C語言第2章C語言的基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式.ppt
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第2章C語言的基本數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式,2.1C語言的基本數(shù)據(jù)類型2.2常量與變量2.3運算符與表達(dá)式2.4數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換,教學(xué)目的和基本要求:,要求學(xué)生清楚數(shù)據(jù)類型與變量、常量的關(guān)系,掌握各種常量的性質(zhì)和定義,掌握表達(dá)式中各種運算符的功能和特點,明白產(chǎn)生副作用的原因,了解數(shù)據(jù)類型的相互轉(zhuǎn)換規(guī)則。,教學(xué)重點:,數(shù)據(jù)類型、常量定義,運算符與表達(dá)式。,存取數(shù)據(jù)必須先確定數(shù)據(jù)的編碼方式、存儲格式和所占的存儲長度,C語言中把這三者結(jié)合起來,給出幾種固定的形式,這些形式就是最基本的數(shù)據(jù)類型。,2.1C語言的基本數(shù)據(jù)類型,為什么要設(shè)置數(shù)據(jù)類型?,在計算機(jī)中使用一定長度的存儲單元(通常是字節(jié)的倍數(shù))來存儲數(shù)據(jù)。,存儲的編碼方式有:原碼、反碼、補(bǔ)碼、ASCII碼存儲的存儲格式有:定點型、浮點型,其中,用于存儲數(shù)據(jù)的存儲單元的長度決定了數(shù)據(jù)取值范圍的大小。,例如:,【例2.1】計算圓的面積,半徑為5cm。程序如下:,main()floatr,area;r=5;area=3.14*r*r;printf(%fn,area);,運算結(jié)果是輸出圓的面積:78.500000,程序中用到的數(shù)據(jù):r、area、5、3.14對數(shù)據(jù)進(jìn)行的運算:*、=,例jc2_1,分析:,計算機(jī)操作處理時,要完成以下工作:在內(nèi)存中給半徑r和運算結(jié)果area開辟存儲空間,存放它們的值。應(yīng)該留多大的地方來存放它們的值?數(shù)據(jù)5和3.14與r、area不同,它們是在編寫程序時就給出確定的值,在運算過程中不會改變。這樣的數(shù)計算機(jī)怎么處理?對整數(shù)5和小數(shù)3.14,計算機(jī)存放時是否有區(qū)別?,涉及數(shù)據(jù)類型的基本知識,字符型(char)整型(int,short,long,unsigned,longlong)單精度型(float)實型雙精度型(double)長雙精度(longlong_comple)枚舉類型(enum)數(shù)組類型()構(gòu)造類型結(jié)構(gòu)體類型(struct)共用體類型(union)指針類型(*)空類型(void),一、數(shù)據(jù)類型概述,本章討論基本類型數(shù)據(jù),變量:指以標(biāo)識符為名字,其值可以改變的量。,在學(xué)習(xí)各種數(shù)據(jù)類型之前,我們先簡單了解一下常量和變量的概念。后面的章節(jié)中將會詳細(xì)介紹。,常量:指在程序運行中,其數(shù)值不能被改變的量。,變量代表計算機(jī)內(nèi)存中的某一存儲空間,變量的類型決定了該存儲空間的長度和其中存放數(shù)據(jù)的編碼方式及存儲格式。變量的類型也決定了該存儲空間中存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式和取值范圍。,*八進(jìn)制的數(shù)碼范圍為07;018*十六進(jìn)制的數(shù)碼除了數(shù)字09外,還使用英文字母af(或AF)表示1015。如:0 x1e*整型數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲,注意!,二、整型(采用定點整數(shù)的存儲格式,只能表示純整數(shù)),1、整型常量:,(1)十進(jìn)制形式:與數(shù)學(xué)上的整數(shù)表示相同;例如:12,-100,0(2)八進(jìn)制形式:在數(shù)碼前加數(shù)字0;例如:012=1*81+2*80=10(十進(jìn)制)(3)十六進(jìn)制形式:在數(shù)碼前加0X(數(shù)字0和字母X)。例如:0 x12=1*161+2*160=18(十進(jìn)制),問題:為什么要采用補(bǔ)碼?如何表示?,計算機(jī)中正、負(fù)數(shù)的表示,例如:109(1101101)2要區(qū)別:109和109方法是:將符號也數(shù)碼化即:正的符號用0表示負(fù)的符號用1表示,計算機(jī)中的數(shù)表示方法是:符號位二進(jìn)制數(shù)值(以8bit為例)109110110101101101109110110111101101,問題:計算機(jī)計算復(fù)雜化,例如計算:(-19)+(+22)10010011+00010110,解決的方法是:使用反碼或補(bǔ)碼的表示方法(按前述表示的編碼稱為原碼),即能將減法一律轉(zhuǎn)換為加法。