(C语言课件)C2数据类型、运算符与表达式

1、第2章 数据类型、运算符与表达式 2.1 数据类型数据类型总表数据类型决定：数据类型决定：1. 1. 数据占内存字节数数据占内存字节数2. 2. 数据取值范围数据取值范围3. 3. 其上可进行的操作其上可进行的操作语言程序设计 第二章数据描述CC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int文件类型FILE 现在64位处理器越来越普遍，需要64位的整数，因此，C99标准引入 long long int(long lo

2、ng)类型或 unsigned long long int(unsigned long long)类型语言程序设计 第二章数据描述C基本数据类型类型符号关键字数的表示范围所占位数整型字符型实型有无(signed)int16或32-3276832767(signed)short16-3276832767(signed)long32-2147483648214748364716或32unsigned int0655353204294967295unsigned longunsigned short16065535有float32-3.4e-383.4e38有double64-1.7e-3081.7

3、e308有char8-128127无unsigned char80255有long double128-1.2e-49321.2e4932(数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,该表以IBM PC机为例) 2.1.1 整型占字节数随机器不同而不同占字节数随机器不同而不同shortintlongshortintlong通常通常shortshort型占型占1616位，位，longlong型占型占3232位，而位，而intint型占型占1616位或位或3232位位可用可用sizeofsizeof( (类型标识符）测量类型标识符）测量01 11 11 11 11 11 11 11int型：最大:32

4、76710 00 00 00 00 00 00 00最小:-3276811 11 11 11 11 11 11 11unsigned int型：最大:6553500 00 00 00 00 00 00 00最小:0 2.1.2 实型n 浮点型数据在内存中浮点型数据在内存中按指数形式存储按指数形式存储 表数范围表数范围和和表数精度表数精度 小数部分用二进制数表示，指数部分用小数部分用二进制数表示，指数部分用2 2的幂次表示的幂次表示 没有具体规定小数部分和指数部分各占多少位，没有具体规定小数部分和指数部分各占多少位， 随系统不同而不同随系统不同而不同数符小数部分指数部分(包括符号)floatfl

5、oat：占：占4 4字节，提供字节，提供6767位有效数字位有效数字doubledouble：占：占8 8字节，提供字节，提供15161516位有效数字位有效数字long doublelong double：占占1616字节，提供字节，提供1 181819 9位有位有效数字效数字( (很少使用很少使用) )例 float a;a=111111.111; /* a=111111.1*/double b;b=111111.111; /* b=111111.111*/ 2.1.3 字符型采用采用ASCIIASCII码字符集，即用一个字节存放码字符集，即用一个字节存放字符的字符的ASCIIASCII码

6、值，范围是码值，范围是0 0255255charchar与与intint数据间可以通用，但只能表示数据间可以通用，但只能表示02550255或或-128127-128127内的整数内的整数可对可对charchar数据进行算术运算数据进行算术运算例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */ 2.22.2 常量与变量常量与变量2.2.12.2.1 标识符标识符定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列组成：组成：只能由只能由字母字母、数字数字、下划线下划线组成，且第一个字母必须是字

7、母组成，且第一个字母必须是字母或下划线或下划线注意，操作系统和库通常使用以一个或两个下划线开始的名字，因此最好避免以下划线开头。区别大小写区别大小写语言程序设计 第二章数据描述Cn长度：长度： C99标准允许一个标识符最多有63个字符，C90标准允许31个字符，更旧的编译器最多允许8个字符。 实际上使用的字符数量可以超过规定的最大数量，但是编译器不会识别额外的字符。例如，一个系统最大字符数量为8，则shakespeare和shakespencil将被看作一个名字。n标识符的分类标识符的分类 v关键字：又称保留字，一般为小写字母，是C语言规定的具有特定含义的标识符。每个关键字有固定的含义，用户不

8、能改变关键字的用途，也不能随便使用。关键字：auto break case char constcontinuedefaultdo doubleelseenum extern float forgotoif int long registerreturn short signed sizeofstaticstruct switch typedef unionunsignedvoid whilevolatile inline restrict_Bool _Complex _Imaginary注意：红颜色表示的关键字是C99标准新增加的。绿颜色表示的关键字是C90标准新增加的。v预定义标识符： 预

