常数变数与资料型态

1、第 2 章 常數變數與資料型態在本章中 將 介紹 C 程式 資料型態 並 配合 常數 與 變數 的使用。 電腦有 8 位元、 16 位元、 32 位元 及 64 位元等 的限制， 又整數 與 浮點的 內部 結構 的不同， 其 算術 運算方式 也不相同， 因此 產生 資料型態 的區別。 資料 型態 的 轉換 基本上 都 需 加以 申明， 或 呼叫函數 做 轉換， 例如 字元 '9' 轉成 整數 9， 字元 指標 與 整數指標 的轉換， 有些 則 不需要 做明確的 標示， 如 整數 與 浮點 參雜 在一齊的 算術 運算。變數的 宣告 必須 表明 其 資料型態， 如此 一來 C 編譯

2、 程式 (compiler) 方能 安排 適當 大小的 記憶空間 給 該變數， 並 處理 適當的運算。本 章 主 要 內 容 如 下 :· 第 2.1 節 資料型態o 第 2.1.1 節 資料容量o 第 2.1.2 節 資料內部表示· 第 2.2 節 常數o 第 2.2.1 節 字元常數o 第 2.2.2 節 字串常數o 第 2.2.3 節 整數常數o 第 2.2.4 節 浮點常數o 第 2.2.5 節 符號常數· 第 2.3 節 變數· 第 2.4 節&

3、#160;運算子o 第 2.4.1 節 算術運算子o 第 2.4.2 節 關係運算子o 第 2.4.3 節 邏輯運算子o 第 2.4.4 節 位元運算子· 第 2.5 節 資料型態轉換回第 1 章至第 3 章回 C 程式主目錄第 2.1 節 資料型態C 的 資料型態 基本上 可分 為 二大類：1. 基本型態 (basic data types)，2. 延伸性型態 (user-defined data types)。在本章中 我們 僅討論 基本 資料型態， 延伸性 型態 將於 第 7 章 討論。 C 的 基本 資料型態 有 char (

4、字元)， int (整數)， float (浮點)， 與 double (倍準浮點)。 此外， 還有 一些 修飾詞 (qualifier)， 如 unsigned、 short 及 long 可加在 基本 型態 之前，例如:unsignedcharc;shortinti, j;longintx, y;unsignedintpositive;longdoublearea;C 語言 基本上 是 沒有 布林 ( boolean ) 資料 型態， 但以 0 當做 "假"，以 非 0 當做 "真"。第 2.1.1 節 資料容量資料型容量數值範圍輸入/出格式運算子c

5、har1 byte-128127%c+, -, *, /, %int2-3276832767%d, %x, %o, %u, %X+, -, *, /, %long4-21474836482147483647%ld, %lx, %lX, %lo, %lu+, -, *, /, %float43.4E-383.4E+38(7位有效)%f, %e, %E, %g, %G+, -, *, /double81.7E-3081.7E+308(15位)%lf, %le, %lg+, -, *, /第 2.1.2 節 資料內部表示char 佔有 8 個 位元， 即 位元 0、 位元 1、 . 位元 7。 位元

6、 7 為 0 時， 該數 為 正數， 否則 為 負數。int 佔有 16 個 位元， 即 位元 0、 位元 1、 . 位元 15。 位元 15 為 0 時， 該數 為 正數， 否則 為負數。float 佔有 32 個 位元， 即 位元 0、 位元 1、 . 位元 31。 位元 0 為 0 時， 該數 為 正數， 否則 為 負數。 位元 1 至 位元 8 表 指數 大小， 位元 9 至 位元 31 表 分數 大小。回本章主目錄第 2.2 節 常數C 的常數 有 字元常數、 字串常數、 整數常數、 浮點常數 等。第 2.2.1 節 字元常數字元常數 

