C语言程序设计课件：第3章c语言的数据类型、表达式及输入输出

1、C语言程序设计吉林大学珠海学院计算机系第2章 基本数据类型及运算本章内容2.1c语言的发展与特点2.2c程序概述2.3c程序上机过程2.4常量和变量2.5数据类型2.6运算符与表达式2.7输入输出简介C语言是贝尔实验室为DEC公司开发PDP系列计算机操作系统时研制的。C作为UNIX操作系统的开发语言而广为应用和流行。1989年制定为ANSI C标准。c语言的发展与特点 CPL语言：剑桥大学，1963年 BCPL语言：剑桥大学，1967年 B语言：Bell实验室，1970年 C语言：Bell实验室，1972年4123C语言的特点语言简洁、紧凑，使用方便、灵活32个关键字、9种控制语句，程序形式自

2、由运算符丰富34种运算符数据类型丰富整型、浮点型、字符型、数组类型、指针类型、 结构体类型、共用体类型等，能用来实现各种复杂的数据结构(如链表、树、栈等)的运算。介于高级语言与汇编语言之间允许对计算机硬件进行操作：位操作、地址操作等C语言是完全模块化和结构化的语言。函数作为程序的模块单位结构化的控制语句：ifelse，while，for，switch语法限制不太严格,程序设计自由度大生产目标代码质量高比汇编低10%20%可移植性较高C语言的特点C语言的特点C语言的特点图形处理影音编辑操作系统办公软件网络软件游戏软件科学计算自动控制#include void main( ) printf (Th

3、is is a C program.n); /*文件包含*/*主函数 */*函数体开始*/*函数输出语句*/*函数体结束*/ 说明： main-主函数名， void-函数类型每个C程序必须有一个主函数main 是函数开始和结束的标志,不可省每个C语句以分号结束使用标准库函数时应在程序开头一行写： #include 说明： 本程序的作用是输出:This is a C program.c程序概述c程序概述例1.2：求两个整数之和#include void main() int a,b,sum; /* 这是定义变量 */ a=123; b=456; sum = a+b; printf(“Sum is

4、 %d n”, sum); 说明： /*/表示注释。注释只是给人看的,对编译和运行不起作用。所以可以用汉字或英文字符表示，可以出现在一行中的最右侧，也可以单独成为一行。例1.3 求2个数中较大者。#include void main( ) /* 主函数*/ int max(int x,int y); /*对被调用函数max的声明 */ int a, b, c; /*定义变量a、b、c */ scanf(d,d,&a,&b); /*输入变量a和b的值*/ c=max(a,b); /*调用max函数,将得到的值赋给c */ printf(max=dn,c); /*输出c的值*/程序运行情况如下：8

5、,5 (输入8和5赋给a和b)max=8 (输出c的值)int max(int x, int y) int z; if (xy) z=x; else z=y; return (z); max(int x, int y) max(a,b); 说明：本程序包括main和被调用函数max两个函数。max函数的作用是将x和y中较大者的值赋给变量z。return语句将z的值返回给主调函数main。c程序概述C程序特点函数由函数首部和函数体构成，函数体由变量声明部分和执行部分组成，执行部分必须在声明部分后面。函数定义的一般格式为：函数类型函数名（形参类型1形参1， 形参类型2形参2） 声明部分执行部分 c

6、程序概述程序的执行是从主函数开始到主函数结束，其它函数的执行是通过函数调用实现的书写格式自由。一行内可以写几个语句，一个语句也可以分几行书写每个C语句以分号“；”结束，分号是语句的组成部分C程序中的输入与输出是通过函数实现程序中包含在/*与*/之间的一段内容为注释，其作用是供理解程序用。C中可用/注释一行文字编译错连 接编 辑编 译运 行连接错运行错YYYNNN完 成#include文件C+库文件.CPP 源程序.obj目标程序.exe 可执行程序#include文件程序开发过程c程序上机过程Visual C+ 6.0环境开发C程序的过程如下：1. 建立工程项目2. 向工程项目中添加新文件3.

