第2章数据类型运算符和表达式课件

第2章数据类型、运算符与表达式第2章数据类型、运算符与表达式C程序的框架是什么样的？如何编写程序实现，计算两个整数x=2,y=3的和，然后显示器输出两个数相加的结果？如何编写程序实现从键盘输入两个整数，然后显示器输出两个数相加的结果？思考C程序的框架是什么样的？思考一个简单的C程序例子#include<stdio.h>/*函数功能：计算两个整数相加之和

入口参数：整型数据a和b

返回值：整型数a和b之和*/int

Add(inta,intb){

return(a+b);}/*主函数*/voidmain(){

intx,y,sum=0;

printf("Inputtwointegers:");

scanf("%d%d",&x,&y);/*输入两个整型数x和y*/ sum=Add(x,y);/*调用函数Add计算x和y相加之和*/

printf("sum=%d\n",sum);/*输出x和y相加之和*/}并列的两个函数其中主函数是程序的入口程序注释编译预处理命令一个简单的C程序例子#include<stdio.h>并C程序常见符号分类关键字（Keyword）又称保留字（CReservedWord）AwordthathasspecialmeaninginC标识符（Identifier）CStandardIdentifier（系统预定义标识符）Awordhavingspecialmeaningbutmayberedefined(butisnotrecommended!!)用户自定义标识符变量，函数名，…C程序常见符号分类关键字（Keyword）C程序常见符号分类运算符（Operator）34种，详见附录2

分隔符（Separator）空格、回车/换行、逗号等其它符号“{”和“}”标识函数体或语句块“/*”和“*/”程序注释的定界符常量（Constant）C程序常见符号分类运算符（Operator）常量和变量√C语言程序处理的数据形式常量（constant）在程序中不能改变其值的量变量（variable）其值在程序执行过程中是可以改变的常量和变量√C语言程序处理的数据形式常量（Constant）在程序中不能改变其值的量Consistsof:整型(e.g.067-2

123L123u

0220x12)缺省为int实型(e.g.2.31.2e-52.73F2.73L)缺省为double字符型(e.g.'z''3''$''\n')用\开头的字符为转义字符,代表1个字符字符串(e.g."UKM""1""5a")枚举型长整型无符号整型八进制十六进制单精度实型长双精度实型十进制小数指数形式十进制常量（Constant）长整型无符号整型八进制十六进制单精度字符常量√转义字符一些特殊字符（无法从键盘输入或者另有它用）用转义字符表示字符常量√转义字符字符常量√字符常数就是一个普通整数，也可参与各种数学运算每个字符具有一个0~255之间的数值，可从ASCII表查出注意：’5’和整数5的区别’5’的ASCII码值是53字符的数学运算在密码学内用得比较多字符常量√字符常数就是一个普通整数，也可参与各种数学运算例：小写字母转换为大写字母#include<stdio.h>main(){

charch='b';printf("%c,%d\n",ch,ch);

ch='b'-32;

printf("%c,%d\n",ch,ch);}#include<stdio.h>main(){

charch='b';printf("%c,%d\n",ch,ch);

ch='b'-('a'-'A')

;

printf("%c,%d\n",ch,ch);}b,98B,66

b,98B,66

相当于97-65例：小写字母转换为大写字母#include<stdio.字符串常量√用双引号括住的由0个或多个字符组成的字符序列"Iamastring"""表示空字符串除注释外，是唯一可以出现中文的地方C语言内部用’\0’表示字符串的结束"x"和’x’是不同的<string.h>里定义了一系列专门的字符串处理函数转义字符也可在字符串中使用字符串"\t\"Name\\Address\n"的长度？15字符串常量√用双引号括住的由0个或多个字符组成的字符序列变量（Variable）Anameassociatedwithamemorycellwhosevaluecanchange其值在程序执行过程中是可以改变的PropertiesofavariableName变量名Type变量类型Value变量的值Address变量的存储单元——地址变量（Variable）AnameassociatedNeedstobedeclared:

类型关键字变量名;变量声明(VariableDeclaration)*使用变量的基本原则变量必须先定义，后使用声明的顺序无关紧要一条声明语句可声明若干个同类型的变量Needstobedeclared:变量声明(Vari变量声明(VariableDeclaration)*声明变量是初始化变量的最好时机不被初始化的变量，其值为随机数

