第三章 數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式

C語言程序設(shè)計第三章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式1C數(shù)據(jù)類型基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型void定義類型typedef數(shù)值類型字符類型char枚舉類型enum整型浮點(diǎn)型單精度型float雙精度型double短整型short長整型long整型int數(shù)組結(jié)構(gòu)體struct共用體union3.1C語言的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型決定了數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占用的存儲空間大小，從而確定了數(shù)據(jù)的表示范圍。23.2常量與變量一、標(biāo)識符用來對變量、符號常量、函數(shù)、數(shù)組、類型等數(shù)據(jù)對象命名的有效字符序列統(tǒng)稱為標(biāo)識符。除庫函數(shù)的函數(shù)名由系統(tǒng)定義外，其余都由用戶自定義。1.C標(biāo)識符的命名規(guī)則（1）標(biāo)識符只能是字母(A～Z，a～z)、數(shù)字(0～9)、下劃線(_)組成的字符串，（2）必須是字母或下劃線開頭。（3）字符之間必須并排書寫，不能出現(xiàn)上下標(biāo)（4）不能使用C語言的保留字符

以下標(biāo)識符是合法的：

a,x,x3,BOOK_1,sum5

以下標(biāo)識符是非法的：3ss*T以數(shù)字開頭出現(xiàn)非法字符*32.C語言的標(biāo)識符大致分為三類：

1）關(guān)鍵字：32個關(guān)鍵字都有固定的含義，例如用來說明數(shù)據(jù)類型的標(biāo)識符int、char，以及控制程序流程的if，while等。不能再作為變量名或函數(shù)名。

2）預(yù)定義標(biāo)識符：這類標(biāo)識符在C語言中也有特定含義，例如C提供的庫函數(shù)的名字（printf，scanf等）和預(yù)編譯處理命令（define，include等）。雖然C語言語法允許用戶把這類標(biāo)識符另作他用，但為了維持這類標(biāo)識符的原有含義和避免不必要的麻煩，建議不要將預(yù)定義標(biāo)識符改作其他用途。

3）用戶標(biāo)識符：由用戶根據(jù)需求定義的標(biāo)識符，一般用來給變量、函數(shù)等數(shù)據(jù)對象命名。除了要遵循命名規(guī)則外，還應(yīng)做到“見名知意”。為了提高程序的可讀性和可移植性，建議自定義的標(biāo)識符長度最好不要超過8個字符。4二、常量：在程序運(yùn)行時，其值不能被改變的量叫常量。根據(jù)類型劃分，常量有整型常量、浮點(diǎn)型常量、字符常量和字符串常量。另外，常量還可以分為直接常量和符號常量。

1.直接常量：其類型一般從其字面形式即可判別，又稱為字面常量。例如100、-123為整型常量，3.14、0.56為浮點(diǎn)型常量，’a’、’z’是字符常量，”hello”、”a”是字符串常量。2.符號常量：用一個標(biāo)識符代表一個常量。

C語言中使用宏定義命令#define來定義：格式：#define標(biāo)識符常量

例如：#definePI3.1415926

此處定義了符號常量PI，代表圓周率π。此后在程序中出現(xiàn)的PI都代表浮點(diǎn)型常量3.1415926。

5例1從鍵盤輸入半徑，求圓的面積。

#include<stdio.h>#definePI3.1415926main(){ floatradius,area;

scanf("%f",&radius); area=PI*radius*radius;

printf("area=%f\n",area);}運(yùn)行結(jié)果：

2↙area=12.566370說明：1）符號常量名常常用大寫字母、變量名用小寫字母；2）當(dāng)常量值需要調(diào)整時，能夠在整個程序段內(nèi)做到“一改全改”。但符號常量不能在其作用域范圍內(nèi)重新賦值。6三、變量：在程序運(yùn)行時，其值能被改變的量叫變量。

C語言是一種強(qiáng)制定義語言，程序中的每一個變量，需要先定義后使用。變量的定義形式：

數(shù)據(jù)類型變量列表；在一條變量定義中可以定義一個或多個同類型變量，當(dāng)定義多個變量時，變量名之間用“,”隔開。例如：

charcourse;

intnum,grade;

編譯程序按照變量類型給每一個變量分配內(nèi)存，因此一個變量名對應(yīng)了內(nèi)存中的某個存儲單元，變量的值是存放在該存儲單元中的數(shù)據(jù)。在C程序中使用變量的值，就是通過變量名找到變量的存儲單元，取出其值；對變量賦值時，則是向變量名所代表的存儲單元中存入數(shù)據(jù)。

