数据类型与运算规则

1、1模块模块4 4 数据类型与运算规则数据类型与运算规则高级语言程序设计基础（高级语言程序设计基础（C&C+C&C+）2本模块主要内容本模块主要内容lC&C+语言概述语言概述l基本数据类型和运算规则基本数据类型和运算规则3C&C+语言的产生语言的产生C&C+语言概述l C语言发展过程语言发展过程产生背景产生背景产生过程产生过程l时间：时间：19721973l地点：美国贝尔实验室地点：美国贝尔实验室l目的：目的：UNIX操作系统操作系统l设计人设计人: Ken.Thompson和和Dennis.M.Ritchie4C&C+语言的产生语言的产生C&am

2、p;C+语言概述标准标准Cl 标准标准C：K&R合著合著The C Programming Languagel ANSI C：1983年年l 87 ANSI C：1987年年l 1990年国际标准的年国际标准的ANSI C5C&C+语言的产生语言的产生lC+是从是从C语言发展演变而来的，首先是语言发展演变而来的，首先是一个更好的一个更好的Cl引入了类的机制，最初的引入了类的机制，最初的C+被称为被称为“带类的带类的C”l1983年正式取名为年正式取名为C+l从从1989年开始年开始C+语言的标准化工作语言的标准化工作l于于1994年制定了年制定了ANSI C+标准草案标准草案l

3、于于1998年年11月被国际标准化组织（月被国际标准化组织（ISO）批准为国际标准，成为目前的批准为国际标准，成为目前的C+C&C+语言概述6C的特点的特点C&C+语言概述l简洁，灵活简洁，灵活l仅有仅有32个关键字个关键字l语法限制不太严格语法限制不太严格l运算符运算符l表达能力强表达能力强l运算符丰富运算符丰富l数据结构丰富数据结构丰富l允许访问物理地址允许访问物理地址增加使用难度增加使用难度注意其负面影响注意其负面影响7C+的特点的特点l全面兼容全面兼容C 它保持了它保持了C的简洁、高效和接近汇编语的简洁、高效和接近汇编语言等特点言等特点 对对C的类型系统进行了改革和扩充

4、的类型系统进行了改革和扩充 C+也支持面向过程的程序设计，不是也支持面向过程的程序设计，不是一个纯正的面向对象的语言一个纯正的面向对象的语言l支持面向对象的方法支持面向对象的方法C&C+语言概述8C程序实例程序实例例例2-1/*gf2_1.c*/#include void main( ) printf(Hello!n ); printf(Welcome to C&C+!n );运行结果：运行结果：Hello!Welcome to c+！C&C+语言概述第一行用第一行用 /* */ 括起来的是程序的括起来的是程序的注释注释, main 为函数名。程序从这里开始为函数名。程

5、序从这里开始运行运行, 为语句括号，其中包含为语句括号，其中包含C语语言的语句。言的语句。9C+程序实例程序实例例例2-1/gf2_1.cpp#include using namespace std;void main( ) coutHello!n; couty) z=x; else z=y; return (z); void main( ) / /* *找找a a，b b中最大的数中最大的数* */ / int a,b,c; /*定义变量定义变量*/ scanf(“ %d,%d”,&a,&b); /*输入输入a,ba,b的值的值*/ c=max(a,b); /*调用调用max

6、max函数函数*/ printf(“max=%d”,c); /*输出输出C C的值的值*/ /*定义定义maxmax函数函数*/*定义定义x,yx,y变量变量*/* 判断判断*/*返回返回z z值值*/C程序实例程序实例例例2-211main( ) /* 主函数说明主函数说明 */ 变量定义变量定义 / /* * 主函数体主函数体 * */ / 执行语句组执行语句组 子函数名子函数名1 1（参数）（参数） / /* * 子子函数函数说明说明 * */ / 变量定义变量定义 / /* * 子函数体子函数体 * */ / 执行语句组执行语句组 子函数名子函数名2 2（参数）（参数） / /* *

