C之基本数据类型运算符与表达式

1、 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU2 重点、难点重点、难点 本章重点：本章重点： C语言的基本数据类型语言的基本数据类型 变量的定义、赋值、初始化以及使用方法变量的定义、赋值、初始化以及使用方法 基本运算符的运算规则及优先级别基本运算符的运算规则及优先级别 表达式的构成规则和计算表达式的构成规则和计算 数据类型转换的意义和实质数据类型转换的意义和实质 本章难点：本章难点： 数据类型的作用及注意事项数据类型的作用及注意事项 自增、自减运算符的使用自增、自减运算符的使用 运算符优先级别运算符优先级别 混合表达式运算混合表达式运算 类型转换及转换过程中出现的误差类型转换及转换过程中

2、出现的误差 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU3 数据类型是指数据的内部表现形式，是数据类型是指数据的内部表现形式，是 进行进行C语言程序设计的基础。语言程序设计的基础。 C语言规定，在语言规定，在C程序中使用的每一个数程序中使用的每一个数 据都属于惟一的一种数据类型，没有无据都属于惟一的一种数据类型，没有无 类型的数据，一个数据也不可能同时属类型的数据，一个数据也不可能同时属 于多种数据类型。于多种数据类型。 2.1 C语言的数据类型语言的数据类型 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU4 基本类型基本类型 构造类型构造类型 实型实型 整型整型 短整型短整型 长整

3、型长整型 单精度型单精度型 整型整型 双精度型双精度型 枚举类型枚举类型 结构体类型结构体类型 数组类型数组类型 共用体类型共用体类型 字符类型字符类型 长双精度型长双精度型 数据类型数据类型 数据类型决定：数据类型决定： 1. 数据占内存字节数数据占内存字节数 2. 数据取值范围数据取值范围 3. 其上可进行的操作其上可进行的操作 例例 float a,b,c; c=a%b; illegal use of floating point in function main 类型类型符号符号关键字关键字所占位数所占位数数的表示范围数的表示范围 整型整型 有有 (signed)int32-231(2

4、31-1) (signed)short16-215(215-1) (signed)long32-231(231-1) 无无 unsigned int320(232-1) unsigned short160(216-1) unsigned long320(232-1) 实型实型有有 float32-3.4e383.4e38 double64-1.7e3081.7e308 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU5 2.2 常量和变量常量和变量 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU6 2.2.1 常量常量 数值常量数值常量 符号常量符号常量 整型常量：整型常量：12、0、-

5、3； 实型常量：实型常量：4.6、-1.23； 即用一个即用一个标识符标识符代表的一个常量代表的一个常量 字符常量：字符常量：a、b 字符串常量：字符串常量：a、dbp 字符型常量字符型常量 标识符是一种字符序列，用于表示某对象的名字，如变量名、函 数名等。 C语言的标识符可以分为关键字、预定义标识符和用户标识符三类。 关键字是由关键字是由C C语言规定的具有特定含义的标识符，也称为保留字。语言规定的具有特定含义的标识符，也称为保留字。 关键字均为小写，如关键字均为小写，如intint、whilewhile等。等。 预定义标识符在预定义标识符在C C语言中有特定的含义，如语言中有特定的含义，如

6、printfprintf、includeinclude等；等； 用户标识符是由用户根据需要自定义的标识符。用户标识符是由用户根据需要自定义的标识符。 用户标识符命名规则：用户标识符命名规则： 组成：英文字母、数字、下划线组成：英文字母、数字、下划线 开头：英文字母、下划线开头：英文字母、下划线 长度长度：3232字符（字符（Turbo CTurbo C） 注意：注意：区分大小写；区分大小写； 不许用关键字。不许用关键字。 建议：建议： 见名知意，以便记忆、阅读；见名知意，以便记忆、阅读； 不与预定义标识符同名，否则该预定义标识符将失去原有含义，可能不与预定义标识符同名，否则该预定义标识符将失去

7、原有含义，可能 引发一些运行时的错误，而系统不报错。引发一些运行时的错误，而系统不报错。 例例:判断下列标识符号合法性判断下列标识符号合法性 sum Sum M.D.John day Date 3days student_name #33 lotus_1_2_3 char ab _above $123 M.D.John3days #33 char$123ab 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU7 #include #define PI 3.14159 main() printf(area=%fn,PI*5.3 *5.3); /*输出圆面积输出圆面积*/ printf(circu