7

例2變量的定義、賦值和輸出。

#include<stdio.h>main(){ charcourse;

intnum,grade; course=’C’; /*course賦值為’C’*/ num=1201; /*num賦值為1201*/ grade=90; /*grade賦值為90*/

printf("%d,%c,%d\n",num,course,grade);}運(yùn)行結(jié)果為：

1201,C,90

變量名、內(nèi)存地址和變量值的對應(yīng)關(guān)系

83.3整型數(shù)據(jù)一、整型數(shù)據(jù)的分類整型數(shù)據(jù)基本整型int占內(nèi)存2B短整型shortint或short占內(nèi)存2B長整型longint或long占內(nèi)存4B無符號整型無符號基本整型unsignedint無符號短整型unsignedshort無符號長整型unsignedlong整型是不帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型。按照表示范圍分為基本整型，短整型，和長整型；按照數(shù)值有無正負(fù)之分又可分為有符號整型（signed）和無符號整型（unsigned）。有符號整型的存儲空間最高比特位用0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)；而無符號整型的存儲空間最高位為有效數(shù)字位。

9下面列出了TurboC中各類整型量所分配的內(nèi)存字節(jié)數(shù)及數(shù)的表示范圍。

類型說明符數(shù)的范圍分配字節(jié)數(shù)

int-32768~327672字節(jié)

shortint-32768~327672字節(jié)

signedint-32768~327672字節(jié)

unsignedint0~655352字節(jié)

longint-2147483648~21474836474字節(jié)(-21億-21億)

unsignedlong0~42949672954字節(jié)例如：一個整型（int）數(shù)據(jù)的最大值0111111111111111符號位10二、整型常量在Ｃ語言中，使用的整常數(shù)有八進(jìn)制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制三種。1.十進(jìn)制整常數(shù):其數(shù)碼為0～9

以下各數(shù)是合法的十進(jìn)制整常數(shù)：237-5682.八進(jìn)制整常數(shù):其數(shù)碼為0～7，前綴為0。以下各數(shù)是合法的八進(jìn)制整常數(shù)：0150101

以下各數(shù)是不合法的八進(jìn)制整常數(shù)：07908001

3.

十六進(jìn)制整常數(shù)：數(shù)碼取值為0~9，A~F或a~f，前綴為0X或0x。以下各數(shù)是合法的十六進(jìn)制整常數(shù)：

0X2A(十進(jìn)制為42)0XA0(十進(jìn)制為160) 0XFFFF(十進(jìn)制為65535)

以下各數(shù)不是合法的十六進(jìn)制整常數(shù)：

5A(無前綴0X)0X3H(含有非十六進(jìn)制數(shù)碼)114.整型常量的類型：關(guān)系到其在內(nèi)存中存儲單元的分配，可按照以下幾點(diǎn)規(guī)則進(jìn)行：1）根據(jù)其值所在的范圍確定類型，如果其值在-32768~32767范圍內(nèi)，認(rèn)為它是int型，例如4567為int型常量，為它分配2個字節(jié)空間；如果其值超過了上述范圍，在-2147483648~2147483647，則認(rèn)為它是long型，例如56789為long型常量，為它分配4個字節(jié)空間；2）在整型常量后加字母l或L，則指定它為long型常量，例如158L，系統(tǒng)為其分配4個字節(jié)空間；158與158L，雖然數(shù)值沒有差別，但是系統(tǒng)只為158分配2個字節(jié)空間，因此在運(yùn)算和輸出格式上要加以區(qū)分，避免出錯；3）在整型常量后加字母u或U，則指定它為unsigned型常量，例如123u。后綴l和u還可綜合使用，例如234Lu，表示234為無符號長整型常量，系統(tǒng)為其分配4個字節(jié)空間。

12三、整型變量整型變量說明的一般形式為：

類型說明符變量名標(biāo)識符，變量名標(biāo)識符，...;

例如：

inta,b,c;(a,b,c為整型變量)longx,y;(x,y為長整型變量)unsignedp,q;(p,q為無符號整型變量)在定義變量時，如不指定為無符號類型（unsigned），則默認(rèn)為有符號型（signed）。編譯系統(tǒng)按照變量定義時指定的類型分配相應(yīng)的存儲空間

