C语言基本数据描述.ppt

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1、第二章 C语言基本数据描述,2.1 基本数据类型 2.2 变量和常量 2.3 运算符和表达式,2.1.1 字符集和标识符,字符集 字符集是高级语言的编译系统所能识别的字母、数字、和特殊符号。每种高级语言都有自己特定的字符集合。标识符 标识符是用来标识在C程序中的变量、常量（指符号常量）、数据类型和函数的。通俗一点说，标识符是程序员为变量、常量或者函数起的名字，它实际上是一个字符序列。,(1)大、小写英文字母：A，B，Z，a，b，z(2)数字：0，1，2，9(3)运算符：+*/%=(6)特殊符号：_$#(7)空白符：空格符、换行符、制表符。,C语言的字符集合包括：,(1)字母或下划线中的任一字符

2、打头。(2)在第一个字符后，可以是任意的数字、字母、下划线组成的序列。长度不超过8个。关键字（保留字）标识符的分类：特定字 用户定义字,任何一个标识符必须符合下列语法规则：,关键字：又称保留字，一般为小写字母。关键字是C编译程序预先登录的标识符，它们代表固定的意义，用户不能随便使用。若随便使用，可能出现意想不到的错误，编译能通过，但运行结果不对，且不容易检查错误之所在。,关键字（保留字）,特定字,特定字：具有特殊含义的标识符。它们虽然不是关键字，但是在习惯上把它们看成关键字。所以一般用户定义的标识符也不要使用它们。特定字包括：define undef include ifdef ifndef

3、endif line,用户按照语法规则定义的标识符。用户定义字可以用来标识用户自己使用的变量，符号常量、数据类型以及函数等。注意(1)不能使用关键字和特定字。(2)用户定义字为了标识不同的对象，标识符的前8个（甚至7个）字符要有区别。(3)标识符最好有含义。(4)避免使用容易混淆的字符。如l与1，0与o,z与2等。(5)大、小写代表不同的意义。(6)尽量不要与某个库函数同名。,用户定义字,2.1.2 变量与常量,变量 变量是由程序命名的一块计算机内存区域，是用来存储一个可以变化的数值。常量 与变量一样，常量也是存储在内存中的，但是，常量的数值在程序执行过程中不会发生改变。无名常量（或称文字常量

4、）符号常量（用预处理命令#define为常量命名）,在使用一个变量之前，程序员必须为每个变量起个名字，同时还要声明它的数据类型，以便编译系统根据不同的数据类型为其静态地分配内存空间。我们称之为定义变量。定义变量的格式为：类型说明符 变量名表;不定值,定义变量,2.2.1 C语言的数据类型,整型 int 基本数据类型 浮点型 float double 字符型 char 数组 以为标志 结构 struct 构造类型 复杂数据类型 联合 union 枚举 enum 指针类型 以*为标志,C语言的数据类型,整型 短整型 short int 长整型 long int 普通整型 int 浮点型 普通浮点型

5、 float 双精度浮点型 double 字符型 char,不同数据类型的数据由于其在内存的存储方式不同，存储所占的二进制位（bit）大多不相同。即使是相同类型的数据在不同种类的计算机所占位（bit）数也不完全相同。,2.2.2 整型数据,整型变量 整型常量 用printf显示整型数据 用scanf输入整型数,按照整型变量所占的二进制位数来分类：short（短整型）int（普通整型）long（长整型）根据整型变量是否带符号位来分类：不带符号的整型变量 带符号的整型变量 无符号用关键字unsigned表示说明整型变量的语法是：限定词 int 变量名表；,在IBM PC机上，普通整型占 16位（b

6、it），短整型也占 16位（bit），而长整型占32位（bit）。根据整型数据所占的位数，计算一个整型数据能表示的数据的取值范围。第位是符号位，如果符号位为0，表示是正整数，从到15位全为1时表示的数最大。01111 1215 15个1 则16bit能表示的最大整数是215 1，即32767。如果符号位为1，表示是负整数，从到15位都为0时表示的数最小。10 00 15个0 在计算机中，这个数是-215的补码表示。因此，最小整数是-215，即-32768。,整型常量表示：十进制表示 八进制表示 以数字 0开头 十六进制表示 以数字0和x开头。int a,b,c;a=10;b=010;c=0 x

