第3章-基本数据类型、运算符和表达式.ppt

1、第3章 基本数据类型、运算符与表达式,3.1计算机中数的表示 3.2C语言的基本数据类型 3.3常量和变量 3.4运算符和表达式 3.5运算符的优先级及结合性 3.6表达式的书写规则 3.7各种数据类型的转换,3.1计算机中数的表示,计算机的主要功能是处理各种信息，这些信息都必须经过数值编码后才能在计算机中存储、处理和传输。因为计算机是采用二进制数值存储信息和计算数据的，即以“0”和“1”两种代码进行存储、计算和传输信息，所示各种信息在计算机中都是二进制形式。,在计算机内部采用二进制数表示数据，而不是十进制数。这主要是因为采用二进制数 具有其他进制所不具备的优点： 易于表示 节约设备 运算简单

2、 可靠性强,一个数据每个数字符号的位置不同，它所代表的数值也不同，这就是经常所说的个位、十位、百位、千位、，一种进位计数制包含一组数码符号和两个基本因素： 一组数码用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、A、B。 基数数制所用的数码个数，用R表示，称R进制，其进位规律是“逢R进一” 权数码表示在不同位置上的权值。在某进位制中，处于不同数位的数码，代表不同的数值，某一个数位的数值是由这位数码的值乘以这个位置的固定常数构成， 这个固定常数称为“位权”,3.1.1各种进制数的表示, 十进制数 十进制数由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10个不同的符号组成，其基数为10，权为10n，十进制数的

3、运算规则是逢10进1。 二进制数 计算机中的所有数据是以二进制形式存储的，二进制数的数码是用“0”和“1”来表示的，其基数为2，权为2n，二进制数的运算规则是逢2进1。 八进制数 具有8个不同的数码符号0、1、2、3、4、5、6、7，其基数为8，权为8n，八进制数的运算规则是逢8进1。 十六进制 具有16个不同的数码符号0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，其基数为16，权为16n，十六进制数的运算规则是逢16进1。,3.1.1各种进制数的表示,B 一一二进制， D 一一十进制(D可省略), 0 一一八进制， H 一一十六进制,3.1.1各种进制数的表示, R进制数转

4、换为十进制数 按权展开法：把一个任意R进制数转换成十进制数，其十进制数值为每一位数字与其位权之积的和： anala0.a-lam(r)= a*Rn+.+a*r1+a*R0+a*R-l+.a*R-m,3.1.2 进制转换,例如： 10101.11B =124+023+122+021+120+12-1+12-2 =16+4+1+0.5+0.25=21.75 6101.2(0) =683+182+081+180+28-1 =3137.2525 101AH =1163+0162+1161+10160 =4122,3.1.2 进制转换, 十进制数转换成R进制数 整数部分:除以R取余数，直到商为0，得到的

5、余数即为二进制数各位的数码，余数从右到左排列。 小数部分：乘以R取整数，直到小数部分为0或满足精度要求为止，将所取得的整数从左到右排列，即为其在R进制中的小数部分数码。,3.1.2 进制转换,例如，将一个十进制整数108.375转换为二进制数。 方法如下: 把整数108反复除以2，直到商为0，所得的余数(从末位读起)就是这个数的二进制表示。简单地说，就是“除2取余法”。通常我们采用如图1-1(a)来进行演算。 把小数0.375连续乘以2，选取进位整数，直到满足精度要求为止。简称“乘2取整法”。 通常我们采用如图1-1(b)来进行演算。,3.1.2 进制转换,3.1.2 进制转换, 二进制数与八

6、进制数之间的转换 由于二进制数和八进制数之间存在特殊关系，即81=23，他们之间的对应关系是八进制数的每一位对应二进制数的三位。 二进制数转换成八进制数 二进制数转换成八进制数的方法是：先将二进制数从小数点开始；整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组，若不足三位用0补足，再转换成八进制数。,3.1.2 进制转换,例如，将1100101110.1101B转换为八进制数的方法如图1-3所示。,3.1.2 进制转换,八进制数转换成二进制数 方法为以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代，然后将其连在一起即可。若中间位不足3位在前面用0补足。,3.1.2 进制转换,例