13例3Pg.43#include<stdio.h>main(){

inta,b,c,d;unsignedu;a=12;b=-24;u=10;c=a+u;d=b+u;

printf(“a+u=%d,b+u=%d\n”,c,d);}

運(yùn)行結(jié)果為：

a+u=22,b+u=-1414四、整型數(shù)據(jù)的溢出

C語言中，數(shù)據(jù)超出其類型所能表示的范圍，即“溢出”，不報錯誤信息，程序仍然能運(yùn)行，但可能出現(xiàn)不正確的結(jié)果。例4Pg.44#include<stdio.h>main(){inta,b;a=32767;b=a+1;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}運(yùn)行結(jié)果為：

a=32767,b=-3276815整型≠整數(shù)

int的范圍：－32768～＋32767例5

#include<stdio.h>main(){inta;

printf(“Input:”);

scanf(“%d”,&a);

printf(“a=%d\n”,a);}

運(yùn)行結(jié)果:

Input:12345

a=12345Input:1234567

a=-10617

Why?!Because:

12345的補(bǔ)碼是

00110000001110011234567的補(bǔ)碼是

100101101011010000111

截去多余部份(超過2個字節(jié)的左邊部分)后其原碼為

1010100101111001(-10617)可用下圖表示:327673276632765……-32766-32767-32768有趣的結(jié)果:

輸入(Input:)輸出(a=)327673276732768-3276832769-3276732770-32766-32768-32768-3276932767-3277032766163.4浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)（實(shí)數(shù)型）一、浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的分類：浮點(diǎn)型是帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型，也叫實(shí)型。單精度型float雙精度型double浮點(diǎn)型變量分為三類：長雙精度型longdouble類型名稱類型標(biāo)識符所占字節(jié)數(shù)有效數(shù)字位數(shù)數(shù)值范圍單精度型float46~7-3.4*10-38~3.4*1038雙精度型double815~16-1.7*10-308~1.7*10308長雙精度型longdouble1618~19-1.2*10-4932~1.2*104932TurboC中各類浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息

17二、浮點(diǎn)型常量浮點(diǎn)型常量也稱為實(shí)數(shù)或者浮點(diǎn)數(shù)。在Ｃ語言中，浮點(diǎn)數(shù)只采用十進(jìn)制，有二種形式：小數(shù)形式與指數(shù)形式：1.小數(shù)形式：由數(shù)碼0~9和小數(shù)點(diǎn)組成。例如：0.0，.25，-0.13，300.等均為合法的浮點(diǎn)數(shù)。2.指數(shù)形式：由十進(jìn)制數(shù)，加階碼標(biāo)志“e”或“E”以及階碼（只能為整數(shù)，可以帶符號）組成。其一般形式為aEn（a為十進(jìn)制數(shù)，n為十進(jìn)制整數(shù)）其值為如：2.1E5(等于2.1*105),-2.8E-2(等于-2.8*10-2)以下不是合法的浮點(diǎn)數(shù):

345(無小數(shù)點(diǎn))E7(階碼標(biāo)志E之前無數(shù)字)

.1-5(無階碼標(biāo)志)53.-E3(負(fù)號位置不對)2.7E(無階碼)為了保證運(yùn)行結(jié)果的精度，浮點(diǎn)型常量的類型一般默認(rèn)為double類型，也可以在浮點(diǎn)型常量后加字母f或者F來指定其為float類型，如356f和356.是等價的。18三、浮點(diǎn)型變量浮點(diǎn)型變量說明的格式和書寫規(guī)則與整型相同。例如：floatx,y;(x,y為單精度實(shí)型量)doublea,b,c;(a,b,c為雙精度實(shí)型量)由于浮點(diǎn)型變量存放在有限的存儲單元中，其能夠表示的有效數(shù)字是有限的，有效位之外的數(shù)字將被舍去，產(chǎn)生誤差，所以根據(jù)實(shí)際用途為變量選擇合適的浮點(diǎn)類型。例6浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的精度。

#include<stdio.h>main(){floatsum;doubleavg_1,avg_2;sum=123456.888;avg_1=sum/2.0;avg_2=123456.888/2.0;

printf("sum=%f,avg_1=%f,avg_2=%f\n",sum,avg_1,avg_2);}

運(yùn)行結(jié)果為：

sum=123456.890625,avg_1=61728.445312,avg_2=61728.444000193.5字符型數(shù)據(jù)字符型量包括字符常量和字符變量。一、字符常量字符常量是用單引號括起來的一個字符。例如'a','b','=','+','?'都是合法字符常量。在Ｃ語言中，字符常量有以下特點(diǎn)：

1）字符常量只能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。

2）字符可以是字符集中任意字符。但數(shù)字被定義為字符型之后與原本的數(shù)值表達(dá)含義不同。如‘5’和5是不同的。

3）字符常量在內(nèi)存中占用1個字節(jié)的空間，存儲的是其對應(yīng)的ASCII碼值。如A的十進(jìn)制ASCII碼是65，若將字符‘A’存到內(nèi)存變量中，實(shí)際存放形式是：

