C语言课件第3章

第3章表达式3.1表达式基础3.2算术表达式3.3赋值表达式3.4逻辑表达式3.5位运算表达式3.6其它表达式习题三第3章表达式3.1表达式基础13.1表达式基础3.1.1表达式的组成1．运算符运算符又称操作符，是一个符号，它指示在一个或多个操作数上完成某种运算操作或动作。C语言中，将除了输入、输出及程序流程控制操作以外的所有基本操作都作为运算处理，如赋值运算“=”、逗号运算“，”、括号运算“( )”。C语言的运算符按完成的运算操作可分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符与其它运算符等，按参与运算符的操作数个数可分为单目运算符、双目运算符与三目运算符。3.1表达式基础3.1.1表达式的组成12

(1)算术运算符：+、−、*、/、%、++、−−

(2)关系运算符：<、<=、==、!=、>、>=。

(3)逻辑运算符：!、&&、||。

(4)位运算符：<<、>>、~、|、^、&。

(5)赋值运算符：=、+=、−=、*=、/=、%=。

(6)条件运算符：？：。

(7)逗号运算符：，。(8)指针运算符：*、&。

(9)求字节数运算符：sizeof。

(10)强制类型转换运算符：(类型)。(11)其它运算符；· 、→、( )、[]等。(1)算术运算符：+、−、*、/、%、++、−−32.操作数操作数是运算符的操作对象,可以是常量、变量、函数与表达式。常量、变量、函数本身就是简单表达式,从一般意义上讲,C语言中所有操作数都是表达式。复杂表达式由运算符连接简单表达式形成。2.操作数43.1.2表达式的书写C语言的表达式虽然来源于数学表达式,是数学表达式在计算机中的表示,但在书写时应该注意遵循C语言表达式书写的原则:(1)C语言的表达式只能采用线性的形式书写。例如:①应写成1/3+i+j*j*j。②应写成（a+b）/（c+d）*e+f。3.1.2表达式的书写5(2)C语言的表达式只能使用C语言中合法的运算符和操作数,对有些操作必须调用库函数完成,而且运算符不能省略。例如:①πr2应写成3.14159*r*r。②应写成0.5*a*b*sin（alph）。③|x－y|应写成fabs（x－y）。④y+2X应写成y+pow（2,x）。(2)C语言的表达式只能使用C语言中合法的运63.1.3表达式的分类C语言表达式种类很多,有多种分类方法。我们一般依据运算的特征将表达式分为:①算术表达式,如a+b*2.0-3.0/5.0。②关系表达式,如x>=y,关系表达式可以认为是逻辑表达式的特殊情况。③逻辑表达式,如（x>=2）&&（x<=8）。④赋值表达式,如a=b=c=1。⑤条件表达式,如（a>b）?a:b。⑥逗号表达式,如a=2,b=a*a,c=sqrt（b）。3.1.3表达式的分类71．运算的优先级运算的优先级是指运算执行的先后顺序。C语言将运算的优先级划分为15级，第1级优先级最高，第15级优先级最低。初等运算( )、[ ]、→、·的优先级最高；单目运算！、~、++、−−、−、(类型)、*、&、sizeof的优先级次高；算术运算+、−、*、/、%再次之；然后是关系运算<、<=、==、!=、>、>=；再然后是逻辑运算&&、||，条件运算式？：，赋值运算=、+=、−=、*=、/=、%=；1．运算的优先级8逗号运算优先级最低；位运算优先级比较分散。可将优先级顺序简单记忆为算术、关系和逻辑，移位、位逻辑在中间。请参阅附录B。表达式求值时按运算的优先级别从高到低顺序进行，优先级相同的运算顺序由运算的结合性规定。通过圆括号运算可以改变运算的优先顺序，先圆括号内，后圆括号外。逗号运算优先级最低；92.运算符的结合性运算符的结合性是指,优先级相同的运算从左到右进行（左结合性）还是从右至左进行（右结合性）,左结合性是人们习惯的计算顺序。C语言中,只有单目运算（！、～、++、--、-、*、&）、条件运算（？:）、赋值运算（=、+=、-=、*=、/=、%=）的结合性是右结合,其余运算为左结合。2.运算符的结合性103．类型转换一般地，相应的运算只有相应类型的数据才能进行，不同类型数据进行运算时，要进行类型转换。类型转换有自动转换与强制转换两种方式。1)自动转换自动转换(又称隐含转换)由系统自动完成，转换的规则如图3-1所示。3．类型转换11图3-1中，横向箭头方向表示必定要进行的转换，即short型、char型数据必定先转换成int型，float型数据必定先转换为double型，再进行运算。纵向箭头方向表示类型自动转换的方向，请注意转换的方向是由低向高转换的，int型最低，double型最高。int型与unsigned型数据进行运算，int型转换成unsigned型；int型与long型数据进行运算，int型转换成long型；int型与double型数据进行运算，int型转换成double型。其它类推。这种转换是一种保值映射，在转换中数据的精度不受损失。图3-1中，横向箭头方向表示必定要进行的转换，即12图3-1类型自动转换规则图3-1类型自动转换规则132)强制转换强制类型转换通过类型转换运算完成。格式：(类型名)(表达式)强制转换将表达式的类型强制转换成类型名指定的类型。例如x、y为float，则(int)(x+y)将实型表达式x+y强制转换成整型。值得注意的是，强制类型转换在将高类型转换为低类型时，数据精度会有损失，是一种不安全的转换。同时强制类型转换是一次性的、暂时性的，并不能永久改变所转换表达式的类型。例如a为int，则(double) a为双精度型，a依然为整型。2)强制转换14例3–1表达式计算。(1)floatx=2.5,y=4.7;inta=7;计算x+a%3*（int）（x+y)%2/4⑦①④③②⑤⑥①a%3等于1。②x+y等于7.2。③（int）（x+y）等于7。④a%3*（int）（x+y）等于7。⑤a%3*（int）（x+y）%2等于1。⑥a%3*（int）（x+y）%2/4等于0。⑦x+a%3*（int）（x+y）%2/4等于2.5+0,结果为2.5。例3–1表达式计算。15(2)inta=2,b=3;floatx=3.5,y=2.5;计算（float）（a+b）/2+（int）x%（int）y②①③⑦④⑥⑤①a+b等于5。②（float）（a+b）等于5.0,强制转换成float型。③（float）（a+b）/2等于5.0/2.0,结果为2.5。④（int）x等于3,强制转换成int型。⑤（int）y等于2,强制转换成int型。⑥（int）x%（int）y等于1。⑦（float）（a+b）/2+（int）x%（int）y等于2.5+1.0,结果为3.5（双精度型）。(2)inta=2,b=3;floatx=3.16(3)inti=3;floatf=1.0;doubled=2.3;计算10+′a′+i*f-d①③②④①′a′转换成97,10+′a′等于107。②i,f转换成双精度型,i*f等于3.0。③107转换成双精度型,10+′a′+i*f等于110.0。④10+′a′+i*f-d等于107.7。(3)inti=3;floatf=1.0;do173.2算术表达式1．自增运算自增运算符：++。自增运算是单目运算，操作数只能是整型变量，有前置、后置两种方式：++i，在使用i之前，先使i的值增加1，俗称先增后用。i++，先使用i的值，然后使i的值增加1，俗称先用后增。3.2算术表达式1．自增运算18例如：i=1999；j=++i；/*先将i的值增1，变为2000后赋给j，j的值也为2000*/j=i++；/*先将i的值赋给j，j的值为1999。然后将i的值增1，变为2000*/自增运算的优先级处于第2级，具右结合性。例如：192.自减运算自减运算符:--自减运算与自增运算一样也是单目运算,操作数也只能是整型变量。同样有前置、后置两种方式:--i,在使用i之前,先使i的值减1,俗称先减后用。i--,先使用i的值,然后使i的值减1,俗称先用后减。2.自减运算20如：i=2000;j=--i;/*先减,将i的值减1,变为1999。后使用,j的值也为1999*/j=i--;/*先使用,j的值为2000。