C語言程序設計課件第3章.ppt

返回主目錄,C語言程序設計,（第3章 C語言程序設計基礎）,本章主要介紹C語言的數(shù)據(jù)類型、常用運算符及其表達式和數(shù)據(jù)的輸入（輸出）。,1. C語言的數(shù)據(jù)類型 2. 變量和常量 3. C語言的基本數(shù)據(jù)類型 4. 常用運算符及其表達式 5. 數(shù)據(jù)的輸入與輸出,一、C語言的數(shù)據(jù)類型,基本整型（有符號、沒有符號）,短整型 （有符號、沒有符號）,長整型 （有符號、沒有符號）,一、變量,在程序運行過程中，其值有可能發(fā)生改變的量，稱之為變量。 變量的概念含義如下： 1. 變量代表內存中的某個存儲空間，是存放數(shù)據(jù)的“容器” 。 2.變量中存放的數(shù)據(jù)稱為變量的值，在不同的時刻，變量的 值可能不同 。 3. 一個變量只能存放某一類型的數(shù)據(jù)。 4.每一個變量必須有一個名稱，稱為變量名 ，在程序執(zhí)行過 程中，變量名是不變的。 5.變量名與計算機的存儲單元相對應的 。 6.從變量中取值，實際上是通過該變量名找到相應的內存地 址，從其存儲單元中讀取數(shù)據(jù) 。,二、變量的定義,在使用變量前必須先指明變量的類型和名稱。 2.標識符的命名規(guī)則如下： 由英文字母、數(shù)字和下劃線構成，且不能以數(shù)字開頭。 最長不能超過31個字符。 不能與關鍵字同名。 變量名一般用小寫字母表示。,三、常量,在程序運行過程中，其值不可能發(fā)生改變的量，稱之為常量。 在程序中出現(xiàn)的具體數(shù)值和內存單元的地址都是常量。 在C語言程序中，還可以用一個符號或名字來代替一個常量， 稱為符號常量。符號常量定義的方式主要有如下兩種： 用const限定符來定義符號常量（將一個變量定義為“只讀”常量 ）。 如：const float PI=3.14159; 2. 用編譯預處理命令#define來定義符號常量（指定一個標識符來 代替一個字符串 ） 如：#define PI 3.14159,一、整型數(shù)據(jù),1、整型常量 整型常量有三種表示方法： 十進制：由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9等數(shù)字構成。 八進制：由0，1，2，3，4，5，6，7等數(shù)字構成 ，八進 制數(shù)是以0開頭的。如：0123，05，0345等。 （0802，0905，0908 等是錯誤的） 十六進制 ：由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B， C，D，E，F(xiàn)等數(shù)字構成，十六進制數(shù)是以0x開 頭的。例如：0x123，0x5，0xab，0x9764等。,2、整型變量 整型變量在使用前必須先定義。 整型數(shù)據(jù)在內存中存儲形式 ：整數(shù)在內存中是以二進制 補碼形式存放的，其中，最高位表示符號，0為正，1為負。 正數(shù)的原碼和補碼是相同的，負數(shù)的原碼和補碼不相同， 負數(shù)的補碼是其反碼加1。負數(shù)的反碼是在原碼的基礎上 按位取反，最高位保不變。,3. 整型變量的具體分類,類 型 說明方式 字節(jié) 數(shù) 值 范 圍 基本整型 int 2 -3276832767 即-215215-1 無符號基本整型 unsigned int 2 065535 即0216-1 短整型 short 2 -3276832767 即-215215-1 無符號短整型 unsigned short 2 065535 即0216-1 長整型 long 4 -21474836482147483647 即-231231-1 無符號長整型 unsigned long 4 04294967295 即0232-1,注意： 如果在一個整數(shù)的后面加上L或l，系統(tǒng)認為該整數(shù)是長整型。如果一個整數(shù)沒有其它特殊說明，系統(tǒng)默認為基本整型。 不同整數(shù)類型的變量都有確定的數(shù)值范圍，在程序種使用某種整數(shù)類型數(shù)據(jù)時，必須先估計數(shù)據(jù)的大小，要保證數(shù)據(jù)的值在規(guī)定范圍內，如果計算的數(shù)據(jù)超出范圍，將發(fā)生“溢出”。 例如：一個int型變量的最大允許值為32767，如果加1，就會發(fā)生“溢出”，計算結果不再是32768。,例3-1 整型數(shù)據(jù)的溢出。 #include “stdio.h“ main() int x,y,z; x=32767; y=x+1; printf(“%dn“,y); ,二、實型數(shù)據(jù),1、實型常量 實型常量有兩種表示方法： 十進制小數(shù)形式：由數(shù)字和小數(shù)點構成。 例如：123.456, 0.5, 3.0等 。 3.0可簡寫為3. ，0.5可簡寫為 .5。 指數(shù)形式：由數(shù)字、小數(shù)點和字母E（或e）構成。 例如：1.23e4，0.6e5, 345e-4等 。 注意：用指數(shù)形式來表示實數(shù)時，E（或e）之前必須有數(shù) 字，并且E（或e）后面的指數(shù)必須為整數(shù)。例如1.2E5.4 是非法的。當以指數(shù)形式輸出實數(shù)時，在E（或e）前面的 數(shù)中，小數(shù)點左邊只能有一位非零的數(shù)字。例如：1.28E4。,2、實型變量 實型數(shù)據(jù)是按照指數(shù)的形式存儲的。 實型變量有三種類型：,類 型 說 明 方 式 字節(jié) 精 確 度 數(shù) 值 范 圍 單 精 度 float 4 小數(shù)點后6位 10-371038 雙 精 度 double 8 小數(shù)點后15位 10-30710308 長雙精度 long double 10 小數(shù)點后18位 10-4931104932,注意： 如果一個實數(shù)沒有其它特殊說明，系統(tǒng)默認為雙精度型，如果在其后面加字母F（或f），系統(tǒng)將按單精度型進行處理。 例如：3.14F是單精度型數(shù)據(jù)，3.14是雙精度型數(shù)據(jù)， 3.14L是長雙精度型數(shù)據(jù)。,實型數(shù)據(jù)是按照指數(shù)的形式存儲的。系統(tǒng)將實型數(shù)據(jù)分成小數(shù)部分和指數(shù)部分，分別存放。,例如，實數(shù)314.159的存儲形式如下:,三、字符型數(shù)據(jù),1、字符是構成源程序的基本元素， C語言字符常量用單引號 標注，字母、標點符號都屬于字符常量。如：A， 等。 2、字符在計算機中是以其ASCII碼值來存儲的。 3、C語言中還有一種特殊形式的字符常量，就是以一個 開 頭的字符序列，稱為轉義字符。,字符形式 含 義 ASCII碼 n 換行，將當前位置移到下一行的開頭 10 t 水平制表（跳到下一個tab位置） 9 b 退格，將當前位置移到前一列 8 r 回車，將當前位置移到本行開頭 13 f 換頁，將當前位置移到下頁開頭 12 反斜杠字符 92 單引號字符 39 “ 雙引號字符 34 ddd 1到3位8進制數(shù)所代表的字符 xhh 1到2 位16進制數(shù)所代表的字符,C語言的轉義字符如下:,4、字符型變量,字符變量用來存放單個字符，一個字符變量在某一時刻只能 存放一個具體字符，占一個字節(jié)。 字符變量定義的一般形式如下： char 變量名; 例如：char ch1;,例3-2 大小寫英文字母的轉換。 main() char c1,c2; c1=a;c2=98; printf(“%c %d,%c %dn“,c1,c1,c2,c2); c1=c1-32;c2=c2-32; printf(“%c %d,%c %dn“,c1,c1,c2,c2); ,5、字符串常量,字符串常量是用雙引號括起來的一組字符。 例如：“how are you“,字符常量和字符串常量是兩個不同的概念，不能混淆，C語言 系統(tǒng)自動在字符串的結尾加一個結束標志符0，來表示該字 符串已經(jīng)結束 a 是字符常量，占一個字節(jié)。 “a“ 是字符串常量，占兩個字節(jié)（后接一個結束標志符）。,注意: 只能將一個字符常量賦給一個字符變量，絕對不能將一個字符串常量賦給一個字符變量。,在字符串中，結束標志符是字符串的一部分，輸出時，結束標志符不輸出。,1占2個字節(jié) 1L占4個字節(jié) 1 占1個字節(jié) “1“占2個字節(jié),三、枚舉型數(shù)據(jù),1、“枚舉型”數(shù)據(jù)就是將變量的可能值一一列舉出來，變量的值 是列舉范圍中的任意一個值。,2、定義枚舉類型的一般形式如下 enum 枚舉類型名 成員表列； 例如：enum weeksun,mon,tue,wed,thu,fri,sat; 其中sun,mon,，sat等稱為枚舉元素。 枚舉元素在編譯時被當作常量處理，不能對其賦值。,3、定義枚舉型變量的一般形式如下： enum 枚舉類型名 變量名； 例如：enum week x,y; x與y的值是枚舉元素sun，mon，tue，wed，thu， fri，sat中的一個。