jin3第三章数据类型、运算符与表达式.ppt

1、2020/8/27,1,第 三 章 数据类型、运算符与表达式,李 书 涛 ,2020/8/27,2,目录,1 基本数据类型 2 运算符和表达式 3 常用数学函数 4 变量初始化 5 本章小节,第三章 数据类型、运算符与表达式,2020/8/27,3,1 基本数据类型,1 基本数据类型 2.1.1 C语言的数据类型,2020/8/27,4,数据的描述 数据的操作,程序,类型,运算符,数据结构 算法,程序的任务是对数据进行处理，数据是程序处理的对象，而运算符是施加给这些数据的操作，数据和运算符是表达式的基本元素。,1. 程序与数据类型,1 基本数据类型,2020/8/27,5,1. 不同类型数据采

2、取不同的存储形式； 2. 不同类型数据在内存中占有不同的 存储空间； 3. 不同类型数据对应不同的取值范围； 4.不同类型数据确定了允许对其进行不 同的操作类型。,2. 数据类型的含义,1 基本数据类型,2020/8/27,6,按照数据在程序中的取值分为两类： 值保持不变-常量 x=2 + y 值随程序运行变化-变量,3. C语言的基本数据类型,1 基本数据类型,2020/8/27,7,1. 在程序运行中，其值保持不变 2. 表示方法：,整型 100，125，-100 实型 3.14 ， 0.125 字符型 a, b 字符串常量 “string”,3. 符号常量： #define PI 3.1

3、4159,宏定义：给常量定义一个标识符，称宏名，大写。,2.1.2 常量与变量 一、常量,2020/8/27,8,3. 变量通过变量名来标识。,1. 在程序运行中，值发生变化；,2. 必须先定义，再使用；,int a, b;,类型 变量名表,256,3,变量名和内存中的存储单元相对应。编写程序时通过变量名来存、取存储单元。,二、变量,变量,2020/8/27,9,（1）以字母或下划线开头,（2）不能用系统中的关键字作为变量名,int a,b,A123,_b;,int a; . A=5;,（3）变量名中的字母是区分大小写的。 sum、stu_name、_age、Lts_1_2、a2 32c、x.

4、y、start+9、c2.0 非法 NAME name 表示两个不同的标识符。,4. 有关变量名的规定,2020/8/27,10,有三种表 示形式,十进制 八进制 十六进制,1234,加前导0 01234，0125,加前导0 x如0 x123,0 xffff,整型数据包括整型常量和整型变量， 整型数据以二进制补码形式存储。,例,100、-8、0；010、024；0 x38、0X1F,2.1.3 整型数据 一、整型常量,2020/8/27,11,掌握要点 1. 有几种定义形式； 2. 每种形式占存储空间的大小不同； 3. 取值范围不同； 4. 输入输出格式不同。,二、整型变量,2020/8/27

5、,12,六种形式,基本整型 短整型 长整型 无符号整型 无符号短整型 无符号长整型,int short int long int unsigned int,占存储空间,一个变量,2 2 4 2,字节,unsigned short unsigned long,2 4,1. 定义形式,2020/8/27,13,类 型 说明符 长度 数的范围 基本型 int 2字节 -3276832767 短整型 short 2字节 -215215-1 长整型 long 4字节 -231231-1 无符号整型 unsigned 2字节 065535 无符号短整型 unsigned short 2字节 065535

6、无符号长整型 unsigned long 4字节 0232-1,2. 整型变量的取值范围,类 型 说明符 长度 数的范围 基本型 int 2字节 -3276832767 无符号整型 unsigned 2字节 065535,有符号与无符号整型数的区别,int 最高位为符号位1为 负数补码 unsigned 最高位为数值位=215=32768,则：unsigned a= 216-1=65535，而int a=-1,则：unsigned a= 215=32768，而int a=-32768,2020/8/27,15,int型数存储长度为16位二进制(2Byte),0 0 0 0 0 0 0 0 0