7、;基本上 有 三種 表示法：1. 一般 均在 字元 前 後 加上 單引號 (')， 如 'a'、 'A'、 '9'、 '+' 等。2. 一些 特殊 控制 字元， 如 跳行、 跳頁、 水平定位、 游標 歸位等 均 無法 在螢幕上 或 印表機 顯示 出來， 因此 使用 這些 字元時， 必須 用 倒斜線 ()， 在其後a. 並 附加 一字元， 如 'n'、 'f'、 't'、 'r'b. 或 附加 三個 八進位 數， 如 '007' (鈴聲)、 &#

8、39;101'(='A');c. 或 附加 x 及 兩個 十六進 位數， 如 'x61'(='a')。例如: char c; c = 'x61' printf("%cn%d", c, c);其輸出為: a 973. 我們 亦可 用 整數 0 至 255 來表 一字元 常數 或 用 整數 -128 至 127 來表 一字元 常數。 這會 牽扯到 變數的 宣告， 例如:4. unsigned char ch;5. char c;6.7. ch = 224; /* ch = -32 亦可 */8. c = -

9、32; /* c = 224 亦可 */9.10. printf("%c %d %c %d", ch, ch, c, c);其輸出為:  224 -32。在 字串中 (連續 兩個 雙引號 "." ) 就無法 使用 整數 0 至 255 來表 一字元 常數。 不然， 就要用 倒斜線 ()在 再加上 整數。第 2.2.2 節 字串常數字串 是 由 連續的 0 個 或 多個 字元 並 前後 各加上 一個 雙引號 (") 所構成， 如: "This is a string!"， "這是一字串"

10、， "0123n0123tx61n"。第 2.2.3 節 整數常數整數常數基本上 有 三種 表示 方式:1. 十 進位: 由 0、 1、 . 9 所構成， 但 第一個 數 不可為 0。例如: -1、 231、 32767 等。2. 八 進位: 由 0、 1、 . 7 所構成， 第一 個數 必須 為 0。例如: -012 (即十進位 -10)、 0201 (即十進位 129) 等。3. 十六 進位: 由 0、 1、 . 9、 A、 B、 C、 D、 E、 F (或 a、 b、 c、 d、 e、 f) 所構成， 第一 個數 必須 為 0x 或 0X。例如: -0x12(= -1

11、8)、 0XA1(= 161) 等。例如: #define MAXSIZE 100 main() int i = 0xFF; printf("%o %#o %d %x %#x %X %#Xn",i,i,i,i,i,i,i); printf("%d %d %d %dn",MAXSIZE,-0x12,0XA1,32768); printf("%ld %ld ", 0xabcde, 0xabcdeL); printf("%#lx %lXn",0xabcde, 0xabcdeL); 其輸出為 377 0377 255 ff

12、 0xff FF 0XFF 100 -18 161 -32768 703710 703710 0xabcde ABCDE整數常數 的 資料 型態 有 兩種: int 與 long。 整數常數 為 long， 其後 要加上 字元 'l' 或 'L'， 如 123456l、 32788L、 0xabcdeL (如 上例 所示)。第 2.2.4 節 浮點常數浮點常數 基本上 有 兩種 表示 方式:1. 十 進位: 如 -12.4、 3.1415926。2. 科學 符號: 如 2.34E+02、 0.34e-12。第 2.2.5 節 符號常數為了 容易 閱讀

13、及 修改 方便， 常數 經常 以 符號常數 來代替， 其 宣告 方式 通常是 在 檔案起頭 加上#define 常數名稱 常數在 程式中 就用 該常數 名稱， 例如: #define EOF -1 #define PI 3.1415926 #define e 2.718281828459045 #define EPSILON 0.000001 main() . area = PI * radius * radius; . while (c=getchar() != EOF ) . . . while ( abs( f(x) ) > EPSILON ) . . . 說明： C 編譯器在編譯

