数据类型运算符与表达式课件

第3章数据类型、运算符与表达式''''7/20/2023C数据类型基本类型构造类型指针类型空类型void（无值）定义类型typedef数值类型字符类型char枚举类型enum整型浮点型单精度型float双精度型double短整型short长整型long整型int数组结构体struct共用体union<§3.1C语言的数据类型总览''''7/20/2023C语言中的数据，有常量和变量之分，它们分别属于上述这些类型。本章将介绍基本类型中的整型、实型、字符型三种数据，以及C语言中的部分运算符与表达式。''''7/20/2023§3.2常量和变量3.2.1常量

1.概念

在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。

2.分类

（1）整型常量；例3，-7……（2）实型常量；例3.14，-789……（3）字符常量；例‘a’，’3’……（4）字符串常量；例“a”，“name”……（5）符号常量(第9章，略)。常量的类型，可通过书写形式来判别。''''7/20/20232.3.2变量1.变量的概念以标识符为名字，在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量。2.变量的两个要素（1）变量名。每个变量都必须有一个名字──变量名，变量命名遵循标识符命名规则。（2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。''''7/20/2023３.标识符命名规则（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）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。例，由于student_name和student_number的前８个字符相同，有的系统认为这两个变量，是一回事而不加区别。在TCV2.0中，变量名（标识符）的有效长度为１～３２个字符，缺省值为３２。''''7/20/2023（3）C语言的关键字不能用作变量名。注意：C语言对英文字母的大小敏感，即同一字母的大小写，被认为是两个不同的字符。习惯上，变量名和函数名中的英文字母用小写，以增加可读性。思考题：在C语言中，变量名total与变量名TOTAL、ToTaL、tOtAl等是同一个变量吗？''''7/20/2023标识符命名的良好习惯──见名知意：所谓“见名知意”是指，通过变量名就知道变量值的含义。通常应选择能表示数据含义的英文单词（或缩写）作变量名，或汉语拼音字头作变量名。例如，name/xm（姓名）、sex/xb（性别）、age/nl（年龄）、salary/gz（工资）。注意：尽量避免用容易混淆的字符，如O和0，l和1，Z和2等。''''7/20/20234.变量的定义与初始化

在Ｃ语言中，要求对所有用到的变量，必须“先定义、后使用”；且称“在定义变量的同时进行赋初值的操作”为变量初始化。（1）变量定义的一般格式数据类型变量名1[,变量名2,……];例，floatradius,length,area;（2）变量初始化的一般格式数据类型变量名1=初值1[,变量名2=初值2,……];例，floatradius=2.5,length,area;

''''7/20/2023补充（不同进制之间的转换）：1.二、八、十六进制概念：（1）二进制：每一位只有0和1两个数码，其运算规则是逢二进一。（2）八进制：每一位由0～7中某一个数码表示，其运算规则是逢八进一。（3）十六进制：每一位由0～f中某一个数码表示，其运算规则是逢十六进一。用0～9这十个数字表示十六进制的0～9，用A，B，C，D，E，F这五个字母来分别表示10、11、12、13、14、15，字母不区分大小写。从右往左数，最右为最低位，最左为最高位。''''7/20/20232.二、八、十六进制转换为十进制：

乘法（1）二进制转换为十进制：二进制数第0位（最右边）的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方……例，二进制数01100100，转换为10进制为：0*27+1*26+1*25+0*24+0*23+1*22+0*21+0*20=1000乘以多少都是0，所以我们也可以直接跳过值为0的位：1*26+1*25+1*22=100''''7/20/2023（2）八进制转换为十进制：八进制数第0位（最右边）的权值是8的0次方，第1位的权值是8的1次方……例，八进制数1507，转换为10进制为：1*83+5*82+0*81+7*80=839（3）十六进制转换为十进制：十六进制数第0位（最右边）的权值是16的0次方，第1位的权值是16的1次方……例，十六进制数2AF5，转换为10进制为：2*163+10*162+15*161+5*160=10997''''7/20/20233.十进制转换为二、八、十六进制：除法（1）十进制转换为二进制：