7、如，将3216.42转换为二进制数的方法如图1-4所示。,3.1.2 进制转换, 二进制数与十六进制数之间的转换 二进制数转换成十六进制数 二进制数的每4位刚好对应于十六进制数的1位(161=24，其转换方法是，将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左4位一组：小数部分从左向右4位一组，不足4位用0补足，每组对应一位十六进制数即可得到十六进制数。,3.1.2 进制转换,例如，将二进制数1101101110110101B转换为十六进制数如图1-5所示。,3.1.2 进制转换,十六进制数转换成二进制数 方法为以小数点为界,向左或向右每一位十六进制数用相应的四位二进制数取代,然后将其连在一起即可。,

8、3.1.2 进制转换, 机器数 计算机中只有二进制数值，且都是以二进制的形式存储和运算的。数的正、负号也是用二进制代码表示，数的正负用高位字节的最高位来表示，用“0”表示正数，“1”表示负数，其余位仍表示数值。把在机器内存的正、负号数字化的数称为机器数。,3.1.3 原码、反码和补码,机器数有3种表示方法：原码、补码和反码，是将符号位和数值位一起编码，机器数对应的原来数值称为真值。, 原码表示法 原码表示方法中，数值用绝对值表示，在数值的最左边用“0”和“1”分别表示正数和负数，书写成X原表示X的原码。 在原码的表示中，有以下两个特点： 最高位为符号位，正数为0，负数为1，其余n-1位是X的绝

9、对值的二进制表示。 0的原码有两种表示：+0原=00000000，一0原=10000000。 因此，原码表示法中，数值0不是惟一的。,3.1.3 原码、反码和补码, 反码表示法 用X反表示X的反码。 在反码的表示中，有以下特点： 正数的反码与原码相同，负数的反码是其绝对值的二进制表示按各位取反(0变 1，1变0)所得的表示。 0在反码表示中也有两种表示：+0反=00000000，一0反=11111111，即数值0不是惟一的。,3.1.3 原码、反码和补码, 补码表示法 用X补表示X的补码。 在补码的表示中，有以下特点： 正数的补码与原码、反码相同，负数的反码是其绝对值的二进制表示按各位取反(0

10、变 1,1变0)加1，即为其反码+1。 0在补码表示中：+0补=一0补=00000000，数值0是惟一的。 由于补码运算方便，所以在计算机中广泛使用。,3.1.3 原码、反码和补码,如何将一个负数的二进制补码数转换成十进制数？转换步骤如下： 首先将各位取反。 将其转换为十进制数 , 并在前加一负号。 对所得到的数再减 1, 即得到该数的十进制数。,3.1.3 原码、反码和补码,3.2 C语言的基本数据类型,指针类型,空类型void,定义类型typedef,数据类型决定： 1. 数据占内存字节数 2. 数据取值范围 3. 其上可进行的操作,基本数据类型,整型,字符型,实型,有,无,说明:数据类型

11、所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例,3.3 常量与变量,标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列 组成： 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线 大小写敏感 不能使用关键字,讨论：判断下列标识符号合法性 sumSumM.D.JohndayDate3days student_name#33lotus_1_2_3charab above $123 _toDay,M.D.John,3days,#33,char,$123,ab,长度：Turbo C中最长32个字符 命名原则： 见名知意，采用简洁有含义的英文单词（或缩写） 不宜混淆 如l与I, o与

12、0,标识符命名实例 stu_name, sum, total, day, count, sort,常量 在程序运行过程中，其值不能改变的量称为常量 常量可为任意数据类型 字面常量（直接常量） 整型： 12、0、-3 实型： 4.6、-1.23 字符型：a、d 字符串常量：”Hello”、”Good Morning!”,符号常量：标识符代表常量 定义格式： #define ,符号常量定义举例 #define PI 3.1415926 #define STAR *,说明:符号常量一般使用大写英文字母表示，以区别一般用于小写字母表示的变量。,符号常量使用,例 符号常量举例 #define PRICE