7、子函数说明子函数说明 * */ / 变量定义变量定义 / /* * 子函数体子函数体 * */ / 执行语句组执行语句组 C&C+ C&C+ 程序的结构规则程序的结构规则12l C C程序由一个或多个函数构成程序由一个或多个函数构成, ,其中有且仅有一其中有且仅有一个主函数个主函数l 每个函数由说明部分和函数体组成每个函数由说明部分和函数体组成l 函数体由若干语句组成，每个语句由分号结束函数体由若干语句组成，每个语句由分号结束l 一行可以写多个语句，一个语句可以写多行一行可以写多个语句，一个语句可以写多行l C C程序从程序从mainmain函数开始执行，通过函数名调用函数开始

8、执行，通过函数名调用l 用用/ /* * *可以对可以对C C程序的任何部分作注释程序的任何部分作注释C&C+ C&C+ 程序的结构规则程序的结构规则13共 26 页 第 1313 页C&C+的基本组成的基本组成14共 26 页 第 1414 页C&C+语言的语言的基本组成基本组成15标识符的构成规则标识符的构成规则l以大写字母、小写字母或下划线以大写字母、小写字母或下划线(_)开开始。始。l可以由以大写字母、小写字母、下划可以由以大写字母、小写字母、下划线线(_)或数字或数字09组成。组成。l大写字母和小写字母代表不同的标识大写字母和小写字母代表不同的标识符。

9、符。C&C+语言概述16Page 16数据类型和运算规则C&C+C&C+语言的数据类型有：语言的数据类型有：171 1、常量、常量 在程序运行中，其值保持不变的量称为常量在程序运行中，其值保持不变的量称为常量整型常量整型常量 100100，125125，-100-100，0 0实型常量实型常量 3.14 3.14 ， 0.1250.125，-3.789-3.789字符常量字符常量 a, ba, b，22字符串常量字符串常量 “ “Beijing”Beijing”l常量的表示方法：常量的表示方法：数值常量数值常量字符常量字符常量 182 2、符号常量、符号常量 当常量本身

10、是一个较长的字符序列，且在程当常量本身是一个较长的字符序列，且在程序中重复出现，就可以用指定的标识符来表序中重复出现，就可以用指定的标识符来表示这个常量，即为符号常量。示这个常量，即为符号常量。#define 标识符标识符 常量常量#define PAI 3.1416#define W “Windows 98” 19补充：信息的存储单位补充：信息的存储单位l位位(bit)：度量数据的最小单位，表示：度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。一位二进制信息。l字节字节(byte)：由八位二进制数字组成：由八位二进制数字组成(1 byte = 8 bit)。K K 字节字节 1 K = 1024 b

11、yte1 K = 1024 byteM M 字节字节 1 M = 1024 K1 M = 1024 KG G 字节字节 1 G = 1024 M 1 G = 1024 M 203、变量变量在程序运行过程中，其值可改变的量称为变量。在程序运行过程中，其值可改变的量称为变量。l有关变量的规定有关变量的规定u 变量通过变量名标识，变量通过变量名标识， 变量必须先定义，后使用变量必须先定义，后使用变量变量memorya8 211.1.变量命名规则同标识符变量命名规则同标识符由字母或下划线开头的字母、数字、下划线由字母或下划线开头的字母、数字、下划线序列。序列。2.2.不能用系统中的不能用系统中的关键字

12、关键字作为变量名作为变量名3.3.变量名中变量名中区分大小写区分大小写字母。字母。NAME name NAME name 表示两个不同的标识符。表示两个不同的标识符。变量名的规定变量名的规定标识符通常采用小写字母标识符通常采用小写字母 22#include #include #define PRICE 30void main( ) int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotal endl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; printf(“v=%fn”, v);常量变量变量先声明后使用符

13、号常量Page 22数据类型和运算规则23数据类型和运算规则1.1.整型常量整型常量242.2.整型变量整型变量25#include #include #define PRICE 30void main( ) int num,total; float v ,r,h; num=10; total=num*PRICE; couttotal endl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; printf(“v=%fn”, v);整型常量整型变量整型变量声明数据类型和运算规则26l整型变量的整型变量的定义定义 unsigned int x,y;unsigned int x,y;