把要转换的数除以2，得到商和余数，将商继续除以2，直到商为0。最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。例，十进制数6，转换为2进制为：(110)2''''7/20/2023（2）十进制转换为八进制：10进制数转换成8进制的方法，和转换为2进制的方法类似，惟一变化：除数由2变成8。

例，十进制数120转换成八进制数为(170)8（3）十进制转换为十六进制：10进制数转换成16进制的方法，和转换为2进制的方法类似，惟一变化：除数由2变成16。

例，十进制数120转换成十六进制数为(78)16''''7/20/20234.二进制与八、十六进制之间的转换：（1）二进制转换为十六进制：对二进制数以4位为一段（从右往左分段），分别转换为十六进制数。11111101，10100101，10011011

F

D

，A

5

，

9

B

（2）十六进制转换为二进制：1位16进制数对应转换为4位2进制数。''''7/20/2023对应关系列表（仅列4位）：二进制数值

十进制值

十六进值1111

=8+4+2+1

=15

F1110

=8+4+2+0

=14

E1101

=8+4+0+1

=13D

1100

=8+4+0+0

=12

C

1011

=8+4+0+1

=11

B

1010

=8+0+2+0

=10

A1001

=8+0+0+1

=10

9....0001

=0+0+0+1

=1

10000

=0+0+0+0

=0

0''''7/20/2023（3）二进制转换为八进制：对二进制数以3位为一段（从右往左分段），分别转换为八进制数。111101010101001011

7

5

2

5

1

3

（4）八进制转换为二进制：1位8进制数对应转换为3位2进制数。''''7/20/20233.3.1整型常量整型常量即整常数，在Ｃ语言中可用三种形式表示：（1）十进制。例10、36。(注：数字之间不允许有空格)（2）八进制（以数字０开头）。例012，代表(12)8，等于十进制的1*81+2*80=10。（3）十六进制（以数字０+小写字母x开头）。例0x100，代表(100)16，等于十进制的1*162+0*161+0*160=256。§3.3整型数据''''7/20/20233.3.2整型变量

补充：在§3.1中介绍的C语言的基本数据类型中，除void型之外，各类型变量定义时可以带有各种“修饰前缀”，用于明确基本数据的含义，以准确地适应不同情况下的要求：有符号：signed无符号：unsigned（注：一般不带有此前缀均代表signed型，例int等价于signedint）长型：long(将数据的内存字节数增加一倍)短型：short

1.整型变量分类：（1）按其有无符号，可分为unsignedint，signedint两类；（2）按其在内存中所占字节数（或”位数“），可分为shortint，longint两类（注：一般shortint等价于int）。''''7/20/20232.占用内存字节数与值域：上述各类型整型变量占用的内存字节数，随系统而异。一般用２字节表示一个int型变量，且long型（４字节）≥int型（２字节）≥short型（２字节）。显然，不同类型的整型变量，其值域不同。占用内存字节数为n的（有符号）整型变量，其值域为：-2n*8-1~（2n*8-1-1）；无符号整型变量的值域为：0~（2n*8-1）。

例如，PC机中的一个int型变量，其值域为-22*8-1~（22*8-1-1），即-32768~32767；一个unsigned型变量的值域为：0~（22*8-1），即0~65535。''''7/20/2023要求记忆：int以及shortint：类型长度为2byte(16bit)，值域为-32768~32767；unsignedint以及unsignedshortint:类型长度为2byte(16bit)，值域为0~65535；longint：类型长度为4byte(32bit)。''''7/20/2023§3.4浮点型数据3.4.1浮点型常量

浮点型常量即实数，其值有两种表达形式：

（1）十进制形式。例如3.14、9.8、3.、3.0。（2）指数形式。又称“科学计数法”，格式为：<尾数>E（e）<整型指数>。例如3.0Ｅ+5=3*105等。3.4.2浮点型变量

按其精度（即“数据的有效范围”）分为两种：

（1）单精度型。类型关键字为float，一般占４字节（３２位）、提供７位有效数字。

（2）双精度型。类型关键字为double，一般占８个字节、提供15~16位有效数字。''''7/20/2023§3.5

字符型数据3.5.1字符常量1.定义用一对单引号括起来的单个字符，称为字符常量。例，‘A’、‘１’、‘＋’等。2.转义字符Ｃ语言允许使用一种特殊形式的字符常量，就是以反斜杠“\”开头的转义字符。

