第2章數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式C++

1、1第2章 數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式2第2章 數(shù)據(jù)類型與表達(dá)式2.1 數(shù)據(jù)類型2.2 常量2.3 變量2.4 運(yùn)算符與表達(dá)式2.5 類型轉(zhuǎn)換32.1 數(shù)據(jù)類型C+語言內(nèi)置數(shù)據(jù)類型42.1 數(shù)據(jù)類型表2-1 基本類型數(shù)據(jù)的內(nèi)存長度和數(shù)值范圍52.1.1 整型C+語言整型分為長整型（long int）、基本整型（int）和短整型（short int）long int可以簡寫為long、short int可以簡寫為short。short int long62.1.1 整型圖2.2 short型的溢出不同的數(shù)據(jù)類型規(guī)定了不同的機(jī)器數(shù)長度，決定了對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍，當(dāng)一個(gè)整數(shù)超出此范圍時(shí)計(jì)算機(jī)會(huì)將其轉(zhuǎn)換為在數(shù)值范

2、圍內(nèi)所允許的一個(gè)數(shù)，稱為整型數(shù)據(jù)的溢出處理。一般地，超過最大值的有符號(hào)整型數(shù)值會(huì)向上溢出變成負(fù)數(shù)，超過最小值的數(shù)據(jù)會(huì)向下溢出變成正數(shù)。 72.1.2 浮點(diǎn)型C+語言浮點(diǎn)型又稱實(shí)型，分為單精度（float）、雙精度（double）和長雙精度（long double）3種。在VC中規(guī)定float型在內(nèi)存中占用4個(gè)字節(jié)，提供7位有效數(shù)字；double型和long double型在內(nèi)存中占用8個(gè)字節(jié)，提供16位有效數(shù)字。82.1.2 浮點(diǎn)型例2.1 1 #include 2 #include 3 using namespace std; 4 int main() 5 6 float a=0.00000

3、678f, b=0.00000123f; 7 double c=0.00000678 , d=0.00000123; double e=100000000000000000000.0; 8 a = a + 111111.111f; 9 b = b + 111111.111f; 10 c = c + 111111.111; 11 d = d + 111111.111; 12 e = e + 111111.111f; 13 coutsetiosflags(ios:fixed)setprecision(16); 14 cout“a=”a“,b=”bendl; 15 cout“c=”c“,d=”den

4、dl; 16 cout“e=”eendl; 17 return 0; 18 a=111111.1093750000000000 , b=111111.1093750000000000c=111111.1110067800000000 , d=111111.1110012300100000e=100000000000000110000.000000 92.1.2 浮點(diǎn)型因?yàn)楦↑c(diǎn)型數(shù)據(jù)長度和精度是有限的，所以浮點(diǎn)數(shù)存在計(jì)算誤差。雖然浮點(diǎn)數(shù)精度越高計(jì)算結(jié)果越精確，但其處理時(shí)間也長。 一個(gè)較大的浮點(diǎn)數(shù)與一個(gè)很小的浮點(diǎn)數(shù)做加法時(shí)，由于精度限制使得很小的浮點(diǎn)數(shù)被忽略了，從而使得這樣的加法無意義。102.1

5、.3 字符型C+語言字符型分為有符號(hào)（signed char）和無符號(hào)（unsigned char）兩種，其中signed書寫時(shí)可以省略。字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占用1個(gè)字節(jié)，采用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)。 112.1.3 字符型字符型數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)單字節(jié)字符，如ASCII碼，此時(shí)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是字符的ASCII碼值。例如字符A在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式為 在C+語言中字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間可以通用。一個(gè)字符數(shù)據(jù)可以賦給整型變量，一個(gè)整型數(shù)據(jù)也可以賦給字符型變量，還可以對(duì)字符型數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。一般地，單字節(jié)字符和小范圍的整型，如月份、日期、邏輯值、性別等使用字符型。122.1.3 字符型例2.2 1 #includ

6、e 2 using namespace std; 3 int main() 4 5 int i, j; 6 char c1,c2; 7 c1=a; /字符數(shù)據(jù)賦值給字符型字符數(shù)據(jù)賦值給字符型 8 c2=98; /整數(shù)數(shù)據(jù)賦值給字符型整數(shù)數(shù)據(jù)賦值給字符型 9 i=A; /字符數(shù)據(jù)賦值給整型字符數(shù)據(jù)賦值給整型 10 j=66; /整數(shù)數(shù)據(jù)賦值給整型整數(shù)數(shù)據(jù)賦值給整型 11 cout“i=”i“,j=”j“,c1=”c1“,c2=”c2endl; 12 cout“c1-32=”c1-32endl; /字符型可以進(jìn)行減法運(yùn)算字符型可以進(jìn)行減法運(yùn)算 13 return 0; 14 i=65 , j=66