7、0 0 0 0 0 0 1,=215-1=32767,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1,0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,=1,=3,上面的数再加1是多少？,=-215=-32768,例,补码表示,int型表示数的范围：- 32768 32767,3. 输入输出形式 : %d,%ld,%x,%o,%u,?,int型数的表示范围,2020/8/27,16,1. 求法：正数的补码与原码相同；负数的补码对原码除符号位外，按位变反，末位加1，即得补码。或者由反码加1也可求得补码。

8、,+0补 = - 0补 =0,数的补码表示,2. 补码的表示范围 当n=8时，补码的表示范围是：,+最大数补=0 1111111 -最大数补=1 0000000,-128+127,由此可得补码表示范围的公式是,2n1(2n11),2020/8/27,17,数的补码举例,已知：a=4，b=16，设n=8 计算 4 -16,根据 a补+b补= a+b补有： a+b补 =+4补+16补,1 1 1 1 0 1 0 0,结果为负时得到负数的补码， 需再求补得原码：10001100,16 原= 10010000,连同符号 一起运算,解答,4 补 = 00000100,16 反= 11101111,16

9、补= 11110000,-12,2020/8/27,18,包括实型常量和实型变量,两种表 示形式,小数 指数,0.123 123e-3,实型常量只能用十进制形式表示，不能用八进制和十六进制,1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3 e5、1e-3.2、e、.e-03,2.1.4 实型数据 一、实型常量,指数格式：,数符尾数e阶符阶码,2020/8/27,19,1. 定义形式,三种形式,单精度 双精度 长双精度,float double long double,2. 占存储空间,一个变量,4 8 16,字节,实型常量不区分单精度和双精度,二、实型变量,2020/8/27,20,4. 输

10、入输出形式 %f, %lf,3. 变量的取值范围,实型数据在计算机中以指数形式存储，单精度float变量占四个字节。一个字节存放指数部分, 三个字节存数值部分。,2-23 = |尾数| = 1-2-23,float型数的表示范围,最小尾数= 2-23,二进制 7位,二进制 23位,单精度实型,数符 尾数,阶码,阶符,最大尾数= 1-2-23,2020/8/27,22,2.1.5 字符型数据 一、字符型常量,字符型常量 字符型变量,1. 用单引号包含的一个字符是字符型常量,2 .只能包含一个字符,例,a,A, 1 abc “a”,2020/8/27,23,有些以“”开头的特殊字符称为转义字符,n

11、 换行 t 横向跳格 r 回车 反斜杠 ddd ddd表示1到3个八进制数字 xhhh hhh表示1到3个十六进制数字,请牢记！,printf(“%d t %d t”,a,b); printf(“%d n%d n”,a,b);,若：a为1，b为0， 则,3. 转义字符,输出： 1 0 1 0,转义字符表示法,2020/8/27,25,ddd 表示1到3个八进制数字对应ASCII字符 xhhh 表示1到3个十六进制数字对应ASCII字符 101 141 60 x41 x61 x30,printf(“%c,%c,%cn”,a,b,c); printf(“%c,%c,%cn”,x,y,z);,若：a

12、 =101 ,b =141,c= 60; 若：x =x41 ,y =x61,z= x30;,转义字符举例 课堂作业,输出： A,a,0 输出： A,a,0,表示A 表示a 表示0,表示A 表示a 表示0,2020/8/27,26,1. 定义形式：,2. 占存储空间,一个字节,1 字节,char 变量表,一个字符变量只 能包含一个字符,3. 输入输出形式 %c,a ASCII值为 97 内存中存储形式,0 1 1 0 0 0 0 1,4. 字符型数据在内存中以相应的ASCII值存储,二、字符型变量,2020/8/27,27,在ASCII范围以内,整型数据 与字符型数据可以通用,!,main( )

13、 char c ; c = c; printf ( “%c”, c ); ,c,?,例,题目中有几个c，哪些是等价的？,运行结果：,字符型数据的特点,2020/8/27,28,1. 双引号内的一串字符 “china”,2. n个字符组成的字符串常量,在内存中占空间为 n+1 个字节。,c,h,i,n,a,0,字符串结 束标记,3. C 中没有专用的 字符串变量。,“This is C string” 串长 16 “a” 串长 1 “ ” （空格）串长 1 “” （不含空格）串长 0,三、字符串常量,2020/8/27,29,编译系统根据类型为k分配内存,输入变量的值:scanf(“%d”, s

