第3章 基本数据类型和表达式

1、第3章 基本数据类型和表达式张书源本章将详细介绍C语言程序中使用的基本语法基本语法单位单位、数据类型数据类型、运算符运算符和表达式表达式。附 数的表示方法十进制数：由09的数字组成，逢十进一。如：45、-6、0.019、-14.336二进制数：由0和1组成，逢二进一。如：1011、11、1101 0001 0100十进制0123456789二进制01101110010111011110001001二进制转十进制：(110)2=1*22+1*21+0*20=(6)10(1011)2=1*23+0*22+1*21+1*20=(11)10八进制数：由07组成，逢八进一。如：65、725、-34十进制

2、0123456789八进制012345671011八进制转十进制：(65)8=6*81+5*80=(53)10(725)8=7*82+2*81+5*80=(469)10十六进制数：由09、AF组成，逢十六进一。如：3A、4d6f、-D340十进制0123456789十六进制0123456789十进制10111213141516十六进制ABCDEF10十六进制转十进制：(3A)16=3*161+10*160=(58)10(4d6f)16=4*163+13*162+6*161+15*160=(19823)10C语言中的数支持十进制、八进制和十六进制。书写时：八进制数以0开头，十六进制数以0 x开头

3、。如：34（十进制）034（八进制）0 x34（十六进制）在计算机内部，所有数都是以二进制方式存在的。八进制和十六进制都与二进制有简单对应关系：每位八进制数对应三位二进制数，每位十六进制数对应四位二进制数。如：(34)8=(011 100)2(34)16=(0011 0100)2(10 1111 0111)2=(1367)8=(2f7)16通常，八进制数和十六进制数都可看做是二进制数的简化写法。3.1 基本语法单位基本符号：C语言程序中只能使用以下符号：1、数字：092、字母：大小写英文字母3、符号：+ - * / % & = _ ( ) , . ? ! # 等注：注释文字和字符串中的

4、文字不受此限制。关键字（保留字）：C语言中已经有了固定语法含义的名字称为关键字。关键字不能再作为其它用途使用。语句名都是关键字。如if、else、while、for、return等。类型名都是关键字。如int、double、void等。注：由于C语言区分大小写，所以for是关键字，而For、FOR则不是。标识符：标识符用于给变量、常量、函数、文件等命名。标识符的命名规则：1、由字母、数组、下划线组成，且只能以字母或下划线开头。2、标识符中的字母区分大小写。3、不能与关键字同名。特定字：特定字是标识符不是关键字，但它们在C语言中已经有了较固定的用法，应避免当做一般标识符使用。如：include、

5、define等用于编译预处理。练习：以下哪些符号是合法的标识符？a3 3a x$ _b5 if IF main 3.2 数据类型C数据类型基本类型构造类型指针类型空类型void定义类型typedef字符类型char枚举类型enum整 型实型单精度型float双精度型double数组结构体struct共用体union短整型short长整型long整型int3.3 基本数据类型基本数据类型包括整型、实型和字符型。3.3.1 整型int：整型。short：短整型。long：长整型。unsigned int：无符号整型。unsigned short：无符号短整型。unsigned long：无符号长整

6、型。各种整型的区别在于数的取值范围不同。整型常量：写法含义实例普通写法int型125、-125加后缀l或Llong型125L、-125L加后缀u或U无符号型125U 是 unsigned int型125UL 是 unsigned long型加前缀0八进制数0125的值相当于十进制数85加前缀0 x十六进制数 0 x125的值相当于十进制数293整型变量：类型名 变量1,变量2,;int x,y,max;unsigned int i,j;long k;unsigned long m,n;以上变量都是整型变量，但它们允许存放的数值范围不同。3.3.2 实型float：单精度实型。double：双精

7、度实型。float型提供7位有效数字，double型提供1516位有效数字。实型常量：1、普通写法：默认为double型。如7.5、-1.228。2、加后缀f或F：单精度型。如7.5f类型是float。3、科学计数法：尾数 e或E 指数如：1.5e-3 表示 1.510-30.02E6 表示 0.02106注：指数必须为整数。实型不支持无符号型，也不支持八进制和十六进制写法。实型变量：类型名 变量1,变量2,;double x,y;float z;x=-11.26;y=7e3;z=5E-4;3.3.3 字符型char：字符型。unsigned char：无符号字符型。在计算机中，所有文字和符号

8、也都是由数字表示的。我们把表示文字的数值称为编码。C语言中，字符型的长度为8位二进制数，最多只能表示256个字符。其中值为0127的数值表示的是ASCII码表中的字符。字符常量：1、可打印字符：如 a、7、;。说明：字符常量只能是单个字符，值为ASCII码值，不能是汉字。2、转义字符：包括不可打印字符和一些有特定功能的字符。t 制表符，相当于Tab键形成的跳格。n 换行符，相当于回车键。 单引号。 双引号。 反斜杠。 0 空字符，它的值为0。说明：一个转义字符只相当于一个字符。字符型变量：类型名 变量1,变量2,;char c1,c2;unsigned char x;c1=#;c2=7;x=n

