1、2018/11/19,第3章 数据类型、运算符与表达式,2018/11/19,3.1 C语言的数据类型,总览,2018/11/19,C语言中的数据，有常量和变量之分，它们分别属于上述这些类型。本章将介绍基本类型中的整型、实型、字符型三种数据，以及C语言中的部分运算符与表达式。,2018/11/19,3.2 常量和变量,3.2.1 常量 1. 概念 在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。 2. 分类 （1）整型常量；例3，-7 （2）实型常量；例3.14，-789 （3）字符常量；例a，3 （4）字符串常量；例“a”，“name” （5）符号常量(第9章，略)。常量的类型，可通过书写形式
2、来判别。,2018/11/19,2.3.2 变量 1.变量的概念以标识符为名字，在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量。2.变量的两个要素 （1）变量名。每个变量都必须有一个名字变量名，变量命名遵循标识符命名规则。 （2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。,2018/11/19,.标识符命名规则 （1）有效字符：只能由字母、数字和下划线组成，且以字母或下划线开头。 （2）有效长度：随系统而异，但至少前个字符有效。如果超长，则超长部分被舍弃。 例，由于student_name和student_number的前个字符相同，有的系统认为这两个变量
3、，是一回事而不加区别。 在TC V2.0中，变量名（标识符）的有效长度为个字符，缺省值为。,2018/11/19,（3）C语言的关键字不能用作变量名。 注意：C语言对英文字母的大小敏感，即同一字母的大小写，被认为是两个不同的字符。 习惯上，变量名和函数名中的英文字母用小写，以增加可读性。 思考题：在C语言中，变量名total与变量名TOTAL、ToTaL、tOtAl等是同一个变量吗？,2018/11/19,标识符命名的良好习惯见名知意：所谓“见名知意”是指，通过变量名就知道变量值的含义。通常应选择能表示数据含义的英文单词（或缩写）作变量名，或汉语拼音字头作变量名。 例如，name/xm（姓名）
4、、sex/xb（性别）、age/nl（年龄）、salary/gz（工资）。注意：尽量避免用容易混淆的字符，如O和0， l和1，Z和2等。,2018/11/19,4. 变量的定义与初始化在语言中，要求对所有用到的变量，必须“先定义、后使用”；且称“在定义变量的同时进行赋初值的操作”为变量初始化。 （1）变量定义的一般格式 数据类型 变量名1,变量名2,; 例，float radius, length, area;（2）变量初始化的一般格式 数据类型 变量名1=初值1 , 变量名2=初值2,;例，float radius=2.5, length, area;,2018/11/19,补充（不同进制之
5、间的转换）： 1. 二、八、十六进制概念： （1）二进制：每一位只有0和1两个数码，其运算规则是逢二进一。 （2）八进制：每一位由07中某一个数码表示，其运算规则是逢八进一。 （3）十六进制：每一位由0f中某一个数码表示，其运算规则是逢十六进一。用09这十个数字表示十六进制的09，用A，B，C，D，E，F这五个字母来分别表示10、11、12、13、14、15，字母不区分大小写。 从右往左数，最右为最低位，最左为最高位。,2018/11/19,2. 二、八、十六进制转换为十进制：乘法 （1）二进制转换为十进制：二进制数第0位（最右边）的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方例，二进制数011
6、00100，转换为10进制为： 0*27+1*26+1*25+0*24+0*23+1*22+0*21+0*20= 1000乘以多少都是0，所以我们也可以直接跳过值为0的位：1*26+1*25+1*22=100,2018/11/19,（2）八进制转换为十进制：八进制数第0位（最右边）的权值是8的0次方，第1位的权值是8的1次方例，八进制数1507 ，转换为10进制为：1*83 + 5*82 + 0*81 + 7*80 = 839（3）十六进制转换为十进制：十六进制数第0位（最右边）的权值是16的0次方，第1位的权值是16的1次方例，十六进制数2AF5，转换为10进制为：2*163 + 10*16
7、2 + 15*161 + 5*160 =10997,2018/11/19,3.十进制转换为二、八、十六进制：除法 （1）十进制转换为二进制：把要转换的数除以2，得到商和余数，将商继续除以2，直到商为0。最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。例，十进制数6，转换为2进制为：(110)2,2018/11/19,（2）十进制转换为八进制：10进制数转换成8进制的方法，和转换为2进制的方法类似，惟一变化：除数由2变成8。 例，十进制数120转换成八进制数为(170)8（3）十进制转换为十六进制：10进制数转换成16进制的方法，和转换为2进制的方法类似，惟一变化：除数由2变成16。 例，十进制数1