7、10;长整型：要在数字后加上字母L。long s;s=10L;,需要注意的是：如果整型常量超过机器所能表示的范围，则会发生溢出，而在C语言中的整数溢出并不会使程序出错，而是得到一个非正确的值。int a,b;a=10000;b=10000000;变量b的值会被系统认为是-27008。,%d 表示把数据按十进制整型输出；%o 表示把数据按八进制整型输出；%x 表示把数据按十六进制整型输出；%u 表示把数据参数按无符号整型输出。注意：除了%d，其余的格式都将数据作为无符号数输出。printf(%ld,100000L);正确printf(%d,100000L);结果-31072,用printf显示整

8、型数据,例2.1#include stdio.hvoid main()int x,y,z;x=129,y=0127,z=0 x128;printf(%d,%d,%dn,x,y,z);printf(%o,%o,%on,x,y,z);printf(%x,%x,%xn,x,y,z);运行结果：129,87,296201,127,45081,57,128,例2.2#include stdio.hvoid main()int x,y,z;x=-129,y=-0127,z=-0 x128;printf(%d,%d,%dn,x,y,z);printf(%o,%o,%on,x,y,z);printf(%x,%

9、x,%xn,x,y,z);运行结果：-129,-87,-296177577,177651,177330ff7f,ffa9,fed8说明：-0127和-0 x128并不是八进制和十六进制常量，“-”实际是运算符;使用%o和%x显示的常量和变量是无符号数。,使用域宽和对齐方式来控制显示格式 在%和转换说明符之前加整数数字，表示数据显示的域宽;在%后面加符号“-”，数据显示时左对齐，没有符号“-”，数据显示时右对齐。printf(%-6x%-6x%-6xn,x,y,z);,例2.3#include stdio.hvoid main()int x,y,z;x=129,y=0127,z=0 x128;p

10、rintf(%6d%6d%6dn,x,y,z);printf(%6o%6o%6on,x,y,z);printf(%-6x%-6x%-6xn,x,y,z);运行结果：129 87 296201 127 45081 57 128,scanf是格式输入函数，其功能是按指定的格式将标准输入设备（例如键盘）输入的内容送入变量中。scanf函数的使用格式：scanf(格式信息,输入项1，输入项2，);其中，“格式信息”与printf的用法相似，可以在其中使用%和转换字符来指定数据的输入方式。需要注意的是，输入项必须使用地址，普通变量的地址是在变量名前加取地址符&。,用scanf输入整型数,输入整型数据的转

11、换字符有d，o，x，u%d 表示把数据按十进制整型输入；%o 表示把数据按八进制整型输入；%x 表示把数据按十六进制整型输入；%u 表示把数据参数按无符号整型输入。与printf函数类似，如果希望输入的数据是长整型，需要在转换字符前加l。,例2.4#include stdio.hvoid main()int x,y,z1;long z2;scanf(%d%o%x%ld,若输入为：10 10 10 100000（回车符）显示结果为10,8,16,100000,注意(1)scanf读入一组整数时，scanf扫视输入信息，跳过空格、tab或换行，寻找下一个输入域。一个输入域就是一个连续的非空白字符的

12、数字串。例如，若输入为：782 319 20（回车符）38 则输入域有四个。(2)格式信息中除了有%开始的转换说明，还可以有普通字符，只是这些字符不是显示在屏幕上的，而是要求使用者在输入数据时，要在相应位置输入相同的字符（除了空格、tab或换行符）。,例2.5#include stdio.hvoid main()int x,y,z1,z2;scanf(x=%dy=%oz1=%xz2=%u,如果输入为：10 10 10 10（回车符）则显示结果为是0,484,2971,0 正确的输入？,2.2.3 浮点数,浮点变量 浮点常量 用printf显示浮点数据 用scanf输入浮点数,浮点变量 单精度浮

13、点数（float）双精度浮点数（double）long double 定义浮点变量：float a,b;double c,d;单精度浮点数和双精度浮点数两者在计算机上的表示方式是完全相似的，只是所占的二进制位数不同，单精度浮点数的有效数字（或称精度）和取值范围与双精度浮点数不同。,浮点数在机器中的表示一般分为三部分：符号位、阶码、尾数。32位浮点数的有效数字的个数是7位十进制数字，取值范围为10-38 1038，64位浮点数的有效数字的个数是15位十进制数字，取值范围为10-308 10308。不同的机器可能会有一些微小的差别。,浮点常量 小数表示法 127.3 科学计数法 1.273102