7、 编辑源代码 4. 编译和链接 5. 运行程序VC+6.0环境下C程序开发在编译C源文件之前，需要创建一个工程项目选择“文件”菜单项，出现下拉菜单，选择“新建”选项，则出现“新建”对话框VC+6.0环境下C程序开发选择“工程”标签，在左边的列表框中单击“Win32 Console Application”选项，在右边的“工程”下方的编辑框中输入一个名字如first作为项目的名称单击“位置”下方的按钮，来选择项目存放的位置然后单击“确定”按钮，出现一个对话框在对话框中，单击“An empty project”选项，然后单击“完成”按钮，一个空项目就创建好了VC+6.0环境下C程序开发VC+6.0

8、环境下C程序开发系统创建了一个名称为“first”的文件夹，文件夹中创建了3个文件，一个子目录VC+6.0环境下C程序开发后缀名为“.dsp”的是项目文件，保存项目设置，它维护所有源代码文件，以及V C+如何编译、连接应用程序，以便创建可执行程序后缀名为“.dsw”的是项目工作区文件，保存项目工作区的设置VC+6.0环境下C程序开发项目创建后, 选择主菜单中的“工程”选项，在出现的下拉菜单中选择“添加工程”选项，如图：VC+6.0环境下C程序开发再选择“新建”选项，则出现“新建”文件对话框VC+6.0环境下C程序开发在对话框左边的列表框中选择“C+ Source File”选项，在右边“文件”

9、下方的编辑框中输入一个名字如“first.c”，然后单击“确定”，则系统为你创建了一个first.c文件VC+6.0环境下C程序开发VC+6.0环境下C程序开发在代码编辑区中可以输入源程序了VC+6.0环境下C程序开发选择编译菜单下的“构建 first.exe”选项，或单击工具栏中的 按钮，则系统开始对first.c文件进行编译，然后链接如果源代码没有错误，则生成first.exe文件，否则在输出窗口显示出相应的错误信息。如果有错误，则修改错误，然后重新编译链接，直到没有错误为止VC+6.0环境下C程序开发选择编译菜单下的“执行 first.exe”菜单，或单击工具栏中的 按钮，则程序执行，出

10、现如图窗口，表示运行成功 另一种运行程序的步骤和方法1、双击“我的电脑”，在E盘上建立自己的目录。如：E按右键新建文件夹；（之后返回桌面）2、在桌面，双击Visual C+ 6.0图标，进入VC+ 6.0集成环境 ；3、选择“文件新建文件c+ source file,并在右侧框中输入“文件名”，修改 “位置c”为你自己的子目录，进入到C程序环境；4、编辑C源程序，要求程序格式正确；5、点击“保存”按钮，将源程序存盘；6、点击运行按钮，运行程序(一个红色感叹号）；7、发现错误时，双击错误指示，光标将指向错误，修改后转到5。C语言数据类型例2.1：圆的半径为5cm，计算圆的面积并输出#includ

11、e void main() float r, area; r = 5; area = 3.14*r*r; printf (%f n, area);程序中的数据： r、area 5、3.14对数据的运算： * 、=C语言数据类型计算机在操作处理时，要完成以下工作：在内存中要给半径 r 和面积 area 开辟存储空间，存放它们的值。应该留多大的地方来存放其值？数据 5 和 3.14 与 r、area 不同，它们是在编写程序时就给出确定的值，在运算过程中不会改变。这样的数计算机怎么处理？对整数 5 和小数3.14，存放时是否有区别？涉及数据类型的基本知识C语言数据类型C语言数据类型数组类型结构体类型

12、共用体类型枚举类型整型字符型实型(浮点型) 基本类型指针类型构造类型空类型单精度型 双精度型 C语言数据类型数据类型结构体共用体数组枚举指针intcharfloatdoublevoid基本字符C程序是基本字符的序列。基本字符包括：数字（09）大小写字母（az，AZ）标点符号特殊字符：空格、换行、制表符等，起分隔的作用。增删空白一般不影响程序的意义标识符(狭义)标识符是一个字符序列，用来标识程序中用到的常量、变量、函数、数组、语句标号以及符号常量等的名称。标识符应满足以下规则：只能由字母、下划线和数字组成第一个字符不能是数字标识符中的字母区别大小写不能使用C语言的关键字关键字：C语言规定的具有特

