02 c数据描述与数据类型(1).ppt

1、C语言程序设计-第2章,1,第2章 数据描述与数据类型,2.1 C语言的词法元素 2.2 C语言的数据类型 2.3 常量 2.4 变量及其类型 2.5 用const修饰变量,C语言程序设计-第2章,2,2.1 C语言的词法元素,C语言的词法元素可以归为两大类：字符集和单词。,2.1.1 C字符集,字符是可识别的最小符号，也是记录有意义书写的基本符号。C标准并没有规定C语言必须使用哪种字符集，但规定了必须包含下列四类字符：,C语言程序设计-第2章,3,1英文字母（大小写视为不同的两个字母）： a z 和A Z 2数字字符： 0 9 3特殊字符： + - * / % . ” # 空格 ( ) _（

2、下划线） 4转义字符 （ 见2.3节）,注意:字符在计算机中是以整数形式存储的，它的值就是对应的ASCII码。,C语言程序设计-第2章,4,2.1.2 单词,单词是由一个或多个合法的字符构成的具有特定含义的词法记号，它是构成语句的基本单位。C语言的单词有如下六种：,1关键字,2标识符,3运算符,4分隔符,5常量,6注释,C语言程序设计-第2章,5,2.2 C语言的数据类型2.2.1 概述,通俗地讲：数据类型是值的集合以及定义在这个值集上的一组操作的总称。,关于数据类型，目前我们只要知道以下几点：,1.数据类型是处理对象的一个抽象描述，它刻画了对象的公共特性。因此，一个数据类型定义了相似对象的一

3、个集合。,2.一个数据类型用一个特定的名字（称为类型名）标识。这个名字可以被用于程序中传达处理对象的语义信息。,C语言程序设计-第2章,6,一个程序设计语言所能提供的数据类型的多少，决定了这个语言的问题求解能力。,必须明确： 任一数据都必须与一确定的数据类型相关联。,通常，数据类型是按数据处理对象的性质、表示形式、占据存储空间的多少和构造特点来划分的。在语言中，数据类型可分为基本数据类型、构造数据类型和指针类型三大类。,3.数据类型确定了具有其特性的实体的结构表示，但结构表示本身对用户是隐藏的。,C语言程序设计-第2章,7,2.2.2 基本数据类型,基本数据类型是系统预定义好的数据类型。在C中

4、，系统为每种基本数据类型都使用一个关键字来命名，即基本数据类型的类型名是系统指定的。基本数据类型的特点有二：首先，它是机器硬件能直接支持的数据对象；其次，其值不可以再分解为其它类型，所以又称为简单数据类型。,C语言有五种基本数据类型，即字符型、整型、单精度实型、双精度实型和空类型，系统赋予的类型名分别为char、int、float、double和void。前四种基本数据类型的前面还可以加修饰符。修饰符用来改变基本类型的意义，以便更准确地适应各种情况的需求。有四种修饰符，它们是signed（有符号）、unsigned（无符号）、long（长型符）和short（短型符）。前四种基本数据类型的长度和

5、取值范围随处理器的类型和C语言编译器的实现而有所不同。,C语言程序设计-第2章,8,2.2.3 构造数据类型,构造数据类型是用户利用已声明的一个或多个数据类型用“构造”的方法声明的较复杂的数据类型。因此，一个构造类型的数据对象，其值可以分解成若干个“成员”或“元素”。每个“成员”都是一个基本数据类型或又是一个构造类型。构造类型的类型名都是由用户命名的。,C语言有三种构造类型:数组、结构和联合类型。,C语言程序设计-第2章,9,2.2.4 指针类型,指针是一种特殊的，同时又是具有重要作用的数据类型，它在C语言中具有举足轻重的地位。,C语言对指针在应用上不加限制的灵活性几乎达到了登峰造极的地步。也