14、在C语言中，实际上也是用这两种方式，只不过102 用E+2表示。C程序中的浮点常数由整数部分、小数部分、指数部分构成。浮点常量构成规则是：(1)整数部分可以不写，小数部分也可以不写，但不能同时不写。(2)指数部分可以省略（相当于使用小数表示法）(3)若有指数部分，e（或E）两边都至少有一位数。(4)指数的数字必须是整数（范围为1到3位的整数），可以为负或正，正号可以省略。,例如，4.50E3、1.0、1.、.1234、123.4都是合法的浮点常量。注意：浮点常量在存储时按double类型存储，即占32位（bit）。浮点常量也象整型常量一样，如果浮点常量超过机器所能表示的范围，则会发生溢出。浮点

15、溢出也不会使程序出错，而是得到一个非正确的值。,%f显示小数表示的普通浮点数%e显示科学记数法表示的浮点数 输出双精度（double）类型时，还需要在转换字符前加上字母l。输出浮点数时控制输出域宽和有效位：在%与f（或e）之间加上两个数字并在两个数字之间加一个句点“.”。例如，%10.3f表示输出格式是域宽10，有效位3。注意：域宽的含义、缺省有效位、与数据本身的域宽的关系,用printf显示浮点数据,例2.6#include stdio.hvoid main()float x;double y;x=12.3456789;y=987654.321098;printf(n%e,%le,x,y);

16、printf(n%f,%lf,x,y);printf(n%.3f,%.3lf,x,y);printf(n%14.3f,%14.3lf,x,y);printf(n%-14.3f,%-14.3lf,x,y);printf(n%8.3f,%8.3lf,x,y);printf(n%14f,%14lf,x,y);,例2.7void main()double x,y;scanf(%lf%le,若输入为123.56789 1.2345678e17则运行结果为：1.234568e+3,1.234568e+17,用scanf输入浮点数,2.2.4 字符型数据,字符变量 字符常量 用printf显示字符 用sca

17、nf输入字符用getchar输入字符和用putchar输出字符字符串常量,字符变量数据类型说明符 char例如，char aloha,beta,c;一个字符变量能存储一个字节的信息，每个字符有固定的编码，最常用的就是ASCII 编码。标准ASCII编码是把每个字符和与0127的数值联系起来，用7位二进制表示，再将最高位充0，就是一个字节了。例如，在ASCII编码表中，A用数值65表示，其8位二进制表示是：01000001,字符常量 C语言中的字符常量是用单引号将一个字符括起来。例如a、b。可以用字符常量为字符变量赋值：char alpha=a;char beta=b;注意：(1)引号中的字符只

18、能是一个字符。(2)不能用双引号括起一个字符表示单个字符常量。(3)非图形字符，如退格，换行等，也可以表示成字符型常量。表示方法是使用转义符与一些特殊字符构成转义序列。例如n就是一个转义序列，表示“回车换行”。(4)字符型数据可以像整型数据一样参与四则运算。b-a=198-97=1,用printf显示字符 使用转换说明%c就可以输出单个字符了。例2.8#include stdio.hvoid main()char c=H;char d=I;char e=!;printf(%c%c%cn,c,d,e);运行结果为：HI!,用scanf输入字符%c 控制输入单个字符。注意：尽量不要将%c与其它转换

19、说明一起使用。当scanf读入一组数据时，如果不使用%c做转换时，scanf扫视输入信息，跳过空格、tab或换行，寻找下一个输入域。但是若使用%c做转换时，情况则不同，scanf不会跳过空格、tab或换行，而是直接把下一个字符输入给参数，不论它是什么。,例如，scanf(%d%c,用getchar输入字符和用putchar输出字符 getchar()函数的用法 getchar()是接收一个从标准输入输出设备上输入的字符。一般的标准输入设备是键盘。该函数没有参数，函数返回的数据类型为整型，值为字符的ASCII码值。,例2.9#include stdio.hvoid main()int c;c=g