14、 27最小数最小数最大数最大数- -2 21515 的补的补码码 281.1.实型常量实型常量两种表两种表示形式示形式小数小数指数指数0.1230.1233e-33e-3实型常量只能用十实型常量只能用十进制形式表示进制形式表示, , 不不能用八进制和十六能用八进制和十六进制表示进制表示 290 11111110 11111111127 1-2-232127*(1-2-23) 2127 1038长双精度型长双精度型16字节字节long double 30#include #include #define PRICE 30void main( ) int num,total; float v ,r

15、,h; num=10; total=num*PRICE; couttotalendl; r=2.5; h=3.2; v=3.14159*r*r*h; printf(“v=%f”, v);实型常量实型变量数据类型和运算规则31 补充：字符的编码表示补充：字符的编码表示 计算机除了进行数值计算外，还要处理各种非数值计算机除了进行数值计算外，还要处理各种非数值信息，主要有信息，主要有字符字符、声音声音、图像图像等。用等。用0 0、1 1两种状两种状态来存储各种各样的信息，统称之为编码。态来存储各种各样的信息，统称之为编码。 ASCII ASCII 码码( (键盘信息交换码键盘信息交换码) ) Ame

16、rican Standard Code for Information Interchangel在计算机发展过程中，众多厂商采用不同的技术标在计算机发展过程中，众多厂商采用不同的技术标准进行编码，后来美国国家标准局制订了一套标准化信准进行编码，后来美国国家标准局制订了一套标准化信息交换码息交换码 ( (America Standard Code for Information America Standard Code for Information InterchangeInterchange),),就是现在广泛使用的就是现在广泛使用的ASCIIASCII码码。l ASCIIASCII码由码

17、由7 7位二进制组成，对位二进制组成，对英文大小写字母英文大小写字母、阿拉伯数字阿拉伯数字、常用运算符号常用运算符号以及一些以及一些控制字符控制字符进行编进行编码。码。32 字符的编码表示（续）字符的编码表示（续） ASCIIASCII码的编码规律码的编码规律 0 0 -0 00110000 0110000 3030H H 9 9 -0 00111001 0111001 3939H H A A - -0 01000001 1000001 4141H H Z Z - -0 01011010 1011010 5A5AH H a a - -0 01100001 ? 1100001 ? z z - ?

18、 ? - ? ? ASCIIASCII码用码用7 7位编码，位编码，8 8位表示，最高位位表示，最高位0 0。331 1、字符型常量、字符型常量l 用单引号括起的单个字符用单引号括起的单个字符a,A, 1a,A, 1abcabc、“a”a”l 转义字符转义字符 以以“”开头的特殊字符称为转义字符开头的特殊字符称为转义字符 34转义字符转义字符nn 换行换行 bb 退格退格tt 横向跳格横向跳格 rr 回车回车 反斜杠反斜杠 单引号单引号dddddd ddd ddd表示表示1 1到到3 3位位八进制八进制数字数字xhhxhh hh hh表示表示1 1到到2 2位位十六进制十六进制数字数字例：例：

19、 因为（因为（60)60)8 8= =（48)48)10 10 60 60 代表代表ASCIIASCII码为码为4848的字符的字符00 同理，同理，105 105 代表代表ASCIIASCII码字符码字符EE x61,x61,代表代表ASCIIASCII码字符码字符aa35l定义形式定义形式 char a,b; char a,b; l占存储空间占存储空间 一个字节一个字节l存储一个字符存储一个字符2、字符型变量字符型变量#include #include void main()void main()char c ;char c ; c = c; c = c; printf ( “%c”, c

20、 ); printf ( “%c”, c ); 运行结果：运行结果：c c题目中有几个题目中有几个c c，哪些是等价的？哪些是等价的？36aa的的ASCIIASCII值为值为9797，内存中存储形内存中存储形式：式：0 1 1 0 0 0 0 1aa、AA、11 37void main()void main()char a,b,c;char a,b,c; int d; int d; a=5; a=5; b=60; b=60; c=A; c=A; d=1089; d=1089; printf(a=%c b=%c c=%d d=%cn,a,b,c,d); printf(a=%c b=%c c=%d

