《c語言程序設(shè)計》課件-第2章 數(shù)據(jù)類型運(yùn)算符和表達(dá)式

第2章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式C語言程序設(shè)計本章學(xué)習(xí)內(nèi)容標(biāo)識符命名變量和常量數(shù)據(jù)類型常用運(yùn)算符和表達(dá)式運(yùn)算符的優(yōu)先級與結(jié)合性C程序的結(jié)構(gòu)預(yù)處理命令Pengisytiharangloblmain(){}Pengisytiharansetempat語句全局聲明局部聲明記住這個框圖例2.1：一個簡單的C程序例子#include<stdio.h>/*函數(shù)功能：計算兩個整數(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)*/main(){

intx,y,sum=0;

printf("Inputtwointegers:");

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

printf("sum=%d\n",sum);/*輸出x和y相加之和*/}并列的兩個函數(shù)其中一個是程序的入口程序注釋編譯預(yù)處理命令C程序常見符號分類關(guān)鍵字（Keyword）又稱保留字（CReservedWord）C語言中預(yù)先規(guī)定的具有固定含義的一些單詞標(biāo)識符（Identifier）系統(tǒng)預(yù)定義標(biāo)識符（CStandardIdentifier）系統(tǒng)預(yù)先定義好但允許用戶重新定義（強(qiáng)烈不推薦!!）的一些單詞用戶自定義標(biāo)識符變量，函數(shù)名，…C程序常見符號分類運(yùn)算符（Operator）34種，詳見附錄C

分隔符（Separator）空格、回車/換行、逗號等其它符號“{”和“}”標(biāo)識函數(shù)體或語句塊“/*”和“*/”程序注釋的定界符常量（Constant）標(biāo)識符命名變量名，函數(shù)名由英文字母、數(shù)字和下劃線組成，大小寫敏感不可以是數(shù)字開頭直觀，見名知意，便于記憶和閱讀最好使用英文單詞或其組合切忌使用漢語拼音下劃線和大小寫通常用來增強(qiáng)可讀性variablenamevariable_namevariableName不允許使用關(guān)鍵字作為標(biāo)識符的名字

int,float,for,while,if等某些功能的變量采用習(xí)慣命名如：for語句所采用的循環(huán)變量習(xí)慣用i,j,kWindows風(fēng)格UNIX風(fēng)格何謂變量（Variable）？用戶定義的標(biāo)識符，用于標(biāo)識內(nèi)存中的一個具體的存儲單元，其值可以改變。如何衡量變量所占空間大?。縝it，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一個位有多大？只能是“0”或者“1”，二進(jìn)制一個字節(jié)有多大？可以表示數(shù)字0~255之間的整數(shù)保存一個字符（英文字母、數(shù)字、符號）ASCII（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）編碼如何衡量變量所占空間大?。孔兞勘仨毬暶骱蟛拍苁褂?

變量類型變量名;例:

intsum;intx,y,sum=0;變量聲明(VariableDeclaration)變量聲明(VariableDeclaration)使用變量的基本原則變量必須先定義，后使用所有變量必須在第一條可執(zhí)行語句前定義聲明的順序無關(guān)緊要一條聲明語句可聲明若干個同類型的變量聲明變量是初始化變量的最好時機(jī)不被初始化的變量，其值為隨機(jī)數(shù)

結(jié)果會是什么？例:intnumber1,number2;number1=25;number2=23;number1=number2;…… number1?number2?252323變量賦值(VariableAssignment)功能

變量

表達(dá)式

語法

變量=表達(dá)式

;規(guī)則：類型一致表達(dá)式的類型必須與變量的類型相同合法:

非法:

intx; inty; x=12; y=5.75;變量賦值(VariableAssignment)例:輸入蘋果的單價和重量，計算其價格。輸入:

quantity

和

pricePerkg輸出:

price計算:

price=quantity*pricePerkg變量賦值(VariableAssignment)例:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=5;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…Howdoesthisprogramwork?變量賦值(VariableAssignment)例:intquantity;floatpricePerkg,price;quantity=2;pricePerkg=4.50;price=quantity*pricePerkg;…quantity?pricePerkg?price?4.509.002變量賦值(VariableAssignment)例:intquantity;floatpricePerkg;floatprice;為什么聲明為int?為什么聲明為float?變量類型(VariableType)數(shù)據(jù)類型（DataType）為什么要區(qū)分類型？不同類型有什么不同？數(shù)據(jù)表示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型（浮點型）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型雙精度實型基本整型長整型短整型無符號整型基本數(shù)據(jù)類型int整數(shù)，在目前絕大多數(shù)機(jī)器上占4個字節(jié)TC2.0，2個字節(jié)float單精度浮點數(shù)，4個字節(jié)double雙精度浮點數(shù)，8個字節(jié)char字符，1個字節(jié)表示256個ASCII字符，或0~255的整數(shù)數(shù)據(jù)類型修飾符shortshort