14、canf(“%d”,关于地址的概念,2.1.6 指针型数据,2020/8/27,30,C 提供了另一种方式，将变量 k的地址存放在另一个变量处(假定为pk)，通过访问 pk，就可以间接地访问变量k，这种方式称为间接访问。,变量 int k; 变量 pk 中存放 k 在内存中的地址,变量pk 就是一个指针变量，指向变量k，存放k的地址 。因此：指针就是地址。,间接访问,*,间接访问的概念,2020/8/27,31,int a=10,c=5; float b=3.5; char str; int *pa; float *pb;,pa=,间接访问举例,2020/8/27,32,让变量使用之前有值,初

15、始化,方法,int a=5; int a,b,c=5; int a=b=c=5;,初始化不是在编译时进行，而是在程序运行时完成的。,2.1.7 变量的初始化,定义变量的同时为其赋值称初始化,2020/8/27,33,C语言的基本数据类型小结,类 型 说明符 长度 数的范围 字符型 char(ASCII码) 1字节 0127 整 型 int(-215215-1) 2字节 -3276832767 长整型 long 4字节 -231231-1 单精度 float 4字节 10- 381038 双精度 double 8字节 10- 30810308 长双精度 long double 16字节 10-

16、4931104932,2020/8/27,34,一、运算符,运算符,运算分量,x = 5 + b * c,对数据进行 运算的符号,被加工 的数据,+,表达式,算术运算符 赋值运算符 关系运算符 逻辑运算符 逗号运算符 条件运算符 ,C 中运算符,共34种,2 运算符和表达式,2 运算符和表达式 2.2.1 运算符和表达式概述,2020/8/27,35,2. 表达式的运算结果称为 表达式的值,1. 运算符和运算分量构成 表达式,算术表达式 关系表达式 逻辑表达式 赋值表达式 逗号表达式 条件表达式 ,二. 表达式,2020/8/27,36,* 运算符的种类与功能,* 运算符与运算分量的关系,个数

17、,类型,A + B,(ab) ? a: b,目,关系,不同类型的变量， 允许的操作不同,单目运算符 双目运算符 三目运算符,三.学习运算符应掌握的要点,单目运算符 双目运算符 三目运算符,2020/8/27,37,*优先级: 运算符的执行顺序,*结合性:优先级相同时的结合方向,*运算结果的类型,X=5+8 a100,X=a+b*c,a+b-c 572 a=b=5,结果?,单目运算符的优先级高于双目运算符 单目运算符从右向左结合 双目运算符从左向右结合,运算符的优先级与结合性,2020/8/27,38,1. 共有5个：+，-，*，/，%,2. “-”作为 负号时为单目,单目: -,双目:*, /

18、, %,双目:+,-,5. 优先级:,6. 结合性: 从左向右,3. %运算只适用于整型数,算术运算的结 果为什么类型,取模（求余数） a=10%4 a的值为2,?,2.2.2 算术运算符和算术表达式,4. /运算用于整型和实型时不同,2020/8/27,39,1. 模（求余数） % 运算,令：a=10; b=4; 求a % b与b % a;,结果： a / b= 2,令：a=10; b=4; x=10.0; y=4.0; 求a / b与x / y;,结果： x / y=2.5,结果： a % b=2, b % a=4,算术运算符举例,2. / 运算用于整型时称整除；用于实型时称实除。,202

19、0/8/27,40,2.2.3 关系运算符与关系表达式,关系运算和逻辑运算经常作为条件语句和循环语句中的条件，其结果为一逻辑值。,A和 B中至少有一个大于 C,如何用C语言描述,A和 B全部大于 C,A为不大于100 的 偶 数,关系运算是一种比较运算，将两个值（表达式）进行比较，判断比较的结果是否符合给定的条件: 符合结果为1；否则结果为0。,关系运算 逻辑运算,2020/8/27,41,大于 , 大于等于 =，小于 ， 不等 != 小于等于=，恒等=，,1. 六个关系运算符,=， != 的优先级低于其余四个,2. 优先级,关系运算的优先级高于赋值，低于算术运算,区别 赋值,3. 结合性 从