9、定义标识符也具有特定含义，它们虽然不是关键字，但是在习惯上把它们看成关键字。所以一般用户在定义标识符时也不要使用它们。包括以下划线字符开始的标识符和标准库函数的名字。 v 用户自定义标识符n命名原则命名原则不能使用关键字和预定义标识符。用户标识符为了标识不同的对象，标识符的前若干个字符要有区别。 见名知意。避免使用容易混淆的字符，例如l与1，0与o, z与2等。大、小写代表不同的意义。 尽量不要与某个库函数同名。操作系统和库通常使用以一个或两个下划线开始的名字，因此最好避免以下划线开头。例:判断下列标识符号合法性sum Sum M.D.John day Date 3days student_n

10、ame #33 lotus_1_2_3 char ab _above $123M.D.John3days#33char$123ab 2.2.22.2.2 变量变量变量名变量名与与变量值变量值变量定义的一般格式：变量定义的一般格式： 数据类型数据类型 变量变量11，变量，变量2 2，变量，变量n;n;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变量的使用：先定义，后使用变量的使用：先定义，后使用例 int student; stadent=19; /Undefined symbol statent in function main 变量定义位置：一般放

11、在函数开头变量定义位置：一般放在函数开头( (也可放在函数中某一也可放在函数中某一段分程序内，但作用域只限它所在的分程序，以后会学习到段分程序内，但作用域只限它所在的分程序，以后会学习到) )语言程序设计 第二章数据描述Cn变量赋值变量赋值方法1 在变量声明的同时为其赋初值（变量初始化）。在变量声明的同时为其赋初值（变量初始化）。 int i=1,sum=0； 对几个变量中的一部分赋值 intint a, b, c=5; a, b, c=5; 若对几个变量赋同一个值，不能写成 int a=b=c=5;而应写成int a=5, b=5, c=5;方法2 声明后再赋值声明后再赋值 int num1

12、, num2; num1=2; num2=30; 方法3 利用利用scanf( )scanf( )函数赋值函数赋值n注意，执行程序时任何变量在使用之前一定要有明确的值，注意，执行程序时任何变量在使用之前一定要有明确的值， 否则会出现错误。否则会出现错误。 例：int i，j； j=i+3；是错误的， 应改为： int i，j；i=5；j=i+3；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int a=1, b=-3,c;abc2字节2字节2字节地址地址.内存1-3随机数变量定义的作用：变量定义的作用：&1.1.整型常量（整常数）整型常量（整常数）三种形式：三种形式：十进制整数：由数字十

13、进制整数：由数字0909和正负号表示和正负号表示. .如如 123,-123,-456,0456,0八进制整数：由数字八进制整数：由数字0 0开头开头, ,后跟数字后跟数字0707表示表示. .如如0123,0110123,011十六进制整数：由十六进制整数：由0 x0 x或或0X0X开头开头, ,后跟后跟09,af,AF09,af,AF表示表示. .如如0 x123,0XFF0 x123,0XFF 2.2.32.2.3 常量常量例 12345u 为unsigned int型 -12345u (?)整型常量的类型整型常量的类型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

14、量后加字母整常量后加字母l l或或L L，认为它是，认为它是long int long int 型常量，这经常用于函数调用中型常量，这经常用于函数调用中在在整常量后加字母整常量后加字母u u或或U U，认为它是认为它是unsigned unsigned intint型常量型常量例 12 与 12L例 30000 为int型 65536 为long int 型unsigned int型：5319110 11 00 00 00 11 10 01原码-12345：11 00 11 11 11 00 01 11补码-12345：n 整型数据的溢出整型数据的溢出例例 #include main() in

15、t a,b; a=32767; b=a+1; printf(“%d,%dn”,a,b); 运行结果：32767, -32768语言程序设计 第二章数据描述C注意，该情况编译器不提示出错，但运算结果不对。01 11 11 11 11 11 11 1110 00 00 00 00 00 00 00&2.2.实型常量（实数或浮点数）实型常量（实数或浮点数）表示形式：表示形式：十进制数形式：（必须有小数点）十进制数形式：（必须有小数点） 如如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123.0.123, .123, 123.0, 0.0, 123.指数形式：（指数形式：（e e或或E E之前必