13、定意义的字符串，通常也称保留字（小写字母）。标识数据类型（14个）：int、long、char、float、double等标识存储类型（5个）：auto、static、register等标识流程控制（12个）：goto、break、if、else、continue等标识运算符（1个）：sizeof关键字基本数据类型整型 int整数，在目前绝大多数机器上占4个字节单精度实型 float单精度浮点数，一般是4个字节长双精度实型 double双精度浮点数，一般是8个字节长基本数据类型字符型 char字符，一般是1个字节长，用来表示256个ASCII字符，或者0255的整数A - 65a - 97 -

14、320 - 48常见字符的ASCII码基本数据类型在基本数据类型之前都可以加各种类型修饰符shortshort int，短整数，一般2个字节，简写 short longlong int，长整数，一般4个字节，简写 longlong double，长双精度浮点数，一般10个字节基本数据类型signed用来修饰char、int、short和long，说明他们是有符号的整数（正整数、0和负整数）。一般缺省都是有符号的，所以这个修饰符通常省略unsigned用来修饰char、int、short和long，说明他们是无符号的整数（正整数和0）基本数据类型占字节数随机器不同而不同，一般占一个机器字shor

15、tintlong可用下面运算测量：sizeof (数据或数据类型符或变量名）求出的结果为表达式值所属类型或者类型占用的字节数C语言数据类型例2.2：基本数据类型占用字节数#include void main () printf(char %d n, sizeof(char); printf(short %d n, sizeof(short); printf(int %d n, sizeof(int); printf(long %d n, sizeof(long); printf(float %d n, sizeof(float); printf(double %d n, sizeof(doub

16、le);基本数据类型数据在内存中的存储格式字符型：ASCII码值整 型：二进制补码实 型：浮点数指数形式 N = S2j阶码符号阶码的数值尾数符号尾数的数值阶码j尾数S常量常量：在程序的执行过程中，其值不发生改变的量，在C程序中可以不经说明而直接引用常量的分类：整型常量实型常量字符常量字符串常量符号常量整型常量整型常量即整常数十进制：09，无前缀八进制：07，以0作为前缀十六进制：09，AF或af，以0 x或0X为前缀例如：100 -8 0 +123010 024 0100 0730 x38 0 x10 0 x0a 0X10 0XFF 注意：十六进制常量中可以使用大写字母AF，也可以使用小写字

17、母af。 八进制常量中不能出现数字 8 或 9例如：018、0921非法#include void main () printf(“十六进制数0 x10 =十进制数%d n, 0 x10); printf(“八进制数 010 =十进制数%d n, 010);整型常量整型常量的取值类型默认类型为有符号基本整型整型常量后面加u或U，则认为是无符号整型（unsigned int）整型常量后面加l或L，则认为是长整型（long int）例如：123U、345u、432L、200l实型常量实型（浮点型）常量的表示方法十进制小数形式：1.0 0 .15 +12.0 -12.0 0.0指数形式：a E n

18、或 a e n 1e3 1.8e-3 -123E-6 -0.1E-31103 1.810-3 -12310-6 -0.110-3float型常量: 123.45f、 456.78Flong double型常量: 123.45l、 456.78L缺省为double说明：指数只能是整数，而小数部分（尾数）则可以是整数也可以是小数 ，无论指数或尾数均不能省略例如：1e、E.5、E-3 非法实型常量的类型：默认为double型（8个字节），后面加F（或f），则强调表示该数是float类型（4个字节）例如：3.5f、1e2F 字符常量字符常量 用一对单引号括起来的单个可视字符例如：a、 A、+、3、 等

19、 字符常量只能是单个字符，不能是字符串；字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号；字符常量用char表示，分配 1 Byte存储单元例如a是一个char类型数据，称作字符常量0 1 1 0 0 0 0 1字符常量转义字符常量单引号括起来的 与可视字符组合，例如：转义字符含义转义字符含义反斜线n 换行，将当前位置移到下一行开头单引号r 回车，将当前位置移到本行开头”双引号b 退格，将当前位置移到前一列a响 铃t 水平跳格，跳到下一个Tab位置f换 页bbb 3位8进制数代表的ASCII码字符0空字符xhh 2位16进制数表示的ASCII码字符字符串常量字符串常量是用双引号括起的一个字符