后减,将i的值减1,i的值变为1999*/自减运算的优先级、结合性同自增运算。如：i=2000;21请特别注意：(1)自增、自减运算只能用于变量，不能用于常量或表达式。(2)自增、自减运算比等价的赋值语句生成的目标代码更高效。(3)自增、自减运算常用于循环语句中，使循环控制变量自动加或减1；还可用于指针变量，使指针指向下一个或上一个地址。请特别注意：22(4)表达式中包含有自增、自减运算时，特别容易出错，务请小心。例如，i=1，(++i)+(++i)+(++i)的值为多少呢？可能计算出是9(=2+3+4)，其实这是错误的。实际上计算时先对整个表达式扫描，i先自增3次，由1→2→3→4，因此计算结果应为12(=4+4+4)。(i++)+(i++)+(i++)的值又是多少呢？分析同上，应为3，当然表达式计算完成后i的值同样改变为4。(4)表达式中包含有自增、自减运算时，特别容易出错233．运算符的组合问题C语言的运算符一般为一个字符，有的由两个字符组成。在表达式中出现多个字符时如何组合呢？C编译系统在处理时，原则上尽可能自左至右将若干字符组合成一个运算符。如将i+++j解释为(i++)+j，而不是i+(++j)。如要表示i+(++j)，必须加括号。标识符、关键字也按同样的原则进行处理。3．运算符的组合问题24例3–2自增自减运算。/*程序3-2,自增自减运算*/＃include″stdio.h″main(){inti,j;i=j=5;printf（″i++=%d,j－－=%d\n″,i++,j－－）;printf（″++i=%d,－－j=%d\n″,++i,－－j）;printf（″i++=%d,j－－=%d\n″,i++,j－－）;printf（″++i=%d,－－j=%d\n″,++i,－－j）;printf（″i=%d,j=%d\n″,i,j）;}例3–2自增自减运算。25运行结果： i++=5，j−−=5 ++i=7，−−j=3 i++=7，j−−=3 ++i=9，−−j=1 i=9，j=1运行结果：263.3赋值表达式3.3.1赋值运算赋值运算符：=。赋值运算是双目运算，一个操作数为变量，另一个操作数为表达式。赋值运算符左边的操作数只能是变量，右边可以是表达式。进行赋值运算时先计算右边表达式的值，然后将右边表达式的值赋给左边变量，即送给左边变量对应的存储单元，并以此作为整个赋值表达式的值。例如i为int，i=3+5%2，则先计算右边表达式3+5%2的值，得到4，然后将4赋给左边变量i。3.3赋值表达式3.3.1赋值运算赋值27说明：(1)赋值运算的优先级为第14级，具有右结合性。(2)赋值运算中的表达式最简单的形式是一个常量，这时变量得到一个初值。例如： inti；floatx；charch； i=100；x=12.345；ch='A'；说明：28(3)赋值运算中的表达式又可以是赋值表达式，如此可辗转赋值。例如： intx，y，z；x=y=z=0.0，相当于x=(y=(z=0.0))，即x、y、z都得到值0.0。 ③② ①(4)赋值运算符“=”不同于数学中的等号。例如，i=i+1在数学中绝对不成立，但在C语言中肯定成立，其含义是将i的当前值加上1再赋给i。(3)赋值运算中的表达式又可以是赋值表达式，如此可293.3.2赋值类型转换在进行赋值运算时，一般要求赋值运算符两侧操作数的类型相同或相容。如果赋值运算符两侧操作数的类型不一致，要进行类型转换。赋值运算时的类型转换以赋值运算左边操作数的类型为主体进行。(1)将实型数据赋给整型变量时，舍弃实数的小数部分。例如i为int，若有i=1.23，则i的值为1。(2)将整型数据赋给单、双精度型变量时，数值大小不变，但以浮点形式存储到变量中。3.3.2赋值类型转换30(3)字符型数据赋给整型变量时，由于字符数据只占一个字节，而整型变量为2个字节，因此将字符型数据放在整型变量的低8位中，而对整型变量的高8位要进行扩充。(4)将基本整型数据赋给长整型变量时，基本整型数据放在长整型变量的低16位，高16位用符号位扩充。反之，将长整型数据赋给基本整型变量时，只将长整型数据的低16位送给基本整型变量。(3)字符型数据赋给整型变量时，由于字符数据只占31①inti=－1;longintj;j=i;i的二进制形式:0000000000000001j的二进制形式:00000000000000000000000000000001②inti=−1； longintj； j=i；i的二进制形式：1111111111111111j的二进制形式：11111111111111111111111111111111①inti=－1;32③longinti=−1； intj； j=i；i的二进制形式：11111111111111111111111111111111j的二进制形式：1111111111111111③longinti=−1；33(5)将无符号整型数据赋给长整型变量时，不存在符号位扩展的问题，只需将高位补0即可。将无符号整型数据赋给一个占字节数相同的整型变量时，将无符号整型数据原样送整型变量中，并将最高位当作符号位，如果数据超出相应的整型范围，将产生数据错误。如果将整型数据赋给占字节数相同的无符号整型变量时，也是原样照赋，最高位作数值处理。(5)将无符号整型数据赋给长整型变量时，不34例如：①unsignedinti=65535； intj； j=i；/*j的值为−1*/②inti=−1； unsignedintj；  j=i；/*j的值为65535*/例如：353.3.3复合赋值运算在基本赋值运算符“=”之前加上任一双目算术运算符及位运算符可构成复合赋值运算符,又称带运算的赋值运算符。算术复合赋值运算符:+=、－=、*=、/=、%=位复合赋值运算符:&=、|=、^=、>>=、<<=一般形式:变量☆=表达式等价于:变量=变量☆表达式☆代表任一双目算术运算符或位运算符。复合赋值运算先进行所带运算,再进行赋值运算。复合赋值运算的优先级同赋值运算。3.3.3复合赋值运算在基本赋值运算符36例如：①inta=3；a+=2等价于a=a+2，结果为5。②floatx=1.2，y=2.1；y*=x+3.4等价于y=y*(x+3.4)，结果为9.66。③inta=3，b=2；b/=a+=1等价于b=b/(a=a+1)，结果为0。例如：37例3-3赋值运算。 /*程序3-3，赋值运算*/ #include"stdio.h" main( ) {inti，j；floatx，y； i=j=1； x=y=1.1；printf("i=%d，j=%d\n"，i，j)；例3-3赋值运算。38x=i+j；y+=1；printf("x=%4.2f，y=%4.2f\n"，x，y)；i=i+++j；x=2*x+y；printf("i=%d，x=%4.2f\n"，i，x)；}运行结果： i=1，j=1 x=2.00，y=2.10i=3，x=6.10x=i+j；39printf（″x=%4.2f,y=%4.2f\n″,x,y）;i=i+++j;x=2*x+y;printf（″i=%d,x=%4.2f\n″,i,x）;}运行结果:i=1,j=1x=2.00,y=2.10i=2,x=6.10printf（″x=%4.2f,y=%4.2f\n″,x403.4逻辑表达式3.4.1关系表达式关系表达式是逻辑表达式中的一种特殊情况,关系表达式由关系运算符和操作数组成,关系运算用于完成数的比较运算。关系运算有<、<=、==、!=、>、>=,<、<=、>、>=的优先级相同,==、!=的优先级相同,前者的优先级高于后者。关系运算符的优先级低于算术运算,高于逻辑运算&&、||,也高于赋值运算。3.4逻辑表达式3.4.1关系表达式413.4.2逻辑表达式逻辑表达式由逻辑运算符和操作数组成，逻辑表达式用于程序设计中的条件描述。逻辑表达式中操作数可以是逻辑量和关系表达式。C语言有！、&&、‖三种逻辑运算，运算规则在上章已作介绍。!运算的优先级高于算术运算，&&运算的优先级高于‖运算，&&、‖运算的优先级低于关系运算，高于赋值运算。3.4.2逻辑表达式42在计算逻辑表达式时务请注意：&&和‖是一种短路运算。