第2章數(shù)據(jù)類型運(yùn)算符和表達(dá)式課件

第2章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式C程序的框架是什么樣的？如何編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)，計(jì)算兩個(gè)整數(shù)x=2,y=3的和，然后顯示器輸出兩個(gè)數(shù)相加的結(jié)果？如何編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)從鍵盤(pán)輸入兩個(gè)整數(shù)，然后顯示器輸出兩個(gè)數(shù)相加的結(jié)果？思考一個(gè)簡(jiǎn)單的C程序例子#include<stdio.h>/*函數(shù)功能：計(jì)算兩個(gè)整數(shù)相加之和

入口參數(shù)：整型數(shù)據(jù)a和b

返回值：整型數(shù)a和b之和*/int

Add(inta,intb){

return(a+b);}/*主函數(shù)*/voidmain(){

intx,y,sum=0;

printf("Inputtwointegers:");

scanf("%d%d",&x,&y);/*輸入兩個(gè)整型數(shù)x和y*/ sum=Add(x,y);/*調(diào)用函數(shù)Add計(jì)算x和y相加之和*/

printf("sum=%d\n",sum);/*輸出x和y相加之和*/}并列的兩個(gè)函數(shù)其中主函數(shù)是程序的入口程序注釋編譯預(yù)處理命令C程序常見(jiàn)符號(hào)分類關(guān)鍵字（Keyword）又稱保留字（CReservedWord）AwordthathasspecialmeaninginC標(biāo)識(shí)符（Identifier）CStandardIdentifier（系統(tǒng)預(yù)定義標(biāo)識(shí)符）Awordhavingspecialmeaningbutmayberedefined(butisnotrecommended!!)用戶自定義標(biāo)識(shí)符變量，函數(shù)名，…C程序常見(jiàn)符號(hào)分類運(yùn)算符（Operator）34種，詳見(jiàn)附錄2

分隔符（Separator）空格、回車/換行、逗號(hào)等其它符號(hào)“{”和“}”標(biāo)識(shí)函數(shù)體或語(yǔ)句塊“/*”和“*/”程序注釋的定界符常量（Constant）常量和變量√C語(yǔ)言程序處理的數(shù)據(jù)形式常量（constant）在程序中不能改變其值的量變量（variable）其值在程序執(zhí)行過(guò)程中是可以改變的常量（Constant）在程序中不能改變其值的量Consistsof:整型(e.g.067-2

123L123u

0220x12)缺省為int實(shí)型(e.g.2.31.2e-52.73F2.73L)缺省為double字符型(e.g.'z''3''$''\n')用\開(kāi)頭的字符為轉(zhuǎn)義字符,代表1個(gè)字符字符串(e.g."UKM""1""5a")枚舉型長(zhǎng)整型無(wú)符號(hào)整型八進(jìn)制十六進(jìn)制單精度實(shí)型長(zhǎng)雙精度實(shí)型十進(jìn)制小數(shù)指數(shù)形式十進(jìn)制字符常量√轉(zhuǎn)義字符一些特殊字符（無(wú)法從鍵盤(pán)輸入或者另有它用）用轉(zhuǎn)義字符表示字符常量√字符常數(shù)就是一個(gè)普通整數(shù)，也可參與各種數(shù)學(xué)運(yùn)算每個(gè)字符具有一個(gè)0~255之間的數(shù)值，可從ASCII表查出注意：’5’和整數(shù)5的區(qū)別’5’的ASCII碼值是53字符的數(shù)學(xué)運(yùn)算在密碼學(xué)內(nèi)用得比較多例：小寫(xiě)字母轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)字母#include<stdio.h>main(){

char

ch='b';printf("%c,%d\n",ch,ch);

ch='b'-32;

printf("%c,%d\n",ch,ch);}#include<stdio.h>main(){

char

ch='b';printf("%c,%d\n",ch,ch);

ch='b'-('a'-'A')

