第二章数据类型、运算符号与表达式.ppt

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1、C程序设计,南京师范大学,主讲教师: 汪闽,2.1 程序设计概述,2.3 数据类型,2.4 常量与变量,2.5 不同类型数据间的转换,第二章 数据类型、运算符号与表达式,2.6 运算符和表达式,2.2 预备知识:数制之间的转换,一个程序应包括 1)对数据的描述和 2)对数据处理的描述 1对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学科的核心课程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再赘述。 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。 2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。为此，著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提

2、出一个公式： 数据结构 + 算法 = 程序 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。,2.1.1 程序的组成,2.1 程序设计概述,2.1.2 结构化程序设计方法,1、含义：规范程序设计风格和程序结构。 2、思路：将复杂的问题分阶段处理 3、方法：自顶向下、逐步细化、模块化设计、结构化编码,1、自然语言 2、流程图 3、伪代码 4、计算机语言,2.1.3 算法的表示方法,S1：输入n的值. S2：置变量i的值为2. S3：求解m=n%i ;若m=0,转向S6,否则执行S4. S4: 变量i的值自加1. S5: 判断in是否成立;若为真则转向S3,

3、否则执行S6. S6: 判断in是否成立;若为真输出“非素数”,否则输出“素数”.,判断一个数n是否是素数（n2）,流程图,N-S流程图,当P成立,A,循环结构,打印x的绝对值（伪代码）,If x is positive then Print x Else Print -x,打印x的绝对值（C源程序段）,if ( x 0 ) printf( “|x|=%d “, x ); else printf( “|x|=%d “, -x );,计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权 数码：表示数的符号 基：数码的个数 (10 进制:10) 权：每一位所具有的值 数制 不同的基和权构成不同的数制 2进制、

4、8进制、10进制、16进制、,2.2 数制之间的转换,2.2.1 数制的基本概念,数制,基,权,表示,数码,特点,十进制：4956= 410+910 +510+610,二进制：1011=12+02 +12+12,十六进制：81AE=816+116 +1016+1416,八进制：4275=48+28 +78+58,二进制、八进制、十六进制转换成十进制 方法：按权相加,2.2.2 各种进制之间的转换,十进制转换成二进制、八进制、十六进制,方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为0,例 把十进制数459转换成十六进制数,459,16,28,16,1,16,0,(459)10=(1CB)16,余1

5、1,余12,余 1,续:各种进制之间的转换,二进制转换成八进制： 从右向左，每3位一组（不足3位左补0），转换成八进制 八进制转换成二进制： 用3位二进制数代替每一位八进制数,例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8,例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2,000 0 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7,二进制与八进制之间的转换,续:各种进制之间的转换,二进制转换成十六进制： 从右向左，每4位一组（不足4位左补0），转换成十六进制 十六进制转换成二进制： 用4位二进制数代替每一位十六进制

6、数,例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16,例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2,0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F,二进制与十六进制之间的转换,续:各种进制之间的转换,内存以字节为单元组成 每个字节有一个地址 一个字节一般由8个二进制位组成 每个二进位的值是0或1,0,1,2,

7、3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,.,2.2.3 字节和位,2.2.4 原码、反码与补码,原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值 反码： 正数：反码与原码相同 负数：符号位为1，其余位对原码取反 补码： 正数：原码、反码、补码相同 负数：最高位为1，其余位为原码取反，再对整个数加1,正数的原码、反码、和补码是相同的； 负数的原码: 符号位为1，其余不变； (一个实例) 反码:取反； 补码:取反，再加1;,负数补码转换成十进制数：最高位是符号位(不动),取反加1,数据类型总表,数据类型决定： 1. 数据占内存字节数 2. 数据取值范围 3. 其上可进行的

8、操作,2.3 数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,说明:数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以IBM PC机为例: 请注意int和unsigned int,2.3.1 基本数据类型,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,2.3.2 构造型，指针型,例子,2.4 常量和变量,2.4.1 标识符 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列 组成： 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或下划线 大小写敏感 不能使用关键字 长度：最长32个字符 命名原则： 见名知意

9、 不宜混淆 如l与I, o与0,例:判断下列标识符号合法性 sum Sum M.D.John day Date 3days student_name #33 lotus_1_2_3 char ab _above $123,M.D.John,3days,#33,char,$123,ab,一般用大写字母 是宏定义预处理命令，不是C语句 直接常量: 整型常量 请点击： 实型常量 请点击： 字符常量 请点击： 字符串常量 请点击：,如 #define PRICE 30,定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数） 分类: 符号常量:用标识符代表常量 定义格式： #define 符号常量 常量,例 符号常