6、正是指针的灵活性，使得许多程序员对它既欲哭无泪，又爱不释手；既深受其害，亦受益匪浅。,C语言程序设计-第2章,10,2.3 常量,任一常量一定与某一种基本数据类型相对应。,2.3.1 整型常量,1十进制整常数。不能以以0开头。如018。,2八进制整常数。必须以0开头。,3. 十六进制整常数。以0X或0 x开头。,整常数是根据前缀来区分各种进制数的。,C语言程序设计-第2章,11,4. 整型常数的后缀,整数有九种类型。程序中出现的一个整型常数究竟属于哪一种呢？答案取决于这个整型常数的书写形式，即通过加后缀的方法来区分。缺省情况下认为是int型。,需要注意的是，从语法角度看，负数-100不是整型常

7、量而是一个常量表达式，因为编译器将负号解释为单目运算符而不是数值的一部分。,C语言程序设计-第2章,12,2.3.2 整数在机内的表示形式,计算机中的数是用二进制来表示的，数的符号也是用二进制表示，一般用最高有效位来表示数的符号，正数和负数分别用0和1表示。多数机器的整数采用补码表示法。,在补码表示法中，正数采用符号-绝对值表示法，即数的最高有效位表示数的符号，为0表示符号为正，数的其余部分则表示数的绝对值。,负数X用2n-X来表示，其中n为机器的字长。如：,-1补=216-1=1111111111111111,-32767补=216-32767=1000000000000001,C语言程序设

8、计-第2章,13,2.3.3 实型常量,实型常量也称为实数或者浮点数。在语言中，实数只采用十进制表示。它有二种形式：,1一般表示形式 日常习惯表示法：0.23,-10.181,2. 指数表示形式（科学表示法）,由十进制数和字母“e”或“E”组成。其一般形式为 aEn 意为a10n（a为十进制数，n为十进制整数，a和n可以带符号）。例如： 2.3E5 表示2.3105, 6.7E-2 表示6.710-2。,C语言程序设计-第2章,14,在表示实型常量时，要注意以下几点：,(1) 整数部分和小数部分可省略其中任一个。 .25, 22.,(2) 使用指数表示时，两边要用数“夹住” E或e。,(3)

9、实型常量的缺省数据类型为double类型。,(4) 可以在实型常量之后加上后缀F或f，或者加上L或l，使其具有指定的类型。如：,-1.23E12 正确； 235E 错,12.5F 使得常数12.5具有float类型 12.5L 使得常数12.5具有long double类型,C语言程序设计-第2章,15,2.3.4 实数在机内的表示形式,实数在机内是采用指数形式存储的。以Turbo C的float类型为例，一个实型量需要占用连续四个字节（32bit）的内存。计算机将这四个字节划分成四个部分，如图2-2所示，最高位是数的符号位；然后用若干位存放实数的小数部分；接下来用一位表示指数的符号；最后的若

10、干位存放实数的指数部分。,C语言程序设计-第2章,16,2.3.5 字符常量,C语言提供了两种表示字符常量的方法:,1.用单撇号括起来的一个字符。如： 5，A,2.转义字符。,转义字符以反斜线开头，后跟一个或几个字符。,n 回车换行 t 横向跳到下一制表位置（Tab键） b 退格（Backspace键）r 回车 反斜线字符“” 单引号字符 ddd 13位八进制数所代表的字符 xhh 12位十六进制数所代表的字符,注意：字符常量的类型是int类型,C语言程序设计-第2章,17,2.3.6 字符串常量,字符串常量是由一对双引号括起的字符序列，双引号不属于字符串。特别指出三点:,1.存储时，字符串常

11、量占的内存字节数等于字符串常量中的字符个数加1。增加的一个字节用来存放空字符“0”(ASCII码为0)，它是字符串结束的标志。也就是说，在存储一个字符串时，编译器会自动在串的末尾添加一个串结束标志“0”。图2-3是字符串常量PROGRAMMING IN C在内存的存储形式，其中“20”是空格字符的十六进制编码。,C语言程序设计-第2章,18,2.当字符串常量作为表达式出现时,该表达式的值是存放该字符串的首地址,而不是字符串本身。例如:,ptr = PROGRAMMING IN C ;,3.ANSI C声明，如果对一个字符串常量进行修改，其结果是未定义的。,特别地，字符串“A”与字符常量A不是一

