第2章基本数据类型及其操作.ppt

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1、1,第2章 基本数据类型及其操作,2.1 C语言的基本数据类型 2.2 常量与变量 2.3 常用运算符与表达式 2.4 数据的输入与输出 2.5 应用实例 本章小结,2,2.1 基本数据类型,一个程序应包括对数据的描述和对数据处理的描述。 对数据的描述，即数据结构。 在C语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形式出现的。 对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤，是程序的灵魂。 实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使用一种计算机语言，并采用结构化方法来表示。,3,C语言提供的数据结构，是以数据类型形式出现的。具体分类如下： 1. 基本类型（分为整型、实

2、型（又称浮点型）、字符型和枚举型四种）。 2. 构造类型(分为数组、结构体和共用体三种)。 3. 指针类型。 4. 空类型,4,1. 整数的存储。以二进制形式存储，一个数据占据2/4个字节内存。数据有正、负，负数以补码方式存放，或参与运算。如十进制数100，二进制为0110 0100。,2. 实数的存储。采用指数形式存储，一个数占据4个字节内存，数值部分3个字节，指数部分一个字节。也是采用二进制数形式。,3. 字符数据的存储。存放字符的ASCII码值，占一个字节。例如，字符A的ASCII码值为65，转换为二进制数为：0100 0001。,5,2.2 常量和变量,一、常量(常量的类型，可通过书写

3、形式来判别) 1. 常量的概念 在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。 2. 常量的分类 (1)整型常量（分十进制、八进制、十六进制）：123、67（十进制）；056、024(八进制)；0x123、0x56(十六进制) (2)实型常量：12.56、3.0e+4(指数形式，表示3.0104) (3)字符常量：A、c、 、6等，也包括转义字符，参见P16表2.1。 (4)符号常量：用一个标识符代表一个常量。,6,案例2.1 符号常量的使用。 #define PI 3.1415926 /*定义符号常量的命令行*/ #include /*文件包含预处理命令*/ void main() doub

4、le r,s,v; /*定义双精度浮点型变量r*/ r=3.5; /*为半径r赋值*/ s=4.0*PI*r*r; /*计算表面积*/ v=4.0/3.0*PI*r*r*r; /*计算体积*/ printf(“s=%f,v=%fn”,s,v); /*输入计算结果*/ 该例题中 PI 就是符号常量。使用符号常量需要用命令行定义。,定义符号常量格式为： #define 标识符 常量串 例如： #define PI 3.1415926 表示把符号常量的值定义为3.1415926,7,二、 变量 1. 变量的概念 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

5、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。,8,3.标识符(即名称)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。 （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写敏感，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。,9,4. 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

6、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 存储类型 数据类型 变量名,变量名2; 例如，float radius, length, area; （2）变量初始化的一般格式 存储类型 数据类型 变量名=初值,变量名2=初值2; 例如，float radius=2.5, length, area;,10,2.2.1 整型数据,1.分类 根据占用内存字节数的不同，整型变量又分为类： （1）基本整型（关键字为int） （2）短整型（关键字为short int） （3）长整型（关键字为long int） （4）无符号整型(unsigned) 无符号型又分为无符号基本整型(uns

7、igned int)、短整型(unsigned short)和长整型(unsigned long)三种，只用来存储无符号整数。,11,2. 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。在TC中，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，不同类型的整型变量，其值域不同。例如，TC编译系统中一个int型变量，其取值范围是-3276832767；一个unsigned型变量的值为：065535。P19表2.2 .类型匹配规则 类型匹配规则为：一个整型常量，可以赋给能容纳下其值的整型变量。,12,2.2.2 实型数据,一

8、、实型变量 语言的实型变量，分为两种： （1）单精度型。关键字为float，一般占字节（32位）、提供位有效数字。 （2）双精度型。关键字为double，一般占个字节、提供1516位有效数字。 二、 实型常量 .表示形式 实型常量即实数，又称浮点数，其值有两种表达形式： （1）十进制形式。例如3.14、9.8。 （2）指数形式：E(e)。例如3.0+5等。,13,案例2.2 计算三门课的平均分。 #include void main() int english,math,c; /*定义3个整型变量*/ int sum; /*定义整型变量sum*/ float average; /*定义单精度浮

9、点类型average*/ printf(“请输入英语成绩:”); scanf(“%d”, ,14,2.2.3 字符型数据,一、 字符常量 1. 字符常量的定义 用一对单引号括起来的单个字符，称为字符常量。 例如，A、等。 2. 转义字符 语言还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。 注意：如果反斜杠或单引号本身作为字符常量，必须使用转义字符：、 。,15,二、 字符变量 字符变量的类型关键字为char，一般占用1字节内存单元。 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