16、须有数字；之前必须有数字；指数必须为整数）如指数必须为整数）如12.312.3e3 ,123E2, e3 ,123E2, 1.23e4 , 1.2E-3 1.23e4 , 1.2E-3 实型常量的类型实型常量的类型默认默认doubledouble型型后加字母后加字母f f或或F F，认为它是，认为它是float float 型型后加字母后加字母l l或或L L，认为它是认为它是long doublelong double型型语言程序设计 第二章数据描述Cn 浮点型数据的舍入误差浮点型数据的舍入误差例例 #include main() float a,b; a=123456.789e5; b=a

17、+20; printf(“%f, %fn”,a,b); 运行结果：12345678848.000000 ,12345678848.000000注意，应避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减&3.3.字符常量字符常量定义定义: :用用单引号单引号括起来的单个括起来的单个普通字符普通字符或或转义字符转义字符. . 字符常量的字符常量的值值：该字符的：该字符的ASCIIASCII码码值值如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -()例:A-101-x41-65转义字符及其含义：转义字符含义nvradddtbf“xhh转义字符含义换行垂直制表回车响铃单引号

18、3位8进制数代表的字符水平制表退格换页反斜线双引号2位16进制数代表的字符如 A65， a97， 048 , n10如 a A ? n 101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 转义字符举例 #include main() printf(101 x42 Cn); printf(I say:How are you?n); printf(C Programn); printf(Turbo C);运行结果：(屏幕显示)A B CIsay:”How are you?”C ProgramTurbo C字符常量与字符常量与字符串字符串常量不同常

19、量不同&4.4.字符串常量字符串常量定义：用双引号定义：用双引号(“”)(“”)括起来的字符序列括起来的字符序列存储：存储：每个字符串尾系统自动加一个每个字符串尾系统自动加一个 0 0 作为字符串结束标志作为字符串结束标志h e l l o 0例例 字符串字符串“hello”hello”在内存中在内存中a a 0例 a“a”例例 空串空串 “”“”0例: char ch; ch=“A”; 例: char ch; ch=A; 语言程序设计 第二章数据描述C例例 空格串空格串 “ ”32 0一般用大写字母一般用大写字母是宏定义预处理命令，不是是宏定义预处理命令，不是C C语句语句5.5.符号常量符

20、号常量: :用标识符代表常量用标识符代表常量定义格式：定义格式： #define#define 符号常量符号常量 常量常量语言程序设计 第二章数据描述C例例 符号常量举例符号常量举例#define PRICE 30#include main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%d,total);运行结果：total=300 2.3 2.3 不同类型数据间的转换不同类型数据间的转换隐式转换隐式转换什么情况下发生什么情况下发生运算转换运算转换-不同类型数据混合运算时不同类型数据混合运算时赋值转换赋值转换-把一个值赋给与其类

21、型不同的把一个值赋给与其类型不同的变量时变量时输出转换输出转换-输出时转换成指定的输出格式输出时转换成指定的输出格式函数调用转换函数调用转换-实参与形参类型不一致时实参与形参类型不一致时转换转换运算转换规则运算转换规则: :不同类型数据运算时由不同类型数据运算时由系统系统自动自动转换成同一类型转换成同一类型doublefloatlongunsignedintchar,short低高说明:必定的转换运算对象类型不同时转换例 char ch; int i; float f; double d;ch/i + f*d - (f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubl

22、edouble显式转换（强制转换）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语言程序设计 第二章数据描述C1.1.学习运算符应注意：学习运算符应注意：运算符功能运算符功能与运算量关系与运算量关系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运算符优先级别运算符优先级别结合方向结合方向结果的

23、类型结果的类型语言程序设计 第二章数据描述C2.4 运算符和表达式优先级优先级 运算符运算符 类别类别 结合方向结合方向 1 （ ） - .括号运算符括号运算符 下标运算符下标运算符指向结构体成员运算符指向结构体成员运算符结构体成员运算符结构体成员运算符由左至右由左至右 2（单目运算符）（单目运算符） ! + - - (类型类型) * & sizeof( )逻辑非逻辑非按位取反按位取反自增自增自减自减负号负号强制类型转换强制类型转换指针指针地址地址长度长度 由右至左由右至左 3 *、/、% 乘、除、取余乘、除、取余由左至右由左至右 4 +、- 加、减加、减由左至右由左至右 5 位左移、位右移运