12、回事。区别有二：,（1）前者的值是一个地址值；后者的值是一个整数。,（2）前者的存储长度是2；后者的存储长度是1。,C语言程序设计-第2章,19,2.3.7 用#define定义常量,用#define定义常量，其实质就是给常量取一个名字，以企图用这个名字来表达常量的语义。这个名字称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义，其定义格式为： #define 标识符 常量,例如，将3.14定义为圆周率，并用名字PI来表示，则可定义如下： #define PI 3.14,于是，对于语句：,printf（%f, %f,PI, PI*r）；,那么，经预处理程序处理后，这条语句将产生如下形式： print

13、f（%f, %f,3.14, 3.14*r）；,其中，“%f”表示要求输出一个实数。可见，语句中凡出现PI的地方都用3.14去替换。PI就是常数3.14，显然，“PI”的含义要明确得多。,C语言程序设计-第2章,20,一个好的程序设计风格是，尽可能使用符号常量而不是具体的数值量。使用符号常量至少有如下两个明显的好处：,1.能提高程序的可读性。,2.程序的修改和维护更方便。,注意:符号常量一经定义，就不能再赋予它新的值。,C语言程序设计-第2章,21,2.4 变量及其类型,变量总是与类型相关联。数据类型（有时简称类型）是一种组织数据的手段。,2.4.1 什么是变量,变量是特定存储区的符号表示，是

14、对存储空间的一种抽象。,程序员不但关心变量的表现形式，还关心变量的（当前）值和它的取值范围以及能对它施加什么样的运算。这就是所谓变量的数据类型问题。与常量一样，任一变量都与一确定的数据类型相对应。这个类型决定了相关内存的大小、数据的组织形式、能够存储在该存储区的值的范围以及可以应用其上的操作集。,变量必须先定义后才能被引用。变量定义的基本格式是： 数据类型名 变量名；,C语言程序设计-第2章,22,2.4.2 整数类型变量,整数类型名是“int”，因此，整型变量定义的基本格式是： int 变量名；,变量定义是一个语句而不是一条命令。C语言规定：一个语句的终结符是分号。比如，如果要定义一个名为i

15、sum的int变量，可以这样书写： int isum；,变量定义语句是由编译器解析执行的。因此，这个语句告诉编译器：定义了一个名为isum的int变量，请为该变量分配足够的内存空间。,一个语句可定义多个变量，如下面的格式： int 整型变量1，整型变量2，整型变量n；,下面的语句定义了三个整型变量i，j和k： int i，j，k；,C语言程序设计-第2章,23,一个变量被定义后，其值是不确定的。,如果要确保变量在定义后就具有确定的值，就需要在定义的同时为变量指定一个初始值，我们称之为给变量初始化。下面的例子说明了给变量初始化的方法：,int isum，itotal=1；,这个定义语句等价于下面

16、两个语句： int isum； int itotal=1；,其中，变量isum的值或是不确定的，或是由编译器缺省定义的。但变量itotal已被初始化，即itotal的值等于1。,直接引用未初始化的变量是个常见的错误，可能还很难发现。所以，在大多数情况下，定义变量的同时进行初始化是一个明智的方法。,C语言程序设计-第2章,24,变量定义的一般格式是：,其中方括号“”表示“任选项”。,类型名 标识符1=初始值1，标识符2=初始值2，标识符n=初始值n；,我们前面所讨论的int型变量称为基本整型变量。除了基本型外，整型变量还可分为短整量、长整型和无符号型三类，它们是在定义时通过加修饰符来区分的。下面

17、是一个例子：,例2.3 基本整型定义示例（这三个定义语句完全等价。）： int isum; /* int总是隐含为带符号 */ signed int isum; signed isum;,例2.5 无符号短整型定义示例： unsigned short int isum； unsigned short isum； 这两个定义语句完全等价。,C语言程序设计-第2章,25,例2.6 带符号长整型定义示例： long isum； long int isum； signed long isum； signed long int isum； 这四个定义语句也是等价的。,ANSI C并没有规定长整型必须比短