7、 , c1=a , c2=bc1-32=65 132.2 常量常量（constant）是指程序中其值不能被修改的數(shù)據(jù)，分為字面常量字面常量和符號(hào)常量符號(hào)常量。從字面形式即可識(shí)別的常量稱為字面常量（literal constant），例如64、3.1415926和A等。每個(gè)字面常量都具有數(shù)據(jù)類型，由它的書寫形式和值來決定。142.2.1 整型常量一個(gè)整型常量可以用3種不同的方式表示：（1）十進(jìn)制整數(shù)。 以非零十進(jìn)制數(shù)19組成的整數(shù)，例如13579,-24680等。（2）八進(jìn)制整數(shù)。 以0開頭和八進(jìn)制數(shù)07組成的整數(shù)，例如0，012，0177等。（3）十六進(jìn)制整數(shù)。 以0 x或0X開頭和十六進(jìn)制數(shù)

8、09、AF或af組成的整數(shù)（字母大小寫任意），例如0 x1234，0 xab，0 xCF等。152.2.2 浮點(diǎn)型常量一個(gè)浮點(diǎn)型常量可以用兩種不同的方式表示：（1）小數(shù)形式。由小數(shù)點(diǎn)、十進(jìn)制整數(shù)和小數(shù)組成的浮點(diǎn)數(shù)。整數(shù)和小數(shù)可以省略其中之一，但不能省略小數(shù)點(diǎn)。 如： .123、123. 、0.0等。（2）指數(shù)形式，又稱科學(xué)記數(shù)法表示。以f E n或 f e n格式組成的浮點(diǎn)數(shù)，其中E或e表示以10為低的冪，n為指數(shù)且必須是整型，f可以是整數(shù)或小數(shù)。 如： 0.31415926e+1、314.15926E-2等。浮點(diǎn)型常量默認(rèn)為double型。若在浮點(diǎn)數(shù)后面加一個(gè)字母f或F，則它是float型。

9、162.2.3 字符常量1用字面常量表示字符常量以一對(duì)單引號(hào)（ ）括起來的一個(gè)字符表示字符常量，如：A、0、&、ab 錯(cuò)誤！字符常量表示的是一個(gè)字符，存儲(chǔ)的是該字符的ASCII碼值。例如A表示英文字符A，數(shù)據(jù)值是65；2表示數(shù)字字符2，數(shù)據(jù)值是50。注意區(qū)別字符2和整數(shù)2的寫法。 172.2.3 字符常量2用轉(zhuǎn)義字符表示字符常量以反斜線（）開頭，后跟一個(gè)或幾個(gè)字符序列表示的字符稱為轉(zhuǎn)義字符，如n表示換行符。采用轉(zhuǎn)義字符可以表示ASCII字符集中不可打印或不方便輸入的控制字符和其他特定功能的字符。182.2.3 字符常量表2-2 轉(zhuǎn)義字符及其含義192.2.3 字符常量ooo和xhh稱為

10、通用轉(zhuǎn)義字符，其中ooo表示可以用1至3位八進(jìn)制數(shù)作為碼值表示一個(gè)ASCII字符，hh表示可以用1至2位十六進(jìn)制數(shù)作為碼值表示ASCII字符。如：1234 “123和4”， 128 “12和8”，19 “1和9”， 9 錯(cuò)誤！ ，0 xFE 錯(cuò)誤！由于字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中只占用1個(gè)字節(jié)，即使按無符號(hào)處理其最大值也僅是255（八進(jìn)制為377），因此ooo的數(shù)值范圍為0377（八進(jìn)制），其他值使得字符型數(shù)據(jù)溢出。同理，hh的數(shù)值范圍為0FF。 202.2.3 字符常量例2.3 1 #include#include 2 using namespace std;using namespace std;

11、3 int main ( )int main ( ) 4 cout“ab ct derftg”endl; cout“ab ct derftg”endl; 5 cout“htibbj kn123”x41102CDE”endl; cout“htibbj kn123”x41102CDE”endl; 6 return 0; return 0; 7 fgdeh j k123ABCDE 212.2.4 字符串常量以一對(duì)雙引號(hào)（“ ”）括起來的零個(gè)或多個(gè)字符組成的字符序列稱為字符串常量，ASCII字符集或多字節(jié)字符集（如漢字、日韓文字等）都可以組成字符串。雙引號(hào)是字符串常量的邊界符，不是字符串的一部分，如果

12、在字符串中要出現(xiàn)雙引號(hào)應(yīng)使用轉(zhuǎn)義字符（“）。 / /空字符串（空字符串（0 0個(gè)字符）個(gè)字符） / /包含一個(gè)空格的字符串包含一個(gè)空格的字符串Hello,Worldn Hello,Worldn / /包含包含Hello,World Hello,World 和和 換行符的字符串換行符的字符串xyz101x42 xyz101x42 / /包含包含x y z ABx y z AB的字符串的字符串n n / /包含反斜線（包含反斜線（ ） 單引號(hào)（單引號(hào)（ ）和雙引號(hào)（）和雙引號(hào)（ ）的字符串）的字符串a(chǎn)/b isnt ab a/b isnt ab / /字符串字符串a(chǎn)/b isnt aba/b is