24、算符位左移、位右移运算符 由左至右由左至右 6 、=、= 关系运算符关系运算符 由左至右由左至右 7 =、!= 关系运算符关系运算符 由左至右由左至右 8 & (AND) 按位与运算符按位与运算符 由左至右由左至右 9 (XOR） 按位异或运算符按位异或运算符 由左至右由左至右 10 | (OR) 按位或运算符按位或运算符 由左至右由左至右 11 & 逻辑与运算符逻辑与运算符 由左至右由左至右 12 | 逻辑或运算符逻辑或运算符 由左至右由左至右 13 ( 三目运三目运算符）算符）? :条件运算符条件运算符由右至左由右至左14 =、+=、- =、*=、/=、%= =、 &=、 =、 |=赋值运

25、算符赋值运算符由右至左由右至左15 ，逗号运算符逗号运算符 由左至右由左至右表达式 由运算符和操作数组成的、符合C语言规则的式子。每一个表达式都有一个值，该值根据运算符优先级和结合性描述的顺序计算求得。表达式可以嵌套。2.2.算术运算符和表达式算术运算符和表达式基本算术运算符：基本算术运算符： + + - - * * / % / %结合方向：从左向右结合方向：从左向右 左结合性左结合性优先级：优先级： - - - -* * / % / % - - + -+ -语言程序设计 第二章数据描述C例 5/2.0 = 2.5 1%10 = 1 5%1 = 0说明：说明：- -还可作为负号运算符，此时还可

26、作为负号运算符，此时为为单目单目运运算符时算符时, ,右结合性右结合性两整数相除，结果为整数，舍去小数部分(截尾) ，例 5/2=2语言程序设计 第二章数据描述C 若除数或被除数中有一个为负数，则舍入方向不固定，例 -5/2=-2或-3 ？ 规定采取“向零取整”方法即取整后向零靠拢，则 -5/2=-2取余运算符的两个操作数必须都为整数， 例：5.5%3 (x)。 若取浮点数相除的余数时，可以使用标准数学库函数fmod()。 当进行取余运算的两个操作数中至少有一个负数时，处理方法不固定。规定采用“向零取整”，规定：若第一个操作数为负数，则余数也为负数；若第一个操作数为正数，则余数也为正数。 例如

27、，11%5=1，11%-5=1，-11%5=-1，-11%-5=-1C语言没有指数运算符，必要时使用标准数学库函数pow( )；3.3.赋值运算符和表达式赋值运算符和表达式简单赋值运算符简单赋值运算符符号：符号： = =格式：格式： 变量标识符变量标识符= =表达式表达式作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量例 a=3; d=func(); c=d+2;语言程序设计 第二章数据描述C结合方向：结合方向：自右向左自右向左优先级优先级: : 左侧左侧( (左值左值) )必须是变量，不能是常量或表达式必须是变量，不能是常量或表达式赋值表达式的值为左侧

28、变量的值赋值表达式的值为左侧变量的值例 3=x-2*y; a+b=3;格式：格式： 变量标识符变量标识符= =表达式表达式“表达式表达式”也可以是赋值表达式也可以是赋值表达式例: 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/表达式值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例: (a=3*5)=4*3 /表达式值12，a=12 a=3*5=4*3 (x)注意，赋值表达式作为左值时应加括号复合赋值运算符复合赋值运

29、算符种类种类：+= -= += -= * *= /= %= /= %= = = = &= = |= &= = |=含义：含义： exp1 op= exp2exp1 op= exp2 exp1 = exp1 op exp2exp1 = exp1 op exp2a+=3a=a+3x*=y+8x=x*(y+8)x%=3x=x%3语言程序设计 第二章数据描述C结合方向：结合方向：自右向左自右向左优先级优先级: : 左侧必须是变量，不能是常量或表达式左侧必须是变量，不能是常量或表达式例: a=12; a+=a-=a*a/a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a)例: int a=2; a%=4-1

