第2章数据类型运算符表达式

1、第第2 2章章 数据类型、运算符与表达式数据类型、运算符与表达式n 本本 章章 导导 读读 数据是程序处理的对象，也是程序的必要组成部分。数据是程序处理的对象，也是程序的必要组成部分。C语言提供了丰富的数据语言提供了丰富的数据类型，以便对现实世界中不同特性的数据加以描述。而运算是对数据的加工，类型，以便对现实世界中不同特性的数据加以描述。而运算是对数据的加工，C语言提供了相当丰富运算符和表达式语言提供了相当丰富运算符和表达式,使程序设计变得方便灵活使程序设计变得方便灵活 n本章教学目标：本章教学目标：n 了解了解C语言的基本字符、标识符和关键字；语言的基本字符、标识符和关键字；n 理解和掌握数

2、据和数据类型；理解和掌握数据和数据类型；n 理解和掌握运算符和表达式。理解和掌握运算符和表达式。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社第第2 2章章 数据类型、运算符与表达式数据类型、运算符与表达式2.1 基本字符、标识符和关键字2.2 C语言的数据类型2.3 运算符与表达式2.4 类型转换C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.1 基本字符、标识符和关键字基本字符、标识符和关键字2.1.1 基本字符基本字符 一个C程序也可以看成是由C语言的基本字符按一定的规则组成的一个序列。C语言中使用的基本字符包括：数字字符数字

3、字符：09；大小写拉丁字母大小写拉丁字母：az，AZ；其他可打印其他可打印( (可显示可显示) )字符字符： ! # % & * - + = 等；空白字符空白字符：空格符、换行符、制表符等。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社 2.1.2 标识符标识符 和其它高级语言一样，用来标识函数名、变量名、符号常量、数组名、类型名、文件名的有效字符序列称为“标识符标识符”（identifieridentifier），通俗地讲，标识符就是一个名字。 在C语言中，标识符的命名规则为： （1）有效字符：只能由字母、数字和下划线组成，且以字母或下划线开头； （2）

4、有效长度：随系统而异，但至少前8个字符有效。如果超长，则超长部分被舍弃； （3）C语言的关键字（或称保留字）不能用作标识符。 例如：sum ，Total，day，_f2048，file_name，a3b06都是合法的标识符，而99new ，a-b，W.S.Piter，$88，cd#ab，vbase，int都是不合法标识符。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社另外要注意的是另外要注意的是: :(1) ANSI C和C+标准都没有限定标识符的长度(字符个数)，但各个C和C+编译系统都有自己的规定；(2) 定义标识符时应做到“见名知意见名知意”，以增加程序的可

5、读性。(3) 通常变量名、函数名用小写，而符号常量用大写。(4)大小写字母是有区别的，即a和A，ABC、Abc、AbC和abc是互不相同的标识符；(5)不要用C的关键字(或称保留字，见下面)作为自定义的标识符。(6)不要用系统中的库函数名、预处理命令等作为自定义的标识符。(7) 尽可能避免使用易混淆的字符，如： 0(数字) O(大写字母) o(小写字母) 1(数字) l(小写字母L) I(大写字母i) 2(数字) z(小写字母) Z(大写字母) 例如：no和n0,I1和l1等极易造成混淆和错误。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.1.3 关键字关键字

6、(保留字保留字)在C语言中，已经预先定义了一些标识符，这些由系统预先定义的标识符称“关键字关键字”，它们都有特殊的含意，不能用于其他目的。C语言的关键字有32个。autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhile C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.2 C C语言的数据类型

7、语言的数据类型 C语言中，程序所能处理的数据被分成若干种类型。数据类型不同，它所占用的存储空间、所能表示的数据范围、精度、以及所能进行的运算均不相同。C语言的数据类型十分丰富，如图所示：C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.2.1 常量和变量常量和变量在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量常量，其值可以改变的量称为变量变量。1. 常常 量量常量按其值可分为整型常量、实型常量和字符型常量等。另外，常量从其表现形式上又可分为直接常量直接常量和符号常量符号常量。所谓直接常量直接常量是指其“值”可以从字面上直接看出来的量，因此直接常量又称为字面量字面量(