见教材P48表3.3。

注意：如果反斜杠、单引号或双引号本身作为字符常量，必须使用转义字符：‘\\’、‘\‘’、‘\“’。''''7/20/2023[例3.1]main(){printf(“A\b\bB\b\bC\n”); }程序运行结果如下：

CBA[例3.2]main(){printf(“Shesay,\”Thispictureisbeautiful!\”\n”); }程序运行结果如下：

Shesay,”Thispictureisbeautiful!”''''7/20/2023[例3.3]用转义字符输出可打印字符和不可打印字符。

main()

{printf(“\x4F\x4B\x21\n”); /*等价于printf(“OK!\n”);*/

printf(“\x15\xAB\n”);

}程序运行结果如下：

ＯＫ！

§½''''7/20/20233.5.2字符变量字符变量的类型关键字为char，一般占用1字节(8bit)内存单元；signedchar的值域为-128～127，unsignedchar的值域为0～255。1.变量值的存储：

字符变量用来存储字符常量。将一个字符常量存储到一个字符变量中，实际上是将该字符的ASCII码值（无符号整数）存储到内存单元中。例，charch1,ch2; /*定义两个字符变量：ch1，ch2*/ch1=’a’;ch2=’b’;/*给字符变量赋值*/''''7/20/20232.特性：字符数据在内存中存储的是字符的ASCII码——一个无符号整数，其形式与整数的存储形式一样，所以Ｃ语言允许字符型数据与整型数据之间通用。（1）一个字符型数据，既可以字符形式输出，也可以整数形式输出。

[例3.4]字符变量的字符形式输出和整数形式输出。

main()

{charch1,ch2;

ch1='a';ch2='b';printf(“ch1=%c,ch2=%c\n”,ch1,ch2);

printf(“ch1=%d,ch2=%d\n”,ch1,ch2);

}

程序运行结果：

ch1=a,ch2=b

ch1=97,ch2=98''''7/20/2023（2）允许对字符数据进行算术运算，此时就是对它们的ASCII码值进行算术运算。

[例3.5]字符数据的算术运算。

main()

{charch1,ch2;

ch1=‘a’;ch2=‘B’;

/*字母的大小写转换*/

printf(“ch1=%c,ch2=%c\n”,ch1-32,ch2+32);

}程序运行结果：ch1=A,ch2=b''''7/20/20233.5.3字符串常量1.字符串常量的概念和字符串长度字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列。字符串中字符的个数称为字符串长度。长度为0的字符串（即一个字符都没有的字符串）称为空串，表示为“”（一对紧连的双引号）。例如，“Howdoyoudo.”、“Goodmorning.”等，都是字符串常量，其长度分别为14和13（空格也是一个字符）。

''''7/20/20232.字符串的存储C语言规定：在存储字符串常量时，由系统在字符串的末尾自动加一个‘\0’作为字符串的结束标志。注意：在源程序中书写字符串常量时，不必加结束字符‘\0’，否则画蛇添足。

如果有一个字符串为“CHINA”，则它在内存中的实际存储如下所示：最后一个字符'\0'是系统自动加上的，它占用６字节而非５字节内存空间。CHINA\0''''7/20/2023综上所述，字符常量'A'与字符串常量"A"是两回事：（1）定界符不同：字符常量使用单引号，而字符串常量使用双引号；（2）长度不同：字符常量的长度固定为1，而字符串常量的长度，可以是0，也可以是某个整数；（3）存储要求不同：字符常量存储的是字符的ASCII码值，而字符串常量，除了要存储有效的字符外，还要存储一个结束标志’\0’。''''7/20/2023§3.6算术运算符与算术表达式

1.五种基本算术运算符:

+、-（减法/取负）、*、/、%（求余数）（1）关于除法运算/C语言规定：当分子、分母均为整型数时，为两个整数相除，其商为整数，小数部分被舍弃。例如，5/2=2。