20、序列例如：ABC、123、a、nt “nGood morning字符串常量的长度：所包含的字符个数 字符串所占存储单元数：字符串长度1nGoodmorning0a0字符串结束标记符号常量符号常量：用标识符来表示的常量需要事先定义：#define 标识符 常量编译时先由系统替换为它所代表的常量符号常量名习惯用大写字母表示使用符号常量的好处是：1. 含义清楚2. 在需要改变一个常量时能做到“一改全改”C语言数据类型例2.3：圆的半径为5cm，计算圆的面积并输出#include #define PI 3.14159void main() float r, area; r = 5; area = PI

21、*r*r; printf (area=%f n, area); 符号常量 #define PRICE 30#include void main( ) int num,total ; num= 10; total=num*PRICE; printf(total=%dn,total);定义符号常量使用符号常量注意：符号常量必须先定义后才能用它表示一个数值。符号常量的值在其作用域内不能改变，也不能再被赋值。变量变量：在程序执行过程中其值发生改变的数据变量用标识符表示，称为变量名。变量三要素：变量名、变量值、存储单元变量必须先定义，后使用存储单元的地址使用&获取a510变量值 a = 510存储单元

22、&a变量名 a变量定义变量的一般形式：类型说明符 变量1， 变量2，, 变量n ；例如：int a, b, c; char c1, c2;选变量名时，要做到见名知意例如：name age sum max变量名习惯用小写字母表示整型变量有符号整型变量类型，为缺省变量类型，可以省略修饰符signed基本型 int， 占4个字节（32位）长整型 long int，占4个字节（32位）短整型 short int，占2个字节（16位）整型变量无符号整型变量类型，类型修饰符为unsigned基本型：unsigned int或unsigned，占4个字节长整型：unsigned long，占4个字节短整型：

23、unsigned short，占2个字节整型变量一个 short int 型变量的最大允许值为：32767，如果再加1，则结果会变成 -32768 a = 32767 0 111 1111 1111 1111 b = -32768 1 000 0000 0000 0000整型变量最高位是符号位还是数据位的区别 a = -1 1 111 1111 1111 1111 b = 65535 1 111 1111 1111 1111 整型变量例2.4：整型变量的溢出#include void main() short int a, b; a = 32767; b = a+1; printf(”%d,%

24、d n”, a, b);实型变量实型变量的类型 单精度实型： float，占4个字节双精度实型： double，占8个字节长双精度实型：long double ，占16个字节变量类型类型符Byte数值范围有效数字单精度实型float4-3.4*10-37 3.4*103878 位双精度实型double8-1.7*10-307 1.7*103081516位长双精度实型long double 16-1.2*10-4932 1.2*1049321819位实型变量由于实型变量是用有限的存储单元存储的，因此能提供的有效数字总是有限的，在有效位以外的数字将被舍去，由此可能会产生一些误差实型变量例：实型变量

25、有效数字的意义#include void main() float a, b; a = 123456.789e5; b = a+20.0f; printf(“a=%f n b=%f n”, a, b);实型变量实型变量只能保证7位有效数字，后面数字是无意义的，并不准确地表示该数因此应避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数字符变量字符变量定义形式：char 标识符1，标识符2， ，标识符n ;例如：char c1, c2; char c1=a, c2=b; 字符变量说明：1. 字符变量在内存中占一个字节2. 内存存放的是字符的ASCII码值3. 字符型数据与整型数

26、据之间可以通用4. 字符型变量用来存储字符型常量字符变量例：一个字符变量可以字符或整数形式输出#include void main() char c1, c2； c1 = 97; c2 = 98; printf(”%c %c n”, c1, c2); printf(”%d %d n”, c1, c2);字符变量例：字符变量算术运算，如字母大小写转换#include void main() char c1= x, c2 = y; c1 = c1-32; c2 = c2-32; printf(“c1=%c, c2=%c n”, c1, c2); printf(“c1=%d, c2=%d n”, c