,需要判斷符號是否相同:如果相同,結(jié)果符號不變,并進(jìn)行絕對值相加如果不同,結(jié)果取絕對值大的數(shù)的符號,并進(jìn)行絕對值相減,原碼、反碼和補(bǔ)碼,正數(shù):原碼、反碼、補(bǔ)碼相同符號位為0,數(shù)值為對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。109,01101101原=01101101反=01101101補(bǔ)負(fù)數(shù):原碼符號位為1,數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)。10911101101原反碼符號位為1,數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反。10910010010反補(bǔ)碼符號位為1,數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反加1。10910010011補(bǔ),2、整型變量的分類:,根據(jù)數(shù)據(jù)所占的存儲長度的不同分為:int、short、long、longlong;同樣存儲長度的數(shù)據(jù)又分unsigned、signed;故可組合出八種類型(參考課本P46)。,3、整型變量的值域:,由機(jī)器中數(shù)據(jù)的存儲長度決定,思考:inta=20000,b=20000,c;c=a+b;c的值為多少?如果c定義為long型是否能解決問題?,注意:C標(biāo)準(zhǔn)沒有具體規(guī)定各種數(shù)據(jù)類型占用存儲單元的長度,在不同的編譯系統(tǒng)中規(guī)定不盡相同,如在VC6.0中short為2B,int和long都為四個字節(jié),注意,三、實型,1、常量:(1)十進(jìn)制小數(shù)形式:由數(shù)字和小數(shù)點組成;例如:3.4,4.,.3。(2)指數(shù)形式:“十進(jìn)制小數(shù)”+“e(或E)”+“十進(jìn)制數(shù)整數(shù)”。例如:12.5e-6表示12.510-6。,小數(shù)點不能單獨出現(xiàn);0.0.e或E的兩邊必須有數(shù),且其后面必須為整數(shù);如:6E0.2e5,實型數(shù)據(jù)的類型單精度實型數(shù)據(jù)float,分配4Byte雙精度實型數(shù)據(jù)double,分配8Byte實型數(shù)據(jù)的存儲,單精度實型,指數(shù)部分3130(8位)236362(11位)52,小數(shù)部分220510,小數(shù)的符號位,隱藏“1”,2、實型變量的分類及值域:,實型數(shù)據(jù)的類型及規(guī)定,C標(biāo)準(zhǔn)并未具體規(guī)定各種實型數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù),也不規(guī)定具體小數(shù)和指數(shù)部分的位數(shù)。一般而言,小數(shù)部分位數(shù)多,數(shù)據(jù)表示的有效數(shù)字多,精度就高;而指數(shù)部分位數(shù)多,則表示的數(shù)據(jù)范圍更大。(參照課本P51說明),有效數(shù)字的意義?,字符形式功能n換行t橫向跳格b退格r回車反斜杠字符單引號字符ddd8進(jìn)制數(shù)表示的ASCII碼對應(yīng)的字符xhh16進(jìn)制數(shù)表示的ASCII碼對應(yīng)的字符,四、字符類型,1、常量:(1)用單引號括起來的一個字符;如:A、1、?等。(2)用單引號括起來的由反斜杠()引導(dǎo)的轉(zhuǎn)義字符。,4、字符串常量:是用一對雙引號括起來的字符序列。注意:每個字符串的后面都有一個0結(jié)束符。如:“SHANGHAI”,“AbcdeFGHijk”,“Howareyou”。,注意,a與“a”的區(qū)別。,例如:字符A的ASCII碼為:65D(十進(jìn)制)=41H(十六進(jìn)制)=101Q(八進(jìn)制)字符A可以表示為A、x41、101。,2、字符型變量的分類:char和unsignedchar;,3、值域(字符型可參與數(shù)學(xué)運算,也可看成一種一字節(jié)的整型變量)每個字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占一個字節(jié);包括ASCII字符表中的所有字符(可顯示字符和非顯示字符)。,一、常量、符號常量及常變量常量是指在程序運行中,其數(shù)值不能被改變的量。常量又可分為直接常量和符號常量。