,四、數(shù)據(jù)類型長度測試,C語言中，不同的數(shù)據(jù)類型在存儲時所占的存儲空間和數(shù)值范圍是不同的，即使是同一個數(shù)據(jù)類型在不同類型的計算機上存儲時，所占的存儲空間和數(shù)值范圍也有所不同，通常使用字節(jié)運算符sizeof( )來求各類型數(shù)據(jù)存儲時所占的字節(jié)數(shù)。,sizeof( )的一般格式為： sizeof (類型名或變量名 ),例3-3 #include “stdio.h“ main() int x,y,z; x=sizeof(int); y=sizeof(long double); z=sizeof(char); printf(“%d,%d,%d“,x,y,z); ,五、不同數(shù)據(jù)類型間的轉換和運算,C語言系統(tǒng)中，整型、實型、字符型等數(shù)據(jù)可以混合運算。,當表達式中出現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)將自動按照右圖中的高低順序，由低到高進行類型轉換，將不同類型數(shù)據(jù)轉換成同一類型數(shù)據(jù)。,一、算術運算術及其表達式,C語言提供的算術運算符有七種，其功能、結合方式、優(yōu)先級如下所示：,二、賦值運算術與賦值表達式,1、“=”是賦值運算符，作用是將符號右邊的數(shù)據(jù)賦給符號左 邊的變量，成為此變量的當前值。 例如a=5 就是將整數(shù)5賦給變量a，變量a的當前值為5。,賦值運算符是雙目運算符，結合方式從右到左，優(yōu)先級很 低，只比逗號運算符高，比其它運算低。,注意： 一般情況下，賦值運算符左右兩邊的數(shù)據(jù)類型應一致。 例如：int a; a=4.2; 錯誤，不能將實數(shù)賦給整型變量。 允許在定義變量時，對變量賦初值。 例如：int a=5,b=6; 可以對幾個變量同時賦值。 例如：int a,b,c; a=b=c=4; 上述賦值不能寫成：int a=b=c=4; 否則，將會出現(xiàn)編譯錯誤。,1、符合賦值運算符 在賦值運算符“=”前面加上其它運算符構成復合賦值運算符。 C語言系統(tǒng)中的復合賦值運算符有以下幾個： +=，-=，*=，/=，%=，=，&=，=，|= 前5個是復合算術賦值運算符，后5個是復合位運算賦值運算符。, += 例如 a+=3 等價于 a=a+3 -= 例如 a-=3 等價于 a=a-3 *= 例如 a*=3 等價于 a=a*3 /= 例如 a/=3 等價于 a=a/3 %= 例如 a%=3 等價于 a=a%3 所有的復合賦值運算符都是雙目運算符，其結合方式、優(yōu)先級和賦值運算符完全一樣。,三、逗號運算術與逗號表達式,1、逗號運算符就是一個逗號（，），用于連接相鄰的兩個 表達式。逗號運算符的優(yōu)先級最低 ，結合方式從左到右。,2、逗號表達式的一般形式如下： 表達式1，表達式2，表達式3，表達式n 計算過程：先計算表達式1，再計算表達式2， ，最后計 算表達式n。整個表達式的值是表達式n的值。 例如：逗號表達式2*3,4+5,6-7的值為-1。,例3-4：x=4*6,x*5;假定x的初值為4，求x的值。 第一步：x=4*6 x=24 第二步：x*5 24*5 120 實際上，x的值為24。,例3-5：x=（4*6,x*5）;假定x的初值為4，求x的值。 第一步：4*6 24 第二步：x*5 4*5 20 第三步：x=20 實際上，x的值為20。,四、自增、自減運算術及其表達式,自增運算符：+，使變量的值增1。單目運算符。 自減運算符： -，使變量的值減1。單目運算符。 注意：自增、自減運算符的操作數(shù)必須是變量，只有變量 才能實現(xiàn)自增運算或自減運算。 例如：下面的表達式是錯誤的。 +4，5-，+（i+j），+i+，+&i,自增、自減運算符是兩個奇特的運算符，既可以放在變量 的左面，也可以放在變量的右面，盡管都是增1或減1，但 其具體運算過程是不一樣的。,例如： 假定i=3;j=+i; i=4;j=4; 假定i=3;j=i+; i=4;j=3; 假定i=3;j=-i; i=2;j=2; 假定i=3;j=i-; i=2;j=3;,+i ： 在使用i之前，先使i的值增1（先增后用） i+ ： 在使用i之后，再使i的值增1（先用后增） -i ： 在使用i之前，先使i的值減1（先減后用） i-： 在使用i之后，再使i的值減1（先用后減）,例3-6 假定i=3;k=(+i)+(+i)+(+i); i=6;k=18;,例3-7 假定i=3;k=(i+)+(i+)+(i+); i=6;k=9;,五、強制類型轉換運算符,強制類型轉換運算符的一般形式為： (類型名) (表達式) 作用是將表達式轉換成所需類型。 