20、左向右,abc,一、关系运算符,关系表达式的结果是一个逻辑值，根据关系是否满足，分别 取值,1. 关系运算符与运算分量构成关系表达式,int i=1,j=7,a; a=i+(j%4!=0) a的值？,结果：a=2,3. 使用关系表达式 注意事项,!,（1） 数学上，判断x是否在区间 a,b 时，习惯上写成a=x=b，但在C 中，必须写成 a=x 求：d = a c,逻辑1,17,逻辑0,d的值 为0,使用关系表达式注意事项,2020/8/27,44,1. 有三个, printf( “%d”, k + +); 输出 3 后, k 的值为 4,i =3; printf( “%d”, + + i )

21、;,输出4,2.2.5 自增、自减运算符 1. 变量自身加（减）1：+与- -,2020/8/27,55,2. 只能用于变量，不能用于表达式和常量,(i+k) + , - - 3,3. 优先级：高于双目算术运算符,4. 结合性：从右向左,main() int a , b , s ; a = 5 ; b = 5 ; s= a+b ; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s= a+ +b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s= +a+b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s= - -a +b; printf(“%d,%d,%dn”,a,

22、b,s); s= a- - +b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); s= a + b; printf(“%d,%d,%dn”,a,b,s); ,应用举例,课堂作业,2020/8/27,57,s = a + b ; s = a+ +b ; s = +a +b ; s = - -a +b ; s = a- - +b ; s = a + b ;,a=5,b=5,5+5=10 5+5=10 7+5=12 6+5=11 6+5=11 5+5=10,a b s 5 5 10 6 5 10 7 5 12 6 5 11 5 5 11 5 5 10,题目分析,s,例题分析一,2020/8/

23、27,58,例1：y = 5 ; x = y+ * +y ;,结果: X = 6 * 6 = 36; y = 7,题目分析,例题分析二,例2：i = 5 ; a = i+ * i+ ; b = +i * +i ;,结果: a = 5 * 5 = 25; i = 7 b = 9 * 9 = 81; i = 9,i=3; k=i+ + i+ + i+;,i=3; k= +i + (+i) + (+i);,i=? k=?,i=6，k=9,i=6，k=18,2.2.6 位运算 共有六种运算符 一、位运算符 优先级 结合性,运算规律,真值表,按位右移(双目) 11 ( ) 按位左移(双目) 11 ( )

24、 设字长为8位,求：,2 (0000 0111 而：(- 8) =- (- 8)-1=7 注意： 1.位运算是对二进制的位进行运算 2.只能对int型、char型和long型进行位运算,2020/8/27,62,1. 将一个常量或一个表达式的值赋给一个变量称为赋值,x = 5 y = x + 10,2. 可以将一个实型赋给一个整型，或将一个整型赋给一个实型,int x； x=5.3; x的值为 5 float y； y=5; y的值为 5.000000,3. 赋值运算的优先级,比算术运算低,4. 赋值运算的结合性,从右向左,x = y = 5,2.2.7 赋值运算与条件运算 一. 赋值运算符与

25、赋值表达式,x+=n x=x+n,赋值运算符两侧出现相同的变量,x=x+n x=x-n x=x*n x=x/n x=x%n,x + = n x - = n x * = n x / = n x % = n,算术运算与赋值运算相结合,X与n均为整数,n 为常数,二. 组合赋值运算符和组合赋值表达式,格式：变量 双目操作符 = 表达式；,双目操作符：+、-、*、/、%、 a=2, b=5,c= 6,d=10; a + =b; b- =c; c * =d; d / =a; a%=d; printf(“%d,%d,%d,%d,%dn”, a , b , c , d , a ); ,结果?,0,-1,60