18、整型长，只是规定它不能比短整型短。它们之间的基本关系是：long int至少要与int一样长，int至少要与short int一样长。通常情况是，long int至少32bit，short int至少16bit，至于int是16bit还是32bit，视编译器而定。,注意，变量的命名应遵循以下规则: （1）不能用关键字命名变量； （2）必须符合标识符的定义，且能见名知义，体现良好的程序设计风格； （3）不能与C标准库函数名同名。,C语言程序设计-第2章,26,2.4.3 实数类型变量,实数类型变量（简称实型变量）的定义格式与整型变量类似，只是数据类型名不同。实型变量分为三类：,(1) 单精度实型

19、，数据类型名为float。4字节,float x，y = 0.0；,(2) 双精度实型，数据类型名为double。8字节,double x，y；,(3) 长双精度实型，数据类型名为long double。10字节,long double x，y=0.0L；,注意: ANSI C只是规定了long double类型所占空间长度至少与double类型一样长，而double类型所占空间长度至少与float类型一样长。因此，实数类型所占空间的实际长度与具体的编译器有关。,C语言程序设计-第2章,27,2.4.4 实型数在应用中的误差问题,/* 本程序考察实数表示的误差 */ #include int

20、main() float r1, r2; /* 定义变量 r1，r2为单精度型 */ double x1, x2; /* 定义变量 x1，x2为双精度型 */ r1 = 12345.12345678; /* 为r1赋值，以下语句类似 */ r2 = 123.123456789; x1 = 12345.123456789; x2 = 1234567891234.123456789; printf(r1=%ftr2=%fnx1=%ftx2=%fn,r1,r2,x1,x2); 程序输出为： r1=12345.123047 r2=123.123459 x1=12345.123457 x2=123456

21、7891234.123540,C语言程序设计-第2章,28,2.4.5 字符类型变量,字符变量的取值是字符常量，即单个字符。字符变量的类型名是char。,每个字符变量被分配一个字节（即8 bit）的内存空间，因此只能存放一个字符。字符值是以 ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。,char a,b=b;,可以把字符变量看成是整型量。语言允许对整型变量赋以字符值，也允许对字符变量赋以整型值在输出时，允许把字符变量按整型量输出，也允许把整型量按字符量输出。,C语言程序设计-第2章,29,/* 本程序说明字符型量可以作算术运算 */ #include int main() char chA,

22、chB,cha = a,chb = 98; chA = cha - 32; /* 将小写字母a转换为大写字母A */ chB = chb - 32; /* 将小写字母b转换为大写字母B */ printf(cha=%c,cha=%dn,cha,cha); printf(chb=%c,chb=%dn,cha,cha); printf(chA=%c,chA=%dn,chA,chA); printf(chB=%c,chB=%dn,chB,chB); 程序输出： cha=a,cha=97 chb=b,chb=98 chA=A,cha=65 chB=B,chB=66,C语言程序设计-第2章,30,2.4

23、.6 指针变量,指针变量是值为地址的变量。指针确立了一个变量对另一个变量的“指向”关系。如果指针变量p的值是整型变量val的存储地址，我们就说指针p“指向”了变量val，如图2-6(c)所示。我们称变量val是指针p所指向的目标对象。指针变量定义的一般形式是：, *=；,float *p1，*p2； int val,*s = NULL； int *p = int *iptr= 程序运行结果： a = 10 s = String,C语言程序设计-第2章,32,2.4.7 枚举类型变量,枚举类型是通过枚举(一一列举)所有可取的值来定义一个有序可数的值集。这个值集中的元素是标识符，这些标识符是事实上

24、的符号常量。可见，枚举类型是以符号常量而不是数值常量作为其值的一种特殊类型。其定义的一般形式为： enum 枚举类型名 标识符=整型常数, 标识符=整型常数, 标识符=整型常数, 枚举变量; 其中，enum是保留字，用来定义枚举类型，方括号中内容为任选。例如： enum Color RED, BLUE, GREEN, WHITE, BLACK ;,C语言程序设计-第2章,33,在定义了枚举类型名后，我们可以引用类型名定义枚举变量。一般形式为: enum 类型名 变量名表;,例如: enum Color mycolor1, mycolor2; 这个定义语句定义了两个枚举类型变量mycolor1, mycolor2。当然，也可以在