0100000120二、轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符是一種特殊的字符常量。轉(zhuǎn)義字符以反斜線"\"開頭，后跟一個或幾個字符。轉(zhuǎn)義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉(zhuǎn)義”字符。例如，在前面各例題printf函數(shù)的格式串中用到的“\n”就是一個轉(zhuǎn)義字符，其意義是“回車換行”。轉(zhuǎn)義字符主要用來表示那些用一般字符不便于表示的控制代碼。轉(zhuǎn)義字符含義轉(zhuǎn)義字符含義\a響鈴\f換頁，移到下頁開頭\b退格\\一個反斜杠字符’\’\n換行，移到下一行開頭\’一個單引號字符\r回車，移到本行開頭\”一個雙引號字符\t水平制表\ddd1~3位八進(jìn)制數(shù)所代表的字符\v垂直制表\xhh1~2位十六進(jìn)制數(shù)所代表的字符常用的轉(zhuǎn)義字符

21三、字符變量字符類型標(biāo)識符為char，字符變量的定義形式：

char變量名列表；例如：chara,b;

字符變量的取值是字符常量，即單個字符，每個字符變量中只能存放一個字符，系統(tǒng)為其分配1個字節(jié)的存儲單元。由于字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中實(shí)際存放的是其對應(yīng)的ASCII碼值，所以在C程序中，字符型數(shù)據(jù)可以當(dāng)做整型數(shù)據(jù)來處理，允許對整型變量賦予字符值，也允許對字符變量賦予整型值。

22例7字符型與整型的運(yùn)算。#include<stdio.h>main(){intnum1,num2;charch1,ch2;ch1='A';num1=ch1+32;num2=321;ch2=num2;printf("num1=%d,num2=%d,ch1=%d,ch2=%d\n",num1,num2,ch1,ch2);printf("num1=%c,num2=%c,ch1=%c,ch2=%c\n",num1,num2,ch2,ch2);}本例中，num2是int類型，占用2字節(jié)，而ch2是char類型，只占用1字節(jié)，因此將num2的值賦予ch2時，系統(tǒng)只截取低8位賦予ch2。0000000101000001num2在內(nèi)存中的存儲形式運(yùn)行結(jié)果為：num1=97,num2=321,ch1=65,ch2=65num1=a,num2=A,ch1=A,ch2=A23四、字符串常量

C語言中的字符串常量是由一對雙引號“”括起來的字符序列。例如：“ABC”,“A”,“123lkdf”。字符串在內(nèi)存中占據(jù)連續(xù)的存儲空間，且在每個字符串的結(jié)尾處要加一個空操作符'\0'作為字符串結(jié)束標(biāo)志，以便系統(tǒng)判斷字符串是否結(jié)束。注意：1）在C語言中沒有字符串變量。字符串?dāng)?shù)據(jù)是通過字 符數(shù)組或字符指針變量來處理。

2）不要將字符常量和字符串常量混淆。 例如'a'與"a"是C語言中兩種完全不同類型的數(shù)據(jù)。aa\0'a'與"a"在內(nèi)存的存儲形式243.6運(yùn)算符和表達(dá)式一、C運(yùn)算符簡介

C語言提供了豐富的運(yùn)算符，能夠構(gòu)成多種表達(dá)式。按照運(yùn)算形式，C語言的運(yùn)算符可以分成13類。

學(xué)習(xí)運(yùn)算符應(yīng)注意的幾個問題

1）運(yùn)算符的功能

2）與運(yùn)算量的關(guān)系

要求運(yùn)算量的個數(shù)單目運(yùn)算++，--，&雙目運(yùn)算+，-，*，%三目運(yùn)算？：要求運(yùn)算量的類型3）運(yùn)算符的優(yōu)先級別4）運(yùn)算符的結(jié)合性：自左向右、自右向左5）運(yùn)算結(jié)果的類型25二、算術(shù)運(yùn)算符及表達(dá)式

1.C語言的基本算術(shù)運(yùn)算符：

加法+減法-乘法*除法/求余%

其中：求余%運(yùn)算要求運(yùn)算量均為整型。這5個算術(shù)運(yùn)算符的結(jié)合性都是自左向右，其中*、/和%的優(yōu)先級高于+、-運(yùn)算符。

2.算術(shù)表達(dá)式：用算術(shù)運(yùn)算符和一對圓括號將運(yùn)算量連接起來，符合C語法規(guī)則的表達(dá)式。算術(shù)表達(dá)式的結(jié)果一定是數(shù)值類型的，即整型或浮點(diǎn)型。