int，簡寫為short，短整數(shù)，2個字節(jié)longlong

int，簡寫為long，長整數(shù)，4個字節(jié)long

double，長雙精度（高精度）浮點數(shù)，12個字節(jié)unsigned用來修飾char、int、short和long無符號整數(shù)（正整數(shù)和0）不同類型取值范圍不同C語言直接提供的任何類型都有取值范圍。整型類型的取值范圍浮點類型的取值范圍不同類型取值范圍不同C語言直接提供的任何類型都有取值范圍。當(dāng)向其賦超過此范圍的數(shù)值時，結(jié)果會怎樣呢？產(chǎn)生數(shù)值類型溢出，得到一個不正確的結(jié)果。小蛇能吞下大象嗎？typeoverflow.c何謂類型溢出（Overflow）？生活中的例子：身份證號碼中的出生年阿利亞娜號火箭發(fā)射失敗現(xiàn)象與危害：溢出后的數(shù)值是可預(yù)料的，但不同平臺會有所不同當(dāng)程序從高位計算機(jī)向低位計算機(jī)移植（比如從64位系統(tǒng)移植到32位系統(tǒng)）時，以前從不出現(xiàn)的溢出問題可能出現(xiàn)解決方案？預(yù)先估算運(yùn)算結(jié)果的可能范圍，采用取值范圍更大的類型。1+2+3+…1!+2!+3!+…13+23+33+…在運(yùn)算還沒開始之前就判斷運(yùn)算數(shù)是否在合理的取值范圍內(nèi)。如果超出，則停止運(yùn)算，轉(zhuǎn)錯誤處理。不同類型占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)不同因為同種類型在不同的平臺其占字節(jié)數(shù)不盡相同。如int在16位、32位和64位系統(tǒng)分別占2、4和8個字節(jié)。不要對變量所占的內(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)類型的長度現(xiàn)象與危害：在平臺間移植時會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者溢出注意！sizeof到底是什么？C語言的關(guān)鍵字，并非函數(shù)計算類型占用的字節(jié)數(shù)兩種語法形式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)

現(xiàn)場演示例2.3

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

printf("DatatypeNumberofbytes\n");

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

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

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

printf("shortint%d\n",sizeof(short));

printf("longint%d\n",sizeof(long));

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

printf("double%d\n",sizeof(double));}P27,例2.3不同類型數(shù)據(jù)

在內(nèi)存中的存儲形式不同字符型整型實型N=S×2j階碼符號階碼的數(shù)值尾數(shù)符號尾數(shù)的數(shù)值階碼j尾數(shù)S所占位數(shù)決定實數(shù)的取值范圍所占位數(shù)決定實數(shù)的精度常量（Constant）在程序中保持類型和值都不變的數(shù)據(jù)比如:整型(e.g.067-2

123L123u

0220x12)缺省為int實型(e.g.2.31.2e-52.73F2.73L)缺省為double字符型(e.g.'z''3''$''\n')用\開頭的字符為轉(zhuǎn)義字符,代表1個字符字符串(e.g."UKM""1""5a")字符常量轉(zhuǎn)義字符一些特殊字符（無法從鍵盤輸入或者另有它用）用轉(zhuǎn)義字符表示\0空字符，字符串結(jié)束標(biāo)志字符常量字符常數(shù)就是一個普通整數(shù)，也可參與各種數(shù)學(xué)運(yùn)算每個字符具有一個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2.5：小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母#include<stdio.h>main(){

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

ch='b'-32;

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

charch='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括住的由0個或多個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的字符串處理函數(shù)轉(zhuǎn)義字符也可在字符串中使用習(xí)題2.2(4)字符串"\t\"Name\\Address\n"的長度？15宏常量

#define

標(biāo)識符字符串宏常量也稱符號常量一般采用全大寫字母表示宏定義不是語句，而是一種編譯預(yù)處理命令例2.2：計算圓的周長和面積#include<stdio.h>#definePI3.14159#defineR5.3main(){