;

printf("%c,%d\n",ch,ch);}b,98B,66

b,98B,66

相當(dāng)于97-65字符串常量√用雙引號(hào)括住的由0個(gè)或多個(gè)字符組成的字符序列"Iamastring"""表示空字符串除注釋外，是唯一可以出現(xiàn)中文的地方C語(yǔ)言內(nèi)部用’\0’表示字符串的結(jié)束"x"和’x’是不同的<string.h>里定義了一系列專門(mén)的字符串處理函數(shù)轉(zhuǎn)義字符也可在字符串中使用字符串"\t\"Name\\Address\n"的長(zhǎng)度？15變量（Variable）Anameassociatedwithamemorycellwhosevaluecanchange其值在程序執(zhí)行過(guò)程中是可以改變的PropertiesofavariableName變量名Type變量類型Value變量的值A(chǔ)ddress變量的存儲(chǔ)單元——地址Needstobedeclared:

類型關(guān)鍵字變量名;變量聲明(VariableDeclaration)*使用變量的基本原則變量必須先定義，后使用聲明的順序無(wú)關(guān)緊要一條聲明語(yǔ)句可聲明若干個(gè)同類型的變量變量聲明(VariableDeclaration)*聲明變量是初始化變量的最好時(shí)機(jī)不被初始化的變量，其值為隨機(jī)數(shù)

結(jié)果會(huì)是什么？Algorithm

變量

表達(dá)式

Syntax

變量=表達(dá)式

;Rules：類型一致Expression’stypemustbethesameasvariable’stype

intx; inty; x=12; y=5.75;變量賦值(VariableAssignment)√Example:intnumber1,number2;number1=25;number2=23;number1=number2;…… number1?number2?252323變量賦值(VariableAssignment)*Example:Calculateanddisplaythepriceofanumberofapplesifthequantityinkgandpriceperkgaregiven.Input:

quantityandpricePerkgOutput:

priceProcess:

price=quantity*pricePerkg變量賦值(VariableAssignment)Example:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=5;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…Howdoesthisprogramwork?變量賦值(VariableAssignment)Example:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=2;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…quantity?

pricePerkg?price?4.509.002變量賦值(VariableAssignment)Example:intquantity;floatpricePerkg;floatprice;Whydidwedeclareitasint?Whydidwedeclarethemasfloat?變量類型(VariableType)數(shù)據(jù)類型（DataType）為什么要區(qū)分類型？變量的類型決定了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式合法的取值范圍占用內(nèi)存空間大小可參與的運(yùn)算種類數(shù)據(jù)類型（DataType）數(shù)據(jù)類型基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型整型實(shí)型（浮點(diǎn)型）字符型枚舉類型數(shù)組類型結(jié)構(gòu)體類型共用體類型單精度實(shí)型雙精度實(shí)型基本整型長(zhǎng)整型短整型無(wú)符號(hào)整型基本數(shù)據(jù)類型*int整數(shù)，在目前絕大多數(shù)機(jī)器上占4個(gè)字節(jié)TC2.0，2個(gè)字節(jié)float單精度浮點(diǎn)數(shù)，4個(gè)字節(jié)double雙精度浮點(diǎn)數(shù)，8個(gè)字節(jié)char字符，1個(gè)字節(jié)表示256個(gè)ASCII字符，或0~255的整數(shù)數(shù)據(jù)類型修飾符shortshort

int，簡(jiǎn)寫(xiě)為short，短整數(shù)，2個(gè)字節(jié)longlong

int，簡(jiǎn)寫(xiě)為long，長(zhǎng)整數(shù)，4個(gè)字節(jié)long

double，長(zhǎng)雙精度（高精度）浮點(diǎn)數(shù)，10個(gè)字節(jié)unsigned用來(lái)修飾char、int、short和long無(wú)符號(hào)整數(shù)（正整數(shù)和0）不同類型取值范圍不同C語(yǔ)言直接提供的任何類型都有取值范圍。不同類型取值范圍不同Mostsignificantbit(MSB)issign(最高位為符號(hào)位)如何衡量變量所占空間大小？bit，中文叫法：位Byte，中文叫法：字節(jié)Kilobyte(KB)，中文叫法：