13、nt ab222.2.5 符號(hào)常量符號(hào)常量定義形式為：其中#define是宏定義命令，作用是將標(biāo)識(shí)符定義為常量值，在程序中所有出現(xiàn)該標(biāo)識(shí)符的地方均用常量替換。 #define 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 常量常量232.2.5 符號(hào)常量例2.4 1 #include 2 using namespace std; 3 #define PI 3.1415926 /3.1415926即為圓周率即為圓周率 4 int main() 5 6 double r=5.0; 7 cout“L=”2*PI*r“,S=”PI*r*rendl; /PI替換為替換為3.1415926 8 return 0; 9 242.3 變量在

14、程序運(yùn)行期間其值可以改變的量稱為變量（variable）。變量實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)中的一個(gè)內(nèi)存單元變量實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)中的一個(gè)內(nèi)存單元。252.3.1 變量的概念C+語言規(guī)定變量應(yīng)該有一個(gè)名字，用變量名代表內(nèi)存單元。C+語言通過定義變量時(shí)指定其數(shù)據(jù)類型來確定內(nèi)存單元的大小，不同的數(shù)據(jù)類型有不同的數(shù)據(jù)形式和存儲(chǔ)形式，需要一定數(shù)量（單位為字節(jié)）的內(nèi)存單元。C+語言變量必須“先定義，后使用先定義，后使用”，定義變量的一般形式是變量類型變量類型 變量名列表變量名列表;double a , b , c , d; /定義實(shí)型變量定義實(shí)型變量int i , j , k; /一次定義多個(gè)一次定義多個(gè)int型變量型

15、變量int a, char c; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤262.3.3 使用變量變量定義后，變量值是未確定的（除了第4章的靜態(tài)存儲(chǔ)情形），即變量值是隨機(jī)的。直接使用此時(shí)的變量參與運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果也是隨機(jī)的。 在變量定義的同時(shí)給變量一個(gè)初值，稱為變量初始化（initialized），一般形式為：變量類型變量類型 變量名變量名=初值初值;變量類型變量類型 變量名變量名1=初值初值1, 變量名變量名2=初值初值2, . ;272.3.3 使用變量double pi=3.1415926; /正確，初始化正確，初始化pi為為3.1415926int x , y , k=10; /正確，可以只對(duì)部分變量初始化正確，可以

16、只對(duì)部分變量初始化int a=1 , b=1 , c=1; /正確，可以同時(shí)初始化多個(gè)變量正確，可以同時(shí)初始化多個(gè)變量int d=a , e=a+b; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤，初值不能是變量或表達(dá)式，初值不能是變量或表達(dá)式int m=n=z=5; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤，不能對(duì)變量連續(xù)初始化，不能對(duì)變量連續(xù)初始化282.3.3 使用變量定義變量后，可以通過賦值語句為變量賦予新的數(shù)據(jù)，一般形式為： 賦值后，無論變量原來的值是多少，都將被新值替代。變量名變量名=表達(dá)式表達(dá)式;int k;k=5; /給給k賦值賦值5. /k保持不變保持不變k=10; /重新給重新給k賦值賦值10，k已改變不再是已改變不再是5292.3.5

17、 類型限定1const限定在變量定義前加上const修飾，這樣的變量稱為只讀變量只讀變量（read-only variable）或常變量常變量（constant variable）它在程序運(yùn)行期間的值不能被修改。其定義的一般形式為const 變量類型變量類型 變量名列表變量名列表;int x;const int i=6 , j=10;x=i+1; /正確，可以使用正確，可以使用const變量變量i=10; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤，不可以給，不可以給const變量賦值變量賦值j+; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤，不可以修改，不可以修改const變量變量302.3.5 類型限定const限定過的變量在編譯過程中若發(fā)現(xiàn)有修改的操

18、作時(shí)會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤，從而“阻止”對(duì)變量的修改。 使用const限定強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)對(duì)象最低訪問權(quán)限，是現(xiàn)代軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)原則之一。 const int i=6; /正確正確const int m; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤31 1 #include /標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)庫標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)庫 2 #include /數(shù)學(xué)函數(shù)庫數(shù)學(xué)函數(shù)庫 3 using namespace std; 4 double root(const double x, const double y) /root函數(shù)求函數(shù)求x-y的平方根的平方根 5 if (x=y) return sqrt(x-y); /只有在只有在x大于等于大于等于y時(shí)計(jì)算時(shí)計(jì)算