8、mference=%fn,2*PI*5.3); /*输出圆周长输出圆周长*/ 例例2.1 符号常量的使用符号常量的使用 运行结果：运行结果： area=88.247263 circumference=33.300854 整型常量整型常量 符号常量实型常量实型常量 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU8 符号常量符号常量 也称宏常量，用简单符号代表宏体部份内容，必须也称宏常量，用简单符号代表宏体部份内容，必须 后使用。定义由后使用。定义由C语言中的预处理命令来执行，格式：语言中的预处理命令来执行，格式： #define 符号常量符号常量 常量常量 符号常量定义后，凡在源程序中符号常

9、量定义后，凡在源程序中的的外外使用该符号常量时，使用该符号常量时， 都用其后指定的常量来替换。都用其后指定的常量来替换。注意：注意：该定义不是该定义不是C语句，不语句，不 能在行末加分号，否则会连分号一起置换。能在行末加分号，否则会连分号一起置换。 符号常量应遵循标识符的命名规则，习惯上用大写字母表符号常量应遵循标识符的命名规则，习惯上用大写字母表 示。符号常量的值在其作用域内示。符号常量的值在其作用域内改变，改变，也不能也不能再被赋值。再被赋值。 规范程序中规范程序中使用符号常量，一是直观、可多次使用，使用符号常量，一是直观、可多次使用， 二是阅读、修改程序方便。二是阅读、修改程序方便。 2

10、021-7-13 Hongyan Nan，HPU9 2.2.2 变量变量 v 概念：程序执行期间值可以改变的量概念：程序执行期间值可以改变的量 v 变量定义的位置变量定义的位置一般一般放在函数开头，其格式：放在函数开头，其格式： 例：例：int a,b,c; float data; 决定分配字节数决定分配字节数 和数的表示范围和数的表示范围 合法用户标识符合法用户标识符 v 变量初始化：变量初始化： 定义时赋初值定义时赋初值 v 变量须变量须先定义先定义、后使用、后使用 例例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=A; int x=1,y=1,z=1

11、; int x=y=z=1; ( ) 编译程序根据变量定义为其 分配指定字节的内存单元 . 地址 short a=1,b=-3,c; a b c 2字节字节 2字节字节 2字节字节 地址 地址 . 内存 1 -3 随机数 例例1 int student; stadent=19; Undefined symbol stadent in function main main() int a,b=2; float data; a=1; data=(a+b)*1.2; printf(data=%fn,data); 定义变量 可执行语句 变量定义语句可放在函数外，也变量定义语句可放在函数外，也 可放在函

12、数或复合语句内可放在函数或复合语句内 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU10 例例 12与与12L 例例 30000 为为short 型型 65536 为为long int 型型 问题：问题： 0123 =( )10 0 x123=( )10 0Xff =( )10 2.3.1整型常量整型常量(整数整数) 三种形式：三种形式： 十进制整数：如十进制整数：如 123，-456，0 八进制整数：由数字八进制整数：由数字0开头，后跟开头，后跟07。如。如0123，011 十六进制整数：由十六进制整数：由0 x开头，后跟开头，后跟09，af或或AF。如。如 0 x123，0Xff。注意

13、注意0 x 中的中的0是数字。是数字。 2.3 整型数据整型数据 整型常量类型的判定整型常量类型的判定 根据其值所在范围确定其数据类型根据其值所在范围确定其数据类型 在在整常量后加字母整常量后加字母l或或L的的是是long int 型常量型常量 83 291 255 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU11 2.3.2 整型变量整型变量 整型类型符整型类型符占用字节数占用字节数数值范围数值范围 signed int4-214748364822147483647 即即-231(231-1) signed short int2-3276832767 即即-215(215-1) sig

14、ned long int4-214748364822147483647 即即-231(231-1) unsigned int404294967295 即即0(232-1) unsigned short int2065535 即即0(216-1) unsigned long int404294967295 即即0(232-1) 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU12 整型数据在内存中的存放形式整型数据在内存中的存放形式 对于有符号整型数来说，存储单元的最高对于有符号整型数来说，存储单元的最高 位是符号位，位是符号位，0表示正数，表示正数，1表示负数，其余为表示负数，其余为 数值位

15、。数值位。 无符号整型数没有符号位，不能存储负数，无符号整型数没有符号位，不能存储负数， 其存储单元全部二进制位都用于存放数值。其存储单元全部二进制位都用于存放数值。 符号位符号位 signed intsigned int unsigned intunsigned int 0 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU13 1 1111 11110111 1 1111 11111000 正数的补码=正数的原码 负数的补码和原码按以下规则相互转换： 符号位不变，数值位各位取反，未位加1。 In