8、20转换成十六进制数为(78)16,2018/11/19,4. 二进制与八、十六进制之间的转换： （1）二进制转换为十六进制：对二进制数以4位为一段（从右往左分段），分别转换为十六进制数。 1111 1101 ， 1010 0101 ， 1001 1011F D ， A 5 ， 9 B （2）十六进制转换为二进制：1位16进制数对应转换为4位2进制数。,2018/11/19,对应关系列表（仅列4位）： 二进制数值 十进制值 十六进值 1111 = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 F 1110 = 8 + 4 + 2 + 0 = 14 E 1101 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13
9、 D 1100 = 8 + 4 + 0 + 0 = 12 C 1011 = 8 + 4 + 0 + 1 = 11 B 1010 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10 A 1001 = 8 + 0 + 0 + 1 = 10 90001 = 0 + 0 + 0 + 1 = 1 1 0000 = 0 + 0 + 0 + 0 = 0 0,2018/11/19,（3）二进制转换为八进制：对二进制数以3位为一段（从右往左分段），分别转换为八进制数。 111 101 010 101 001 0117 5 2 5 1 3 （4）八进制转换为二进制：1位8进制数对应转换为3位2进制数。,2018/11/19
10、,3.3.1 整型常量 整型常量即整常数，在语言中可用三种形式表示：（1）十进制。例10、36。(注：数字之间不允许有空格) （2）八进制（以数字开头）。例012，代表(12)8，等于十进制的1*81+2*80=10。 （3）十六进制（以数字+小写字母x开头）。例0x100 ，代表(100)16，等于十进制的1*162+0*161+0*160=256 。,3.3 整型数据,2018/11/19,3.3.2 整型变量 补充：在3.1中介绍的C语言的基本数据类型中，除void型之外，各类型变量定义时可以带有各种“修饰前缀”，用于明确基本数据的含义，以准确地适应不同情况下的要求：有符号：signed
11、 无符号：unsigned（注：一般不带有此前缀均代表signed型，例int等价于signed int）长型： long (将数据的内存字节数增加一倍) 短型： short1.整型变量分类：（1）按其有无符号，可分为unsigned int，signed int两类；（2）按其在内存中所占字节数（或”位数“），可分为short int，long int两类（注：一般short int等价于int）。,2018/11/19,2.占用内存字节数与值域： 上述各类型整型变量占用的内存字节数，随系统而异。一般用字节表示一个int型变量，且long型（字节）int型（字节）short型（字节）。显然，
12、不同类型的整型变量，其值域不同。占用内存字节数为n的（有符号）整型变量，其值域为：-2n*8-1（2n*8-1-1）；无符号整型变量的值域为：0（2n*8-1）。 例如，PC机中的一个int型变量，其值域为-22*8-1（22*8-1-1），即-3276832767；一个unsigned型变量的值域为：0（22*8-1），即065535。,2018/11/19,要求记忆：int以及short int：类型长度为2byte(16bit)，值域为-32768 32767；unsigned int以及unsigned short int :类型长度为2byte(16bit)，值域为0 65535；l
13、ong int：类型长度为4byte(32bit)。,2018/11/19,3.4 浮点型数据,3.4.1 浮点型常量 浮点型常量即实数，其值有两种表达形式： （1）十进制形式。例如3.14、9.8、3.、3.0。 （2）指数形式。又称“科学计数法”，格式为：E（e）。例如3.0+5=3*105等。3.4.2 浮点型变量 按其精度（即“数据的有效范围”）分为两种： （1）单精度型。类型关键字为float，一般占字节（位）、提供位有效数字。 （2）双精度型。类型关键字为double，一般占个字节、提供1516位有效数字。,2018/11/19,3.5 字符型数据,3.5.1 字符常量 1. 定义
14、 用一对单引号括起来的单个字符，称为字符常量。 例，A、等。 2.转义字符 语言允许使用一种特殊形式的字符常量，就是以反斜杠“ ”开头的转义字符。 见教材P48 表3.3。注意：如果反斜杠、单引号或双引号本身作为字符常量，必须使用转义字符：、“ 。,2018/11/19,例3.1 main() printf(“ AbbBbbCn”); 程序运行结果如下： CBA例3.2 main() printf(“She say,”This picture is beautiful!”n”); 程序运行结果如下： She say,” This picture is beautiful!”,2018/11/1