KMegabyte(MB)，中文叫法：兆Gigabyte(GB)，中文叫法：GTerabyte(TB)，中文叫法：T1TB==

1,024GB1GB

==

1,024MB1MB

==

1,024KB1KB

==

1,024B1B==

8b一個(gè)位有多大？只能是“0”或者“1”，二進(jìn)制一個(gè)字節(jié)有多大？可以表示數(shù)字0~255之間的整數(shù)如何衡量變量所占空間大??？不同類型占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)不同同種類型在不同的平臺(tái)其占字節(jié)數(shù)不盡相同如int在16位、32位和64位系統(tǒng)上分別占2、4和8個(gè)字節(jié)不要對(duì)變量所占的內(nèi)存空間字節(jié)數(shù)想當(dāng)然用sizeof獲得變量或者數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度現(xiàn)象與危害：在平臺(tái)間移植時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者溢出注意！sizeof到底是什么？*C語(yǔ)言的關(guān)鍵字，并非函數(shù)計(jì)算類型占用的字節(jié)數(shù)兩種語(yǔ)法形式

sizeof(類型)結(jié)果為類型占用的字節(jié)數(shù)

sizeof(表達(dá)式)結(jié)果為表達(dá)式值所屬類型占用的字節(jié)數(shù)一般都使用sizeof(變量名)

例在TC和VC、CB下的運(yùn)行結(jié)果#include<stdio.h>voidmain(){

printf("DatatypeNumberofbytes\n");

printf("---------------------------------\n");

printf("char%d\n",sizeof(char));

printf("int%d\n",sizeof(int));

printf("short

int%d\n",sizeof(short));

printf("long

int%d\n",sizeof(long));

printf("float%d\n",sizeof(float));

printf("double%d\n",sizeof(double));}變量的賦值和賦值表達(dá)式簡(jiǎn)單賦值（SimpleAssignment）Syntax:

變量=

表達(dá)式;Don’tforgetthesemicolon!!Everyassignmentexpressionhasavalue#include<stdio.h>main(){floatprice,discount,total;

printf(“Buyingprice:“);

scanf(“%f”,&price);

printf(“\nDiscountrate:“);

scanf(“%f”,&discount);total=price*discount;

printf(“Thetotalpriceis%.2f\n”,total);}Buyingprice:_discount??price??

total??Buyingprice:10.00_10.00Buyingprice:10.00Discountrate:_Buyingprice:10.00Discountrate:0.25_0.252.50Buyingprice:10.00Discountrate:0.25_Buyingprice:10.00Discountrate:0.25Thetotalpriceis2.50_Example:簡(jiǎn)單賦值

SimpleAssignment動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)類型>>>a=123>>>type(a)<type'int'>>>>a='abc'>>>type(a)<type'str'>變量是一個(gè)對(duì)象的別名、指針或引用賦值是重新綁定inta;a=123;√a="abc";×變量是數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址名，賦值是改寫(xiě)PythonCSyntax:變量1=

變量2=

表達(dá)式;多重賦值

MultipleAssignmentDon’tforgetthesemicolon!!右結(jié)合：從右向左賦值

變量1=(變量2=表達(dá)式);Example:inta,b;floatx,y;...a=b=0;x=y=100.0;b??a??x??y??00100.0100.0多重賦值

MultipleAssignment運(yùn)算符（Operator）34種，詳見(jiàn)附錄常見(jiàn)的運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符賦值運(yùn)算符增１和減１類型強(qiáng)轉(zhuǎn)關(guān)系運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符......C運(yùn)算符和操作數(shù)