（2）关于求余数运算％要求两侧的操作数均为整型数据，否则出错。''''7/20/20232.自增（++）、自减（--）运算符:

自增运算使单个变量的值增１，自减运算使单个变量的值减１。

（1）自增、自减运算符都有两种用法：

①前置运算──运算符放在变量之前：＋＋变量、－－变量；

先使变量的值增（或减）１，然后再以变化后的值参与其它运算，即先增减、后运算。

②后置运算──运算符放在变量之后：变量＋＋、变量－－；变量先参与其它运算，然后再使变量的值增（或减）１，即先运算、后增减。

''''7/20/2023

[例3.6]自增、自减运算符的用法与运算规则示例。main(){intx=6,y;printf("x=%d\n",x); /*输出x的初值*/y=++x; /*前置运算*/printf("x=%d,y=%d\n",x,y);y=x--; /*后置运算*/printf("x=%d,y=%d\n",x,y);}程序运行结果：x=6x=7,y=7x=6,y=7 思考题：如果将上例中“y=++x;”语句中的前置运算改为后置（y=x++;），“y=x--;”语句中的后置运算改为前置（y=--x;），程序运行结果会如何？''''7/20/2023（2）说明：·自增、自减运算，常用于循环语句中，使循环控制变量加（或减）１，以及指针变量中，使指针指向下（或上）一个地址。·自增、自减运算符，不能用于常量和表达式。例如，5++、--(a+b)等都是非法的。·在表达式中，连续使同一变量进行自增或自减运算时，很容易出错，所以最好避免这种用法。''''7/20/2023算术运算符的优先级别：操作符优先级别++（加1）、--（减1）1-（单目取负）2*（乘）、/（除）、%（取模）3+（加）、-（减）4''''7/20/20233.表达式和算术表达式:（1）表达式的概念用运算符和括号将运算对象（常量、变量和函数等）连接起来的、符合Ｃ语言语法规则的式子，称为表达式。单个常量、变量或函数，可以看作是表达式的一种特例。(将单个常量、变量或函数构成的表达式称为简单表达式，其它表达式称之为复杂表达式。)''''7/20/2023

（2）算术表达式的概念表达式中的运算符都是算术运算符。例如，3+6*9、(x+y)/2-1等，都是算术表达式。4.运算符的优先级与结合性:（1）所谓结合性是指：当一个操作数两侧的运算符具有相同的优先级时，该操作数是先与左边的运算符结合，还是先与右边的运算符结合。自左至右的结合方向，称为左结合性。反之，称为右结合性。结合性是Ｃ语言的独有概念。除单目运算符、赋值运算符和条件运算符是右结合性外，其它运算符都是左结合性。''''7/20/2023（2）表达式求值①按运算符的优先级高低次序执行。例如，先乘除后加减。②如果在一个运算对象（或称操作数）两侧的运算符的优先级相同，则按Ｃ语言规定的结合方向（结合性）进行。例如，算术运算符的结合方向是“自左至右”，即：在执行“a–b+c”时，变量b先与减号结合，执行“a-b”；然后再执行加c的运算。''''7/20/2023§3.7赋值运算及赋值中的类型转换1.赋值运算：“=”就是赋值运算符，它的作用是将一个表达式的值赋给一个变量。赋值运算的一般形式为：变量=赋值表达式;例如，intx=5，y;y=3+x*7-6;

注意：如果表达式值的类型与被赋值变量的类型不一致，系统自动地将表达式的值转换成被赋值变量的数据类型，然后再赋值给变量。例，main(){inta=5;floatb;b=a;}相当于b=5.0''''7/20/20232.复合的赋值运算符：

复合赋值运算符是由赋值运算符之前再加一个双目运算符构成的。（例，+=、-=、*=、/=、%=等）复合赋值运算的一般格式为：变量双目运算符=表达式└──┬──┘复合赋值运算符它等价于：变量=变量双目运算符(表达式)。