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

printf("circumference=%f\n",2*PI*R);}area=88.247263circumference=33.300854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);}宏替換例2.2：計算圓的周長和面積#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;);}語法錯誤例2.2：計算圓的周長和面積#include<stdio.h>main(){

constfloat

pi=3.14259;

constfloatr=5.3;

printf("area=%f\n",pi*r*r);

printf("circumference=%f\n",2*pi*r);}用const修飾定義的const常量const常量與宏常量相比的優(yōu)點是什么？const常量有數(shù)據(jù)類型某些集成化調(diào)試工具可以對const常量進(jìn)行調(diào)試枚舉（Enumeration）常量一個被遺忘的角色，從程序來窺其一斑

enumweeks{SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT};

enumweekstoday;enumresponse{no,yes,none};enumresponseanswer;

today=TUE;

answer=yes;

enumresponse{no=-1,yes=1,none=0};

其值為2其值為1為什么需要常量？假如不使用常量，直接使用常數(shù)，會有什么影響？程序的可讀性變差容易發(fā)生書寫錯誤當(dāng)常數(shù)需要改變時，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)（直接使用的常數(shù)）把幻數(shù)定義為宏常量、const常量，或枚舉常量建議使用后兩者運(yùn)算符（Operator）34種，詳見附錄C常見的運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符賦值運(yùn)算符類型強(qiáng)轉(zhuǎn)關(guān)系運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符增１和減１位運(yùn)算符運(yùn)算符和操作數(shù)

（OperatorandOperand）例:W+Z操作數(shù)運(yùn)算符操作數(shù)什么是運(yùn)算符和操作數(shù)?算術(shù)運(yùn)算符（ArithmeticOperators）加法(+)減法(-)乘法(*)除法(/)求余(%)乘法（*）,加法（+）和

減法（-）使用比較簡單除法（/）

也很容易使用，但要注意一些特殊的操作求余（%）

通常會使初學(xué)者感到困惑所以我們專門來研究一下

除法

和

求余

運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算符（ArithmeticOperators）除法（Division）例:W/Z實數(shù)除法FloatingDivisionW

和

Z

有一個或者兩個都是實數(shù)整數(shù)除法IntegerDivisionW

和

Z

都是整數(shù)自動類型轉(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>int>short>chardoublefloatlongunsignedintchar，short低高例:整數(shù)除法（IntegerDivision）8/2=4整數(shù)整數(shù)結(jié)果也是整數(shù)例:12/5=2整數(shù)整數(shù)結(jié)果還是整數(shù)整數(shù)除法（IntegerDivision）例:實數(shù)除法（FloatingDivision）12.0/5=2.4實數(shù)整數(shù)結(jié)果是實數(shù)如果整數(shù)除以0會發(fā)生什么?思考…求余（Modulus）算法：

返回2個操作數(shù)相除后的余數(shù)規(guī)則:

操作數(shù)必須是整數(shù)Operandsmustbe

integers例:12%5=2整數(shù)整數(shù)得到的結(jié)果是12/5的余數(shù)1252102余數(shù)商求余（Modulus）如果其中一個操作數(shù)是負(fù)整數(shù)會發(fā)生什么?思考…例:-7%3=-1整數(shù)整數(shù)-73-2-6-1余數(shù)商結(jié)果是-7/3的余數(shù)求余（Modulus）例:7%-3=1整數(shù)整數(shù)7-3-261余數(shù)商結(jié)果是7/-3的余數(shù)求余（Modulus）例:12.0%3=??實數(shù)整數(shù)非法!

求余（Modulus）一個表達(dá)式可以包含2個或2個以上的算術(shù)運(yùn)算符Mainissue:運(yùn)算順序

ORDEROFPRECEDENCE

優(yōu)先級算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）例:5+65+6*22.5+6–2*212/6.0–2*2=11=22or17?=??=??=17算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）Waitaminute

優(yōu)先級（OrderofPrecedence）

高優(yōu)先級: */%

低優(yōu)先級: +-Alloperatorshaveaprecedencelevel.不同優(yōu)先級時的運(yùn)算順序：Highprecedenceleveloperatorsareevaluatedbeforelowerones.相同優(yōu)先級時的運(yùn)算順序：Operatorsofthesameprecedencelevelareevaluatedfromlefttoright（左結(jié)合）算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）例:??48.52.5+6–

–44.52.5+6–2*2=算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）4.5巧妙使用圓括號改變運(yùn)算順序(注意：算術(shù)表達(dá)式中不使用大括號和中括號，一律用小括號)必須先計算括號內(nèi)的所有表達(dá)式如果存在括號嵌套，先計算最內(nèi)層括號內(nèi)的表達(dá)式，從里到外計算例:(9–(3+2))*3=??算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）例:

(9–(3+2))*3=??