8、literal)，如： 1, 200，3500 整型常量835.6， 77.2, 0.618 实型常量a, A, $ 字符型常量符号常量符号常量是指用标识符代表的常量，应先定义后使用先定义后使用。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社符号常量的定义及作用符号常量的定义及作用n使用definedefine预处理命令定义(详见8.2)，称为宏定义。宏定义。例如：define PI 3.1415926define WEIGHT 85n使用符号常量的好处是：(1)(1)符号常量含义清楚，便于程序阅读和理解符号常量含义清楚，便于程序阅读和理解(2)(2)符号常量修改

9、容易，便于程序的维护符号常量修改容易，便于程序的维护C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.变量变量变量是其值在程序运行过程中可以改变的量。变量在内存中占据一定的存储单元。变量具有“名名”、“型型”、“值值”、“存储属性存储属性”四个方面的特征。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.2.2 整型数据整型数据 C语言的整型数据分为整型常量和整型变量。语言的整型数据分为整型常量和整型变量。1 整型常量整型常量整型常量可以用十进制数、八进制数、十六进制三种形式书写。C语言规定，程序中凡以数字0开头的数字序列，均作为八进

10、制数处理；凡以0 x或OX开头的数字序列，均作为十六进制数处理；其它情况下的数字序列则都作为十进制数处理。例如，下面是合法的整型常量：3721，-7749， 0 十进制整数03723 八进制整数, (3723)838378228118035127642831(2003)100 x246 十六进制整数,(246)16216241616160225641661(582)10C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社 根据数值的取值范围，ANSI标准将整型变量分为基本整型、短整型、长整型三大类。其中每一类又分为无符号和有符号两种情况。 表中的方括弧表示其中的内容是可

11、选的，即可有可无，对使用没有影响。2 2 整型变量及取值范围整型变量及取值范围C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社3 3 整型数据的存储形式整型数据的存储形式IBM PC系列机按定点二进制补码形式存放数据。在使用中，如果将变量定义为有符号数据，则存储单元的最高位为符号位，1表示负数，0 表示正数。若定义为无符号数据，则没有符号位，所有的存储单元均为数据位。假设用16个二进制位（bit）存放一个int型数据，则有符号数据和无符号数据在内存中占用存储单元的情况如图2-1所示。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社【例例2

12、.22.2】 以十进制形式输出八进制整数和十六进制整数。#includevoid main() printf(n%d %d %d %d %d, 03723,-0537,0 x246,-0 x52,0XADF);运行结果为：2003 -351 582 -82 2783C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社注意： 书写八进制数时，只需07八个数字，因此，若写出下面的数字则是错误的： 0812，0945，0879 书写十六进制数时，应有015十六个数字： 09，af或AF 长整数在书写时应在整数后加字母L或l(小写L)，如： 135079L (十进制长整数) 0

13、200107L (八进制长整数，等于十进制65607) 0Xcdefl (十六进制长整数，等于十进制数52719)C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社例例2.22.2 输出长整数的值#includevoid main( ) printf(n%ld %ld %ld %ld, 034L,0200107L,0 x15L,0Xcdefl);运行结果为：28 65607 21 52719C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社4. 4. 整型变量定义举例整型变量定义举例C规定在程序中所有用到的变量都必须在程序中定义，即“强制类型

14、定义”，例如：#includemain( ) int a=2525, b=03721, c=0 xADF; /*定义整型变量并赋初值*/ long d, e, f=0Xcdefl; /*定义长整型变量并给f赋初值*/ unsigned g=65535; /*定义无符号整型变量并赋初值*/ d=135079L; /*给变量d赋十进制长整数值*/ e=0200107L; /*给变量e赋八进制长整数值*/ printf(n%d %d %d, a, b, c); /*输出整型变量的值*/ printf(“n%ld %ld %ld”, d, e, f); /*输出长整型变量的值*/ printf(n%u

15、, g); /*输出无符号整型变量的值*/运行结果如下：2525 2001 2783135079 65607 5271965535C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.2.3 2.2.3 实型数据实型数据 1. 1. 实型常量实型常量实型常量，即常所说的实数（real number），又称浮点数（floating-point number），它们在计算机中是近似表示的。C语言中的实数只能用十进制表示，而不能用其它进制表示，它有两种书写形式。（1）定点形式：即通常十进制小数形式。由正负号、整数部分、小数点和小数部分组成。例如：123.9、-20、.234