所谓短路运算，是指在计算的过程中，只要表达式的值能确定，便不再计算下去。逻辑与运算时，计算到某个操作数为假，可以确定整个表达式的值为假时，剩余的表达式部分便不再计算。逻辑或运算时，计算到某个操作数为真，可以确定整个表达式的值为真时，剩余的表达式部分便不再计算。在计算逻辑表达式时务请注意：43例如：①e1&&e2&&e3，若e1为0，可确定表达式的值为0，则不再计算e2、e3。②e1‖e2‖e3，若e1为真，则可确定表达式的值为真，也不再计算e2、e3。例如：44例3—4用逻辑表达式描述下列条件:(1)x是3的倍数。x%3==0(2)x是偶数。x%2==0(3)x是3的倍数且x是偶数。（x%3==0）&&（x%2==0）(4)100<x<200。（x>100）&&（x<200）例3—4用逻辑表达式描述下列条件:45(5)x等于2或8。（x==2）||（x==8）(6)三位数x是回文数：x/100==x%10(7)a、b、c为三边，它们构成等边三角形的条件：(a==b)&&(b==c)(8)某年是闰年：((year%4==0)&&(year%100!=0))‖(year%400==0)(5)x等于2或8。463.5位运算表达式3.5.1位逻辑运算1．按位取反运算运算符：～。按位取反运算用来对一个二进制数按位取反，即0位变1，1位变0。例如，计算～25。25的二进制表示为：0000000000011001。按位取反的结果为：1111111111100110，即−26。3.5位运算表达式3.5.1位逻辑运算47～运算常用于产生一些特殊的数。如高8位全1、低8位全0的数0xFF00，按位取反后变为0x00FF。～1，在16位与32位的系统中，都代表只有最低位为0的整数。～运算是位运算中惟一的单目运算，也是惟一具有右结合性的位运算。～运算常用于产生一些特殊的数。如高8位全1、低8位全482．按位与运算运算符：&。按位与运算的规则是操作数的对应位为1，则该位的运算结果为1，否则为0。例如，计算0x29&0x37。0x29与0x37的二进制表示为：0000000000101001与0000000000110111。按位与的结果为：00000000000100001，即0x21。按位与运算的主要用途是清零及取数的某些位或保留数的某些位。2．按位与运算49例如：①a&0，将a清0。②a&0xFF00，取数a的高8位，低8位清0。③a&0x00FF，取数a的低8位，高8位清0。例如：503.按位或运算运算符:|按位或运算的规则是操作数的对应位都为0,则该位的运算结果为0,否则为1。例如：0x29|0x37,0x29与0x37的二进制表示为:0000000000101001与0000000000110111按位或结果为:0000000000111111,即等于0x3f。利用|运算可将数的部分位或所有位置1。3.按位或运算51例如:a|0x000F,a的低4位全置1,其它位保留。a|0xFFFF,a的每一位全置1。例如:524.按位异或运算运算符:^按位异或运算的规则是操作数的对应位相同,则该位的运算结果为0,否则为1。例如：0x29^0x37,0x29与0x37的二进制表示为:0000000000101001与0000000000110111按位异或结果为:0000000000011110,即等于0x1e。利用^运算将数的特定位翻转,保留原值,不用临时变量交换两个变量的值。4.按位异或运算53例如:(1)a^0x00FF,将数a的低8位翻转,高8位不变。(2)a^0,保留数a的原值。(3)a=a^b,b=b^a,a=a^b,不用临时变量交换a,b的值。位逻辑运算自身的优先级由高到低依次是～、&、|、^,在整个运算体系中～运算的优先级位于第二级,&、|、^运算低于关系运算,高于逻辑运算。位逻辑运算意义与逻辑运算一样,但位逻辑运算对二进制位而言,且必须对数的所有二进制位进行，而且操作数只能为整数。如果参与运算的数据长度不同,将对短的数据先进行高位符号扩展后再进行位运算。例如:543.5.2移位运算1.左移位运算运算符:<<左移位运算的左操作数是要进行移位的整数，右操作数是要移的位数。左移位运算规则是高位左移后溢出，舍弃，空出的低位补0。例如，计算15<<2。15的二进制表示为：0000000000001111。左移2位结果为：0000000000111100，等于60。左移一位相当于该数乘以2，左移两位相当于该数乘以4(22)。使用左移位运算可以快速实现乘2运算。3.5.2移位运算1.左移位运算552．右移位运算运算符：>>。右移位运算规则是低位右移后被舍弃，空出的左边高位对无符号数移入0，对有符号数，如果是正数，则空出的左边高位移入0，如果是负数，则左边移入0还是1，要取决于所用的编译系统，有的移入0(逻辑右移)，有的移入1(算术右移)。例如，15>>2，右移2位，等于0000000000000011，即3。2．右移位运算56右移一位相当于将该数除以2，右移两位相当于将该数除以4(22)。使用右移位运算可以快速实现除2运算。移位运算的优先级低于算术运算，高于关系运算。所有位运算也可与赋值运算组合成复合赋值运算：&=、|=、^=、<<=、>>=，请参阅赋值运算。右移一位相当于将该数除以2，右移两位相当于将该数除57例3—5取一个整数a的从右端开始的4～7位。/*程序3—5,取一个整数a的从右端开始的4～7位*/＃include″stdio.h″main(){unsigneda,b,c,d;scanf（″%o″,&a）;/*八进制形式输入*/b=a>>4;/*a右移4位*/c=～（～0<<4）;/*得到一低4位全为1,其余位为0的数*/d=b&c;/*取b的0～3位,即得到a的4～7位*/printf（″a=%o,a（4～7）=%o″,a,d）;}输入数据:331运行结果:a=331,a（4～7）=15例3—5取一个整数a的从右端开始的4～7位。583.6其它表达式3.6.1条件表达式条件表达式由条件运算符和操作数组成,用以将条件语句以表达式的形式出现,完成选择判断处理。条件运算符由“？”和“:”组成。条件运算是三目运算,有三个操作数,一般形式如下:表达式1？表达式2:表达式33.6其它表达式3.6.1条件表达式59表达式1必须为逻辑表达式，是条件运算的条件。如表达式1为真，则计算表达式2，并以此作为整个表达式的值；如表达式1为假，则计算表达式3，并以此作为整个表达式的值。例如：①a>b？a：b表示若a大于b，则表达式的值为a；若a小于b，则表达式的值为b。实际上是求a、b的最大值。②a>0？a：−a表示若a大于0，则表达式的值为a；若a小于等于0，则表达式的值为−a。实际上是求a的绝对值。条件运算的优先级为倒数第三级，高于赋值运算和逗号运算，低于逻辑运算，具有右结合性。如a>b？a：c>d？c：d，相当于a>b？a：(c>d？c：d)。表达式1必须为逻辑表达式，是条件运算的条件。如60例3—6判断整数的正负。/*程序3—6,判断整数的正负*/＃include″stdio.h″main(){intx;scanf（″%d″,″&x″）;x>0？printf（″%s″,″正数″）:printf（″%c″,″负数″）;}例3—6判断整数的正负。613.6.2逗号表达式逗号表达式由逗号运算符和操作数组成，用以将多个表达式连接成一个表达式。逗号运算符：，。逗号运算是双目运算。其简单形式为：表达式1，表达式2逗号运算的规则为先计算表达式1，再计算表达式2，并以此作为整个表达式的值。例如，计算a=2，a*6的值。先计算表达式a=2，再计算表达式a*6，并以此作为整个表达式的值，因此该表达式的值为12。3.6.2逗号表达式62逗号运算的优先级最低，具有左结合性。逗号表达式的更一般使用形式为：表达式1，表达式2，表达式3，…，表达式n这时的运算规则是先计算表达式1，再计算表达式2，再计算表达式3，…，再计算表达式n的值，并以此作为整个表达式的值。所以逗号运算又称为顺序求值运算。例如：x=a=3，6*x，6*a，a+x的值为6。逗号运算的优先级最低，具有左结合性。633.6.3其它运算