结果会是什么？变量声明(VariableDeclaration)*声明变Algorithm

变量

表达式

Syntax

变量=表达式

;Rules：类型一致Expression’stypemustbethesameasvariable’stype

intx; inty; x=12; y=5.75;变量赋值(VariableAssignment)√Algorithm变量赋值(VariableAssignmExample:intnumber1,number2;number1=25;number2=23;number1=number2;…… number1?number2?252323变量赋值(VariableAssignment)*Example:number1?number2?252323Example:Calculateanddisplaythepriceofanumberofapplesifthequantityinkgandpriceperkgaregiven.Input:

quantityandpricePerkgOutput:

priceProcess:

price=quantity*pricePerkg变量赋值(VariableAssignment)Example:变量赋值(VariableAssignmeExample:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=5;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…Howdoesthisprogramwork?变量赋值(VariableAssignment)Example:HowdoesthisprogramExample:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=2;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…quantity?pricePerkg?price?4.509.002变量赋值(VariableAssignment)Example:quantity?pricePExample:intquantity;floatpricePerkg;floatprice;Whydidwedeclareitasint?Whydidwedeclarethemasfloat?变量类型(VariableType)Example:Whydidwedeclareit数据类型（DataType）为什么要区分类型？变量的类型决定了数据的存储形式合法的取值范围占用内存空间大小可参与的运算种类数据类型（DataType）为什么要区分类型？数据类型（DataType）数据类型基本类型构造类型指针类型空类型整型实型（浮点型）字符型枚举类型数组类型结构体类型共用体类型单精度实型双精度实型基本整型长整型短整型无符号整型数据类型（DataType）数据类型基本类型构造类型指针类基本数据类型*int整数，在目前绝大多数机器上占4个字节TC2.0，2个字节float单精度浮点数，4个字节double双精度浮点数，8个字节char字符，1个字节表示256个ASCII字符，或0~255的整数基本数据类型*int数据类型修饰符shortshort

int，简写为short，短整数，2个字节longlong

int，简写为long，长整数，4个字节long

double，长双精度（高精度）浮点数，10个字节unsigned用来修饰char、int、short和long无符号整数（正整数和0）数据类型修饰符short不同类型取值范围不同C语言直接提供的任何类型都有取值范围。不同类型取值范围不同C语言直接提供的任何类型都有取值范围。不同类型取值范围不同Mostsignificantbit(MSB)issign(最高位为符号位)不同类型取值范围不同Mostsignificantbit如何衡量变量所占空间大小？bit，中文叫法：位Byte，中文叫法：字节Kilobyte(KB)，中文叫法：

KMegabyte(MB)，中文叫法：兆Gigabyte(GB)，中文叫法：GTerabyte(TB)，中文叫法：T1TB==

1,024GB1GB

==

1,024MB1MB

==

1,024KB1KB

==

1,024B1B==

8b如何衡量变量所占空间大小？1TB==1,024GB1一个位有多大？只能是“0”或者“1”，二进制一个字节有多大？可以表示数字0~255之间的整数如何衡量变量所占空间大小？一个位有多大？如何衡量变量所占空间大小？不同类型占用的内存字节数不同同种类型在不同的平台其占字节数不尽相同如int在16位、32位和64位系统上分别占2、4和8个字节不要对变量所占的内存空间字节数想当然用sizeof获得变量或者数据类型的长度现象与危害：在平台间移植时会出现问题，导致数据丢失或者溢出注意！不同类型占用的内存字节数不同同种类型在不同的平台其占字节数不sizeof到底是什么？*C语言的关键字，并非函数计算类型占用的字节数两种语法形式sizeof(类型)结果为类型占用的字节数sizeof(表达式)结果为表达式值所属类型占用的字节数一般都使用sizeof(变量名)

sizeof到底是什么？*C语言的关键字，并非函数例在TC和VC、CB下的运行结果#include<stdio.h>voidmain(){

printf("DatatypeNumberofbytes\n");

printf("---------------------------------\n");

printf("char%d\n",sizeof(char));

printf("int%d\n",sizeof(int));

printf("shortint%d\n",sizeof(short));

printf("longint%d\n",sizeof(long));

printf("float%d\n",sizeof(float));

printf("double%d\n",sizeof(double));}例在TC和VC、CB下的运行结果#include<std变量的赋值和赋值表达式简单赋值（SimpleAssignment）Syntax:

变量=

表达式;Don’tforgetthesemicolon!!Everyassignmentexpressionhasavalue变量的赋值和赋值表达式简单赋值（SimpleAssignm#include<stdio.h>main(){floatprice,discount,total;printf(“Buyingprice:“);scanf(“%f”,&price);printf(“\nDiscountrate:“);scanf(“%f”,&discount);total=price*discount;printf(“Thetotalpriceis%.2f\n”,total);}Buyingprice:_discount??price??

total??Buyingprice:10.00_10.00Buyingprice:10.00Discountrate:_Buyingprice:10.00Discountrate:0.25_0.252.50Buyingprice:10.00Discountrate:0.25_Buyingprice:10.00Discountrate:0.25Thetotalpriceis2.50_Example:简单赋值