16、、0.1234、0.0等都是正确的书写形式。（）指数形式：在定点表示的基础上，后面加上一个e或,再加上1-3位的一个整数即可。例如-1.234e+2、3.45-02、.89E3、456e-002等都是正确的指数表示形式。其中e（或E）前面的数字表示尾数，e（或E）后面的整数表示指数。如1.234E+3表示1.234103。在使用指数形式时要注意，e前面的数字是必须的，同时e后面的数必须是整数。如e3,1.23E+0.6都是错误的。 C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2. 2. 实型变量实型变量C语言的实型变量分为以下三种类型:(1) 单精度：用floa

17、t表示;(2) 双精度：用double表示;(3) 长双精度：用long double表示。程序中出现的每个实型变量都应在使用前进行定义，如：float x,y; /*定义x,y为单精度实型变量，可用来存放单精度实数*/double a,b; /*定义a,b为双精度实型变量，可用来存放双精度实数*/long double u;/*定义u为长双精度实型变量，可用来存放长双精度实数*/对于一般的程序开发来说，long double型用得较少。因此，本书不准备介绍，读者只作了解。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社3. 3. 实型数据的存储形式实型数据的存储形

18、式实型数据在内存中是以指数形式存放的。系统把一个实型数据分成小数部分和指数部分，分别存放。其中，指数部分采用规范化的指数形式。一个实型数据3.14159在内存中的存放形式如图所示。图中的数字是用十进制表示的，实际上，在计算机中是用二进制表示小数部分，并且用2的幂次来表示指数部分的。 对于一个4字节（32位）的实型数据，究竟用多少位来表示小数部分，而又是用多少位来表示指数部分呢？，C语言本身并无具体规定，而是由各C自己的编译系统而定。很多的C 编译系统用24位表示小数部分（包括符号位），用8位表示指数部分（包括指数的符号）。小数位数占的越多，所能表示的数的精度就越高；指数位数占的越多，所能表示的

19、数的范围就越大。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社4. 4. 实型数据的取值范围实型数据的取值范围大多数的计算机中，float型数据占4字节（32 bit）的空间,取值范围是-3.410383.41038，7位有效数字精度，可识别的最小正数约为3.910-38。double型数据占8字节（64bit）的空间，所能表示的数据范围大约为-1.7103081.710308，16位有效数字的精度，可识别的最小正数约为10-308。 C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社【例例2.32.3】单精度和双精度变量的用法。main

20、 float a; /*定义单精度变量a*/double b; /*定义双精度变量b*/a=111111.111; /*将111111.111存放到变量a中*/b=111111.111; /*将111111.111存放到变量b中*/printf(“a=%f,b=%f”,a,b);/*输出变量a,b的值*/运行结果：a=111111.109375,b=111111.111000对上述例题，系统在编译时，a中存放的数据是111111.1，b中存放的 数 据 是 1 1 1 1 1 1 . 1 1 1 。 我 们 看 到 输 出 的 结 果 a 中 的 数 据 是111111.109375，这就是因

21、为float型数据只接收7位有效数字的缘故。 C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.2.4 字符型数据 1. 1. 字符常量字符常量 n字符常量是用单引号（即撇号）括起来的一个字符。如a，b等。n转义字符：以“”开头的字符序列，即将反斜杠后面的字符转换成别的意思。这是一种控制字符，在屏幕上是不能显示的，在程序中也无法用一个一般形式的字符表示，所以只能用一个特殊的形式表示。常用的转义字符见下表。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2. 字符变量字符变量 字符变量用来存放字符常量。一个字符变量只能存放一个字符，在一些

22、系统（如PDP 、VAX-11、Turbo C）中字符型变量分为两种类型，即： 无符号字符变量：用unsigned char 表示 有符号字符变量：用 signed char或char 表示，习惯上多用charC语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社 【例题例题2.42.4】字符变量的定义形式和用法。mian()char c1,c2; /*定义字符型变量c1,c2*/c1 = a; /*将字符a放到变量c1中*/c2 = 101; /*将字符101放到变量c2中*/printf(“c1=%c,c2=%c”,c1,c2); /*输出字符变量c1,c2*/程序运