強制類型轉換運算符是單目運算符。 例如：(int)(3.5+2.2) 的值為5。 因為3.5+2.2結果為5.7，強制轉換時，舍棄其小數(shù)部分。 例如: (float) (3-2) 的值為1.000000 例3-8 假定x=3.2,y=5.4; 執(zhí)行z=(int) (x+y); 結果：z=8;x=3.2;y=5.4;,六、關系運算符與關系表達式,關系運算符實際上就是比較運算符，將兩個值進行比較，判斷比較的結果是否滿足給定的條件。如果滿足給定的條件，表達式的值為“真”，否則表達式的值為“假”。,注意：關系運算符的優(yōu)先級低于算術運算符，高于賦值運算符。,運算符 功 能 操作數(shù)個數(shù) 結合方式 優(yōu)先級別 大于 雙目 從左到右 高 = 大于或等于 雙目 從左到右 = 小于或等于 雙目 從左到右 = = 等于 雙目 從左到右 低 != 不等于 雙目 從左到右,關系表達式的值是一個邏輯值，即“真”和“假”。 C語言規(guī)定：判定邏輯值，以非零表示“真”，以零表示“假”。 而C語言系統(tǒng)給出邏輯值時，以1表示“真”，以0表示“假”。 例如： x=53 x 的值為1。 y=3=6 y的值為0。 z=3!=6 z的值為1。 c=532 c的值為0。,七、邏輯運算符與邏輯表達式,C語言提供的邏輯運算符有3種：,邏輯表達式的值是一個邏輯值。用“1”表示“真”，用“0”表示“假”。,邏輯運算的“真值表”：,a b !a !b a&b a|b 非0 非0 0 0 1 1 非0 0 0 1 0 1 0 非0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0,注意： 計算邏輯表達式時，并不是所有的邏輯運算符都被執(zhí)行，只是在必須執(zhí)行下一個邏輯運算符才能求出表達式的值時，才執(zhí)行該運算符。 對于執(zhí)行表達式+x&+y后，x的值為0，y的值為-1。, 對于|運算符，當其左右兩邊的值都為“假”時，整個表達式的值為“假”，只要其左右兩邊的值有一個為“真”，整個表達式的值就為“真”。也就是說，只要其左邊的表達式為“真”，整個表達式的值就為“真”，其右邊表達式不再計算。例如：x=y=0;執(zhí)行表達式+x|+y后，x的值為1，y的值為0。 邏輯運算符兩側的操作數(shù)，除可以是和非的整數(shù)外，也可以是其任何類型的數(shù)據(jù)，如實型、字符型等。,例： 假定 a=1,b=2,n=1,c=3,d=4, 執(zhí)行(m=ab) & (n=cd) , 求m和n的值。 ( m=0,n=1 ) 假定 a=1,b=2,n=1,c=3,d=4, 執(zhí)行(m=ab) | (n=cd) , 求m和n的值。 ( m=0,n=0 ) 假定 x=y=z=-1, 執(zhí)行+x &+y |+z, 求x, y, z,的值。 ( x=0, y=-1, z=0), 假定 x=y=z=-1, 執(zhí)行+x | +y & +z, 求x, y, z,的值。 ( x=0, y=0, z=-1) 假定 x=y=z=1, 執(zhí)行+x | +y & +z, 求x, y, z,的值。 ( x=2, y=1, z=1) 假定 x=y=z=1, 執(zhí)行- -x | +y & !z, 求x, y, z,的值。 ( x=0, y=2, z=1),數(shù)據(jù)的輸入與輸出,C語言沒有數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出語句，所有數(shù)據(jù)的 輸入和輸出操作全部由系統(tǒng)提供的標準輸入、輸出函數(shù) 來完成。 在使用C語言提供的標準輸入、輸出函數(shù)時，必須 在程序開頭用#include命令將其相應頭文件包含進來。,一、字符數(shù)據(jù)的輸入與輸出,1、字符輸出函數(shù)putchar() 函數(shù)使用形式： putchar(字符變量)； 作用：向終端輸出一個字符。,例 3-7 #include “stdio.h“ main() char x,y; x=a; y=65; putchar(x); putchar(y); ,2、字符輸入函數(shù)getchar() 函數(shù)使用形式：變量名=getchar()； 作用：從終端輸入一個字符。