1.取地址运算运算符:&取地址运算是单目运算,操作数只能是变量,得到变量的地址。C语言程序设计中许多场合要使用到地址数据。如输入函数scanf(),输入参数就要求是地址表,将读入的数据送变量对应的存储单元中。取地址运算的优先级次高。C语言还提供一个指针运算“*”,用于取存储单元的内容.3.6.3其它运算1.取地址运算642.求字节数运算运算符:sizeof求字节数运算是单目运算,操作数可以是类型名,也可以是变量、表达式,用以求得相应类型或数据所占的字节数。此运算的优先级与取地址运算优先级相同。2.求字节数运算65例3-7计算各种类型数据的存储字节数。/*程序3-7，计算各种类型数据的存储字节数*/#include"stdio.h"main( ){clrscr( )；printf("sizeof(int)=%dbyte\n"，sizeof(int))；printf("sizeof(longint)=%dbyte\n"，sizeof(longint))；printf("sizeof(shortint)=%dbyte\n"，sizeof(shortint))；printf("sizeof(unsignedint)=%dbyte\n"，sizeof(unsignedint))；printf("sizeof(unsignedlongint)=%dbyte\n"，sizeof(unsignedlongint))；printf("sizeof(float)=%dbyte\n"，sizeof(float))；printf("sizeof(double)=%dbyte\n"，sizeof(double))；printf("sizeof(char)=%dbyte\n"，sizeof(char))；}例3-7计算各种类型数据的存储字节数。663.括号运算在其它语言中括号是某些语法成分的描述方式,C语言将括号亦作为运算处理。(1)圆括号运算():用于改变运算的优先级,还用于将函数的参数与函数名相分离。(2)中括号运算［］:又称下标运算,用来得到数组的分量下标变量。括号运算的优先级处于最高一级。3.括号运算67习题三1．简述C语言表达式的书写原则。2．简述C语言运算的优先级与结合性。3．简述表达式计算时数据类型的自动转换规则。4．简述表达式计算时数据类型的强制转换方法。