26、,1,0,a的值是否相同?,应用举例,main( ) int a=3, b=2, c=4, d=8, x; a+=b*c; b-=c/b; printf(“%d,%d,%d,%dn”,a,b,c*=2*(a-c),d%=a); printf(“x=%dn”,x=a+b+c+d); ,a=a+b*c=3+2*4=11,b= b-c/b =2 - 2 = 0,c=c*2*(a-c)=4*2*(11- 4)=56,d=d%a=8%11=8,输出：,11，0，56，8 x=75,应用举例,一 、条件运算符,是C语言中唯一的一个三目运算符,表达式1 ? 表达式2 : 表达式3,功能：将条件语句化成赋值语

27、句,格式：,判断表达式1的值，若为非0，将表达式2的值赋给x,否则，将表达式3的值赋给x.,2. 功能：,x=(ab)?a:b； 当 a=9,b=5时,x=9,条件运算要求有三个运算分量，并且不论条件是否成立，都必须是为同一个变量赋值。,2.2.8 条件运算符与条件表达式,二 、条件表达式,1. 格式: X=(表达式1)?(表达式2):(表达式3);,3. 条件运算符的优先级：高于赋值，低于其他,4. 结合性：从右向左,z=(ab)?a:(ad)?c:d;,5. 数据类型可以不同：,xy?a:b,执行:int x=10,y=9; int a,b,c; a=(- -x=y+)?-x:+y; b=

28、x+; c=y; 后a,b,c?,a, b, c A) 9, 9, 9 B) 8, 8, 10 C) 8,10, 9 D) 1,11,10,X为9 y为10,X为8,条件运算的特点,2020/8/27,68,若w,x,y,z,m均为int型变量，则执行下面语句后的m值为： w=1;x=2;y=3;z=4; m=(wx)? w: x; m=(my)? m : y; m=(mz)? m:z; A) 1 B) 2 C) 3 D) 4,若w=1,x=2,y=3,z=4,则表达式 wx?w:yz?y:z的值是： A) 4 B)3 C)2 D)1,练习,条件运算举例,2020/8/27,69,执行以下语句

29、后，输出结果是： int w=3,z=7,x=10; printf(“%d,”,x10?x+100:x-10); printf(“%d,”,w+|z+) ; printf(“%d,”,!wz); printf(“%d,”,w A) 0 ,1,1,1 B) 1,1,1,1 C) 0, 1,0,1 D) 0,1,0,0,算术运算 关系运算 逻辑运算 条件运算,综合举例,2020/8/27,70,一、逗号运算符,(表达式 1,表达式 2 , ,表达式 n),用于连接几个表达式,二、求解过程,顺序求解几个表达式,三、优先级,逗号运算符的优先级最低,四、结合性,从左向右,五、逗号表达式,逗号表达式的值为

30、最后一个表达式的值(表达式n 的值),X = ( ( a=4*5 , a*2 ) , a+6 ),a为?,20,x为?,26,2.2.9 逗号运算符,结构体类型中引用结构体成员分量,结构体变量名 . 结构成员名 结构体指针名 - 结构成员名,struct char name20; int age; char sex; stud1,stud2;,stud1.age=22;,二. “( )”和“ ”运算符,( )运算符：改变表达式的执行次序，类型转换运算， 函数的参数表等。 运算符：下标运算符，数组定义和数组元素的引用。,在C语言所有的运算符中，“.”,“-”,( ), 的优先级最高,2.2.10

31、 其它运算 一. “.”和“-”运算符,2020/8/27,72,“*”是指针运算符，间接访问指针所指对象的内容 “ float b=3.5; char str; int *pa; float *pb;,pa=,printf(“%d,%d,%f,%fn”,a,*pa , b, *pb);,四. type 运算符,type为某种类型标识符,（类型标识符）表达式,将表达式的结果强制转换为括号中指定的类型,单目运算符,三. “*”和“,五. sizeof 运算符,结果：2，1,求：printf(%d, sizeof(ASTn01212);,结果：10,2020/8/27,74,运算符小结,算术运算符