例如，x+=3 /*等价于x=x+3*/y*=x+6 /*等价于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6*/C语言规定的10种复合赋值运算符如下：+=，-=，*=，/=，%=； /*复合算术运算符（5个）*/&=，^=，|=，<<=，>>=； /*复合位运算符（5个）*/''''7/20/2023补充：当一个语句由多个赋值运算符串接时，运算顺序从右往左：例，intb=5;b*=b+=4;分析：①b+=4；→b=9;②b*=9；→b=81;''''7/20/20233.赋值中的类型转换(自动转换):

补充：

TurboC系统中将字符型以及整型均看作有符号类型，其最高位均看作符号位。最高位为0代表正数，最高位为1代表负数；正数在存储器中以其二进制原码存储，负数在存储器中以其二进制补码存储。

对于负数，其原、补码之间的转换方法如下：

·原码→补码：除最高位外各位均取反；末位加1。

·补码→原码：方式同”原码→补码”。快捷方法：char型：补码=256+原码（例，-2的补码为254）int型：补码=65536+原码（例，-2的补码为65534）''''7/20/2023转换规则：赋值号右边的值转变为赋值号左边变量所属的类型。分为三种情况：（1）截位：赋值号右边值的精度高于赋值号左边变量的精度，将多余位数截掉。（2）补位：赋值号右边值的精度低于赋值号左边变量的精度，将缺的位数补上。（3）位数不变，内容不变：适合于精度相同的数据类型之间互相赋值。（例，unsignedintshortint）''''7/20/2023（1）截位：又分为以下几种情况。①int→char：保留低8位，将多余的高8位截去。例，chara=515;因为(515)10=(00000010|00000011)2

高位截去后，代表a=(00000011)2，代表ASCII码为3的符号。②longint→int/shortint：保留低16位，将多余的高16位截去。③float/double→int：将小数部分舍去。例，intx=36.001;即x值为36。④double→float：截取前7位有效数字，结果会降低精度。例，floatd=3678.0756777;即d值为3678.075。''''7/20/2023（2）补位：又分为以下几种情况。①整型→float/double：数值不变，但以float/double形式存入变量（即，具体在存储器中占4字节/8字节存储空间）。例，floatf=51;则在内存中f存储的是51.00000。

②char→int/shortint/longint：

·unsignedchar→整型：将char的具体值放入整型的低8位，不足的高位全补0。

·signedchar→整型：将char的具体值放入整型的低8位；若字符的最高位为0（代表正数），则不足的高位全补0；若字符的最高位为1（代表负数），则不足的高位全补1。''''7/20/2023例，signedchara=‘￥’;inti=a;

因为‘￥’的ASCII码为157=(10011101)2，其符号位(最高位)为1，则将高8位全部补1，则i=(1111111110011101)2(看作补码)，则其原码为=(1000000001100011)2=-99。③int→longint：将int的具体值放入longint的低16位；若int的最高位为0则不足的高位全补0；若int的最高位为1则不足的高位全补1。''''7/20/20234.强制类型转换:数据类型强制转换的一般格式为：

(要转换成的数据类型)(被转换的表达式)当被转换的表达式是一个简单表达式时，外面的一对圆括号可以缺省。例如，(double)a（等价于(double)(a))/*将变量a的值转换成double型*/(int)(x+y) /*将x+y的结果转换成int型*/(float)5/2（等价于(float)(5)/2）/*将5转换成实型，再除以2（=2.5）*/(float)(5/2) /*将5整除2的结果（2）转换成实型（2.0）*/注意：强制转换类型得到的是一个所需类型的中间量，原表达式类型并不发生变化。例如，(double)a只是将变量a的值临时转换成一个double型的中间量，a的数据类型并未转换成double型。''''7/20/2023[例3.7]#include“stdio.h”main(){inti1,i2;floatf1,f2;f1=34.25;f2=66.89;i1=(int)(f1+f2);i2=(int)f1+(int)f2;printf(“i1=%d,i2=%d\n”,i1,i2);}程序运行结果：i1=101,i2=100''''7/20/20235.不同类型数据混合运算时类型转换规则(由C编译程序自动完成):

整型、实型和字符型数据间可以混合运算（因为字符数据与整型数据可以通用）。（1）运算步骤（方法）：将运算符两边不同类型