习题三1．简述C语言表达式的书写原则。685．将下列数学表达式书写成C语言表达式。(1)ax2+bx+c (2)(3) (4)(5) ln(x++sin2x+cos3x) (6)πr2h1+πr2h25．将下列数学表达式书写成C语言表达式。696．将下列条件用C语言逻辑表达式描述。(1)i是j的倍数。(2) k是奇数且是3的倍数。(3)点(x+y)在以原点为圆心，r为半径的圆上。(4)C语言考试成绩cj高于60分，低于70分。(5)三个数x、y、z互不相等。(6)以a、b、c为三边构成三角形的条件。(7)方程ax2+bx+c=0有实根。(8)四位的整数x是回文数。

6．将下列条件用C语言逻辑表达式描述。707．已知变量有如下的定义： floatx=20.5； inty=12，z=8；计算下列表达式的值。(1) (int)x+y+z (2) x+y%3%2(3) y%=z%=5 (4) x*(y+=z)(5) y+=y－=y*=y (6) x+y+z，x+y，x(7) x*=y，x/=y，y (8) z=++y+(++y)+(++y)

7．已知变量有如下的定义：718．已知变量有如下的定义：inta=3，b=4，c=5；计算下列表达式的值。(1)a+b>c&&b==c (2) a‖b+c&&b−c(3)!(a>b)&&!c‖4 (4) !(x=a)&&(y=b)(5)!(a+b)+c−1&&b+c/2 (6) a+b&&b+c‖c+a

8．已知变量有如下的定义：729．已知变量有如下的定义：inta=12；计算下列表达式的值。(1) ~a (2) a&0xF0F0(3) a|0xF0F0 (4) a^0xFF00

9．已知变量有如下的定义：7310．阅读下面的程序，给出程序的运行结果。#include"stdio.h"main( ){intx，y，z；x=2；y=x+2；printf("x=%d，y=%d\n"，x，y)；x*=y=z=4；printf("x=%d，y=%d，z=%d\n"，x，y)；x=y==z；printf("x=%d，y=%d\n"，x，y)；}

10．阅读下面的程序，给出程序的运行结果。7411．编写程序，求三个数的和、积以及平均值。12．a=5，b=10，编写程序计算(a+b)/(a－b)的值。13．a=b=1，编写程序计算a==b、++a<++b和a&&b的值。14．x=3，y=4，z=5，编写程序计算以下表达式的值：11．编写程序，求三个数的和、积以及平均值。7515．a=1，b=2，c=1，编写程序计算以下表达式的值：(1)(－b+)/2a。(2)(－b－)/2a。16．i=12，编写程序验证：(1)i*4与i<<2结果相同。(2)i/4与i>>2结果相同。

15．a=1，b=2，c=1，编写程序计算以下表达式的值：76第3章表达式3.1表达式基础3.2算术表达式3.3赋值表达式3.4逻辑表达式3.5位运算表达式3.6其它表达式习题三第3章表达式3.1表达式基础773.1表达式基础3.1.1表达式的组成1．运算符运算符又称操作符，是一个符号，它指示在一个或多个操作数上完成某种运算操作或动作。C语言中，将除了输入、输出及程序流程控制操作以外的所有基本操作都作为运算处理，如赋值运算“=”、逗号运算“，”、括号运算“( )”。C语言的运算符按完成的运算操作可分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符与其它运算符等，按参与运算符的操作数个数可分为单目运算符、双目运算符与三目运算符。3.1表达式基础3.1.1表达式的组成178