9、;3.3.4 字符串字符串是由文字组成的文本串。C语言没有提供字符串类型，但支持在程序中使用字符串。字符串中可包含英文、中文、日文等任意文字，它们的值取决于系统使用的编码。通常英文字母和符号使用长度为8位的ASCII码，汉字使用长度为16位的GBK或GB2312码。字符串中可包含转义字符。字符串常量：用双引号引起的文本串。Hello World!你好，北京！苹果t桔子t香蕉nC:Windows说明：t、n、都是转义字符，它们只相当于一个字符。字符串变量：C语言用0结尾的字符数组作为字符串变量。char s15=a,b,c,d,0; /s的值为abcdchar s2=abcd;说明：C语言在处理

10、字符串常量时会自动在末尾加上0字符。练习：1 和 1.0 有什么区别？1是int型，1.0是double型。1 和 1 有什么区别？1是int型，它的值是1。1是char型，它的值是49。1 和 1 有什么区别？1是char型，它是单个字符。1是字符串，它由1和0两个字符组成。3.3.5 变量定义及初始化C语言规定：1、所有变量必须先定义再使用。2、变量在没有设置值前，它的值是不确定的。3、变量的类型在程序执行过程中不能发生改变。4、当赋给变量的值超出了它的取值范围，其值会被截断。变量定义：变量通常在函数开始处定义，定义时可以设置初值（初始化），也可以不设置初值。int a,b=10,c=1;

11、char c1=K;double x=7.5,y;变量名必须是标识符，同一个函数中变量不能重名。3.4 表达式和运算符C语言提供了丰富的运算符，可构建多种形式的表达式。表达式由操作数和运算符组成，每个表达式可产生一个确定的值。3.4.1 算数运算1、算数运算符：*乘整数或实数2*3 1.5*3.8/除整数或实数2/3 1.5/3.8%模整数6%2 6%4+加整数或实数75+88 13.6+5-减整数或实数13-6 7.1-2.3-取负 整数或实数-5 -8.3+增1整型变量x+ +x-减1整型变量x- -x说明：1、整数的运算结果还是整数，实数的运算结果是实数，整数和实数的运算结果是实数。运算

12、结果2*5102*2.55.0 （不是5）5/22 （不是2.5）5/2.02.5注意：模运算只能用于整数，不能用于实数。2、优先级：*、/、%的优先级高于+、-。运算结果1+2*511(1+2)*5155%2*223、在表达式中，只能用圆括号改变运算的优先顺序。如：算式：)()(2)3(510bayxbax写成C表达式：(10*x+5*(3*a+b)/(2*(x+y)*(a-b)注：C语言中运算符不能省略，如10 x必须写成10*x。4、自加运算和自减运算：+：增1，对变量的值加1。-：减1，对变量的值减1。如：x+ 等价于 x=x+1x- 等价于 x=x-1说明：(1) 自加和自减只能作用

13、于单个整型变量。如：(x+y)+ 是没有意义的。(2) 自加和自减有前缀用法和后缀用法。int x=2;x+; /相当于x = x+1int x=2;+x; /相当于x = x+1单独使用时，前缀用法和后缀用法效果是相同的。(3) 前缀方式是“先增值后引用”，后缀方式是“先引用后增值”。int x=2, y;y = +x;x先增1，再赋值给y。所以x为3，y为3。int x=2, y;y = x+;先把x赋值给y，再对x增1。所以x为3，y为2。建议：尽量不要使用容易误解的用法。int x=2, y;y = +x;int x=2, y;+x;y = x;int x=2, y;y = x+;in

14、t x=2, y;y = x;x+;推荐推荐int i=2, n;n = +i*2;int i=2, n;n = i+*2;+i是先增值，后引用。所以，运算后：i值为3，n值为6。i+是先引用，后增值。所以，运算后：i值为3，n值为4。(4) “+”和“-”运算的优先级高于乘法和除法。2、常用数学函数：C语言的数学函数在头文件math.h中声明。绝对值函数：int abs(int i) 求整数的绝对值double fabs(double x) 求实数的绝对值abs(-3)3fabs(-3)3.0fabs(-0.5*3)1.5平方根函数：double sqrt(double x) 求平方根，x不

15、能为负sqrt(2)sqrt(a+b)2ba指数函数和对数函数：double pow(double x, double y) 求x的y次方double exp(double x) 求e的x次方double log(double x) 求x的自然对数double log10(double x) 求x的以10为底的对数pow(3, 4)exp(3.5)log(10)log10(10)4310loge10ln10log1010lg5 . 3e三角函数：double sin(double x) 求x正弦值double cos(double x) 求x的余弦值double tan(double x) 求