10、元中。 P342 附录CASCII码表 例如: char ch1, ch2; /*定义两个字符变量：ch1，ch2*/ ch1=a; ch2=b; /*给字符变量赋值*/,16,2. 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（0255）。 （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。 （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。,17,案例2.3 将给定的小写字母转换为大写。 #include void main() char c1,c2; /*定义

11、两个字符类型的变量*/ c1=a; /*将字符常量a赋给字符变量c1*/ c2=b; /*将字符常量b赋给字符变量c2*/ c1=c1-32; /*求字符a对应的大写字母*/ c2=c2-32; /*求字符b对应的大写字母*/ printf(“%c %cn”,c1,c2);/*输出字符变量c1、c2的值*/ ,18,三、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 mor

12、ning.”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）。,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。 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。,20,综上所述，字符常量A与字符串常量“A“是两回事： （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

13、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。,21,2.3 常用运算符与表达式,在语言中，除控制语句和输入输出函数外，其它所有基本操作都作为运算符处理。 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：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。,22,【案例2.4】计算表达式1+1/2+1/3+1/4+1/5的值 。 当“/”左右两边的操作数都是整数时，其结果也为整数。例如：1/2=0。若“

14、/”左右两边的操作数有一个是实数，其结果为实数，1.0/2=0.5 #include void main() float x; /*定义一个浮点型变量x*/ x=1+1.0/2+1.0/3+1.0/4+1.0/5; printf(“x=%fn”,x); /*输出变量x的值*/ ,23,2. 表达式和算术表达式 （1）表达式 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。 （2）算术表达式 表达式中的运算符都是算术运算符

15、。例如， 3+6*9、(x+y)/2-1等，都是算术表达式。,24,3. 运算符的优先级与结合性 （1）语言规定了运算符的优先级和结合性。 所谓结合性是指，当一个操作数两侧的运算符具有相同的优先级时，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。,25,4.数据类型转换 （1） 在语言中，整型、实型和字符型数据间可以混合运算。如果一个运算符两侧的操作数的数据类型不同，则系统按“先转换、后运算”的原则，首先将数据自动转换成同一类型

16、，然后在同一类型数据间进行运算。转换规则如下所示。 char,short float int unsigned long double 向下的箭头，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。 横向向右的箭头，表示不同类型的转换方向。 注意：箭头方向只表示数据类型由低向高转换，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。,精度低,精度高,26,（2）除自动转换外，语言也允许强制转换。 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

17、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，(double)a 只是将变量a的值转换成一个double型的中间量，其数据类型并未转换成double型。,27,5. 赋值运算符及其表达式,（

18、1） “=”是一个赋值运算符 （2） a=3是赋值表达式。 （3）赋值表达式加上一个分号构成语句，如： a=3; if(a=b)0)t=a; 红色部分是一个条件 该语句的含义是：先将b的值赋予a，若a的值大于0，则将a的值赋予t。这里的a=b是一个赋值表达式。 注意：赋值表达式和赋值语句的差别。,28,2.4 数据的输入与输出,输入/输出以计算机为主体，输入是指从输入设备（键盘等）向计算机输入数据，输出是指从计算机向输出设备（显示器等）输出数据。 C语言本身不提供输入输出语句，输入输出操作通过C系统函数库的函数来完成的。如 输入函数：scanf()、 getchar()； 输出函数：print

19、f()、putchar()等。 在使用系统函数库的函数时，要用编译预处理命令“#include”将有关的“头文件”包含到用户的源文件中。,29,1. 单个字符的输出putchar()函数 案例2.5 putchar() 函数的格式和使用方法。 #include /*编译预处理命令：文件包含*/ void main() char ch1=N, ch2=E, ch3=W; putchar(ch1); putchar(ch2); putchar(ch3);/*输出*/ putchar(n); putchar(ch1); putchar(n); /*输出ch1的值,并换行*/ putchar(E);

20、putchar(n); /*输出字符E,并换行*/ putchar(ch3); putchar(n); ,程序运行结果如下： NEW N E W,30,putchar()函数的格式： putchar(ch); 其中ch可以是一个字符变量或常量，也可以是一个转义字符。putchar()函数的作用是向终端输出一个字符。 （1）putchar()函数只用于输出单个字符，且一次只能输出一个字符。另外，从功能角度来看，printf()函数可以完全代替putchar()函数。 （2）在程序中使用putchar()函数，务必牢记：在程序(或文件)的开头加编译预处理命令(也称包含命令)： #include ,

21、31,2 . 单个字符的输入getchar()函数 案例2.6 getchar() 函数的使用。 #include main() char r; r=getchar(); /*输入一个字符*/ putchar(r); /*输出该字符*/ putchar(n); a /*键盘输入的字符数据*/ a /*屏幕显示的输出数据*/,程序执行时输入一个字符a并按回车键后，在屏幕上看到结果。,32,getchar()函数的格式： getchar(); getchar()函数的作用：从系统输入设备（如键盘）输入一个字符。另外，从功能角度来看，scanf()函数可以完全代替getchar()函数。 （1）ge