,2.2常量與變量,120、-100、0;0120、072;0 xFFFF、0 x1e、0X28AF,0XED4;120L,200L;長整型常量3.14、-3.1、5.12E-6;a、#、n、101;099、12f、0 xg、48EA;019.5、1e-08;實型常量只能用十進(jìn)制形式表示2.1E10.2、E-6、6.4E+4.8、E9;changsha、+?ab;、p、ab;,1、直接常量:是在程序中直接引用的數(shù)據(jù)。,請判斷這些常量正確與否:,定義形式:#define標(biāo)識符常量數(shù)據(jù)例如:#definePI3.14159在程序預(yù)處理時,凡是出現(xiàn)標(biāo)識符PI的地方都將用數(shù)據(jù)3.14159來替換。如:2*2.3*PI就等價于2*2.3*3.14159。,變量是指以標(biāo)識符為名字,其值可以改變的量。變量代表計算機(jī)內(nèi)存中的某一存儲空間,該存儲空間中存放的數(shù)據(jù)就是變量的值。在同一程序塊中,變量不能被重復(fù)定義。使用變量時必須“先定義,后使用”。,2、符號常量是用標(biāo)識符來表示一個數(shù)據(jù);在程序不能給它賦值。,二、變量,3、常變量(C99中使用)constinta=3;,注意符號常量和常變量的區(qū)別(課本P42),注意,inta=5,b=3;inta=b=c=3;inta,b,c;a=b=c=3;,例如:inta,b,c;floatx,y;charc1,c2;或intc1,c2;定義變量就是在內(nèi)存中劃出一塊相應(yīng)類型的存儲空間存放該變量的值。,main()intx,y,z,w;/*定義x,y,z,w為整型變量*/unsignedintk;/*定義k為無符號整型變量*/x=10;y=-20;k=30;z=x+k;w=y+k;printf(“x+k=%d,y+k=%dn”,z,w);,例2-2:,程序運行結(jié)果為:x+k=40,y+k=10,變量根據(jù)作用域的不同可分為局部變量和全局變量,根據(jù)存儲方式的不同可分為靜態(tài)存儲變量和動態(tài)存儲變量,這些我們將在第六章中詳細(xì)介紹。,2.3運算符和表達(dá)式,主要內(nèi)容:算術(shù)運算符和算術(shù)表達(dá)式賦值運算符和賦值表達(dá)式關(guān)系運算符和關(guān)系表達(dá)式邏輯運算符和邏輯表達(dá)式位運算符和位運算表達(dá)式條件運算符和條件表達(dá)式逗號運算符和逗號表達(dá)式其他運算符及其運算,運算符的有關(guān)概念,作用:對運算對象完成規(guī)定的操作運算類型:按運算對象分:單目、雙目、三目按功能分:算術(shù)、賦值、關(guān)系、邏輯條件、逗號、位、其他,運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性,優(yōu)先級指各種運算符號的運算優(yōu)先順序例如:算術(shù)運算優(yōu)先于關(guān)系運算算術(shù)運算中先*/后+-,結(jié)合性指運算符號和運算對象的結(jié)合方向分為:從左向右(左結(jié)合)和從右向左(右結(jié)合)例如:算術(shù)運算符為左結(jié)合a-b+4賦值運算符為右結(jié)合a=b=5(C語言規(guī)定見教材附錄C),本章涉及的運算符,+-*/%+-+-=+=-=*=/=%=intb=6,c=3;求解:a*b/c-1.5+a+fabs(-5)=?,floata=2.0;intb=6,c=3;a*b/c-1.5+a+fabs(-5),12.0/3,5,4.0-1.5,2.5+97(int),99.5+5,104.5(double),思考inta=1,b=2;表達(dá)式a/b+3的結(jié)果是多少?inta=10000,b=30000;表達(dá)式a+b的結(jié)果是多少?如何修改?,3、自增自減運算,+-是單目運算符有前綴和后綴兩種形式前綴形式:先自增(自減)再引用;后綴形式:先引用再自增(自減);功能:前綴形式+a等價于a=a+1-a等價于a=a1后綴形式a+等價于a=a+1a-等價于a=a1,表達(dá)式的值會不同,例如當(dāng)a5時+a表達(dá)式的值為6,且a6a+表達(dá)式的值為5,且a6b=+a等價于a=a+1;b=a表達(dá)式的值為6,且a=6,b=6b=a+等價于b=a;a=a+1表達(dá)式的值為5,且a=6,b=5,說明:,+和-的運算對象只能是變量(或運算結(jié)果是變量的表達(dá)式),不能是常量(或運算結(jié)果是數(shù)值的表達(dá)式)。例如:5+、(a+2)+不合法。具有右結(jié)合性,結(jié)合方向為從右到左。例如:a+等價于-(a+)如果有多個運算符連續(xù)出現(xiàn)時,C系統(tǒng)盡可能多的從左到右將字符組合成一個運算符例如:i+j等價于(i+)+j-i+-j等價于-(i+)+(-j),main()inta=5;printf(%d%dn,a,a+);,說明(續(xù)):,對函數(shù)參數(shù)的求值順序:TurboC系統(tǒng)先計算最右邊的參數(shù)值,再依次計算左面的參數(shù)值。