16、 fact 整型数据是以补码的形式来存储的整型数据是以补码的形式来存储的 例：例：int a=8,b=-8; 0 0000 00001000 1 0000 00001000 0 0000 00001000 原码原码 补码补码 符号位符号位 数值位数值位 a=810=10002 b=- 810=-10002真值真值 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU14 整型数据的溢出整型数据的溢出 在在VC中一个中一个short int型变量的最大允许值为型变量的最大允许值为32767， 如果再加如果再加1，会出现什么情况，会出现什么情况 例例2.2 整型数据的溢出整型数据的溢出 main(

17、) short a,b; a=32767; b=a+1; printf(%d,%d,a,b); a b 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU15 例例: : #include #include main() short a ; clrscr( ); printf(Input:); scanf(%d, printf(a=%dn,a); 运行结果运行结果: Input:12345 a=12345 Input:1234567 a= -10617 Why?! 1

18、2345的补码是的补码是 0011000000111001 1234567的补码是的补码是 100101101011010000111 截去左边多余部份后截去左边多余部份后原码原码为为 1010100101111001(-10617) 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU16 2.4 实型数据实型数据 2.3.1 实型常量实型常量(实数或浮点数实数或浮点数) 两种形式：两种形式： 小数形式：如：小数形式：如：25.0、5.789、0.13、300.、-267.8230 指数形式：由尾数、阶码标志指数形式：由尾数、阶码标志e或或E以及阶码以及阶码(指数指数)组成。组成。 如：如：

19、2.1E5(2.1105)、-2.8E-2 (-2.810-2) 实型常量的类型实型常量的类型 默认为默认为double型型 在在实型常量后加字母实型常量后加字母f或或F，认为它是认为它是float型型 尾数的位数决定数的精度尾数的位数决定数的精度 阶码的位数决定数的阶码的位数决定数的范围范围 注：注：e或或E之前必须有数字，之前必须有数字，且且之之后后必须为整数必须为整数 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU17 2.4.2 实型变量实型变量 例例 float a; a=111111.111; /* a=111111.1*/ double b; b=111111.111; /*

20、 b=111111.111*/ float：占占4字节，提供字节，提供7位有效数字位有效数字 double：占占8字节，提供字节，提供1516位有效数字位有效数字 类型标识符类型标识符比特数比特数有效数字有效数字数的范围数的范围 float327-3.4E+38 3.4E+38 double6416-1.7E+308 1.7E+308 long double 6416-1.7E+308 1.7E+308 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU18 实型数据在内存中的存放形式实型数据在内存中的存放形式 实型变量是按照指数形式存储的。系实型变量是按照指数形式存储的。系 统将实型数据分为

21、小数部分和指数部分，统将实型数据分为小数部分和指数部分， 分别存放。分别存放。 例：例： 31.4159 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU19 实型变量的舍入误差实型变量的舍入误差 main() float a,c; double b,d; a=123456.789e5; b=123456789111111.789 ; d=123456.789e5; c=a+20; printf(a=%f,b=%fnc=%f,d=%fn, a,b,c,d); 运行结果运行结果: a=12345678848.000000,b=123456789111111.781000 c=123456788

22、48.000000,d=12345678900.000000 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU20 如如 a A ? n 101 如如 A65，a97 048，n10 转义字符转义字符含义含义 n v r a ddd t b f xhh 转义字符转义字符 含义含义 换行换行 垂直制表垂直制表 回车回车 响铃响铃 单引号单引号 3位位8进制数代表的字符进制数代表的字符 水平制表水平制表 退格退格 换页换页 反斜线反斜线 双引号双引号 2位位16进制数代表的字符进制数代表的字符 转义字符及其含义转义字符及其含义 2.5 字符型数据字符型数据 2.5.1字符常量字符常量：用：用单单

23、引号括起来的引号括起来的单个单个字符或字符或转义转义字符字符 字符常量的字符常量的值值：该字符的：该字符的ASCIIASCII码码值值 转义字符转义字符：反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示：反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示 例例: : main() printf(054n); printf(ntbab); printf(n); printf(x56cta); 如如: : A-101-x41-65 运行结果：运行结果： , ab Uc a 运行结果：运行结果： A B C I say:How are you? C Program Turbo C 例例 main() printf(101 x

