式 计算赋值运算符右侧表达式的值 将赋值运算符右侧表达式的值赋给左侧的变量 将赋值运算符左侧变量的值作为表达式的值 a=3*5 表达式值为15，a的值为15 赋值运算符左侧的标识符称为左值,if (a=b)0) t=a;,说明:（(OVER) 结合方向：自右向左 左值必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,

32、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,(a=3*5)=4*3 a=3*5=4*3,说明: 结合方向：自右向左 优先级:

33、 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),赋值表达式也可以包含复合的赋值运算符,逗号运算符和表达式 形式：表达式1,表达式2,表达式n 优先级最低 结合性:从左向右 先计算表达式1，然后计算表达式2，,最后计算表达式n的值，并将表达式n的值作为逗号表达式的值。 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); print