（OperatorandOperand）Example:W+Z操作數(shù)(Operand)運(yùn)算符(Operator)操作數(shù)(Operand)Whatareoperatorandoperand?算術(shù)運(yùn)算符（ArithmeticOperators）Addition(+)Subtraction(-)Multiplication(*)Division(/)Modulus(%)除法（Division）Example:W/Z浮點(diǎn)數(shù)除法(FloatingDivision)WorZorbotharefloats整數(shù)除法(IntegerDivision)WandZareintegersExample:anintegeraninteger

theresultisalsoaninteger整數(shù)除法（IntegerDivision）11/5=2Python/floatdivision//integerdivision對(duì)Python2.x版本當(dāng)a/b同為整數(shù)時(shí)，a/b等價(jià)于a//b來(lái)處理以避免出錯(cuò)Example:實(shí)數(shù)除法（FloatingDivision）11.0/5=2.2afloatanintegertheresultisafloatWhatwillbetheanswerifanintegerisdividedby0?Somethingtoponder…求余（Modulus）*Itreturnsthe

remainder

thatoccursafterperformingthedivisionof2operandsRule:

操作數(shù)必須是整數(shù)Operandsmustbe

integers注意！Example:-11%5=-1anintegeraninteger-115-2-10-1remainderresulttheresultistheremainderof-11/5求余（Modulus）Example:11%-5=1anintegeraninteger11-5-2101remainderresulttheresultistheremainderof11/-5求余（Modulus）Example:11.0%5=??afloatanintegerINVALID!

求余（Modulus）*注意！Anexpressionmaycontain2ormorearithmeticoperatorsMainissue:運(yùn)算順序

OrderofPrecedence

優(yōu)先級(jí)算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）

優(yōu)先級(jí)（OrderofPrecedence）

High: */%

Low: +-Alloperatorshaveaprecedencelevel.不同優(yōu)先級(jí)時(shí)的運(yùn)算順序：Highprecedenceleveloperatorsareevaluatedbeforelowerones.相同優(yōu)先級(jí)時(shí)的運(yùn)算順序：Operatorsofthesameprecedencelevelareevaluatedfromlefttoright（算術(shù)運(yùn)算符為左結(jié)合）算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）√Example:??48.52.5+6–

–44.52.5+6–2*2=算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）4.5巧妙使用圓括號(hào)改變運(yùn)算順序AllexpressionsinparenthesesmustbeevaluatedpriortovaluesoutsidebracketsNestedparenthesizedexpressionsmustbeevaluatedfromtheinsideout,withtheinnermostexpressionevaluatedfirstExample:(9–(3+2))*3=??算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）√【例】計(jì)算并輸出一個(gè)三位整數(shù)的個(gè)位、十位和百位數(shù)字之和Example:153%10

=3153/100=1153-1*100=5353/10=5【例】計(jì)算并輸出一個(gè)三位整數(shù)的個(gè)位、十位和百位數(shù)字之和賦值語(yǔ)句

（AssignmentStatement）Thereare3typesofassignment:Simple——簡(jiǎn)單賦值Multiple——多重賦值Shorthand——簡(jiǎn)寫(xiě)的復(fù)合賦值變量的賦值簡(jiǎn)單賦值（SimpleAssignment）:

變量=

表達(dá)式;多重賦值（MultipleAssignment）:變量1=

變量2=

表達(dá)式;Syntax:

變量x=變量x

運(yùn)算符op

表達(dá)式;

變量x

運(yùn)算符op=表達(dá)式;

復(fù)合的賦值運(yùn)算符√

（CombinedAssignmentOperators）這種形式看起來(lái)更直觀，且執(zhí)行效率一般也更高一些Example:num=num+5;num1515+52020Example:num+=5;similarto

num=num+5shorthandassignmentoperator復(fù)合的賦值運(yùn)算符

（CombinedAssignmentOperators）OperationExamplesofexpressionDescription+=num+=5;num=num+5;-=num-=5;num=num–5;*=num*=5;num=num*5;/=num/=5;num=num/5;%=num%=5;num=num%5;簡(jiǎn)寫(xiě)的復(fù)合賦值（ShorthandAssignment）復(fù)合的賦值運(yùn)算符√（CombinedAssignmentOperators）賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性√賦值運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)低于算術(shù)、關(guān)系和邏輯運(yùn)算符賦值表達(dá)式規(guī)定為完成運(yùn)算后左操作數(shù)的值賦值運(yùn)算符結(jié)合性為右結(jié)合。已知inta=3;執(zhí)行a+=a-=a*a后，變量a的值？a+=a-=a*aa+=a-=9a+=-6