(1)算术运算符：+、−、*、/、%、++、−−

(2)关系运算符：<、<=、==、!=、>、>=。

(3)逻辑运算符：!、&&、||。

(4)位运算符：<<、>>、~、|、^、&。

(5)赋值运算符：=、+=、−=、*=、/=、%=。

(6)条件运算符：？：。

(7)逗号运算符：，。(8)指针运算符：*、&。

(9)求字节数运算符：sizeof。

(10)强制类型转换运算符：(类型)。(11)其它运算符；· 、→、( )、[]等。(1)算术运算符：+、−、*、/、%、++、−−792.操作数操作数是运算符的操作对象,可以是常量、变量、函数与表达式。常量、变量、函数本身就是简单表达式,从一般意义上讲,C语言中所有操作数都是表达式。复杂表达式由运算符连接简单表达式形成。2.操作数803.1.2表达式的书写C语言的表达式虽然来源于数学表达式,是数学表达式在计算机中的表示,但在书写时应该注意遵循C语言表达式书写的原则:(1)C语言的表达式只能采用线性的形式书写。例如:①应写成1/3+i+j*j*j。②应写成（a+b）/（c+d）*e+f。3.1.2表达式的书写81(2)C语言的表达式只能使用C语言中合法的运算符和操作数,对有些操作必须调用库函数完成,而且运算符不能省略。例如:①πr2应写成3.14159*r*r。②应写成0.5*a*b*sin（alph）。③|x－y|应写成fabs（x－y）。④y+2X应写成y+pow（2,x）。(2)C语言的表达式只能使用C语言中合法的运823.1.3表达式的分类C语言表达式种类很多,有多种分类方法。我们一般依据运算的特征将表达式分为:①算术表达式,如a+b*2.0-3.0/5.0。②关系表达式,如x>=y,关系表达式可以认为是逻辑表达式的特殊情况。③逻辑表达式,如（x>=2）&&（x<=8）。④赋值表达式,如a=b=c=1。⑤条件表达式,如（a>b）?a:b。⑥逗号表达式,如a=2,b=a*a,c=sqrt（b）。3.1.3表达式的分类831．运算的优先级运算的优先级是指运算执行的先后顺序。C语言将运算的优先级划分为15级，第1级优先级最高，第15级优先级最低。初等运算( )、[ ]、→、·的优先级最高；单目运算！、~、++、−−、−、(类型)、*、&、sizeof的优先级次高；算术运算+、−、*、/、%再次之；然后是关系运算<、<=、==、!=、>、>=；再然后是逻辑运算&&、||，条件运算式？：，赋值运算=、+=、−=、*=、/=、%=；1．运算的优先级84逗号运算优先级最低；位运算优先级比较分散。可将优先级顺序简单记忆为算术、关系和逻辑，移位、位逻辑在中间。请参阅附录B。表达式求值时按运算的优先级别从高到低顺序进行，优先级相同的运算顺序由运算的结合性规定。通过圆括号运算可以改变运算的优先顺序，先圆括号内，后圆括号外。逗号运算优先级最低；852.运算符的结合性运算符的结合性是指,优先级相同的运算从左到右进行（左结合性）还是从右至左进行（右结合性）,左结合性是人们习惯的计算顺序。C语言中,只有单目运算（！、～、++、--、-、*、&）、条件运算（？:）、赋值运算（=、+=、-=、*=、/=、%=）的结合性是右结合,其余运算为左结合。2.运算符的结合性863．类型转换一般地，相应的运算只有相应类型的数据才能进行，不同类型数据进行运算时，要进行类型转换。类型转换有自动转换与强制转换两种方式。1)自动转换自动转换(又称隐含转换)由系统自动完成，转换的规则如图3-1所示。3．类型转换87图3-1中，横向箭头方向表示必定要进行的转换，即short型、char型数据必定先转换成int型，float型数据必定先转换为double型，再进行运算。纵向箭头方向表示类型自动转换的方向，请注意转换的方向是由低向高转换的，int型最低，double型最高。int型与unsigned型数据进行运算，int型转换成unsigned型；int型与long型数据进行运算，int型转换成long型；int型与double型数据进行运算，int型转换成double型。其它类推。这种转换是一种保值映射，在转换中数据的精度不受损失。图3-1中，横向箭头方向表示必定要进行的转换，即88图3-1类型自动转换规则图3-1类型自动转换规则892)强制转换强制类型转换通过类型转换运算完成。格式：(类型名)(表达式)强制转换将表达式的类型强制转换成类型名指定的类型。例如x、y为float，则(int)(x+y)将实型表达式x+y强制转换成整型。值得注意的是，强制类型转换在将高类型转换为低类型时，数据精度会有损失，是一种不安全的转换。同时强制类型转换是一次性的、暂时性的，并不能永久改变所转换表达式的类型。例如a为int，则(double) a为双精度型，a依然为整型。2)强制转换90例3–1表达式计算。(1)floatx=2.5,y=4.7;inta=7;计算x+a%3*（int）（x+y)%2/4⑦①④③②⑤⑥①a%3等于1。②x+y等于7.2。③（int）（x+y）等于7。④a%3*（int）（x+y）等于7。⑤a%3*（int）（x+y）%2等于1。⑥a%3*（int）（x+y）%2/4等于0。⑦x+a%3*（int）（x+y）%2/4等于2.5+0,结果为2.5。例3–1表达式计算。91(2)inta=2,b=3;floatx=3.5,y=2.5;计算（float）（a+b）/2+（int）x%（int）y②①③⑦④⑥⑤①a+b等于5。②（float）（a+b）等于5.0,强制转换成float型。③（float）（a+b）/2等于5.0/2.0,结果为2.5。④（int）x等于3,强制转换成int型。⑤（int）y等于2,强制转换成int型。⑥（int）x%（int）y等于1。⑦（float）（a+b）/2+（int）x%（int）y等于2.5+1.0,结果为3.5（双精度型）。(2)inta=2,b=3;floatx=3.92(3)inti=3;floatf=1.0;doubled=2.3;计算10+′a′+i*f-d①③②④①′a′转换成97,10+′a′等于107。②i,f转换成双精度型,i*f等于3.0。