22、tchar()函数只能用于单个字符的输入，一次输入一个字符。当需要多个字符时，可通过循环输入实现。 （2）程序中要使用getchar()函数，必须在程序（或文件）的开头加上编译预处理命令： #include 注意： 函数getchar() 和putchar(ch)在格式上和应用上的差别。,33,3. 格式化输出函数printf()函数,案例2.7 已知圆半径radius=1.5，求圆的周长和面积并输出。 #include void main() float radius, length, area, pi=3.1415926; radius=1.5; length=2*pi*radius; /

23、*求圆周长*/ area=pi*radius*radius; /*求圆面积*/ printf(“radius=%fn”,radius); /*输出圆半径*/ printf(“length=%7.2f,area=%7.2fn”,length,area); ,34,printf()函数的作用：向计算机系统默认的输出设备（一般指终端或显示器）输出一个或多个任意类型的数据。 printf()函数的一般格式如下： printf(格式控制，输出表列)； （1）格式控制 格式控制时用双引号括起来的字符串，也称“转换控制字符串”，可以包含三种信息： 格式说明。格式说明的一般形式如下： %格式字符,35,转义字

24、符 例如,中printf()函数中的n就是转义字符，输出时产生一个“换行”操作。 普通字符除格式字符和转义字符之外的其它字符。格式字符串中的普通字符，原样输出。 例如，printf(“radius=%fn”, radius); （2）输出表列 输出表列是可选的。如果要输出的数据不止1个，相邻2个之间用逗号分开。必须与“输出表列”中、输出项的数据类型一致，否则会引起输出错误。,下面的printf()函数都是合法的： （1）printf(“I am a student.n“); （2）printf(“%d“,3+2); （3）printf(“a=%f b=%5dn“, a, a+3);,是普通字符

25、,36,（3） 格式字符 输出不同类型的数据，要使用不同的格式字符。常用的有： 格式字符d以带符号的十进制整数形式输出。 案例2.8 格式字符d的使用。 #include void main() int n1=123; long n2=123456; /*用3种不同格式，输出int型数据n1的值*/ printf(“n1=%d,n1=%5d,n1=%-5dn“,n1,n1,n1); /*用3种不同格式，输出long型数据n2的值*/ printf(“n2=%ld,n2=%5ldn“,n2,n2); printf(“n1=%ldn“,n1); ,37,格式字符f 以小数形式、按系统默认的宽度，输

26、出单精度和双精度实数。 案例2.9 显示输出浮点数（左对齐、右对齐）。 #include void main( ) float f=123.456; double d1,d2; d1=1111111.111; d2=2222222.222; printf(“%f,%10.2f,%-10.2f,%.2fn“,f,f,f,f); printf(“d1+d2=%fn“,d1+d2); ,数据右对齐,数据左对齐,38,对于实数，也可使用格式符%e，以标准指数形式输出：尾数中的整数部分大于等于1、小于10，小数点占一位，尾数中的小数部分占5位；指数部分占4位，其中e占一位，指数符号占一位，指数占2位，共

27、计11位。 也可使用格式符%g，让系统根据数值的大小，自动选择%f或%e格式、且不输出无意义的零。,39,格式字符c 输出一个字符（只占一列宽度）。 案例2.10 格式字符c的使用。 #include void main() char c=A; int i=65; printf(“c=%c,%5c,%dn“,c,c,c); printf(“i=%d,%cn“,i,i); 需要强调的是：在C语言中，整数可以用字符形式输出，字符数据也可以用整数形式输出。,40,格式字符s 输出一个字符串。 案例2.11格式字符s的使用。 #include void main() printf(“%s,%5s,%-

28、10sn“,“Internet“,“Internet“,“Internet“); printf(“%10.5s,%-10.5s,%4.5s“, “Internet“,“Internet“,“Internet“); 运行结果如下： 注意：系统输出字符和字符串时，不输出单引号和双引号。,41,（4） 使用说明 printf()可以输出常量、变量和表达式的值。但格式控制中的格式说明符，必须按从左到右的顺序，与输出表中的每个数据一一对应，否则出错。 格式字符x、e、g可以用小写字母，也可以用大写字母。使用大写字母时，输出数据中包含的字母也大写。除了x、e、g格式字符外，其它格式字符必须用小写字母。 例