下列表達(dá)式就是算術(shù)表達(dá)式：

1+2%5-3.4

（9+100）/2.026

3.算術(shù)表達(dá)式的計算結(jié)果：與算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級、結(jié)合性以及運(yùn)算量的類型有關(guān)，一般有以下幾點(diǎn)規(guī)律：

1）+、-、*這三個運(yùn)算符，當(dāng)兩個運(yùn)算量數(shù)據(jù)類型相同時，運(yùn)算結(jié)果的類型和運(yùn)算量類型相同；當(dāng)兩個運(yùn)算量類型不同時，按照為各種類型分配的存儲單元的多少，在計算之前，將占用單元少的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成占用單元多的數(shù)據(jù)類型。例如有下列變量定義：

inta=10；

doubleb=-0.9；進(jìn)行a+b運(yùn)算時，由于a、b類型不同，且a占用2字節(jié)存儲單元，b占用8字節(jié)，因此先將a轉(zhuǎn)換成double類型再進(jìn)行a+b的計算。2）對于/運(yùn)算，當(dāng)兩個運(yùn)算量均為整型時，運(yùn)算結(jié)果為整型；當(dāng)其中一個運(yùn)算量為浮點(diǎn)型時，另一個運(yùn)算量也要轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型，運(yùn)算結(jié)果為浮點(diǎn)型。

C中若寫成：1/2*a*t*t則結(jié)果不對，恒為0

應(yīng)寫成：0.5*a*t*t或則：a*t*t/2274.自增、自減運(yùn)算符和表達(dá)式

C語言還提供了兩個單目算術(shù)運(yùn)算符：++(自增)和--（自減）。其作用是實(shí)現(xiàn)變量的加1、減1操作，例如有inti，則i++或++i等價于i=i+1，因此，自增、自減的運(yùn)算量只能是變量，不能是常量或表達(dá)式，例如++2，（x+y）--都是錯誤的表達(dá)式。

與其他運(yùn)算符有所不同的是，++和—即可放在變量的前面，也可放在變量的后面。例如有inti，則++i,--i,i++,i--都是合法的書寫方式。但如果將自增、自減運(yùn)算與其他運(yùn)算符構(gòu)成表達(dá)式，則放在變量之前和放在變量之后，其效果有所不同：1）++i與--i，其作用為先將i的值加1或減1，更新i的值后再使用i；2）i++與i--，其作用為先使用i，之后再將i的值加1或減1。28例8自增、自減運(yùn)算。

#include<stdio.h>main(){

int

x,y,z;x=5;y=++x;z=x--;

printf("x=%d,y=%d,z=%d\n",x,y,z);}運(yùn)行結(jié)果為：

x=5，y=6，z=629三、賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式1.賦值運(yùn)算符

C語言中，符號“=”稱為賦值運(yùn)算符，其作用是將一個數(shù)據(jù)賦給一個變量。要注意與數(shù)學(xué)中的等于符號“=”區(qū)分開。2.復(fù)合賦值運(yùn)算符在賦值運(yùn)算符“=”之前，加上其他二元運(yùn)算符構(gòu)成復(fù)合賦值運(yùn)算符。C語言中，共有10個復(fù)合賦值運(yùn)算符，分別與5個算術(shù)運(yùn)算符（+、-、*、/、%）和5個位運(yùn)算符（<<、>>、|、^、&）構(gòu)成。3.賦值表達(dá)式：變量賦值運(yùn)算符表達(dá)式其中，賦值運(yùn)算符的左側(cè)只能是變量，不能是常量或表達(dá)式。例如x-y=1就是非法的賦值表達(dá)式。以下表達(dá)式都屬于賦值表達(dá)式：

a=3x+=2 等價于x=x+2y*=x-8 等價于y=y*（x-8）

30賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級只高于逗號運(yùn)算符，低于其他任何運(yùn)算符，其結(jié)合性為自右向左。賦值表達(dá)式的計算過程：先求賦值運(yùn)算符右側(cè)表達(dá)式的值，然后將求出的值賦給左側(cè)的變量。當(dāng)賦值運(yùn)算符左右兩側(cè)的數(shù)據(jù)類型不相同時，系統(tǒng)將自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，將右側(cè)的類型轉(zhuǎn)換成左側(cè)的類型后再賦值，一般有以下幾種情況：1）將浮點(diǎn)型賦給整型，則將小數(shù)部分舍棄，只保留整數(shù)部分。例如有inti；執(zhí)行“i=1.5”，結(jié)果i的值為1；2）將整型賦給浮點(diǎn)型，數(shù)值不變，但增加小數(shù)部分（小數(shù)部分