13、 30 main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%d,total); ,运行结果：total=300,符号常量的使用能给程序员带来哪些好处？,变量 其值可以改变的量称为变量 变量也可以为任意数据类型 变量定义的一般格式 数据类型 变量1，变量2，变量n;,决定分配字节数 和数的表示范围,变量定义举例: int a,b,c; float data;,变量的使用：作强制定义，也就是“先定义，后使用”,例1 int student; stadent=19; /Undefined symbol stadent in fun

14、ction main,整型数据 整型常量,问题： 0123 = ( )10 0 x123 = ( )10 0Xff = ( )10,整型常量的类型 根据其值所在范围确定其数据类型 在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量,例 12 与 12L,例 30000 为int型 65536 为long int型,整型变量 整型变量在内存中以二进制的形式存放 根据占用的字节数不同，分为不同类别,整型变量定义举例: int a,b; unsigned short c,d; long e, f;,实型数据 实型常量,十进制数形式（必须有小数点,整数部分为时可以省略） 0.123 .123 1

15、23.0 0.0 123.,指数形式（e或E之前必须有数字；指数必须为整数） 12.3e3 123E2 1.23e4 e-5 1.2E-3.5 .e3,规范化的指数形式: 在字母e(或)之前的数据中，小数点左边有且仅有一位非零的数字。,指数形式实型常量 12.3e3 123E2 1.23e4（规范化） 0.123e-3,float： 占4字节，提供7位有效数字 double：占8字节，提供1516位有效数字,字符常量 定义：用单引号括起来的单个普通字符或转义字符。 字符常量的值：该字符的ASCII码值 转义字符：反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,如 a A ? n 101,如 A65， a

16、97， 048 , n10,如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -(),例: A-101-x41-65,例 转义字符举例(ch2_001.c,ch2_004.c) main() printf(101 x42 Cn); printf(I say:How are you?n); printf(C Programn); printf(Turbo C); ,运行结果：(屏幕显示) A B C Isay:”How are you?” C Program Turbo C,例 main() printf(“Yb=n”); ,运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：,注

17、意事项： 单撇号中的字符不能是或者 一个字符占一个字节，存其对应的ASCII码 思考：9和9的区别? 字符型数据可像整数一样在程序中参与相关的运算,a 32 结果为65,字符变量 字符变量存放字符ASCII码 char与int数据间可进行算术运算,例1 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */,例2 main() char c1, c2; c1=97; c2=98; printf(“%c %d”, c1, c2); ,字符串常量 定义：用双引号(“”)括起来的字符序列 存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标

18、志 字符常量与字符串常量不同,例: char ch; ch=“A”;,没有字符串变量，用字符数组存放,变量赋初值,例 main() int x,y; printf(“%d,%d”,x,y); ,运行结果：64，3129,如果定义了变量，但是没有对它赋初值，则它的值是一个不确定的数值。,3.4运算符和表达式,C运算符简介,学习运算符应注意 运算符功能 与运算量关系 要求运算量个数 要求运算量类型 运算符优先级别 结合方向 结果的类型,基本的算术运算符 +加法运算或正值运算符 -减法运算或负值运算符 *乘法运算符 /除法运算符，求商,两个整数相除结果为整数 %模运算符，求余，要求两边均为整型数据,

19、3+5、+3,5-2、-3,3*5,5/3,7%4,3.4.1算术运算符及其表达式,例 5/2 = -5/2.0 =,例 5%2 = -5%2 = 5%-2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2,2,-2.5,1,-1,1,0,(),1,取模的余数符号由被除数决定,算术表达式和运算符的优先级和结合性 算术表达式：用算术运算符和括号将运算对象连接起来的、符合C语法规则的式子。 求表达式的值： 先按运算符的优先级别高低次序执行； 再一个运算对象两则的运算赋的优先级别相同，则按规定的“结合方向”处理。,a*b/c-1.5+a,a b * c / d,自增+、自减运算符 作用：使变量值加1或减1