24、42 Cn); printf(I say:How are you?n); printf(C Programn); printf(Turbo C); 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU21 字符串常量字符串常量 字符串常量是由一对双引号括起的字符序列字符串常量是由一对双引号括起的字符序列 转义字符也可以出现在字符串中转义字符也可以出现在字符串中 如：如：ABCD、101102x43x44、ABCD 如：如：CHINA、C program、12365478 表示：表示：ABCD、ABCD、 ABCD 存储：存储：每个字符串尾自动加一个每个字符串尾自动加一个0 作为字符串结束标志作为

25、字符串结束标志 h e l l o 0例例:字符串字符串hello在内存中在内存中 字符常量与字符串常量不同字符常量与字符串常量不同 a a 0例例 aa 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU22 2.5.2 字符变量字符变量 字符变量用于存放单个字符常量，用关键字字符变量用于存放单个字符常量，用关键字 char来定义来定义 char与int数据间可进行算术运算 没有字符串变量，用字符数组存放 例例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71;*/ 例例: char c1=x,c2=y,c3; char optr;

26、 字符是以字符是以ASCII码的形式存放，字符数据与码的形式存放，字符数据与 整型数据通用整型数据通用 在格式化输出时，允许把字符变量按整型变量输出， 也允许把整型变量按字符变量输出 main() char a=97,b=98; printf(%c,%cn%d,%dn,a,b,a,b); 运行结果运行结果: a,b 97,98 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU23 运算是对数据的处理操作，参加运算的数据称运算是对数据的处理操作，参加运算的数据称 为运算对象为运算对象(或或运算量运算量、操作数、操作数)，运算对象可，运算对象可 以是常量、变量、函数或表达式。以是常量、变量、函数

27、或表达式。 标识运算的符号称为标识运算的符号称为运算符运算符，按运算时运算量，按运算时运算量 的个数分为单的个数分为单目目运算符、双目运算符、三目运运算符、双目运算符、三目运 算符等几类。算符等几类。 用运算符和括号把运算量连接起来的、符合用运算符和括号把运算量连接起来的、符合C 语言语法规则的式子称为语言语法规则的式子称为运算表达式运算表达式。凡是表。凡是表 达式都有一个值，即运算结果。达式都有一个值，即运算结果。 2.6 算术运算符与算术表达式算术运算符与算术表达式 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU24 学习运算符应注意：学习运算符应注意： v运算符功能运算符功能 v与运

28、算量关系与运算量关系 v运算符优先级别运算符优先级别 v结合方向结合方向 v结果的类型结果的类型 要求运算量个数要求运算量个数 要求运算量类型要求运算量类型 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU25 2.6.1 基本算术运算符基本算术运算符 对象数对象数 优先级优先级名称名称运算符运算符 运算规则运算规则运算对象运算对象结合性结合性 单目单目1 1 正正+ +取原值取原值 整型或实型整型或实型 自右向左自右向左 负负- -取负值取负值 双目双目 2 2 乘乘* *乘法乘法 自左向右自左向右 除除/ /除法除法 模模%整除取余整除取余整型整型 3 3 加加+ +加法加法 整型或实型

29、整型或实型 减减- -减法减法 优先级：- - * * / / % + -+ -, ,优先级相同的按结合方向顺序处理 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU26 求余运算符的运算量必须为整型。运算结果是两数相除求余运算符的运算量必须为整型。运算结果是两数相除 后所得的余数。后所得的余数。 说明说明 双目运算符的运算量的数据类型不一致时，系统会自动双目运算符的运算量的数据类型不一致时，系统会自动 按转换规则按转换规则把运算符两边的类型转化为一致后，再进行把运算符两边的类型转化为一致后，再进行 运算。转换由编译系统自动完成。运算。转换由编译系统自动完成。 双目除运算的结果与运算量的数据

30、类型有关。双目除运算的结果与运算量的数据类型有关。 例例 14/5 = 例例 5%(-2) = -5%2 = -1%(-10) = 5%1 = 5.5%2 ( ) C语言中，所有实型数语言中，所有实型数 的运算均以双精度方式的运算均以双精度方式 进行。进行。 例例 5/2 = -5/2.0= 2 -2.5 2 1 -1 -1 0 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU27 转换规则：自动转换和强制转换转换规则：自动转换和强制转换 自动转换规则：自动转换规则： 运算转换：不同类型数据混合运算时运算转换：不同类型数据混合运算时，向高看齐向高看齐 赋值转换：把一个值赋给与其类型不同的变量