,例 3-8 #include “stdio.h“ main() char x; x=getchar(); putchar(x); getch(); ,二、數(shù)據(jù)的格式輸入與輸出,1、格式輸出函數(shù)printf() 函數(shù)使用形式：printf(格式控制字符串，輸出表列)； 作用：將“輸出表列”中的數(shù)據(jù)按照“格式控制字符串”的要求 輸出。 例如：printf(“%d,%d“,a,b); 注意：格式控制字符串包含兩部分內容：格式說明和普通字符。,格式說明：由“%”和格式字符組成。如%d，%f等。作用是將要輸出的數(shù)據(jù)轉換成指定的格式輸出。格式說明總是由“%”字符開始的。 普通字符：按照原樣輸出字符。,下表列出了printf()函數(shù)的格式字符,格式字符 作 用 d, i 以帶符號的十進制形式輸出整數(shù)(正數(shù)不輸出符號) o 以無符號的八進制形式輸出整數(shù) X，x 以無符號的十六進制形式輸出整數(shù) u 以無符號的十進制形式輸出整數(shù) c 以字符形式輸出單個字符 s 輸出字符串 f 以小數(shù)形式輸出實數(shù)（保留6位小數(shù)） E, e 以指數(shù)形式輸出實數(shù)（保留5位小數(shù)） G, g 選用%f或%e中寬度較短的一種格式輸出實數(shù),格式字符 作 用 L, l 輸出長整型整數(shù)，可用在d,o,x,u前面 m.n(m,n為正整數(shù)） m表示數(shù)據(jù)輸出的最小寬度。 對實數(shù)，表示輸出n位小數(shù)； 對字符串，表示截取的字符個數(shù) - 按照左對齊方式輸出數(shù)據(jù) + 按照右對齊方式輸出數(shù)據(jù)（系統(tǒng)默認對 齊方式為右對齊）,下表列出了printf()函數(shù)的附加格式字符,除了格式字符以外，printf()函數(shù)還可以使用附加格式字符，附加格式字符放在格式字符與%之間。,格式控制字符串中，可以使用轉義字符。,格式控制字符串通常用小寫字母書寫，并且要用雙引 號標注。格式控制字符必須與輸出表列一一對應；輸 出表列之間用逗號隔開。,例3-9以帶符號形式輸出整數(shù)和實數(shù) #include “stdio.h“ main() int a=-123; float b=123.0; printf(“%d,%fn“,a,b); printf(“%9d,%en“,a,b); printf(“%9d,%9.2fn“,a,b); printf(“%-9d,%-9.2fn“,a,b); ,例3-10 輸出長整型整數(shù) #include “stdio.h“ main() long int a=123456789; printf(“%ld,%dn“,a,a); ,例3-11 用不同進制形式輸出正整數(shù) #include “stdio.h“ main() int a=66; printf(“%d,%o,%x,%cn“,a,a,a,a); getch(); ,例3-12 用不同進制形式輸出負整數(shù) #include “stdio.h“ main() int a=-1,b=-2; printf(“%d,%u,%o,%xn“,a,a,a,a); printf(“%d,%u,%o,%xn“,b,b,b,b); ,例3-13 輸出字符串 #include “stdio.h“ main() printf(“%s,%5.3sn“,“china“,“china“); ,例3-14 實數(shù)輸出時，如果要降低小數(shù)部分精確度，系統(tǒng) 自動按四舍五入的方式進行取舍。 #include “stdio.h“ main() float a=12.5646; printf(“%8.3f,%8.2fn“,a,a); ,例3-15 如果要輸出“%”，應在格式控制字符串中連續(xù)使用兩個% #include “stdio.h“ main() float a=12.5646; printf(“%8.3f%n“,a); ,例3-16 如果在%后面緊跟0，則多余的空位用0來填補 #include “stdio.h“ main() float a=12.5646; printf(“%09.3f%n“,a); ,例3-17 普通字符按原樣輸出 #include “stdio.h“ main() int a=123; printf(“a=%dn“,a); ,例3.18 如果在%后緊跟*，則輸出列表中對應的數(shù)據(jù)表示后一個數(shù)據(jù)的輸出寬度。 #include main() int i=1; printf(“#%*dn“,i,i); i+; printf(“#