20、种类： 前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1）,例 j=3; k=+j; j=3; k=j+; j=3; printf(“%d”,+j); j=3; printf(“%d”,j+); a=3;b=5;c=(+a)*b; a=3;b=5;c=(a+)*b;,/k=4,j=4,/k=3,j=4,/4,/3,/c=20,a=4,/c=15,a=4,注意说明： 只能用于变量，不能用于常量或表达式； 结合方向“自右向左”； 优先级别： - - + - - * / % - + - 自增（减）运算常用于循环语句中循环变量自动加（减）1

21、或指针变量，使指针指向下一个地址,5+ () (a+b)+ () i+ (),例1解答： -i+ -(i+) i=3; printf(“%d”,-i+); /-3,例1： -i+ i=3; printf(“%d”,-i+);,i+j，应如何结合？,3.4.2关系运算符及其表达式,关系运算符 种类： = = != 结合方向：自左向右 优先级别：低于算术运算符而高于赋值运算符,例 ca+b /c(a+b) ab!=c /(ab)!=c a=bc /a=(bc),关系表达式的值：是逻辑量“真”或“假”，分别用1和0表示。,例 int a=3,b=2,c=1,d,f; ab (ab)=c b+cb f

22、=abc,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,C中没有逻辑型,例1 若a=0; b=0.5; x=0.3; 则 a=x=b的值为,0,例2 5278在C中是允许的， 值为,0,例3 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 则a=,2,例4 a0 结果为 A100 结果为,1,0,例5 注意区分“=”与“= =” int a=0,b=1; if (a=b) printf(“a等于b”); else printf(“a不等于b”);,例6 表达式1.0/3.0*3.0= =1.0 的值为 可改写为： fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6,

23、应避免对实数作相等或不等的判断,0,3.4.3逻辑运算符及其表达式,逻辑运算符 种类： a+b=3;,例 a3; a(a+b)*c,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例1 float f; int i; i=10; f=i; 则 f=10.0,例2 int i; i=2.56; /结果i=2;,赋值表达式 定义：由赋值运算符”=”将一个变量和一个表达式连接起来的式子，叫赋值表达式。 一般形式： = 赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2),/b=10,c=

24、2,a=5, 表达式值5,/b=4,c=6,a=10,表达式值10,/c=6,a=11,表达式值11,/ b=5;a=5, 表达式值为5,/ b=5;a=5, 表达式值为5,/b=4,c=6,a=10,表达式值10,/c=6,a=11,表达式值11,/ b=5;a=5, 表达式值为5,/b=10,c=2,a=5, 表达式值5,/b=4,c=6,a=10,表达式值10,/c=6,a=11,表达式值11,/a,b,c值为5,表达式值为5,/ b=5;a=5, 表达式值为5,复合的赋值运算符 += -= *= /= %= = = a+=a-=a*a,/a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a)

25、,例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3;,/a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3),3.4.6逗号运算符和表达式,形式：表达式1,表达式2,表达式n 结合性:从左向右 优先级: 15（最低） 逗号表达式的值：等于表达式n的值,例1 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5 例2 x=(a=3,6*3) x=a=3,6*a 例3 a=1;b=2;c=3; printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c); 例4 printf(“%d,%d,%d”,a,b,c) ; printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c),/a=15,逗号表达式值为60,/a=15,逗号表达式值为20,/x=18，赋值表达式值18,/x=3，逗号表达式值18,/1,2,3,/3,2,3,/逗号起分隔作用,/逗号为逗号运算符,例: #include main() int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf(x=%dn,x); ,运行结果：x=3,3.4.7求字节运算符,sizeof运算符