20、etchar();printf(%c,c);,putchar()函数的用法 putchar()是向标准输入输出设备上输出一个字符，一般的标准输出设备是屏幕终端。putchar()与getchar()不同，输出字符做为函数的参数，放在括号里。所以括号里的内容是不能缺省的。putchar()函数返回的数据类型为整型，值为字符的ASCII码值。,若想输出字符a，可以用几种方式？int c;c=a;putchar(c);以及putchar(a);和putchar(97);对于不可打印的字符，输出方式有两种：putchar(007);和putchar(007);,例2.10输入一个字符，按字符原封不动输

21、出。#include stdio.hvoid main()int c,i;c=getchar();i=putchar(c);或者#include stdio.hvoid main()putchar(getchar()*/什么叫“系统的仿效返回”？,字符串常量 用双引号括起来的字符序列是字符串常量。how are you 1234.5 字符串的存储与字符不同。C编译程序在存储字符串常量时自动采用0作为字符串结束标志。how实际上所占的字节数是4。“a”与a是完全不同的，前者是字符串常量，占的字节数是2，后者是字符常量，占的字节数是1。字符串常量的输出 printf(how are you)；pr

22、intf(%s,how are you)；,2.3.1 表达式,表达式的概念 表达式是用运算符与圆括号将操作数连接起来所构成的式子。C语言的操作数包括常量、变量、函数值等。根据表达式进行运算，得到的数值即为表达式的解。表达式与简单语句 在C语言中，在一个表达式的后面加上分号“；”就构成了简单语句。有意义的简单语句 无意义的简单语句,2.3.2 算术运算符,种类及运算+-*/%注意：两个整数相除，结果仍为整数，商向下取整。取模运算符%实际上是数学运算的求余数运算，其两个操作对象都必须是整数。减法运算符还可以用做单目运算符，是取负运算。其余操作符均为双目运算符。,算术表达式及算术运算符的优先级 算

23、术表达式就是用算术运算符和圆括号将操作数连接起来的式子。算术表达式的解就是经过算术运算得到的表达式的值。算术运算符的优先级与数学基本相同，即先乘除，后加减。取模运算的优先级与乘除相同。函数和圆括号的优先级最高。,注意：算术表达式应能正确的表达数学公式。例如：数学表达式是 3+x 2a 相应的C语言表达式应该是什么呢？算术表达式的结果应该不超过其所能表示的 数的范围。例如，最大的整型数是32767，那么，32767+3就不会是正确的结果。而 32767L+3的结果是正确的，因为32767L是长 整型数。,算术运算符的结合性 运算符的结合性是指如果一个操作数左边和右边的两个运算符的优先级相同，应该

24、优先计算的操作符。例如：a+b-c 操作数b左右的运算符+和-的优先级相同，那么，是先计算b-c，还是先计算a+b呢？C语言规定双目算术运算符的结合性是自左至右，也就是b先与左边a结合，再与右边c结合。所以是先计算a+b，然后用a+b的结果减c。双目运算符的结合性与数学运算并无不同。,2.3.3 赋值运算符,普通赋值运算符 赋值表达式的一般形式是：变量名=表达式 赋值语句的一般形式是：变量名=表达式；赋值运算符的优先级小于算术运算符。赋值运算符的结合性是自右至左，以a=b=2为例,复合赋值运算符 把赋值运算符与算术、位逻辑、移位运算符放在一起，就构成复合赋值运算符。复合算术赋值运算符有5个+=

25、、-=、*=、/=、%=。还有与移位和位逻辑结合的复合赋值运算符5个（=、&=、=、|=）。复合赋值运算符的使用规则是：Xop=Y与X=XopY等价。,2.3.4不同数据类型数据间的混合运算,自动转换 强制转换 赋值表达式的类型转换,自动转换 所谓“自动转换”就是系统根据规则自动将两个不同数据类型的运算对象转换成同一种数据类型的过程。而且，对某些数据类型，即使是两个运算对象的数据类型完全相同，也要做转换，例如float。,强制转换 在C语言中，允许程序员根据自己的意愿将一种数据类型强制转换成另一种数据类型。强制转换的格式为：(数据类型名)操作对象注意，强制转换并不改变操作对象的数据类型和数值。