10、量举例(ch2_1.c) #define PRICE 30 main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(“total=%d“,total); ,运行结果：total=300,2.4.2常量,三种形式： 十进制整数：由数字09和正负号表示.如 123,-456,0 八进制整数：由数字0开头,后跟数字07表示.如0123,011 十六进制整数：由0x开头,后跟09,af,AF表示. 如0x123,0Xff,例 12 与 12L,例 30000 为int型 65536 为long int 型,整型常量的类型 根据其值所在范围确定其数据类

11、型 在整常量后加字母l或L，认为它是long int 型常量,问题： 0123 = ( )10 0x123 = ( )10 0Xff = ( )10,整型常量（整常数）,表示形式： 十进制数形式：（必须有小数点） 如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123. 指数形式：（e或E之前必须有数字；指数必须为整数）如12.3e3 ,123E2, 1.23e4 , 1e-5 , 1.2E-3.5,实型常量的类型 默认double型 在实型常量后加字母f或F，认为它是float 型,实型常量（实数或浮点数）,定义:用单引号括起来的单个普通字符或转义字符.,字符常量的值：该字符的ASCII

12、码值,如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -(),例: A-101-x41-65,如 A65， a97， 048 , n10,如 a A ? n 101,转义字符:反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示,例 转义字符举例(ch2_001.c,ch2_004.c) main() printf(“101 x42 Cn“); printf(“I say:“How are you?“n“); printf(“C Programn“); printf(“Turbo C“); ,运行结果：(屏幕显示) A B C Isay:”How are you?” C Prog

13、ram Turbo C,例 main() printf(“Yb=n”); ,运行结果： 屏幕显示：= 打印机输出：,字符常量,习题3.6上机,字符常量与字符串常量不同,定义：用双引号(“”)括起来的字符序列 存储：每个字符串尾自动加一个 0 作为字符串结束标志,例: char ch; ch=“A”;,字符串常量,概念：其值可以改变的量 变量名与变量值 变量定义的一般格式： 数据类型 变量1，变量2，变量n;,变量初始化:定义时赋初值,例: int a,b,c; float data;,决定分配字节数 和数的表示范围,合法标识符,例: int a=2,b,c=4; float data=3.67

14、; char ch=A; int x=1,y=1,z=1; int x=y=z=1;(X),变量的使用：先定义，后使用,例1 int student; stadent=19; /Undefined symbol stadent in function main,例2 float a,b,c; c=a%b; /Illegal use of floating point in function main,变量定义位置：一般放在函数开头,2.4.3 变量,占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字 shortintlong 可用sizeof(类型标识符）测量,实型变量 float：占4字节，提供7位

15、有效数字 double：占8字节，提供1516位有效数字,字符型变量 字符变量存放字符ASCII码 char与int数据间可进行算术运算,例1: float a; a=111111.111; /* a=111111.1*/ 例2: double b; b=111111.111; /* b=111111.111*/,例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */,没有字符串变量，用字符数组存放(第7章),整型变量,/*ch2_003.c*/ #define PRICE 12.5 main() int num=3; floa

16、t total; char ch1,ch2=D; total=num*PRICE; ch1=ch2-A+a; printf(“total=%f,ch1=%cn”,total,ch1); ,运行结果： total=37.500000, ch1=d,例子,2.5.1 隐式转换 什么情况下发生 运算转换-不同类型数据混合运算时 赋值转换-把一个值赋给与其类型不同的变量时 输出转换-输出时转换成指定的输出格式 函数调用转换-实参与形参类型不一致时转换 运算转换规则:不同类型数据运算时先自动转换成同一类型,2. 5不同类型数据间的转换,char ch; int i; float f; double d;

17、,ch/i + f*d - (f+i),例1,double,double,一般形式：（类型名）（表达式） 例: (int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原变量类型不变,例 main() float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); 结果：x=3.600000,i=3,精度损失问题,2.5.2 显式转换（强制转换）,2.6 运算符和表达式,用运算符号将运算对象连接起来形成的运算式称为表达式,运算符功能 与运算量关系 要求运算量个数 要求运算量类

18、型 运算符优先级别 结合方向 结果的类型,2.6.1 学习运算符应注意,基本算术运算符： + - * / % 结合方向：从左向右 优先级： - -* / % - + - (2) (3) (4) 说明： “-”可为单目运算符时,右结合性 两整数相除，结果为整数 %要求两侧均为整型数据,例 5/2 = -5/2.0 =,例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2,2.6.2 算术运算符和表达式,2,-2.5,1,-1,1,0,(),作用：使变量值加1或减1 种类： 前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1

19、）,例 j=3; k=+j; j=3; k=j+; j=3; printf(“%d”,+j); j=3; printf(“%d”,j+); a=3;b=5;c=(+a)*b; a=3;b=5;c=(a+)*b;,/k=4,j=4,/k=3,j=4,/4,/3,/c=20,a=4,/c=15,a=4,2.6.3自增、自减运算符+ -,作用：使变量值加1或减1 种类： 前置 +i, -i (先执行i+1或i-1，再使用i值） 后置 i+,i- (先使用i值,再执行i+1或i-1）,说明： + - 不能用于常量和表达式,如5+，(a+b)+ + - 结合方向： 自右向左 对整型数使用 优先级：- +