21、 d=%cn,a,b,c,d); printf(“a=%d b=%dn,a,b); printf(“a=%d b=%dn,a,b); d d 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 165650 0 1 1 0 0 0 0b=60b=60在计算机中的存储在计算机中的存储%c-输出字符输出字符，%d-输出整数输出整数 38l字符数据的使用方法字符数据的使用方法 字符数据和整型数据之间可以运算。字符数据和整型数据之间可以运算。 字符数据与整型数据可以互相赋值。字符数据与整型数据可以互相赋值。l字符串常量字符串常量例例:CHINA a a所以：所以：char c; c=a; C

22、H I N A 0a 0aPage 38数据类型和运算规则39布尔型数据布尔型数据l布尔型变量的说明：布尔型变量的说明：例：例：bool flag;l布尔型数据的取值：布尔型数据的取值：只有只有 false 和和 true 两个值两个值数据类型和运算规则40例：例： int a=3; double f=3.56; char c=a; Page 40数据类型和运算规则41运算符与运算规则运算符与运算规则学习运算符应掌握的要点学习运算符应掌握的要点l 运算符的种类与功能运算符的种类与功能l 运算符与运算分量的关系运算符与运算分量的关系l 运算符的优先级和结合性运算符的优先级和结合性个数个数类型类型

23、A + B (ab) ? a: b目目不同类型的变量不同类型的变量, ,所占存储所占存储空间、数的范围、有效位空间、数的范围、有效位和允许的操作不同和允许的操作不同单目运算单目运算双目运算双目运算三目运算三目运算42运算符与运算规则运算符与运算规则( (续）续）l优先级优先级: : 运算符的执行顺序运算符的执行顺序a=3+5a=3+5* *9 ; 9 ; 优先级优先级: : * * + + = =l结合性结合性: :两个相同优先级运算符的运算顺序两个相同优先级运算符的运算顺序l左结合左结合：从左向右。：从左向右。3*5/7， * * / / l右结合右结合：从右向左。：从右向左。 a=b=7

24、a=(b=7) a=(b=7) * *&a &a * *(&a)(&a)l运算结果的类型运算结果的类型5+8 5+8 结果为整型：结果为整型： 1313a100 a100 结果为逻辑型：结果为逻辑型： 0 043l基本算术运算符基本算术运算符 + - * / (若整数相除，结果取整若整数相除，结果取整) %（取余，操作数为整数）（取余，操作数为整数）l优先级与结合性优先级与结合性先乘除，后加减，同级自左至右先乘除，后加减，同级自左至右l+, -（自增、自减）（自增、自减）例：例：i+; - j;Page 43数据类型和运算规则44Page 44数据类型和运算规则

25、45数据类型和运算规则i i+(i-)+(i-) 先使用先使用i i的值运算的值运算, ,然后然后i i再加再加( (减减)1)1+i(-i) +i(-i) i i 先加先加( (减减)1)1，再使用变量，再使用变量i i的值的值 l只能用于只能用于变量（整型、字符型、指针型）变量（整型、字符型、指针型），不能用于表达式和常量不能用于表达式和常量(i+k)(i+k)+ , - + , - 3 3i=3; j=4; m=1+i+; n=1+ +j; i=3; j=4; m=1+i+; n=1+ +j; 结果：结果： m=4,i=4 n=6,j=5m=4,i=4 n=6,j=5l优先级：优先级：高

26、于算术运算符高于算术运算符 结合性：结合性：从右向左从右向左46Page 46数据类型和运算规则计算表达式的值并转换成左边变量类计算表达式的值并转换成左边变量类型后赋给该变量型后赋给该变量变量变量 = = 表达式表达式3=a+b; a+b=a+b;3=a+b; a+b=a+b;优先级优先级: :比算术运算低比算术运算低结合性：结合性：右结合右结合47l有有10种复合运算符：种复合运算符：+=, -=, *=, /=, %=,=,&=,=,|= l例例a+=3 等价于等价于 a=a+3x*=y+8 等价于等价于 x=x*(y+8)数据类型和运算规则48a=5表达式值为表达式值为5a=b=