19、x-y的平方根的平方根 6 else return 0; /否則返回否則返回0 7 8 int main() /主函數(shù)主函數(shù) 9 double a, b; /定義兩個(gè)浮點(diǎn)型變量定義兩個(gè)浮點(diǎn)型變量 10 cinab; /輸入兩個(gè)數(shù)輸入兩個(gè)數(shù) 11 coutroot(a,b)4 /結(jié)果為假結(jié)果為假a=c /k為為1若若a=5 , b=0 , c=-5abc /表達(dá)式為真表達(dá)式為真若若a=5 , b=0 , c=2abc /表達(dá)式為假表達(dá)式為假392.4.5 邏輯運(yùn)算符表2-6 邏輯運(yùn)算符表2-7 真值表40運(yùn)算符優(yōu)先次序：運(yùn)算符優(yōu)先次序：?。ǚ牵。ǚ牵┧阈g(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符&a

20、mp;和和|賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符注意：注意： 在給出一個(gè)邏輯運(yùn)算或關(guān)系運(yùn)算結(jié)果時(shí)，以在給出一個(gè)邏輯運(yùn)算或關(guān)系運(yùn)算結(jié)果時(shí)，以“0”代表代表“假假”，以以“1”代表代表“真真”，在，在判斷一個(gè)量為真假判斷一個(gè)量為真假時(shí)，以時(shí)，以“0”代表代表“假假”，以，以“非非0”代表代表“真真”。例：例：求解表達(dá)式求解表達(dá)式 ! a & b | x+y c 設(shè)設(shè) a=0,b=0,c=5,x=3,y=1，! a & b | x+y c=1 =0 =4 =0 =02.4.5 邏輯運(yùn)算符412.4.5 邏輯運(yùn)算符 C+在邏輯表達(dá)式求解時(shí)，并不一定是所有的運(yùn)算都被執(zhí)行，在邏輯表達(dá)式求解時(shí)，并不一定是所

21、有的運(yùn)算都被執(zhí)行，當(dāng)剛開始求解或求解的中途就可以確定整個(gè)邏輯表達(dá)式的值時(shí)，其余當(dāng)剛開始求解或求解的中途就可以確定整個(gè)邏輯表達(dá)式的值時(shí)，其余的運(yùn)算將不再進(jìn)行。的運(yùn)算將不再進(jìn)行。 對(duì)對(duì)&運(yùn)算，左邊運(yùn)算量為運(yùn)算，左邊運(yùn)算量為0，則不判斷右邊，則不判斷右邊 對(duì)對(duì)|運(yùn)算，左邊運(yùn)算量為運(yùn)算，左邊運(yùn)算量為1，則不判斷右邊，則不判斷右邊例：例：a=1, b=2, c=3, d=4, m=n=1; (m=ab) & (n=cd) 運(yùn)算結(jié)果m的值為0，n的值為1。422.4.8 賦值運(yùn)算符表2-10 賦值運(yùn)算符432.4.8 賦值運(yùn)算符int a=6,c=10,m=21,n=32;a=a-1; /

22、正確，正確，a減減1后再賦值給后再賦值給aint a,b,c,m=25;c = (a=12) % (b=5); /正確，運(yùn)算結(jié)果正確，運(yùn)算結(jié)果a為為12，b為為5，c為為2，等價(jià)于，等價(jià)于a=12,b=5,c=a%bchar a;a = 4.2; /a為為4，精度丟失，發(fā)生在浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換成整型時(shí)，精度丟失，發(fā)生在浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換成整型時(shí)a = 400; /a為為-112，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，發(fā)生在數(shù)據(jù)溢出時(shí)，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，發(fā)生在數(shù)據(jù)溢出時(shí)int k=95,a=6,b=101;const int n=6; b-a=k; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤5=b-a; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤n=b-a*k; /錯(cuò)誤錯(cuò)誤442.4.8 賦值運(yùn)算符注意：“=”的作用 將“=”右端的值賦給左端的變量，不表示兩端量相等。如：x=x+1結(jié)果是將x的值加1后賦給x，不是x與x+1相等。賦值后，“=”左端變量原值不存在。 又如： 要實(shí)現(xiàn)a、b交換，不能直接賦值。應(yīng)該使用中間變量實(shí)現(xiàn)： int a=5,b=10,t; t=a,a=b,b=t;5 1010atb55452.5 類型轉(zhuǎn)換不同類型的數(shù)據(jù)混合運(yùn)算時(shí)需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換（conversion），即將不同類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相同類型的數(shù)據(jù)后再進(jìn)行計(jì)算。類型轉(zhuǎn)換有兩種： 隱式類型轉(zhuǎn)換和顯式類型轉(zhuǎn)換。 462.5.1 隱式類型轉(zhuǎn)換隱式類型轉(zhuǎn)換（implicit type co