26、例如，(int)f的确切含义是将f转换成为整型值参与运算，而f本身的数据类型和数值都没有任何改变。,赋值表达式的类型转换 当赋值运算符左边的变量与赋值运算符右边的表达式的数据类型相同时，不需要进行数据类型的转换。当赋值运算符左边的变量与赋值运算符右边的表达式的数据类型不相同时，系统负责将右边的数据类型转换成左边的数据类型。此时，会有两种情况产生，一种是转换以后会丢失数据，另一种是转换以后不会丢失数据。这与赋值号两边的表达式的数据类型所占的字节数及存储表示方式有关。(详细内容自学）,例3.1#include stdio.hvoid main()int c;/*char c;*/c=B;print

27、f(c=%c,c+a-A);运行结果：c=b,例3.2#include stdio.hvoid main()char c;int i=0 x3241;printf(i=%cn,i);c=i;printf(c=%dn,c);printf(i=%dn,i);运行结果i=Ac=65i=12865,2.3.5 关系运算符,所谓关系运算，实际上就是比较两个数值的大小。那么，比较两个数值的大小的运算符就是关系运算符。关系运算符有六个、=、=、=、!=。由关系运算符连接起来的表达式就是关系表达式。关系表达式的解一般应为真或假，C语言用整数1表示真，整数0表示假。,初学者经常会混淆关系运算符“=”和赋值运算符

28、“=”，因此要注意区分这两个运算符。例3.3#include stdio.hvoid main()int x,y,z1,z2;x=2;y=2;z1=(x=y);z2=(x=y);printf(%d,%dn,z1,z2);,六个关系运算符中的“!=”和“=”的优先级小于其余四个运算符。关系运算符的优先级小于算术运算符，大于赋值运算符。关系运算符的结合性均为自左至右。当多种运算符在一个表达式中同时使用时，要注意运算符的优先级，防止记错运算符优先级的最好方法是加圆括号。,例3.4 注意，不赞成按本例这样编写程序。#include stdio.hvoid main()int x,y,z,i,j;x=4

29、,y=3,z=2;i=yz;j=xyz;printf(%2d,%2d,i,j);printf(%2d,zy=3);printf(%2d,y+z=z+1);运行结果为：1,0,0,0,1,2.3.6 逻辑运算符,如果将“与、或、非”运算应用于逻辑值（逻辑真和逻辑假）则称为逻辑运算。C语言中的逻辑运算符有三个：逻辑与&、逻辑或|和逻辑非！其中逻辑与和逻辑或是双目运算符，而逻辑非是单目运算符。,逻辑运算的规则与二进制的位逻辑是相似的。逻辑运算的规则下表：,C语言系统对任何非0值都认定为是逻辑真，而将0认定为逻辑假。如果一个表达式参与逻辑运算，只要这个表达式的解为非0，则系统就认为这个表达式的结果是逻

30、辑真。但是要注意，系统逻辑运算的结果仍然只有两个：1（逻辑真）和0（逻辑假）。逻辑运算符经常与关系运算符一起使用。C语言表达式(x=10)&(x=100)的数学含义是：10 x100,逻辑运算符的优先级！&|高 低！的优先级高于算术运算符（当然也高于关系运算符）和赋值运算符&和|的优先级高于赋值运算符，但是低于算术运算符和关系运算符。！单目运算符，其结合性是自右至左；&和|的结合性是自左至右。计算表达式79-!0的值,注意：在C语言中，如果逻辑运算符的左操作数已经能够确定表达式的解，则系统不再计算右操作数的值。x=1&y=0 若x此时不为1，在检测x=1以后，就不会再检测y=0。因为x=1的结

31、果是逻辑假，逻辑假与任何数进行逻辑与操作结果都会是逻辑假。,x=y|x=0 若x=y成立，则表达式的值为真，不需要继续做x=0了。但是，若x=y不成立，由于x=0是个赋值表达式，表达式的结果很可能是错误的。假设该表达式计算以前，x值为，y的值为，x=y的计算结果是，这时需要执行赋值x=0，表达式的结果仍然是，而实际上这时的x和y的值均为，又满足了x=y，这不是产生了矛盾吗？不要在一般的表达式中夹杂赋值运算,2.3.7 增1/减1运算符,+和-。这两个运算符都是单目运算符，其功能分别是将变量自身的内容增1和减1。+i和-i是前缀表示法，i+和i-是后缀表示法。如果直接在+i和i+的后面加上分号构