③107转换成双精度型,10+′a′+i*f等于110.0。④10+′a′+i*f-d等于107.7。(3)inti=3;floatf=1.0;do933.2算术表达式1．自增运算自增运算符：++。自增运算是单目运算，操作数只能是整型变量，有前置、后置两种方式：++i，在使用i之前，先使i的值增加1，俗称先增后用。i++，先使用i的值，然后使i的值增加1，俗称先用后增。3.2算术表达式1．自增运算94例如：i=1999；j=++i；/*先将i的值增1，变为2000后赋给j，j的值也为2000*/j=i++；/*先将i的值赋给j，j的值为1999。然后将i的值增1，变为2000*/自增运算的优先级处于第2级，具右结合性。例如：952.自减运算自减运算符:--自减运算与自增运算一样也是单目运算,操作数也只能是整型变量。同样有前置、后置两种方式:--i,在使用i之前,先使i的值减1,俗称先减后用。i--,先使用i的值,然后使i的值减1,俗称先用后减。2.自减运算96如：i=2000;j=--i;/*先减,将i的值减1,变为1999。后使用,j的值也为1999*/j=i--;/*先使用,j的值为2000。后减,将i的值减1,i的值变为1999*/自减运算的优先级、结合性同自增运算。如：i=2000;97请特别注意：(1)自增、自减运算只能用于变量，不能用于常量或表达式。(2)自增、自减运算比等价的赋值语句生成的目标代码更高效。(3)自增、自减运算常用于循环语句中，使循环控制变量自动加或减1；还可用于指针变量，使指针指向下一个或上一个地址。请特别注意：98(4)表达式中包含有自增、自减运算时，特别容易出错，务请小心。例如，i=1，(++i)+(++i)+(++i)的值为多少呢？可能计算出是9(=2+3+4)，其实这是错误的。实际上计算时先对整个表达式扫描，i先自增3次，由1→2→3→4，因此计算结果应为12(=4+4+4)。(i++)+(i++)+(i++)的值又是多少呢？分析同上，应为3，当然表达式计算完成后i的值同样改变为4。(4)表达式中包含有自增、自减运算时，特别容易出错993．运算符的组合问题C语言的运算符一般为一个字符，有的由两个字符组成。在表达式中出现多个字符时如何组合呢？C编译系统在处理时，原则上尽可能自左至右将若干字符组合成一个运算符。如将i+++j解释为(i++)+j，而不是i+(++j)。如要表示i+(++j)，必须加括号。标识符、关键字也按同样的原则进行处理。3．运算符的组合问题100例3–2自增自减运算。/*程序3-2,自增自减运算*/＃include″stdio.h″main(){inti,j;i=j=5;printf（″i++=%d,j－－=%d\n″,i++,j－－）;printf（″++i=%d,－－j=%d\n″,++i,－－j）;printf（″i++=%d,j－－=%d\n″,i++,j－－）;printf（″++i=%d,－－j=%d\n″,++i,－－j）;printf（″i=%d,j=%d\n″,i,j）;}例3–2自增自减运算。101运行结果： i++=5，j−−=5 ++i=7，−−j=3 i++=7，j−−=3 ++i=9，−−j=1 i=9，j=1运行结果：1023.3赋值表达式3.3.1赋值运算赋值运算符：=。赋值运算是双目运算，一个操作数为变量，另一个操作数为表达式。赋值运算符左边的操作数只能是变量，右边可以是表达式。进行赋值运算时先计算右边表达式的值，然后将右边表达式的值赋给左边变量，即送给左边变量对应的存储单元，并以此作为整个赋值表达式的值。例如i为int，i=3+5%2，则先计算右边表达式3+5%2的值，得到4，然后将4赋给左边变量i。3.3赋值表达式3.3.1赋值运算赋值103说明：(1)赋值运算的优先级为第14级，具有右结合性。(2)赋值运算中的表达式最简单的形式是一个常量，这时变量得到一个初值。例如： inti；floatx；charch； i=100；x=12.345；ch='A'；说明：104(3)赋值运算中的表达式又可以是赋值表达式，如此可辗转赋值。例如： intx，y，z；x=y=z=0.0，相当于x=(y=(z=0.0))，即x、y、z都得到值0.0。 ③② ①(4)赋值运算符“=”不同于数学中的等号。例如，i=i+1在数学中绝对不成立，但在C语言中肯定成立，其含义是将i的当前值加上1再赋给i。(3)赋值运算中的表达式又可以是赋值表达式，如此可1053.3.2赋值类型转换在进行赋值运算时，一般要求赋值运算符两侧操作数的类型相同或相容。如果赋值运算符两侧操作数的类型不一致，要进行类型转换。赋值运算时的类型转换以赋值运算左边操作数的类型为主体进行。(1)将实型数据赋给整型变量时，舍弃实数的小数部分。例如i为int，若有i=1.23，则i的值为1。(2)将整型数据赋给单、双精度型变量时，数值大小不变，但以浮点形式存储到变量中。3.3.2赋值类型转换106(3)字符型数据赋给整型变量时，由于字符数据只占一个字节，而整型变量为2个字节，因此将字符型数据放在整型变量的低8位中，而对整型变量的高8位要进行扩充。(4)将基本整型数据赋给长整型变量时，基本整型数据放在长整型变量的低16位，高16位用符号位扩充。反之，将长整型数据赋给基本整型变量时，只将长整型数据的低16位送给基本整型变量。(3)字符型数据赋给整型变量时，由于字符数据只占107①inti=－1;longintj;j=i;i的二进制形式:0000000000000001j的二进制形式:00000000000000000000000000000001②inti=−1； longintj； j=i；i的二进制形式：1111111111111111j的二进制形式：11111111111111111111111111111111①inti=－1;108③longinti=−1； intj； j=i；i的二进制形式：11111111111111111111111111111111j的二进制形式：1111111111111111③longinti=−1；109(5)将无符号整型数据赋给长整型变量时，不存在符号位扩展的问题，只需将高位补0即可。