15、9,例3.3用转义字符输出可打印字符和不可打印字符。 main() printf(“x4Fx4Bx21n”); /* 等价于printf(“OK!n”); */ printf(“x15 xABn”); 程序运行结果如下： ！ ,2018/11/19,3.5.2 字符变量 字符变量的类型关键字为char，一般占用1字节(8bit)内存单元；signed char的值域为-128127，unsigned char的值域为0 255 。1.变量值的存储： 字符变量用来存储字符常量。将一个字符常量存储到一个字符变量中，实际上是将该字符的ASCII码值（无符号整数）存储到内存单元中。 例， char c
16、h1, ch2; /*定义两个字符变量：ch1，ch2*/ ch1=a; ch2=b; /*给字符变量赋值*/,2018/11/19,2.特性： 字符数据在内存中存储的是字符的ASCII码 一个无符号整数，其形式与整数的存储形式一样，所以语言允许字符型数据与整型数据之间通用。 （1）一个字符型数据，既可以字符形式输出，也可以整数形式输出。 例3.4 字符变量的字符形式输出和整数形式输出。 main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2); printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2); 程
17、序运行结果： ch1=a,ch2=b ch1=97,ch2=98,2018/11/19,（2）允许对字符数据进行算术运算，此时就是对它们的ASCII码值进行算术运算。例3.5 字符数据的算术运算。 main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=B; /*字母的大小写转换*/ printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1-32,ch2+32); 程序运行结果：ch1=A,ch2=b,2018/11/19,3.5.3 字符串常量 1.字符串常量的概念和字符串长度 字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列。 字符串中字符的个数称为字符串长度。长度为0的字符串（即一个字
18、符都没有的字符串）称为空串，表示为“ ” （一对紧连的双引号）。 例如，“How do you do.”、“Good morning.”等，都是字符串常量，其长度分别为14和13（空格也是一个字符）。,2018/11/19,2.字符串的存储 C语言规定：在存储字符串常量时，由系统在字符串的末尾自动加一个0作为字符串的结束标志。 注意：在源程序中书写字符串常量时，不必加结束字符0，否则画蛇添足。 如果有一个字符串为“CHINA”，则它在内存中的实际存储如下所示：最后一个字符0是系统自动加上的，它占用字节而非字节内存空间。,2018/11/19,综上所述，字符常量A与字符串常量“A“是两回事： （
19、1）定界符不同：字符常量使用单引号，而字符串常量使用双引号； （2）长度不同：字符常量的长度固定为1，而字符串常量的长度，可以是0，也可以是某个整数； （3）存储要求不同：字符常量存储的是字符的ASCII码值，而字符串常量，除了要存储有效的字符外，还要存储一个结束标志0。,2018/11/19,3.6 算术运算符与算术表达式,1.五种基本算术运算符: +、-（减法/取负）、*、/、%（求余数）（1）关于除法运算/ C语言规定：当分子、分母均为整型数时，为两个整数相除，其商为整数，小数部分被舍弃。例如，5 / 2 = 2。 （2）关于求余数运算 要求两侧的操作数均为整型数据，否则出错。,2018
20、/11/19,2. 自增（+）、自减（-）运算符: 自增运算使单个变量的值增，自减运算使单个变量的值减。 （1）自增、自减运算符都有两种用法： 前置运算运算符放在变量之前：变量、变量； 先使变量的值增（或减），然后再以变化后的值参与其它运算，即先增减、后运算。 后置运算运算符放在变量之后：变量、变量； 变量先参与其它运算，然后再使变量的值增（或减），即先运算、后增减。,2018/11/19,例3.6 自增、自减运算符的用法与运算规则示例。 main() int x=6, y;printf(“x=%dn“,x); /*输出x的初值*/y = +x; /*前置运算*/printf(“x=%d,y=