20、 - -* / % -+ - (2) (3) (4),例 -i+ -(i+) i=3; printf(“%d”,-i+); /-3,例 -i+ i=3; printf(“%d”,-i+);,续:自增、自减运算符+ -,简单赋值运算符 符号： = 格式： 变量标识符=表达式 作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量,复合赋值运算符 种类：+= -= *= /= %= = = &= = |= 含义：,例 a=3; d=func(); c=d+2;,2.6.4 赋值运算符和表达式,结合方向：自右向左 优先级: 14 左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转

21、换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例 3=x-2*y; a+b=3;,例 float f; int i; i=10; f=i; 则 f=10.0,例 int i; i=2.56; /结果i=2;,例: a=b=c=5 a=(b=5) a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=10)/(c=2),/表达式值为5，a,b,c值为5,/ b=5;a=5,/表达式值11，c=6,a=11,/表达式值10，a=10,b=4,c=6,/表达式值5，a=5,b=10,c=2,简单赋值说明（1）：,结合方向：自右向左 优先级: 12 左侧必须是变量，不能是常量或表达式,赋

22、值表达式的值与变量值相等,且可嵌套,赋值转换规则:使赋值号右边表达式值自动转换成其左边变量的类型,例: a=12; a+=a-=a*a,例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3;,/a=-264 等价于a=a+(a=a-(a*a),/a=0 等价于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3),复合赋值说明:,形式：表达式1,表达式2,表达式n 结合性:从左向右 优先级: 15 逗号表达式的值：等于表达式n的值 用途：常用于循环for语句中,例 a=3*5,a*4 a=3*5,a*4,a+5 例 x=(a=3,6*3) x=a=3,6*a 例 a=1;b=2;c=3; p

23、rintf(“%d,%d,%d”,a,b,c); printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c);,/a=15,表达式值60,/a=15,表达式值20,/赋值表达式，表达式值18，x=18,/逗号表达式,表达式值18,x=3,/1,2,3,/3,2,3,2.6.5 逗号运算符和表达式,例: /*ch2_6.c*/ #include main() int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf(“x=%dn“,x); ,运行结果：x=3,关系运算符 种类：= != 结合方向：自左向右 优先级别：,例 ca+b /c(a+b) ab!=c /(

24、ab)!=c a=bc /a=(bc),关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用1和0表示,例 int a=3,b=2,c=1,d,f; ab (ab)=c b+cb f=abc,/表达式值1,/表达式值1,/表达式值0,/d=1,/f=0,2.6.6关系运算符和表达式,例 若a=0; b=0.5; x=0.3; 则 a=x=b的值为,0,例 5278在C中是允许的， 值为,0,例 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 则a=,2,例 a0 结果为 A100 结果为,1,0,关系运算注意（1）,例 注意区分“=”与“=” int a=0,b=1; if(a=b) pri

25、ntf(“a equal to b”); else printf(“a not equal to b”);,例 应避免对实数作相等或不等的判断 如 1.0/3.0*3.0=1.0 结果为 可改写为：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-6,0,关系运算注意（2）,逻辑运算符 种类： ! & | 逻辑运算真值表,C语言中,运算量: 0表示“假”， 非0表示“真”, 运算结果: 0表示“假”， 1表示“真”,2.6.7 逻辑运算符和表达式,例 ab&xy a=b|x=y !a|ab,优先级：,结合方向：,/ (a=x) & (x=b),/(ab)&(xy),/(a=b)|(x=y),/(

26、!a)|(ab),续逻辑运算符和表达式（2）,优先级：,结合方向：,例 a=4;b=5; !a a&b a|b !a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d,值为1,值为0,值为1,值为1,值为1,值为1,/(53)&2|(8(4-(!0) 值为1,续逻辑运算符和表达式（3）,优先级：,结合方向：,短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运算符,例 a (m=ab)&(n=cd),/结果m=0,n=1,续逻辑运算符和表达式（4）,一般形式： expr1 ? expr2 : expr3 执行过程 功能：相当于条件语句，但不能取代一般if语句,例 求 a+|b| printf(“a+|b|=%dn”,b0?a+b:a-b);,例 (a=b)?Y:N (x%2=1)?1:0 (x=0)?x:-x (c=a & c=z)?c-a+A:c,条件运算符可嵌套 如 x0?1:(x0?-1:0) 优先级: 13,结合方向：自右向左 如 ab?a:cd?c:d ab?a:(cd?c:d) expr1、expr2、expr3类型可不同，表达式值取较高的类型,例 x?a:b /x=0,表达式值为b; x0,表达式值为a xy?1:1.5 /xy ,值为1.0; xy ,值为1.5,2.6.8 条件运算符与表达式,