32、成C的执行语句，即+i;和i+;前缀与后缀并无区别（减符号也一样）。但是，将它们用在表达式中则前缀与后缀是有区别的。,前缀表示法是先将i值增/减1，再在表达式中使用；而后缀表示法是先在表达式中使用i的值，再将i值增/减1。例如：i=3;i=3;j=i+;j=+i;结果 j的内容为3 j的内容为4 i的内容为4 i的内容为4,注意：增1/减1运算符的操作对象是一个变量 2+、-2以及(x/y)+均为非法 增1/减1运算符的优先级高于算术运算符，与单目运算符-（取负）、！（逻辑非）的 优先级相同，结合方向自右至左。例如表达式-i+等价于-(i+)副作用：printf(“%d,%d”,i,i+);在

33、不同 的编译环境下结果有可能不同。尽量不要在一般的表达式中将增1/减1运算 符与其它运算符混合使用。,2.3.8 位逻辑运算符,&|按位取反 左移 右移 按位与 按位或 按位异或 操作数在实现位操作时按二进制进行运算，7一般应为无符号型整数。,按位与 w3的内容可以通过下式运算：00001010 00001000（按位与&）00001000（结果）,&运算经常用于把特定位清零（屏蔽）。例如，a的值为11011010，b的值为11110000，a&b 11011010&11110000 11010000 相当于把a的低4位屏蔽，高4位不变。,按位或|按位或的运算规则是：0|0=0 0|1=1 1

34、|0=1 1|1=1例如：char w1,w2,w3;w1=10;w2=8;w3=w1|w2;w3的内容可以通过下式运算：00001010 00001000（按位或|）00001010（结果）,按位异或按位或的运算规则是：0 0=0 0 1=1 1 0=1 1 1=0例如：char w1,w2,w3;w1=10;w2=8;w3=w1w2;w3的内容可以通过下式运算：00001010 00001000（按位异或）00000010（结果）,按位取反 按位取反的规则是：0=1 1=0注意：对于位逻辑反来说，0 x7在16位机上的机上的表示是0 xfffffff8，所以通常用0 x7 来表示7的逻辑非

35、，而不用0 xfff8或oxfffffff8。,移位运算符 左移 双目运算符，运算符右边的表达式表示移位的位数。x=x2 表示把x进行左移以后赋值给x，注意 不能只用x2 左移可以扩大原数的倍数，左移位扩大倍，左移位扩大倍，。右移可以缩小原数的倍数。右移时，若符号位为，则右边填零。若符号位为,根据机器不同分为算术移位（填充）逻辑移位（填充）。,2.3.9 其它运算符,逗号运算符 表达式1，表达式2 逗号表达式的求值过程是：先求解表达式1，再求解表达式2，并将表达式2的解作为逗号表达式的解。例如5,6 的值是6 z=(y=3,x*y)与z=x*(y=3)是等价的 逗号运算符一般用于循环for语句

36、，不提倡使用在其它的表达式中。,求字节数运算符 sizeof是一个比较特殊的单目运算符，也是一个非常有用的运算符，经常用于动态分配空间。其语法格式为：sizeof(表达式)表达式可以是变量名、常量、以及数据类型名。,它的功能是：求表达式中变量名所代表的存储单元所占的字节数；或是求表达式中常量的存储单元所占的字节数；或是求表达式中的数据类型表示的数据在内存单元中所占的字节数。sizeof(int)的结果是2，sizeof运算符比较灵活，同样是求整型int数据所占的字节数，可以使用三种办法：(1)求sizeof(int)(2)求sizeof(10)(3)使用int a;求sizeof(a),例3.

37、5 求各种有数据类型在内存中所占的位（bit）数。#include stdio.hvoid main(c)printf(char=%d bitn,8*sizeof(char);printf(short int=%d bitn,8*sizeof(short int);printf(int=%d bitn,8*sizeof(10);printf(long int=%d bitn,8*sizeof(10L);printf(float=%d bitn,8*sizeof(float);printf(double=%d bitn,8*sizeof(2.3);printf(china=%d bitn,8*sizeof(china);,