21、%dn“,x,y); y = x-; /*后置运算*/printf(“x=%d,y=%dn“,x,y); 程序运行结果： x=6 x=7,y=7 x=6,y=7 思考题：如果将上例中“y=+x;”语句中的前置运算改为后置（y=x+;），“y=x-;”语句中的后置运算改为前置（y=-x;），程序运行结果会如何？,2018/11/19,（2）说明： 自增、自减运算，常用于循环语句中，使循环控制变量加（或减），以及指针变量中，使指针指向下（或上）一个地址。 自增、自减运算符，不能用于常量和表达式。 例如，5+、-(a+b)等都是非法的。 在表达式中，连续使同一变量进行自增或自减运算时，很容易出错，所
22、以最好避免这种用法。,2018/11/19,算术运算符的优先级别：,2018/11/19,3. 表达式和算术表达式: （1）表达式的概念用运算符和括号将运算对象（常量、变量和函数等）连接起来的、符合语言语法规则的式子，称为表达式。单个常量、变量或函数，可以看作是表达式的一种特例。(将单个常量、变量或函数构成的表达式称为简单表达式，其它表达式称之为复杂表达式。),2018/11/19,（2）算术表达式的概念 表达式中的运算符都是算术运算符。例如，3 + 6 * 9、(x + y) / 2 - 1等，都是算术表达式。4.运算符的优先级与结合性: （1）所谓结合性是指：当一个操作数两侧的运算符具有相
23、同的优先级时，该操作数是先与左边的运算符结合，还是先与右边的运算符结合。 自左至右的结合方向，称为左结合性。反之，称为右结合性。 结合性是语言的独有概念。除单目运算符、赋值运算符和条件运算符是右结合性外，其它运算符都是左结合性。,2018/11/19,（2）表达式求值 按运算符的优先级高低次序执行。例如，先乘除后加减。 如果在一个运算对象（或称操作数）两侧的运算符的优先级相同，则按语言规定的结合方向（结合性）进行。 例如，算术运算符的结合方向是“自左至右”，即：在执行“a b + c”时，变量b先与减号结合，执行“a - b”；然后再执行加c的运算。,2018/11/19,3.7 赋值运算及赋
24、值中的类型转换,1.赋值运算：“=”就是赋值运算符，它的作用是将一个表达式的值赋给一个变量。赋值运算的一般形式为： 变量 = 赋值表达式 ;例如，int x = 5，y; y = 3+x*7-6 ;注意：如果表达式值的类型与被赋值变量的类型不一致，系统自动地将表达式的值转换成被赋值变量的数据类型，然后再赋值给变量。例，main()int a=5;float b;b=a;相当于b=5.0,2018/11/19,2.复合的赋值运算符：复合赋值运算符是由赋值运算符之前再加一个双目运算符构成的。（例，+=、-=、*=、/=、%=等）复合赋值运算的一般格式为： 变量 双目运算符 = 表达式 复合赋值运算
25、符它等价于：变量 = 变量 双目运算符 (表达式)。例如，x += 3 /* 等价于x=x+3 */y *= x + 6 /* 等价于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6 */C语言规定的10种复合赋值运算符如下：+=，-=，*=，/=，%=； /*复合算术运算符（5个）*/&=，=，|=，=； /*复合位运算符（5个）*/,2018/11/19,补充：当一个语句由多个赋值运算符串接时，运算顺序从右往左： 例，int b=5;b *= b += 4; 分析： b += 4；b=9; b *= 9；b=81;,2018/11/19,3. 赋值中的类型转换(自动转换):,补充： Turbo C
26、系统中将字符型以及整型均看作有符号类型，其最高位均看作符号位。最高位为0代表正数，最高位为1代表负数；正数在存储器中以其二进制原码存储，负数在存储器中以其二进制补码存储。对于负数，其原、补码之间的转换方法如下：原码补码：除最高位外各位均取反；末位加1。补码原码：方式同”原码补码”。快捷方法：char型：补码=256+原码（例，-2的补码为254）int型：补码=65536+原码（例，-2的补码为65534）,2018/11/19,转换规则：赋值号右边的值转变为赋值号左边变量所属的类型。 分为三种情况： （1）截位：赋值号右边值的精度高于赋值号左边变量的精度，将多余位数截掉。 （2）补位：赋值号
27、右边值的精度低于赋值号左边变量的精度，将缺的位数补上。 （3）位数不变，内容不变：适合于精度相同的数据类型之间互相赋值。 （例，unsigned int short int）,2018/11/19,（1）截位：又分为以下几种情况。 intchar：保留低8位，将多余的高8位截去。 例，char a=515;因为(515)10=(00000010|00000011)2高位截去后，代表a =(00000011)2，代表ASCII码为3的符号。long intint/short int：保留低16位，将多余的高16位截去。 float/doubleint：将小数部分舍去。 例，int x=36.00