SimpleAssignment#include<stdio.h>Buyingprice动态和静态数据类型>>>a=123>>>type(a)<type'int'>>>>a='abc'>>>type(a)<type'str'>变量是一个对象的别名、指针或引用赋值是重新绑定inta;a=123;√a="abc";×变量是数据的内存地址名，赋值是改写PythonC动态和静态数据类型>>>a=123变量是一个对象的别名Syntax:变量1=

变量2=

表达式;多重赋值

MultipleAssignmentDon’tforgetthesemicolon!!右结合：从右向左赋值

变量1=(变量2=表达式);Syntax:多重赋值

MultipleAssignmenExample:inta,b;floatx,y;...a=b=0;x=y=100.0;b??a??x??y??00100.0100.0多重赋值

MultipleAssignmentExample:b??a??x??y??00100.01运算符（Operator）34种，详见附录常见的运算符算术运算符赋值运算符增１和减１类型强转关系运算符逻辑运算符......运算符（Operator）34种，详见附录C运算符和操作数

（OperatorandOperand）Example:W+Z操作数(Operand)运算符(Operator)操作数(Operand)Whatareoperatorandoperand?C运算符和操作数

（OperatorandOperand算术运算符（ArithmeticOperators）Addition(+)Subtraction(-)Multiplication(*)Division(/)Modulus(%)算术运算符（ArithmeticOperators）Add除法（Division）Example:W/Z浮点数除法(FloatingDivision)WorZorbotharefloats整数除法(IntegerDivision)WandZareintegers除法（Division）Example:W/Z浮点数除法Example:anintegeraninteger

theresultisalsoaninteger整数除法（IntegerDivision）11/5=2Python/floatdivision//integerdivision对Python2.x版本当a/b同为整数时，a/b等价于a//b来处理以避免出错Example:anintegeranintegerExample:实数除法（FloatingDivision）11.0/5=2.2afloatanintegertheresultisafloatExample:实数除法（FloatingDivisionWhatwillbetheanswerifanintegerisdividedby0?Somethingtoponder…Whatwillbetheanswerifan求余（Modulus）*Itreturnsthe

remainder

thatoccursafterperformingthedivisionof2operandsRule:

操作数必须是整数Operandsmustbe

integers注意！求余（Modulus）*ItreturnstheremExample:-11%5=-1anintegeraninteger-115-2-10-1remainderresulttheresultistheremainderof-11/5求余（Modulus）Example:-11%5=-1anintegerExample:11%-5=1anintegeraninteger11-5-2101remainderresulttheresultistheremainderof11/-5求余（Modulus）Example:11%-5=1anintegeraExample:11.0%5=??afloatanintegerINVALID!

求余（Modulus）*注意！Example:11.0%5=??afloatanAnexpressionmaycontain2ormorearithmeticoperatorsMainissue:运算顺序

OrderofPrecedence

优先级算术表达式

（ArithmeticExpression）Anexpressionmaycontain2or

优先级（OrderofPrecedence）

High: */%

Low: +-Alloperatorshaveaprecedencelevel.不同优先级时的运算顺序：Highprecedenceleveloperatorsareevaluatedbeforelowerones.相同优先级时的运算顺序：Operatorsofthesameprecedencelevelareevaluatedfromlefttoright（算术运算符为左结合）算术表达式

（ArithmeticExpression）√优先级（OrderofPrecedence）算术表达式Example:??48.52.5+6–

–44.52.5+6–2*2=算术表达式

（ArithmeticExpression）4.5Example:??48.52.5+6––44巧妙使用圆括号改变运算顺序AllexpressionsinparenthesesmustbeevaluatedpriortovaluesoutsidebracketsNestedparenthesizedexpressionsmustbeevaluatedfromtheinsideout,withtheinnermostexpressionevaluatedfirstExample:(9–(3+2))*3=??算术表达式

（ArithmeticExpression）√巧妙使用圆括号改变运算顺序Example:(9–(3【例】计算并输出一个三位整数的个位、十位和百位数字之和Example:153%10

=3153/100=1153-1*100=5353/10=5【例】计算并输出一个三位整数的个位、十位和百位数字之和Ex【例】计算并输出一个三位整数的个位、十位和百位数字之和【例】计算并输出一个三位整数的个位、十位和百位数字之和赋值语句

（AssignmentStatement）Thereare3typesofassignment:Simple——简单赋值Multiple——多重赋值Shorthand——简写的复合赋值赋值语句

（AssignmentStatement）The变量的赋值简单赋值（SimpleAssignment）:

变量=

表达式;多重赋值（MultipleAssignment）:变量1=

变量2=

表达式;变量的赋值简单赋值（SimpleAssignment）:多Syntax:

变量x=变量x

运算符op

表达式;

变量x

运算符op=表达式;

复合的赋值运算符√

（CombinedAssignmentOperators）这种形式看起来更直观，且执行效率一般也更高一些Syntax:复合的赋值运算符√

（CombinedExample:num=num+5;num1515+52020Example:num+=5;similarto

num=num+5shorthandassignmentoperator复合的赋值运算符

（CombinedAssignmentOperators）Example:num1515+52020ExampOperationExamplesofexpressionDescription+=num+=5;num=num+5;-=num-=5;num=num–5;*=num*=5;num=num*5;/=num/=5;num=num/5;%=num%=5;num=num%5;简写的复合赋值（ShorthandAssignment）复合的赋值运算符√（CombinedAssignmentOperators）OperationExamplesofexpressio赋值运算符的优先级和结合性√赋值运算符优先级低于算术、关系和逻辑运算符赋值表达式规定为完成运算后左操作数的值赋值运算符结合性为右结合。赋值运算符的优先级和结合性√赋值运算符优先级低于算术、关系和已知inta=3;执行a+=a-=a*a后，变量a的值？a+=a-=a*aa+=a-=9a+=-6

a=-123-6-12执行a+=a-=a*=a后，变量a的值？a+=a-=a*=aa+=a-=9a+=0

a=03900已知inta=3;3-6-12执行a+=a-增一和减一运算符

(IncrementandDecrement)*n++，n--，++n，--n++让参与运算的变量加1，--让参与运算的变量减1作为后缀(postfix)运算符时，先取n的值，然后加/减1m=n++;m=n;n++;增一和减一运算符

(IncrementandDecrem增一和减一运算符

(IncrementandDecrement)

n++，n--，++n，--n++让参与运算的变量加1，--让参与运算的变量减1作为后缀(postfix)运算符时，先取n的值，然后加/减1作为前缀(prefix)运算符时，先加/减1，然后取n的值m=++n;n++;

m=n;增一和减一运算符

(IncrementandDecremExample:j=++i-2i5similartoi=i+1;j=i–2;j??46前缀（Prefix

）增一和减一运算符Example:i5similartoj??46前Example:j=i++-2i5similartoj=i–2;i=i+1;后缀（Postfix）增一和减一运算符j??36Example:i5similarto后缀（Posinta=3;printf("%d",-a++);a3similartoprintf("%d",-a);a=a+1;后缀（Postfix）增一和减一运算符4inta=3;a3similarto后缀（Pos良好的程序设计风格提倡：在一行语句中，一个变量只能出现一次增1或者减1运算过多的增1和减1运算混合，不仅可读性差，而且因为编译器实现的方法不同，导致不同编译器产生不同的运行结果增一和减一运算符

(IncrementandDecrement)

良好的程序设计风格提倡：增一和减一运算符

(Incremen【例】计算圆的周长和面积circumference=33.300854area=88.247263【例】计算圆的周长和面积circumference=3如何从键盘读取半径值？【例】计算圆的周长和面积Inputr:5.3↙circumference=33.300854area=88.247263在程序中直接使用的常数称为幻数(MagicNumber)

如何从键盘读取半径值？【例】计算圆的周长和面积Input使用幻数存在的问题？假如直接使用常数，会有什么影响？程序的可读性变差容易发生书写错误当常数需要改变时，要修改所有使用它的代码，工作量大，还可能有遗漏解决方案：避免使用幻数把幻数定义为常量（宏常量、const常量...）使用幻数存在的问题？假如直接使用常数，会有什么影响？宏常量与宏替换

#define

标识符字符串宏常量（Macroconstant）也称符号常量一般采用全大写字母表示宏定义不是语句，而是一种编译预处理命令宏常量与宏替换#define标识符字符【例】计算圆的周长和面积宏替换【例】计算圆的周长和面积宏替换#include<stdio.h>#definePI3.14159;#defineR5.3;main(){

printf("area=%f\n",PI*R*R);

printf("circumference=%f\n",2*PI*R);}相当于执行#include<stdio.h>main(){

printf("area=%f\n",3.14159;*5.3;*5.3;);

printf("circumference=%f\n",2*3.14159;*5.3;);}语法错误计算圆的周长和面积#include<stdio.h>相当于执行语法错误计算const常量与宏常量相比的优点是什么？const常量有数据类型某些集成化调试工具可以对const常量进行调试const常量【例】const常量与宏常量相比的优点是什么？const常量【例】表达式与赋值中的自动类型转换相同类型数据的运算结果，还是该类型不同类型数据的运算结果，是两种类型中取值范围大的那种long

double>double>float>long>int>short>chardoublefloatlongunsignedintchar，short低高表达