31、时，赋值转换：把一个值赋给与其类型不同的变量时，向左看齐向左看齐 输出转换：输出时转换成指定的输出格式，输出转换：输出时转换成指定的输出格式，按规定办事按规定办事 函数调用转换：实参与形参类型不一致时转换，函数调用转换：实参与形参类型不一致时转换，向前看齐向前看齐 例例 main() float PI=3.14159; int s,r=6; s=r*r*PI; printf(s=%dn,s); 例例 main() float i=3,j=4; printf(%dn,sizeof(i+j); 结果为结果为8(双精度双精度) doublefloat long unsigned char,short

32、int 高 低 必须转换必须转换 运算量不同时转换运算量不同时转换 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU28 强制转换：强制转换： 把表达式的运算结果强制转换成类型标识符所表示的类型把表达式的运算结果强制转换成类型标识符所表示的类型 转换形式为：转换形式为：(类型标识符类型标识符)(表达式表达式) 注意：无论是强制转换还是自动转换，都是为了本次运算注意：无论是强制转换还是自动转换，都是为了本次运算 的需要而对变量的数据长度进行临时性转换，而不改变该的需要而对变量的数据长度进行临时性转换，而不改变该 变量定义时的类型变量定义时的类型 例：若例：若 int a=7; float x=

33、2.5,y=4.7; 则则 x+a%3*(int)(x+y)%2/4 的值是什么的值是什么? 例例 main() float f=5.75; printf (int)f=%d,f=%fn,(int)f,f); 例例 main() float i=3,j=4; printf(%dn,sizeof(i+j); 结果为结果为8(双精度双精度) 计算类型长度运算符是计算类型长度运算符是C C语言提供用于测定某一种类型数据所占存储空语言提供用于测定某一种类型数据所占存储空 间长度的单目运。间长度的单目运。 其格式：其格式：sizeof(运算对象运算对象) 2.500000 (1/4为为0) 2021-7

34、-13 Hongyan Nan，HPU29 2.6.3 自增、自减运算符自增、自减运算符 自增、自增、减运算符减运算符+、-：单目运算符，右结合性单目运算符，右结合性 功能：使变量值增功能：使变量值增1 1或减或减1 1，并将结果再存回原变量，并将结果再存回原变量 种类：种类：前缀：前缀：+i、-i 后缀：后缀： i+、i- k=4,j=4 k=3,j=4 4 3 c=20,a=4 c=15,a=4 若只对某变量自加若只对某变量自加/减，则结果都是使该变量自身减，则结果都是使该变量自身1； 若该变量还要参加其他运算，则前缀运算是先自加若该变量还要参加其他运算，则前缀运算是先自加/减减 后运算，

35、后缀运算是先运算后自加后运算，后缀运算是先运算后自加/减。减。 +、- 不能用于常量和表达式不能用于常量和表达式，如如 5+、(x+y)+ C语言规定，出现多个语言规定，出现多个+、-组成运算符串时，自左组成运算符串时，自左 向右取尽可能多的符号组成运算符向右取尽可能多的符号组成运算符 不要在一个表达式中对同一个变量进行多次自增不要在一个表达式中对同一个变量进行多次自增/减减 运算，如运算，如i+*+i+i-*-i 例例 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

36、;c=(a+)*b; 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU30 例例2.5 自增、自减运算符的使用自增、自减运算符的使用 main() int i=5,x; x=i+; /* 先把先把i的值赋给的值赋给x，然后，然后i的值加的值加1 */ printf(i=%d,x=%dn,i,x); /* i的值为的值为6，x的值为的值为5*/ printf(%d ,+i); /* 先把先把i的值加的值加1，然后输出，然后输出i */ printf(%d ,-i); /* 表达式表达式-i的值为的值为6 */ printf(%d ,i-); /* 表达式表达式i+的值为的值为6 */ printf(%d ,-i+); printf(%dn,-i-); 运行结果：运行结果： i=6,x=5 7 6 6 -5 -6 2021-7-13 Hongyan Nan，HPU31 2.7 赋值运算符与赋值表达式赋值运算符与赋值表达式 vv简单赋值运算符简单赋值运算符=：双目运算符，：双目运算符，变量名变量名=表达式表达式 功能：把右边的数据赋给左边的变量功能：把右边的数据赋给左边的变量 右结合性，优先级仅高于逗号运算符右结合性，优先级仅高于逗号运算符 vv复合赋值运