16、x的正切值以上函数中的x均为弧度。sin(30*3.14/180)cos(60*3.14/180)30sin()60cos(练习把下面的算式写成C表达式。(abs(a)+1)*(abs(b)+1) 11baaacbb242(-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a)例题写一个C程序，输入圆的半径，计算并输出圆的周长和面积。算法：输入半径r计算圆的周长c=2r计算圆的面积s=r2输出c和s。#include #define PI 3.1415926int main() double r,c,s; scanf(%f,&r); c=2*PI*r; s=PI*r*r; printf(周长

17、为%fn,c); printf(面积为%fn,s); return 0;3.4.2 赋值运算1、赋值运算符：在C语言中，赋值是一种运算，用于改变变量的值。“=”称为赋值运算符，它组成的表达式称为赋值表达式。赋值表达式格式：变量名 = 表达式这个运算的值是赋值后变量的值。实例1：int n; /*声明了一个整型变量n*/n = 1; /*n赋值为1*/n = 1; 是一个表达式语句。实例2：int n = 1;n = 2.5;n是整型变量，赋值时会把小数截去，n的值为2。实例3：double x;x = 2.5;x的值是2.5。实例4：int a = 1, b = 2;a = a+b;a的值是3

18、。实例5：int a, b, c;a = b = c = 10;赋值是一种运算，具有“自右向左”的结合性。先计算表达式 c = 10，c赋值为10，表达式值为10。再计算表达式 b = 表达式值，b赋值为10，表达式值为10。再计算表达式 a = 表达式值，a赋值为10，表达式值为10。执行结果为a、b、c的值都是10。练习：int a, b, c=1;a = 5;b = 2+(c=a);结果：a 的值是5；b 的值是7；c 的值是5。2、自反赋值运算符：自反赋值是某些赋值的简化形式。*=乘赋值 x *= yx = x*y/=除赋值 x /= yx = x/y%=模赋值 x %= yx = x

19、%y+=加赋值 x += yx = x+y-=减赋值 x -= yx = x-y说明：赋值运算符（含自反赋值运算符）的优先级低于算术运算符，所以应先计算y+2，再进行自反赋值运算。int a=1, b=2;a += b; /* 相当于a=a+b，执行后a为3 */int x=2, y=3;x *= y+2; /* 相当于x=x*(y+2)，执行后x为10 */说明：赋值和自反赋值运算符都是右结合的。计算过程为：a-=2*2; /a=a-2*2，值为-3，此时a值也变为-3a+=-3; /a=a+(-3)，值为-6int a=1;a += a -= 2*2;3.4.3 关系运算1、关系运算符：大

20、于（）大于等于（）=小于（）小于等于（）3 的值为15=3 的值为02=b+c2、a%b=c3、acb4、a=a1000说明：由于实数在运算时存在有效数字的问题，应尽量避免对实数表达式做“相等”或“不等”的判断。如：1.0/3*3=1.0在数学上两边是相等的，但在计算机中计算后两边的值不相等。3.4.4 逻辑运算1、逻辑运算符：逻辑与&逻辑或|逻辑非!当一个判断存在多个条件时，需要用逻辑运算对条件进行组合。逻辑与：当条件均为真时，结果为真，有任一个条件为假，结果就是假。如：53 & 7=3 & 73 | 78 的值为158 的值为0F | F0（F）F | T1（T）T

21、 | F1（T）T | T1（T）F为假，T为真。逻辑非：真的非是假，假的非是真。如：!(53) 的值为0!(7=8) 的值为1!F1（T）!T0（F）F为假，T为真。命题1：x是1到100间的整数。x=1 & x=1 & x=100)x100或者命题3：x是小写英文字母。x=a & x=a & x=A & x、=、=关系双目=、!=关系双目&逻辑双目|逻辑双目=、+=、-=、*=、/=、%=赋值2、在进行&运算时，当左端的运算结果为“假”时，结果就是0，不再计算另一端。在进行|运算时，当左端的运算结果为“真”时，结果就是1，不再计算另一

22、端。如：int a=2, x;计算表达式：a0 & (x=3)表达式值为1，x=3执行，x值为3。练习：命题1：a小于b或a小于c。ab | ac & bc命题3：a和b其中之一小于c。ac | b0)命题5：a是奇数。a%2=1命题6：a不能被b整除。a%b!=03.4.5 逗号运算符逗号表达式：表达式1,表达式2,表达式3这种用逗号连接起来的表达式称为逗号表达式。从语法上，它相当于一个表达式，它的值是最后一个表达式的值。如：1+2, 5*3 的值为15说明：逗号运算符的优先级是最低的。如：x=1+2, 5*3 的效果是x值为3，逗号表达式的值为15x=(1+2,5*3) 的效果是x值为153.4.6 条件运算符条件表达式：表达式1?表达式2:表达式3?:是条件运算符，它是C语言中