–5412(9–(3+2))*3=12算術(shù)表達(dá)式

（ArithmeticExpression）賦值語句(賦值預(yù)算符)

（AssignmentStatement）Thereare3typesofassignment:Simple——簡單賦值Multiple——多重賦值Shorthand——簡寫的復(fù)合賦值簡單賦值

SimpleAssignment語法形式:

變量=

表達(dá)式;不要忘記這個分號!!每一條賦值語句都需要它#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:簡單賦值

SimpleAssignment語法形式:變量1=

變量2=

表達(dá)式;多重賦值

MultipleAssignment不要忘記這個分號!!例:intnumber,total;floatstart_x,start_y;...number=total=0;start_x=start_y=100.0;total??number??start_x??start_y??00100.0100.0多重賦值

MultipleAssignment從右向左賦值語法形式:

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;

簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment這種形式看起來更直觀，且執(zhí)行效率一般也更高一些如果右邊的表達(dá)式中出現(xiàn)左邊的變量名例:num=num+5;num1515+52020簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment我們可以使用復(fù)合賦值運(yùn)算符來表示例:num+=5;等價于

num=num+5復(fù)合賦值運(yùn)算符簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment習(xí)題2.2(7)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=-12簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment3-6-12習(xí)題2.2(7)已知inta=3;執(zhí)行a+=a-=a*=a后，變量a的值？a+=a-=a*=aa+=a-=9a+=0

a=0簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment3900復(fù)合運(yùn)算符表達(dá)式舉例描述+=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;簡寫的復(fù)合賦值

ShorthandAssignment自動類型轉(zhuǎn)換取值范圍小的類型賦值給取值范圍大的類型是安全的反之是不安全的若大類型的值在小類型能容納的范圍之內(nèi)，則平安無事但是，浮點數(shù)轉(zhuǎn)為整數(shù)，會丟失小數(shù)部分，非四舍五入反之，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果必然是錯誤的，具體結(jié)果與機(jī)器和實現(xiàn)方式有關(guān)避免如此使用，好的編譯器會發(fā)出警告例:

intx=10; floaty; y=(float)x;

(float)10

10.000000x10y??10.000000類型強(qiáng)轉(zhuǎn)（Casting）消除從大到小的警告

x=(int)y;通過下面方式把表達(dá)式的值轉(zhuǎn)為任意類型

(類型)表達(dá)式不改變x例:

inttotal,number; floataverage; … average=total/number;

15/2

7total15number2average??7.000000類型強(qiáng)轉(zhuǎn)（Casting）兩個整數(shù)運(yùn)算的結(jié)果還是整數(shù)，不是浮點數(shù)例:

inttotal,number; floataverage; … average=(float)total/number;

15.000000/2

7.500000total15number2average??7.500000類型強(qiáng)轉(zhuǎn)（Casting）關(guān)系運(yùn)算符

（RelationalOperators）關(guān)系運(yùn)算符描述舉例值<小于6<91(true)<=小于或等于5<=51(true)>大于2>60(false)>=大于或等于9>=51(true)==等于7==50(false)!=不等于6!=51(true)邏輯運(yùn)算符

描述

&& 與（AND）當(dāng)且僅當(dāng)兩者都為真，則結(jié)果為真|| 或（OR）只要兩者中有一個為真，結(jié)果就為真! 非（NOT）aba&&ba||b!a!b000011010110100101111100邏輯運(yùn)算符

（LogicalOperators）!&&||高低復(fù)合表達(dá)式

（CompoundExpression）算術(shù)、關(guān)系和邏輯運(yùn)算符可以出現(xiàn)在一個表達(dá)式中例:!(c>a)a2b5c15d17!(1)

!(15>2)0例:(a>=1)&&(b==5)

(2>=1)&&(b==5)

1&&(b==5)

1&&(5==5)

1&&1

1a2b5c15d17復(fù)合表達(dá)式

（CompoundExpression）例:(c>=(b*3))||(a==3)

(c>=(5*3))||(a==3)

1||(a==3)

1||(2==3)

1||0

(15>=15)||(a==3)

1a2b5c15d17復(fù)合表達(dá)式

（CompoundExpression）例:!((a<b)||(c>d))

!((2<5)||(c>d))

!(1||(15>17))

!(1||0)

!1

!(1||(c>d))

0a2b5c15d17復(fù)合表達(dá)式

（CompoundExpression）實例ch是英文大寫字母(ch>='A')&&(ch<='Z')判斷某一年year是否是閏年的條件是滿足下列二者之一能被4整除，但不能被100整除；能被400整除；

year%4==0&&year%100!=0||year%400==0優(yōu)先級：%

==(!=)

&&

||((year%4==0)&&(year%100!=0))||(year%400==0)復(fù)合表達(dá)式

（CompoundExpression）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，先取n的值，然后加/減1m=n++;m