23、行的结果是：c1=a,c2=A语句printf(“c1=%c,c2=%c”,c1,c2); 在输出时，第1个c处输出c1的值，第个%c处输出c2的值。其中%c表示以字符格式输出变量中的内容。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社3. 3. 字符型数据的存储形式字符型数据的存储形式n在内存中，一个字符型数据占用一个字节（8位），以ASCII码（二进制）形式存放。即当我们将一个字符常量（比如a）放到一个字符型变量(c)中时，并不是将字符本身（a）放到存储单元（c）中，而是将字符a的ASCII码值97的二进制码放到存储单元(c)中。如图所示。 n对一个字符型的变

24、量，可以赋以一个字符常量，也可以赋以一个整数。在输出时，可以用字符格式输出，也可用整数格式输出。以字符格式输出时，需要先将存储单元中的ASCII码转换为字符，然后再输出。以整数格式输出时，直接将其ASCII码作为整数输出。 它的长度不是5个字符，而是6个字符，最后一个字符为0。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社【例题例题2.52.5】字符型数据和整型数据通用举例。main()int c1,c2; /*定义整型变量c1,c2*/char x,y; /*定义字符变量x,y,z*/c1 =a; /*将字符常量a赋给c1*/c2 =b; /*将字符常量b赋给c

25、2*/x = 97; /*将整数97（a的ASCII码）赋给字符变量x*/y = 98; /*将整数98（b的ASCII码）赋给字符变量y*/x = x-32;/*字符变量x和32作算术运算*，将小写字母变成大写字母*/y = y-32; /*字符变量y和32作算术运算，将小写字母变成大写字母*/printf(c1=%c,c2=%cn,c1,c2);/*用字符格式输出c1,c2*/printf(c1=%d,c2=%dn;,c1,c2);/*用整数格式输出c1,c2*/printf(x=%c,y=%cn,x,y); /*用字符格式输出x,y*/printf(x=%c,y=%cn,x,y); /*

26、用整数格式输出x,y*/运行结果：c1=a,c2=bc1=97,c2=98x=A,y=Bx=65,y=66C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社4. 字符串常量字符串常量n字符串常量字符串常量是一对双引号括起来的字符序列，如： “How do you do.”， “CHINA”， “a”, “$123.45”n对于字符串常量，系统自动在其结尾处附加一个“字符串结束标志”(0)，以便在处理字符串时判断字符串是否结束。因此，字符串“CHINA”在内存中的实际情况是：它的长度不是5个字符，而是6个字符，最后一个字符为0。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福

27、 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.3 运算符与表达式运算符与表达式 n算术运算符： * n关系运算符： = = = !=n逻辑运算符： ！ & |n强制类型转换运算符：（）n自增、自减运算符： n赋值运算符： =n条件运算符： ？ ：n逗号运算符： ，n指针运算符： * &n求字节数运算符：sizeofn位运算符： | &n分量运算符： n下标运算符： 2.3.1 C语言运算符简介C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.3.2 算术运算符和算术表达式 运算符 名 称 例 子 运算功能 + +* */ / 加法运算减法运算乘法运

28、算除法运算模运算 x+yx-yx*yx/yx%y 求x与y的和求x与y的差求x与y的积求x与y的商求x除以y的余数1 11.1. 基本算术运算符基本算术运算符表 2-4 算术运算符说说 明明： (1) 两个整数相除的结果仍为整数。即5/2的值是2，而不是2.5。 (2) 如果参加+ 、 -、 *、 / 运算的两个数据中有一个是实型数据，则运算结果为double型数据。因为C语言中所有的实数在运算过程中都是按double型数据处理的。如3.2+6的结果值是9.2，5.0/2或5/2.0的结果值是2.5，这里的9.2和2.5都是double型。 (3) % 运算符的两侧都必须是整型数据。 C语言程

29、序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2. 2. 强制类型转换运算符强制类型转换运算符C语言提供了强制类型转换运算符。其格式为：（类型名）（表达式）（类型名）（表达式）例如：(int)(a) 或 (int)a /* 将a转换成整型*/(double)(x+y) /* 将x+y转换成double 型*/(float)(45%8) /* 将45%8的值转换成float型*/【例例2.62.6】强制类型转换运算符举例。main() float a = 2.5; int z; z = (int)a+4; printf(“a=%f,z=%d”,a,z);运行结果为: a=2