27、c=5表达式值为表达式值为5，a,b,c均为均为5a=5+(c=6)表达式值为表达式值为11，a为为11，c为为6a=(b=4)+(c=6) 表达式值为表达式值为10，a为为10，b为为4，c为为6a=(b=10)/(c=2) 表达式值为表达式值为5，a为为5，b为为10，c为为2a+=a-=a*a 相当于相当于 a=a+(a=a-a*a)Page 48数据类型和运算规则49l格式格式表达式表达式1，表达式，表达式2l求解顺序及结果求解顺序及结果先求解先求解1，再求解，再求解2，最终结果为表达，最终结果为表达式式2的值的值Page 49数据类型和运算规则l优先级优先级逗号运算符的优先级逗号运算

28、符的优先级最低最低l结合性结合性从左向右从左向右50Page 50数据类型和运算规则X = ( a = 4*5 , a+6 )a = ? X= ?X = a = 4*5 , a+6a = ? X= ? 2026202051关系运算与关系表达式关系运算与关系表达式l关系运算是比较简单的一种逻辑运算，优关系运算是比较简单的一种逻辑运算，优先次序为：先次序为： = = != 优先级相同（高）优先级相同（高） 优先级相同（低）优先级相同（低）l 关系表达式是一种最简单的逻辑表达式关系表达式是一种最简单的逻辑表达式其结果类型为逻辑值，值只能为其结果类型为逻辑值，值只能为 true 或或 false。l例

29、如：例如：ab，c=a+b，x+y=3数据类型和运算规则52关系运算与关系表达式关系运算与关系表达式数据类型和运算规则 结合性：结合性：左结合左结合 优先级：优先级：低于算术运算符，高于赋值运低于算术运算符，高于赋值运算符。算符。 =，！，！= =的优先级低于其余四个。的优先级低于其余四个。53关系运算与关系表达式关系运算与关系表达式数据类型和运算规则l关系表达式的结果是一个逻辑值关系表达式的结果是一个逻辑值 （11真，真，00假）假）int i=1,j=7,a,b= -1;int i=1,j=7,a,b= -1; a=i+(j%4=0) a=i+(j%4=0)；i=0b1.2i=0b=1 1

30、， 5 5* *1818=9090， (int)2.5(int)2.5!=!=2.52.5结果：结果：a=1 i=1a=1 i=1用关系运算符连接的表达式用关系运算符连接的表达式54 补充：基本逻辑运算补充：基本逻辑运算1.1.逻辑加（或）逻辑加（或）两个条件中只要有一两个条件中只要有一个成立，结果就成立个成立，结果就成立 1 1 0 1 1 1 0 1 A A + 1 1 0 0 + 1 1 0 0 B B 1 1 0 1 1 1 0 1 C C 有真值表：有真值表：A B CA B C0 0 0 0 0 00 1 0 1 1 11 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1数据类型和运算规则

31、55 2.2.逻辑乘逻辑乘（与与） 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0两个条件都个成立两个条件都个成立结果才成立结果才成立有真值表：有真值表：A B CA B C0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 01 0 1 0 0 01 1 1 1 1 1 补充：基本逻辑运算补充：基本逻辑运算56 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1与原逻辑状态相反与原逻辑状态相反A=8,B=10 AB A=8,B=10 AB 为为1 1AB Ab)&(xy) 其结果类型为其结果类型为 逻辑值逻辑值，值只能为，值只能为 t

32、rue 或或 false数据类型和运算规则58数据类型和运算规则 优先级：优先级：！的优先级高于所有算术运算符的优先级高于所有算术运算符 &和和|的优先级低于关系运算符的优先级低于关系运算符 结合性：结合性： ！右结合右结合 &和和| 左结合左结合59数据类型和运算规则int a=5,b=7,c=4,d=3,x;int a=5,b=7,c=4,d=3,x;x=a+bc+d&dax=a+bc+d&dal逻辑表达式的结果是一个逻辑值逻辑表达式的结果是一个逻辑值 （11真，真，00假）假）用逻辑运算符连接起来的表达式用逻辑运算符连接起来的表达式a=5&b+7,