27、1, c2);C语言运算符与表达式用来表示各种运算的符号称为运算符只需一个运算对象的运算符，称为单目运算符；有的需要两个，称为双目运算符；最多需要3个，称为三目运算符用运算符把运算对象连接在一起组成的式子，称为表达式每种表达式按照运算符的运算规则进行运算，最终都会得到一个结果，称为表达式的值C语言运算符与表达式表达式中有多个运算符时，先做哪个运算，后做哪个运算，必须遵循一定的规则，这种运算符执行的先后顺序，称为运算符的优先级。圆括号能改变运算的执行顺序对于优先级相同的运算符，将由其结合性来决定运算顺序。C语言中有两种结合性：所谓左结合，是自左向右的，意即由左向右遇到谁就先做谁；所谓右结合，是自

28、右向左的，意即由右向左遇到谁就先做谁C语言运算符与表达式类型符运算符算术运算符+ - * / % + - -赋值运算符=关系运算符 = = = = !=逻辑运算符& | !位运算符& | 条件运算符?:逗号运算符,其他运算符& sizeof(数据类型标识符)算术运算符和算术表达式算术运算符分为基本算术运算符正负号运算符和自增/自减运算符运算符+ +- -+-+-*/%名 称自加自减正负加减乘除求余说 明单目、右结合双目、左结合算术运算符和算术表达式基本算术运算符： + - * / %两个整数进行算术运算结果还是整数整除：5 / 3 = 1取余：-5 % 3 = -2 余数符号与被除数相同C中没

29、有乘方运算符，要计算a3要写作 a * a * a ，或者用标准库函数 pow(a, 3)算术运算符和算术表达式自增、自减运算符： + -前缀形式：先自增(自减)再引用+a a = a + 1-a a = a - 1后缀形式：先引用再自增(自减)a+ a = a + 1a- a = a - 1算术运算符和算术表达式自增、自减运算符： + -在自增、自减运算符与赋值运算符同时使用时，前缀形式与后缀形式是有区别的1. b = +a a = a+1；b = a2. b = a+ b = a; a = a+13. b = -a a=a-1；b=a4. b = a- b = a; a = a-1 算术运

30、算符和算术表达式例2.8：计算自增运算符+a、a+的值#include void main() int a = 5; int b; b = +a ; printf(“a=%d, b=%d n”, a, b); b = a+; printf(“a=%d, b=%d n”, a, b);算术运算符和算术表达式例2.10：计算自减运算符-a、a-的值#include void main() int a = 5; int b; b = -a； printf(“a=%d, b=%d n”, a, b); b = a-; printf(“a=%d, b=%d n”, a, b);算术运算符和算术表达式自增

31、、自减运算符： + -操作数只能是变量，不能是常量和表达式例如： 5+、(a+b )+ 不合法具有右结合性，结合方向为从右到左例如： a+ -(a+) 不推荐写这样的表达式算术运算符和算术表达式用算术运算符将数值数据连接起来的有意义的式子称为算术表达式乘号*不能省略。例如：数学式 b2-4ac 应该写成：b*b-4*a*c只使用圆括号改变运算的优先顺序赋值运算符和赋值表达式简单赋值运算符：=形式：变量名 = 常量或表达式作用：将右边常量或表达式的值赋给左边变量 = 左边必须是变量，右边是任意合法表达式例如：n = t+2 = = （复合位运算符）例如：a+=3 a=a+3 ; x*=y+3 x

32、=x*(y+3)逻辑运算符和逻辑表达式C语言的逻辑运算符及其含义! a 当且仅当a为真时，!a为假a&b 当且仅当 a、b 同真时， a&b为真a|b 当且仅当a、b之一为真时，a|b为真名称运算符说明含 义逻辑非！单目，左结合真为“假”，假为“真”逻辑与&双目，左结合左右都成立才为“真”逻辑或|双目，左结合左右有一个为真时就为“真”逻辑运算符和逻辑表达式逻辑运算规则在判断一个逻辑量时，以0为假，非0数值为真在给出逻辑运算值时，以1为真，以0为假ab!a!ba&ba|b110011100101011001001100逻辑运算符和逻辑表达式 任何值与0相与( & ) ，结果为0对于 & 运算符，