28、1; 即x值为36。double float：截取前7位有效数字，结果会降低精度。 例，float d=3678.0756777; 即d值为3678.075。,2018/11/19,（2）补位：又分为以下几种情况。 整型 float/double：数值不变，但以float/double形式存入变量（即，具体在存储器中占4字节/8字节存储空间）。 例，float f=51; 则在内存中f存储的是51.00000。charint/short int/long int：unsigned char 整型：将char的具体值放入整型的低8位，不足的高位全补0。signed char 整型：将char的具
29、体值放入整型的低8位；若字符的最高位为0（代表正数），则不足的高位全补0；若字符的最高位为1（代表负数），则不足的高位全补1 。,2018/11/19,例，signed char a=￥; int i=a;因为￥的ASCII码为157=(10011101) 2，其符号位(最高位)为1，则将高8位全部补1，则i=(1111111110011101) 2(看作补码)，则其原码为=(1000000001100011) 2 =-99。 int long int ：将int的具体值放入long int的低16位；若int的最高位为0则不足的高位全补0；若int的最高位为1则不足的高位全补1 。,2018
30、/11/19,4.强制类型转换:数据类型强制转换的一般格式为：(要转换成的数据类型)(被转换的表达式)当被转换的表达式是一个简单表达式时，外面的一对圆括号可以缺省。 例如， (double)a （等价于(double)(a) /*将变量a的值转换成double型*/ (int)(x + y) /*将x+y的结果转换成int型*/ (float)5 / 2（等价于(float)(5)/2）/*将5转换成实型，再除以2（=2.5）*/ (float)(5 / 2) /*将5整除2的结果（2）转换成实型（2.0）*/注意：强制转换类型得到的是一个所需类型的中间量，原表达式类型并不发生变化。例如，(d
31、ouble)a 只是将变量a的值临时转换成一个double型的中间量，a的数据类型并未转换成double型。,2018/11/19,例3.7 #include “stdio.h” main()int i1,i2;float f1,f2;f1=34.25; f2=66.89;i1=(int)(f1+f2);i2=(int)f1+(int)f2;printf(“i1=%d,i2=%dn”,i1,i2);程序运行结果： i1=101,i2=100,2018/11/19,5.不同类型数据混合运算时类型转换规则(由C编译程序自动完成):整型、实型和字符型数据间可以混合运算（因为字符数据与整型数据可以通用
32、）。（1）运算步骤（方法）：将运算符两边不同类型的数据先临时转换为同一类型，然后再进行运算。 （2）转换规则：由低精度类型向高精度类型转换（即“向上靠”原则），其最终类型为表达式中精度最高的类型。 （见教材P54 图3.10）,2018/11/19,转换规则说明：,横向向左的箭头，表示必须的转换。char和short 型必须转换成 int 型，float型必须转换成double型。 纵向向上的箭头，表示不同类型的转换方向。 例如，int型与double型数据进行混合运算，则先将int型数据转换成double型，然后在两个同类型的数据间进行运算，结果为double型。 注意：箭头方向只表示数据类
33、型由低向高转换，不要理解为int型先转换成unsigned型，再转换成long型，最后转换成double型。,2018/11/19,例3.8求表达式30*A+12.3的值。运算步骤:A转换成为其ASCII码65(int型); 12.3转换为double型:12.30000000000000; 30*65=1950(int型); 1950转换为double型:1950.000000000000;两double型数相加:1962.300000000000;结果转换为float型:1962.300程序运行结果为：1962.300,2018/11/19,3.8 逗号运算（，）符 及其表达式,逗号运算符
34、又称顺序求值运算符。用逗号运算符“，”连接起来的式子，称为逗号表达式。1. 一般形式:表达式, 表达式, , 表达式n,2018/11/19,2. 求解过程: 自左至右，依次计算各表达式的值，“表达式n” 的值即为整个逗号表达式的值。 例，逗号表达式“a = 3 * 5, a * 4”的值为60：先求解a = 3 * 5，得a=15；再求a * 4 = 60，所以逗号表达式的值为60。 例，逗号表达式“(a = 3 * 5, a * 4), a + 5”的值为20：先求解a = 3 * 5，得a=15；再求a * 4=60(但a=15不变)；最后求解a + 5=20，所以逗号表达式的值为20。 注意：并不是任何地方出现的逗号，都是逗号运算符。很多情况下，逗号仅用作分隔符。,2018/11/19,课堂练习,分别求出下列3题中x的结果值： (1) x=(a=3, a+1, a+1, a+1) (2) x=(a=3, a+, a+, a+) (3) x=(a=3, +a, +a, +a),2018/11/19,习题三,P663.6 P673.9 3.10 P683.12,