29、如，%f不能写成%F。 格式字符紧跟在“%”后面就作为格式字符，否则将作为普通字符使用（原样输出）。,42,6. 格式输入scanf()函数,案例2.12 scanf()函数用来从键盘向计算机输入数据的。 #include void main() float x,y,z,aver; scanf(“%f%f%f”, ,43,在程序中给计算机提供数据，可以用赋值语句，也可以用输入函数。在C语言中，可使用scanf()函数，通过键盘输入，给计算机同时提供多个、任意的数据。 （1） scanf()函数的一般格式 scanf(“格式字符串“, 输入项首地址表); 格式字符串。格式字符串可以包含3种类型的

30、字符：格式字符、空格和修饰字符。 格式指示符与printf()函数的相似，空白字符作为相邻2个输入数据的缺省分隔符，非空白字符在输入数据时，必须原样一起输入。,44,输入项首地址表由若干个输入项首地址组成，相邻2个输入项首地址之间，用逗号分开。 输入项地址表中的地址，可以是变量的首地址，也可以是字符数组名或指针变量。 变量首地址的表示方法： &变量名 其中“&”是地址运算符。 （2）scanf()函数的功能：从键盘上接收格式化输入。,45,(3) 格式字符 格式说明符与输出函数中一样。一般形式为： % 格式字符 格式字符 类型字符类似输出。例如案例3.6的scanf()函数语句中，格式字符串“

31、%f”。 附加说明符（最好不使用） 指定该项输入数据所占列数为n。换句话说，读取输入数据中相应的n位，按需要的位数赋给相应的变量，多余部分被舍弃。 例如，scanf(“%3c%3c“,46,使用scanf()注意事项： 1. 对应“%d%f%d”从键盘上输入数据时，整型或实型数据可以用空格、回车或Tab键隔开，但对于“%c%c”，输入字符时不需要隔开。 2“格式字符串”中出现的普通字符（包括转义字符），务必原样输入。 例如，scanf(“%d,%d“, 正确的输入操作为： n1=12，n2=36n,47,4输入数据时，遇到以下情况，系统认为该数据结束： （1）遇到空格，或者回车键，或者Tab键

32、。 （2）遇到输入域宽度结束。例如“%3d”，只取3列。 （3）遇到非法输入。例如，在输入数值数据时，遇到字母等非数值符号(数值符号仅由数字字符0-9、小数点和正负号构成)。,48,格式化的输入/输出功能强，可以用来输入输出整数、实数、字符和字符串，但是语法较复杂，要求比较严格，尤其是格式输入函数scanf()。 输入/输出函数中用到的格式字符较多，请注意区别并应用。 格式输入/输出函数scanf()、printf()使用时，系统要求把“stdio.h”头文件包含到用户的源文件中。 字符输入/输出函数只能用来输入或输出字符，使用时一定要把“stdio.h”头文件包含到用户的源文件中。,49,案

33、例2.13 输入任意三个整数，求它们的和及平均值。 #include void main() int n1,n2,n3,sum; float aver; printf(“Please input three numbers:”); scanf(“%d,%d,%d”, ,思考题：能否将“aver=sum/3.0;”中的3.0改为3？ 为什么？,50,案例2.14 输入三角型的三边长，求三角形面积。 分析：由数学知识可得计算三角形面积公式： s=(a+b+c)/2 ，,#include #include void main() double a,b,c,s,area; printf(“Please

34、 input three numbers:“); scanf(“%lf,%lf,%lf“, ,51,案例2.15 求方程ax2+bx+c=0的实数根。a，b，c由键盘输入，a0且b2-4ac0。 分析：根据数学知识，当b2-4ac0时，方程有两个实根。 #include #include /*为使用求平方根函数sqrt()*/ void main() float a,b,c,disc,x1,x2; printf(“Input a, b, c: “); scanf(“%f,%f,%f“, ,52,案例2.16 鸡兔同笼问题。已知笼中鸡兔总头数有35，总脚数为94，计算鸡、兔各多少只？,设头为a，

35、脚为b，鸡为x只，兔为y只。 #include void main() int a,b,x,y; printf(“输入鸡兔总头数和脚数：“); scanf(“%d%d“, ,53,案例2.17 有面值5元和10元的钞票共100张，总值为800元。编程统计5元和10元的钞票各有多少张。 设5元的为x张，10元的为y张，m为总张数，n为总值。根据分析可得：y=(n-5*m)/5，x=m-y。,#include void main() int x,y,n,m; printf(“请输入人民币的张数和总值:“); scanf(“%d,%d“, ,54,本章小结,本章主要掌握内容： 1. 数据类型分类，重点掌握基本数据类型。,2. 算术运算符（+、-、*、/、%）、赋值运算符及其表达式等。,3. 输入输出函数的应用scanf()、printf()、 putchar()、getchar() 。,55,本章作业 P36：1,2,3题将答案写在书上； 4题改正错误并上机调试； 5题自己阅读程序将结果写在书上，并上机验证； 6题编程，在实验课时上机调试、验证。 本周实验内容 P291 实验二 教材中例2.13、2.14、2.15上机练习,