a=-123-6-12執(zhí)行a+=a-=a*=a后，變量a的值？a+=a-=a*=aa+=a-=9a+=0

a=03900增一和減一運(yùn)算符

(IncrementandDecrement)*n++，n--，++n，--n++讓參與運(yùn)算的變量加1，--讓參與運(yùn)算的變量減1作為后綴(postfix)運(yùn)算符時(shí)，先取n的值，然后加/減1m=n++;m=n;n++;增一和減一運(yùn)算符

(IncrementandDecrement)

n++，n--，++n，--n++讓參與運(yùn)算的變量加1，--讓參與運(yùn)算的變量減1作為后綴(postfix)運(yùn)算符時(shí)，先取n的值，然后加/減1作為前綴(prefix)運(yùn)算符時(shí)，先加/減1，然后取n的值m=++n;n++;

m=n;Example:j=++i-2i5similartoi=i+1;j=i–2;j??46前綴（Prefix

）增一和減一運(yùn)算符Example:j=i++-2i5similartoj=i–2;i=i+1;后綴（Postfix）增一和減一運(yùn)算符j??36inta=3;printf("%d",-a++);a3similartoprintf("%d",-a);a=a+1;后綴（Postfix）增一和減一運(yùn)算符4良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格提倡：在一行語(yǔ)句中，一個(gè)變量只能出現(xiàn)一次增1或者減1運(yùn)算過(guò)多的增1和減1運(yùn)算混合，不僅可讀性差，而且因?yàn)榫幾g器實(shí)現(xiàn)的方法不同，導(dǎo)致不同編譯器產(chǎn)生不同的運(yùn)行結(jié)果增一和減一運(yùn)算符

(IncrementandDecrement)

【例】計(jì)算圓的周長(zhǎng)和面積circumference=33.300854area=88.247263如何從鍵盤(pán)讀取半徑值？【例】計(jì)算圓的周長(zhǎng)和面積Inputr:5.3↙circumference=33.300854area=88.247263在程序中直接使用的常數(shù)稱為幻數(shù)(MagicNumber)

使用幻數(shù)存在的問(wèn)題？假如直接使用常數(shù)，會(huì)有什么影響？程序的可讀性變差容易發(fā)生書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤當(dāng)常數(shù)需要改變時(shí)，要修改所有使用它的代碼，工作量大，還可能有遺漏解決方案：避免使用幻數(shù)把幻數(shù)定義為常量（宏常量、const常量...）宏常量與宏替換

#define

標(biāo)識(shí)符字符串宏常量（Macroconstant）也稱符號(hào)常量一般采用全大寫(xiě)字母表示宏定義不是語(yǔ)句，而是一種編譯預(yù)處理命令【例】計(jì)算圓的周長(zhǎng)和面積宏替換#include<stdio.h>#definePI3.14159;#defineR5.3;main(){

printf("area=%f\n",PI*R*R);

printf("circumference=%f\n",2*PI*R);}相當(dāng)于執(zhí)行#include<stdio.h>main(){

printf("area=%f\n",3.14159;*5.3;*5.3;);

printf("circumference=%f\n",2*3.14159;*5.3;);}語(yǔ)法錯(cuò)誤計(jì)算圓的周長(zhǎng)和面積const常量與宏常量相比的優(yōu)點(diǎn)是什么？const常量有數(shù)據(jù)類型某些集成化調(diào)試工具可以對(duì)const常量進(jìn)行調(diào)試const常量【例】表達(dá)式與賦值中的自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換相同類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算結(jié)果，還是該類型不同類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算結(jié)果，是兩種類型中取值范圍大的那種long

double>double>float>long>in