30、.500000,z=6C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社3. 3. 自增、自减运算符自增、自减运算符自增、自减运算符是单目运算符，即对一个运算对象施加运算，运算结果仍赋予该对象。参加运算的对象必须是变量。如表所示。 运算符名 称例 子等 价 于+加1x+ 或 +xx = x + 1-减1x- 或 -xx = x - 1说说 明：明：(1) 自增（+）或自减（-）运算符只能运用于简单变量，常量和表达式是不能做这两种运算的。如5- 、（x+y）+都是不合法的;(2) +x与x+是有区别的。其中+x,是在使用变量x之前先自身加一；而x+,是在使用变量x之后，

31、再自身加一。例如，程序段int x = 1, y;y = +x;printf(“n x =%d, y =%d”,x,y);运行结果是：x = 2, y = 2 而程序段int x = 1, y;y = x+;printf(“n x =%d, y =%d”,x,y);运行结果是：x = 2, y = 1;C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社4. 4. 算术表达式算术表达式用算术运算符和括号将运算对象（也称操作数）连接起来的符合C语法规则的式子，称为C算术表达式。运算对象可以是常量、变量、函数等。例如： 2*(a+4)/18-2.98+A， sin(x)+c

32、os(x)/2,（int）a+4+(-z) 都是合法的C算术表达式。但 sin300+ye9 ,3+|x|， 3a+5 不是合法的C算术表达式。5. 5. 算术运算符的优先级和结合方向算术运算符的优先级和结合方向C语言规定了运算符的优先级和结合方向，在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，再按运算符的结合方向结合（相同优先级时）。例如先乘除后加减,如表2-6所示。（C语言所有的运算符及它们的优先级和结合方向，请参考附录B）表2-6 算术运算符的优先级和结合性运算种类结合性优先级+，-从右到左高低*，/，%从左到右+，-从左到右C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍

33、 乌云高娃 高教社下面我们通过例子来体会一下运算符优先级和结合方向这两个概念。【例例2.72.7】算术运算符优先级和结合方向应用。main()float a=2.5;int z=5,x;x=(int)a+4+-z*4; /* 相当于x=(int)(a+)+4+(-z)*4 */printf(na=%f,z=%d,x=%d,a,z,x);运行结果： a=3.500000,z=4,x=22(1) 表达式(int)a+4+-z*4在执行过程中，对于(int)a+，按自右至左的次序先执行a+，再执行（int）(a+)，对于和-z*4，按运算符优先级别的高低，先执行-z，后执行乘法*，加法运算符+的优先

34、级最低，最后执行。是按从左到右的顺序依次将各个操作对象加起来，得到最终的结果。(2) 表达式(int)a+4+-z*4，一般情况下都写为(int)(a+)+4+(-z)*4，既明了又易读，同时也确定了一定的运算次序。 (3) 在C语言中括号“（）”是一种运算符，它的优先级是最高的，可以用它来改变运算符的优先级别，从而写出满意的表达式。C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社2.3.3 2.3.3 赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 1. 1. 赋值运算符赋值运算符其一般形式为： = = ；它的作用就是将右边表达式的值赋给左边的变量。例如,a = 3

35、; /* 将右边数据3值赋给左边的变量a */ x = a+5; /* 将右边表达式(a+5)的值8赋给左边的变量x*/2. 2. 复合赋值运算符复合赋值运算符一般形式为： = = ;等价于： = = ;例如，a += 3 ； /* 相当于a = a+3；*/x *= y； /* 相当于x = x*y；*/x %= 5； /* 相当于x = x%5；*/C语言程序设计教程语言程序设计教程 王明福 余苏宁 杨淑萍 乌云高娃 高教社3. 3. 赋值表达式赋值表达式一般形式为： 对赋值表达式求解的过程是：将赋值运算符右侧的“表达式”的值赋给左侧的变量，而赋值表达式的值就是被赋值的变量的值。如 a=2 这个赋值表达式的值就是变量a的值2。【例例2.82.8】理解赋值运算符和赋值表达式。main()int a,b,c,x,y,z,u,v;x=5+(y=6);z=(u=10)/(v=2);printf(na=b=c=2 is %d,a=b=c=2); /*输出赋值表达式a=b=c=2的值*/ printf(na=%d,b=%d,c=%d,a,b,c); /*输出变量a，b，c的值*/ printf(nx=5+=(y=6) is %d,x=5+(y=6);/*输出赋值表达式x=5+=(y=6)的值*/printf(nx=%d