33、只要左边的运算对象为假，则整个表达式肯定取值“假”(数值0)，C编译程序不再对右边的运算对象进行求值 任何值与1相或( | ) ，结果为1对于 | 运算符，只要左边的运算对象为真，则整个表达式肯定取值“真”(数值1)，C编译程序不再对右边的运算对象进行求值逻辑运算符和逻辑表达式例2.11：逻辑表达式的计算#include void main() int x, m, n, a, b; m = n = a = b = 10; x = (m = ab) & (n = ab); printf(x=%d, m=%d, n=%d n, x, m, n); 逻辑运算符和逻辑表达式逻辑恒等式：e != 0 e

34、1 != 0 10 != 0 03 != 0 3关系运算符和关系表达式关系运算符： (小于), (大于), =(大于或等于) =(等于), !=(不等于) 双目、左结合关系运算符和关系表达式所谓关系表达式是指用关系运算符将两个表达式（算术表达式、关系表达式等）连接起来，进行关系运算的式子如：(ab)(b= y 关系表达式的值: 逻辑值 1 - “真”， 0 - “假”关系运算符和关系表达式要特别区分符号“=”和符号“=”符号“=”是关系运算符，表示检验左右两个量之间是否具有“等于、相等”的关系符号“=”是赋值运算符，表示把右边的表达式值赋给左边的变量应避免对实数作相等或不等的判断如 1.0/3

35、.0*3.0 =1.0 结果为 0可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6条件运算符和条件表达式条件运算符: ? :格式：表达式1 ？ 表达式2 : 表达式3其中，是一个逻辑表达式，和的类型必须相同该条件表达式是先计算的值，若值为真，则以的值作为自己的值；若其值为假，则以的值作为自己的值条件运算符和条件表达式例2.12：求最大值#include void main() int max,a=5,b=9; max=(ab)?a:b; printf(“max=%d n”, max);逗号运算符和逗号表达式所谓逗号运算符，就是把逗号作为运算符，把若干个表达式连接在一起。这样构成的表

36、达式的整体，称为逗号表达式格式：表达式1，表达式2，表达式n从左向右，依次对表达式求值，最后得到表达式n的值就是逗号表达式的值a=5, a+, a*3 表达式值为 18，且a=6 x=(a=3*5, a*4 ) 表达式值为 60，且x=60, a=15运算符优先级简称含义运算符数目结合单单目+ - !单目算算术* / %双目+ -双目关关系 = =双目= !=双目逻逻辑&双目|双目条条件? :三目赋赋值= -= *= /= %=双目逗逗号,运算符的结合性单目、条件和赋值运算符具有右结合性，如：单目运算符：!a+ !(a+)条件运算符：a ? b : c ? d : e a ? b : (c ?

37、 d : e)赋值运算符：a = b = c a = (b = c)其它运算符左结合，如：算术运算符：a + b - c (a + b) - c输入输出函数标准输入输出函数都包含在头文件stdio.h中#include “stdio.h ” 或 #include 格式输入输出函数格式输出函数printf()printf (，);是用双引号括起的一个字符串常量，里面有要求函数原样输出的字符，以及规定数据输出时采用的格式列出了需要输出的变量名(或表达式)，变量(或表达式)的值要按照格式要求进行输出例如 printf(c=%d+%d=%d n,a,b,a+b)格式输入输出函数printf()函数中最

38、常用格式符x=212; sum=0.628; c=w;格式符说明应用示例含 义d十进制int型printf(“x=%d n”,x);x=212f十进制double型printf(“sum=%f n”, sum);sum=0.628000c单个字符printf(“It is %c n”, c);It is Ws字符串printf(“* %s * n”, “Beijing ”);* Beijing *u无符号十进制数printf(“addr=%u n”, &x);addr=65498o八进制整数printf(“Oct=%o n”, y);Oct=324x十六进制整数printf(“Hex=%x n

39、”, z);Hex=D4格式输入输出函数在printf()格式符前，还可加附加格式符，以得到更多的格式输出信息格式符说明应用示例含 义m规定输出域宽printf(“x=%3d n”, x);x=212.n规定小数位数printf(“sum=%5.2f n”, sum);sum=44.86-输出数据左对齐printf(“%-3d n”, a);数据左对齐格式输入输出函数例2.13： printf()函数中最常用格式符#include void main() unsigned int a=65535; short int b=-2; printf(”a=%d,%o,%x,%u n”, a,a,a,a); printf(”b=%d,%o,%x,%u n”, b,b,b,b);格式输入输出函数例2.14：