14、該程式時， 會先做前置處理， 即將 #define 中所定義的 名稱， 如 PI 和 EPSILON 以 3.1415926 及 0.000001 來代換， 之後 再加以編譯。回本章主目錄第 2.3 節 變數(variables)變數宣告語法：資料型態 變數名稱, 變數名稱;變數宣告處：(1) 在 一個 檔案 任何 函數 (包括 main) 之前，(2) 在 任一 括號 . 內的 起頭。例： char c ='0', C ='c', ch; int i, j, k, sum = 0; long verylong = 123

15、456789; float x, y, z, area = 0.0, radius; double total_area;回本章主目錄第 2.4 節 運算子運算子 可分為 算術 運算子、 關係 運算子、 及 邏輯 運算子。第 2.4.1 節 算術運算子算術 運算子 有 下列 六種， 按其 運算 優先 順序 說明 如下：優先順序算術運算子說明1-負號2*乘2/除2%餘數3+加3-減第 2.4.2 節 關係運算子關係運算子 有 下列 六種， 按 其 運算 優先 順序 說明 如下：優先順序關係運算子說明1>大於1<小於1>=大於等於1<=小於等於2=等於2!=不等於第 2.4

16、.3 節 邏輯運算子邏輯運算子 有 下列 三種， 按 其 運算 優先 順序 說明 如下：優先順序邏輯運算子說明1!非 (not)2&&且 (and)2|或 (or)第 2.4.4 節 位元運算子位元運算子 有 下列 幾種， 按 其 運算 優先 順序 說明 如下：優先順序位元運算子名稱說明11's complement將0改為1，將1改為02>>right shift將一組字元右移， 如果最左一個位元為1，則新的最左幾個位元填入1，若為unsigned，則新的最左位元填入02<<left shift將一組字元左移，新的最右位元填入03&a

17、mp;bitwise AND1&1為1，其餘的情況皆為04bitwise exclusive OR01與10皆為1，其餘的情況皆為05|bitwise OR0|0為0，其餘的情況皆為1假設 ch 為一字元變數，其值為 076，其八個位元的內容為 00111110。c 為一字元變數，其值為 0360，其八個位元的內容為 11110000。 則下列運算式及其結果以八個位元的內容表示如下：運算式結果ch11000001c>>211111100c<<310000000ch&c00110000chc11001110ch|c11111110回本章主目錄第 2.5 節

18、 資料型態轉換在做 資料型態 轉換時， 儘 可能 避免 將 長形 資料型態 轉成 短形， 例 如 將 long 轉成 int。 資料型態 轉換 基本上 有 四種 方式：1. 指派轉換、2. 算術轉換、3. 模式轉換 (cast) 及4. 函數轉換，其 說明 如下：1. 指派轉換： C 自動 將 指派值 轉成 等號 左邊 變數的 資料 型態，如：2. main()3. int i;4. long x = 100000, y=1000;5.6. i = x * y;7. printf("i =%dn", i);8. i = -1691154500L;9. printf(&quo

19、t;i =%dn", i);10. 其輸出為： i =-7936 i =1980說明： -1691154500L 的 二進位 表示式 為 1001101100110011 0000011110111100 <- 1980 ->其較低的 兩個 位元組 的值 為 1980， 因此 對於 指派 敘述i = -1691154500L;經 指派 轉換 後， 變數 i 的值 為 1980。11. 算術轉換: C 自動 先將 算術式中 不同 資料 型態值 轉成 相同 資料 型態，再做 算術 運算， 基本上 是 將 容量小的 轉成 容量大， 例如：12. int i = 2;13. float x, y;14.15. x = i * 9 / 8 + 32.0;16. y = i * 9 / 8.0 + 32.0;17. printf("%f %fn", x, y);其輸出為: 34.000000 34.250000說明:a. i * 9 / 8 中 每一項 皆 為 整數， 其值 為 2 * 9 / 8 = 3， 小數 部份的值 被刪除， 剩下 整數 部份。b. i * 9 / 8.0 中 有一項 為 浮點數 8.0， 因此， i 及 9 皆被化為 浮點數 2.0 及 9.0， 再做 浮點 算數運算， 其值 為 2.