30、; a+=a*=a-=a*=3; /a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3)赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n整型数据赋值给字符型变量：将低整型数据赋值给字符型变量：将低8 8位赋给位赋给charchar型变量型变量 例 int i=289; char c; c=i;c=3300 00 00 01 00 10 00 01 00 10 00 01 赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n字符型数据赋值给整型变

31、量：将字符型数据赋值给整型变量：将8 8位字符数据放到整型位字符数据放到整型变量的低变量的低8 8位，高位，高8 8位用符号位填满位用符号位填满，“符号扩展符号扩展” 例 int i; char c=a; /c=97 i=c;0 1 1 0 0 0 0 1c=a：00 00 00 00 0 1 1 0 0 0 0 1 例 int i; char c= -64; i=c;1 1 0 0 0 0 0 0c=-64：11 11 11 11 1 1 0 0 0 0 0 0 例 int i; unsigned char c; c=255; i=c;1 1 1 1 1 1 1 1c=a：00 00 00

32、00 1 1 1 1 1 1 1 1 赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n整型数据赋值给浮点型变量：数值不变，以浮点形式整型数据赋值给浮点型变量：数值不变，以浮点形式存储到变量中存储到变量中 例 float f; double d; int i=10; f=i; d=i;则 f=10.00000 d=10.00000000000000赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n浮点型数据赋值给整型变量：舍弃小数部分浮点型数据赋值

33、给整型变量：舍弃小数部分 例 int i; i=2.56; /结果i=2;赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n不同类型的浮点型数据之间的赋值：不同类型的浮点型数据之间的赋值：doubledouble型数据赋给型数据赋给floatfloat变量：截取前变量：截取前7 7位有效数字，位有效数字，且要避且要避免溢出免溢出floatfloat型数据赋给型数据赋给doubledouble变量：有效数字扩展到变量：有效数字扩展到1616位位 赋值转换赋值转换规则规则: :使赋值号右边表达式值使赋值号右边表达式值自动自动

34、转换成转换成其左边变量的类型其左边变量的类型n不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元中的内容中的内容longlong型数据赋给型数据赋给intint变量：变量：要注意避免溢出要注意避免溢出 例 int a; long b=65536; a=b;a=000 00 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 0100 00 00 00 00 00 00 00例 int a=32767; long b; b=a;00 00 00 00 00 00 00 0001 11 11 11 11 11 11 1101 11

35、11 11 11 11 11 11“符号扩展符号扩展”n不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元中的内容中的内容intint型数据赋给型数据赋给longlong变量：变量：进行进行“符号扩展符号扩展” 例 int a= -64; long b; b=a;11 11 11 11 11 11 11 1110 00 00 00 01 00 00 0010 00 00 00 01 00 00 00“符号扩展符号扩展”例 unsigned int a=32768; long b; b=a;00 00 00 00 00 00 00 0010 00 00

36、00 00 00 00 0010 00 00 00 00 00 00 00n不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元中的内容中的内容unsigned intunsigned int型数据赋给型数据赋给longlong变量：变量： n不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元中的内容中的内容unsignedunsigned型数据赋给字节数相同的非型数据赋给字节数相同的非unsignedunsigned型变量：型变量：要注要注意避免溢出意避免溢出 例 unsigned int a=65535; i

37、nt b; b=a;11 11 11 11 11 11 11 1110 00 00 00 00 00 00 0111 11 11 11 11 11 11 11b的补码：b的原码：b= -1n不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元不同类型的整型数据之间的赋值：直接传送存储单元中的内容中的内容非非unsignedunsigned型数据赋给字节数相同的型数据赋给字节数相同的unsignedunsigned型变量：型变量： 例 unsigned int a; int b=-1; a=b;11 11 11 11 11 11 11 1111 11 11 11 11 11 11 11a=655354.4.自增、自减运算符自增、自减运算符+ -+ -作用：使变量值加作用：使变量值加1 1或减或减1 1种类：种类：前置前置 +i, -i(+i, -i(先执行先执行i i+1+1或或i-1i-1，再使用，再使用i i值）值）后置后置 i+,i- (i+,i- (先使用先使用i i值值, ,再执行再执行i i+1+1或或i-1i-1）例 j=3; k=+j;