将无符号整型数据赋给一个占字节数相同的整型变量时，将无符号整型数据原样送整型变量中，并将最高位当作符号位，如果数据超出相应的整型范围，将产生数据错误。如果将整型数据赋给占字节数相同的无符号整型变量时，也是原样照赋，最高位作数值处理。(5)将无符号整型数据赋给长整型变量时，不110例如：①unsignedinti=65535； intj； j=i；/*j的值为−1*/②inti=−1； unsignedintj；  j=i；/*j的值为65535*/例如：1113.3.3复合赋值运算在基本赋值运算符“=”之前加上任一双目算术运算符及位运算符可构成复合赋值运算符,又称带运算的赋值运算符。算术复合赋值运算符:+=、－=、*=、/=、%=位复合赋值运算符:&=、|=、^=、>>=、<<=一般形式:变量☆=表达式等价于:变量=变量☆表达式☆代表任一双目算术运算符或位运算符。复合赋值运算先进行所带运算,再进行赋值运算。复合赋值运算的优先级同赋值运算。3.3.3复合赋值运算在基本赋值运算符112例如：①inta=3；a+=2等价于a=a+2，结果为5。②floatx=1.2，y=2.1；y*=x+3.4等价于y=y*(x+3.4)，结果为9.66。③inta=3，b=2；b/=a+=1等价于b=b/(a=a+1)，结果为0。例如：113例3-3赋值运算。 /*程序3-3，赋值运算*/ #include"stdio.h" main( ) {inti，j；floatx，y； i=j=1； x=y=1.1；printf("i=%d，j=%d\n"，i，j)；例3-3赋值运算。114x=i+j；y+=1；printf("x=%4.2f，y=%4.2f\n"，x，y)；i=i+++j；x=2*x+y；printf("i=%d，x=%4.2f\n"，i，x)；}运行结果： i=1，j=1 x=2.00，y=2.10i=3，x=6.10x=i+j；115printf（″x=%4.2f,y=%4.2f\n″,x,y）;i=i+++j;x=2*x+y;printf（″i=%d,x=%4.2f\n″,i,x）;}运行结果:i=1,j=1x=2.00,y=2.10i=2,x=6.10printf（″x=%4.2f,y=%4.2f\n″,x1163.4逻辑表达式3.4.1关系表达式关系表达式是逻辑表达式中的一种特殊情况,关系表达式由关系运算符和操作数组成,关系运算用于完成数的比较运算。关系运算有<、<=、==、!=、>、>=,<、<=、>、>=的优先级相同,==、!=的优先级相同,前者的优先级高于后者。关系运算符的优先级低于算术运算,高于逻辑运算&&、||,也高于赋值运算。3.4逻辑表达式3.4.1关系表达式1173.4.2逻辑表达式逻辑表达式由逻辑运算符和操作数组成，逻辑表达式用于程序设计中的条件描述。逻辑表达式中操作数可以是逻辑量和关系表达式。C语言有！、&&、‖三种逻辑运算，运算规则在上章已作介绍。!运算的优先级高于算术运算，&&运算的优先级高于‖运算，&&、‖运算的优先级低于关系运算，高于赋值运算。3.4.2逻辑表达式118在计算逻辑表达式时务请注意：&&和‖是一种短路运算。所谓短路运算，是指在计算的过程中，只要表达式的值能确定，便不再计算下去。逻辑与运算时，计算到某个操作数为假，可以确定整个表达式的值为假时，剩余的表达式部分便不再计算。逻辑或运算时，计算到某个操作数为真，可以确定整个表达式的值为真时，剩余的表达式部分便不再计算。在计算逻辑表达式时务请注意：119例如：①e1&&e2&&e3，若e1为0，可确定表达式的值为0，则不再计算e2、e3。②e1‖e2‖e3，若e1为真，则可确定表达式的值为真，也不再计算e2、e3。例如：120例3—4用逻辑表达式描述下列条件:(1)x是3的倍数。x%3==0(2)x是偶数。x%2==0(3)x是3的倍数且x是偶数。（x%3==0）&&（x%2==0）(4)100<x<200。（x>100）&&（x<200）例3—4用逻辑表达式描述下列条件:121(5)x等于2或8。（x==2）||（x==8）(6)三位数x是回文数：x/100==x%10(7)a、b、c为三边，它们构成等边三角形的条件：(a==b)&&(b==c)(8)某年是闰年：((year%4==0)&&(year%100!=0))‖(year%400==0)(5)x等于2或8。1223.5位运算表达式3.5.1位逻辑运算1．按位取反运算运算符：～。按位取反运算用来对一个二进制数按位取反，即0位变1，1位变0。例如，计算～25。25的二进制表示为：0000000000011001。按位取反的结果为：1111111111100110，即−26。3.5位运算表达式3.5.1位逻辑运算123～运算常用于产生一些特殊的数。如高8位全1、低8位全0的数0xFF00，按位取反后变为0x00FF。～1，在16位与32位的系统中，都代表只有最低位为0的整数。～运算是位运算中惟一的单目运算，也是惟一具有右结合性的位运算。～运算常用于产生一些特殊的数。如高8位全1、低8位全1242．按位与运算运算符：&。按位与运算的规则是操作数的对应位为1，则该位的运算结果为1，否则为0。例如，计算0x29&0x37。0x29与0x37的二进制表示为：0000000000101001与0000000000110111。按位与的结果为：00000000000100001，即0x21。按位与运算的主要用途是清零及取数的某些位或保留数的某些位。2．按位与运算125例如：①a&0，将a清0。②a&0xFF00，取数a的高8位，低8位清0。③a&0x00FF，取数a的低8位，高8位清0。例如：1263.按位或运算运算符:|按位或运算的规则是操作数的对应位都为0,则该位的运算结果为0,否则为1。例如：0x29|0x37,0x29与0x37的二进制表示为:0000000000101001与0000000000110111按位或结果为:0000000000111111,即等于0x3f。利用|运算可将数的部分位或所有位置1。3.按位或运算127例如:a|0x000F,a的低4位全置1,其它位保留。a|0xFFF