,【例2.3】有多個函數(shù)參數(shù)且為同一變量自增的運算處理。,輸出結(jié)果:65,運行例2.3,說明(續(xù)):,【例2.4】有多個函數(shù)參數(shù)且為同一變量多次自增的運算處理。,main()inta=5;printf(%d%dn,a,(a+)+(a+);,輸出結(jié)果:711,運行例2.4,特殊的:設(shè)i=3,j=4,k=i+j,k=i=j=,再看幾個例子:如:設(shè)i=3,k=(i+)+(i+)+(i+)k=i=,9,6,如:設(shè)a=3,b=(a+)+(a+)b=a=,6,5,設(shè)a=3,b=(+a)+(a+)b=a=,8,5,設(shè)a=3,b=(a+)+(+a)b=a=,7,5,設(shè)a=3,b=(+a)+(+a)b=a=,10,5,7,4,4,main()inta=5,b,c,k;k=a+(b=a+)+(c=a+);printf(%d%d%d%dn,a,b,c,k);,main()inta=5,b,c;printf(%d%d%d%dn,a,b,c,a+(b=a+)+(c=a+);,思考!,1、6種關(guān)系運算符:=!=2、關(guān)系表達(dá)式:用關(guān)系運算符將表達(dá)式連接起來的式子優(yōu)先級:(=)(=!=)結(jié)合性:自左至右;表達(dá)式的值:若為真,則結(jié)果為1;若為假,則結(jié)果為0。,35值為:32值為:設(shè)x=-2;-3x-1值為:設(shè)x=1;2x4值為:,例如,二、關(guān)系運算符和關(guān)系表達(dá)式,求如下關(guān)系表達(dá)式的值:,0,0,0,1,算術(shù)運算符優(yōu)先級高于關(guān)系運算符3+(4關(guān)系max=ab?a:b求max的值,max的值為5,例如:aby表達(dá)式y(tǒng)=a=4,b=5,a+b;y=(a=4,b=5,a+b);y=(a=4,b=5),a+b;y=a=(4,b=5),a+b;,4,5,4,9,4,5,9,9,4,5,9,5,5,5,5,10,形式有兩種:sizeof變量名sizeof(類型名)結(jié)果為整型數(shù)。,inta;floatx;printf(“%d,%d”,sizeofa,sizeofx);printf(“%d,%d”,sizeof(int),sizeof(float);以上兩個printf語句結(jié)果均為。,例如,3、求字節(jié)運算符:sizeof作用:求得變量或某種數(shù)據(jù)類型所需的字節(jié)數(shù)。,2,4,C語言允許整型、實型、字符型數(shù)據(jù)進(jìn)行混合運算。有3種轉(zhuǎn)換方式:自動轉(zhuǎn)換、賦值轉(zhuǎn)換和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。一、類型自動轉(zhuǎn)換,2.4數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換,特點:由數(shù)值存儲位數(shù)少的向多的轉(zhuǎn)換;整型向?qū)嵭娃D(zhuǎn)換!操作數(shù)為相同類型的不轉(zhuǎn)換,仍取原類型,特別注意此時可能帶來的錯誤!,intx=2;floaty=1.6;charc=A;則:c+1/x*y=,例如,charc=68.5;printf(“%c”,c);,65(int)+0(int)*1.6(float),65(float),二、賦值轉(zhuǎn)換在賦值時將賦值符右邊值的類型轉(zhuǎn)換成與其左邊變量類型一致的類型。,有下列幾種情況:(1)實型整型(字符型):去掉小數(shù)部分;,(2)整型(字符型)實型:補(bǔ)足有效位;,floatf=23;23.00000f(7位)doublef=A;65.0000000000000f(15位),(3)對char、int、short、long、unsigned型數(shù)據(jù):賦值符右邊數(shù)據(jù)(a位)賦值符左邊的變量(b位)若a=bab,ab,原樣照賦;,截斷高a-b位,送低b位;,有符號數(shù)據(jù)有符號變量:符號擴(kuò)展;,其他情況:高b-a位全補(bǔ)0。,符號擴(kuò)展:符號位為0,剩余的高位補(bǔ)0;符號位為1,剩余的高位補(bǔ)1。,例如:inta=2,b=5;floatx=4.4;則有:表達(dá)式結(jié)果b/a(float)b/a(float)(b/a)(int)x%a+x(int)x%(a+x),三、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換形式:(類型名)表達(dá)式強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換時,得到所需類型的中間變量,原來變量的類型不會改變。,2,2.5,2.0,4.4,本章結(jié)束,再見!,同學(xué)們:,- 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