32、: +,-,*,/,% 赋值运算符: = 关系运算符: ,=, , ,sizeof( ),(type)，,不同数据类型需先转换成同一类型，然后进行运算,方式,自动进行-隐式转换 强制进行-显式转换,一、隐式转换（算术转换）,优先级低的向优先级高的转换,int i; float f; double d; long e; 表达式：10+a+i*f-d/e 的结果为： double,2.2.11 混合运算及数据类型转换,2020/8/27,76,格式: (类型)表达式,(int) (10+a+i*f-d/e),将该结果强制转换为整型,例：int i;float f; 求：(int)f%i,取模运算要

33、求运算分量是整数，所以先将 f 转换为整型，再做%运算,三、赋值转换,赋值符号右边的类型向左边的转换,int x; float y = 5.3; x=y;,int x=5; float y; y=x;,二、显式转换（强制转换）,结果： x=5,结果： y=5.000000,2020/8/27,77,1. 优先级：分为1 15级,不同级别混合运算时，按优先级先高后低。,2. 结合性,相同级别进行运算时，按结合性处理。,单目、条件、赋值运算符的结合性是自右向左。,其它运算符的结合性是自左向右。,四、优先级与结合性,2020/8/27,78,1. （8 3） 结果,1111 0111 3 11111

34、110取 00000001,a=8; b=5; c=2; 求 b a ? a*c : a%c 结果 5 -9 16 0,3. a=8; b=5; c=2; 求 a / b * b 结果,优先级相同 ，按结合性 自左向右。,综合举例,1,16,5,课堂作业,2020/8/27,79,一 、C中的基本数据类型，要掌握每一种类型的定义方式（关键字），在存储空间中所占的字节数，存储形式，取值范围。,二 、 C中的运算符的几个要点（功能、与运算分量的关系、优先级 、结合性、运算结果的类型）。,三 、算术运算符中的%只使用在int类型。,四、 自增，自减运算的特点，灵活使用k+,+k。,数据类型与运算符总

35、结,数据类型与运算符总结,2020/8/27,80,数据类型与运算符总结,数据类型与运算符总结,五 、复合的赋值运算规则。,六 、 逗号运算表达式的值是最后一个表达式的值。,七、 不同类型数据转换时的优先顺序。,八 、算术运算、关系运算、赋值运算、逗号运算的优先级。,九、 常用转义字符的特点 ddd 、xhhh等只占一个字节。,2020/8/27,81,数据类型与运算符总结,数据类型与运算符总结,十、 常用的常量表示方法 十进制 100 ； 整数 八进制 0123 ； 十六进制 0 xf3d ； 实数的小数，指数形式 ； 字符常量 a； 字符串常量“ a ”。,十一、单目运算，双目运算的优先级

36、和结合性特点,熟记基本概念和规则！,运算符的优先级和结合方向 1,运算符的优先级和结合方向 2,值得注意的几个问题 1. 取模（求余数）,求： 10 % 3 = 10 %-3 = -10 % 3 = -10 %-3 =,计算结果如右：,1 1 -1 -1,结论：结果符号与被除数一致,2. 自反赋值 变量 双目操作= 表达式,功能,变量 =变量 双目操作 表达式,int a=10,b=5; 求：a*=b+1; printf(“a=%dn”,a);,a=60,计算结果如下：,结论：表达式作为整体参加运算,课堂作业,2020/8/27,85,自反赋值,int x=5; 求：x+=x-=x*x;,结果

37、：x = - 40,int x=3; 求：x+=x-=x*x;,结果：x = - 12,课堂作业,运算符的优先级,2020/8/27,87,3 常用数学函数,3 常用数学函数,1. 使用数学函数必须include命令引入math.h文件，它通常放在程序的开始，即如下面的格式： #include 2. 常用数学函数 abs( ) 求绝对值，用法：int abs(int x)； labs( ) 求绝对值，用法：long labs(long x)； fabs( ) 求绝对值，用法：double fabs(double x)； sin( ) 计算sin(x)值，用法：double sin(double x); cos( ) 计算cos(x)值，用法：double cos(double x); ,2020/8/27,88,4 变量初始化,4 变量初始化,1. 在C语言程序设计中，可以在定义变量的同时给变量赋初值，称为变量初始化，如： int i=6;