33、 !c|d=3a=5&b+7, !c|db)&(cd+) ;(m=ab)&(cd+) ; (n=ba)|(-cd); (n=ba)|(-cd); m= ? n= ? c= ? d= ?m= ? n= ? c= ? d= ?013461l一般形式一般形式表达式表达式1 1？表达式？表达式2 2：表达式：表达式3 3l执行顺序执行顺序先求解先求解表达式表达式1 1若表达式若表达式1 1的值为的值为truetrue，则求解，则求解表达式表达式2 2，表达式表达式2 2的值为最终结果的值为最终结果若表达式若表达式1 1的值为的值为falsefalse，则求解，则求解表达式表达式

34、3 3，表达式表达式3 3的值为最终结果的值为最终结果l例：例： x=ab? a:b;x=ab? a:b;数据类型和运算规则62l注意：注意：条件条件运算符优级运算符优级高于高于赋值赋值运算符，运算符，低于低于逻辑逻辑运算符运算符l例：例： x x= =a a b b? ? a a: :b;b;数据类型和运算规则63sizeof 运算符运算符l语法形式语法形式sizeof (类型名类型名)或或 sizeof (表达式表达式)l结果值：结果值：“类型名类型名”所指定的类型或所指定的类型或“表达式表达式”的结果的结果类型所占的字节数。类型所占的字节数。l例：例：sizeof(short)sizeo

35、f(x)数据类型和运算规则64l运算规则运算规则 将两个运算量的每一个位进行逻辑将两个运算量的每一个位进行逻辑与与操作操作l举例：计算举例：计算 3 & 53 & 5 3 3： 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 1 1 5 5：(&) 0 0 0 0 0 1 0 1(&) 0 0 0 0 0 1 0 13 & 5: 0 0 0 0 0 0 0 13 & 5: 0 0 0 0 0 0 0 1数据类型和运算规则65l运算规则运算规则 将两个运算量的每一个位进行逻辑将两个运算量的每一个位进行逻辑或或操作操作l举例：计算举例：计算 3

36、 | 53 | 5 3 3： 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 1 1 5 5：(|) 0 0 0 0 0 1 0 1(|) 0 0 0 0 0 1 0 13 | 5: 0 0 0 0 0 1 1 13 | 5: 0 0 0 0 0 1 1 1数据类型和运算规则66l运算规则运算规则两个操作数进行异或：两个操作数进行异或：若对应位若对应位相同相同，则结果该位为，则结果该位为 0 0若对应位若对应位不同不同，则结果该位为，则结果该位为 1 1l举例：计算举例：计算 071052071052 071: 071: 0 0 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 0 0 1 05

37、2 052： () 0 0 1 0 1 0 1 0() 0 0 1 0 1 0 1 0 071052 : 071052 : 0 0 0 1 0 0 1 10 0 0 1 0 0 1 1数据类型和运算规则67单目运算符，对一个二进制数按位取反。单目运算符，对一个二进制数按位取反。例：例： 025025：00000000000101010000000000010101 025 025：11111111111010101111111111101010数据类型和运算规则68l左移运算（左移运算（）右移后，低位：舍弃右移后，低位：舍弃 高位：无符号数：补高位：无符号数：补0 有符号数：补有符号数：补“符

38、号位符号位”数据类型和运算规则69a: 1111,1000 a: 1111,1000 （-8-8补码补码）b=a2: 1110,00b=a2: c=a2: 111111,1110 11,1110 (-8/2(-8/22 2 = -2 = -2补码补码）a: 0000,1000 （ 8补码补码）b=a2: 0000,0010 ( 8/22 = 2补码补码）数据类型和运算规则70&=&=、|=|=、=、=、=共共5 5种种可构成位运算赋值表达式，如：可构成位运算赋值表达式，如：x&=y x&=y 相当于相当于 x=x&yx=x&yx|=y x|=y 相当于相当于 x=x|yx=x|yx=2 x=2 相当于相当于 x=x2x=x=3 x=3 相当于相当于 x=x3x=x3x=5 x=5 相当于相当于 x=x5x=x5位运算赋值运算符位运算赋值运算