C語言程序設計——數(shù)據(jù)描述

1、第二章 數(shù)據(jù)描述預備知識數(shù)據(jù)類型常量與變量不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換運算符和表達式2.0 預備知識計算機中數(shù)的表示及進制轉(zhuǎn)換v數(shù)碼、基與權(quán)l(xiāng)數(shù)碼：表示數(shù)的符號l基：數(shù)碼的個數(shù)l權(quán)：每一位所具有的值v數(shù)制語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv各種進制之間的轉(zhuǎn)換l二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制u方法：按權(quán)相加10012345259212120212121111011）（）（例10012894868381136）（）（例1001231679781610162161516121）（）（例AF語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv各種進制之間的轉(zhuǎn)換(整數(shù))l二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制u方法：按權(quán)相加l十進

2、制轉(zhuǎn)換成二進制、八進制、十六進制u原理：的余數(shù)是2)2.22(222.22).(00012110011112011NaaaaaaaaaaaaaNnnnnnnnnnnu方法：連續(xù)除以基，從低到高記錄余數(shù)，直至商為0例 把十進制數(shù)59轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)5922921427232120(59)10=(111011)21101111 1 1 0 1 1余余余余余余例 把十進制數(shù)159轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)1598198280(159)10=(237)82 3 7 余 7余 3余 2例 把十進制數(shù)459轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)4591628161160(459)10=(1CB)161 C B 余11余12余 1語言程序設計

3、 第二章數(shù)據(jù)描述Cl二進制與八進制之間的轉(zhuǎn)換u二進制轉(zhuǎn)換成八進制：從右向左，每3位一組（不足3位左補0），轉(zhuǎn)換成八進制u八進制轉(zhuǎn)換成二進制：用3位二進制數(shù)代替每一位八進制數(shù)例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cl二進制與十六進制之間的轉(zhuǎn)換u二進制轉(zhuǎn)換成十六進制：從右向左，每4位一組（不足4位左補0），轉(zhuǎn)換成十六進制u十六進制轉(zhuǎn)換成二進制：用4位二進制數(shù)代替每一位十六進制數(shù)例 (11010

4、101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)20000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C字節(jié)和位v內(nèi)存以字節(jié)為單元組成v每個字節(jié)有一個地址v一個字節(jié)一般由8個二進制位組成v每個二進位的值是0或101234567012345678910.語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C76432

5、51數(shù)值的表示方法原碼、反碼和補碼v原碼：最高位為符號位，其余各位為數(shù)值本身的絕對值v反碼：l正數(shù)：反碼與原碼相同l負數(shù)：符號位為1，其余位對原碼取反v補碼：l正數(shù)：原碼、反碼、補碼相同l負數(shù)：最高位為1，其余位為原碼取反，再對整個數(shù)加13126912457810119-5=49+7=16=(14)12語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C原碼反碼補碼+7000001110000011100000111-7100001111111100011111001+0000000000000000000000000-0100000001111111100000000數(shù)的范圍0111111111111111(-1

6、27+127)0111111110000000(-127+127)0111111110000000(-128+127)（用一字節(jié)表示數(shù)）v負數(shù)補碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：最高位不動，其余位取反加1例 補碼：11111001 取反：10000110 加1： 10000111=-7語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C2.1 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型總表C數(shù)據(jù)類型基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型void定義類型typedef字符類型char枚舉類型enum整 型實型單精度型float雙精度型double數(shù)組結(jié)構(gòu)體struct共用體union短整型short長整型long整型int數(shù)據(jù)類型決定：1. 數(shù)據(jù)占內(nèi)存字節(jié)數(shù)2. 數(shù)

7、據(jù)取值范圍3. 其上可進行的操作語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C基本數(shù)據(jù)類型類型符號關(guān)鍵字數(shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實型有無(signed)int16-3276832767(signed)short16-3276832767(signed)long32-2147483648214748364716unsigned int0655353204294967295unsigned longunsigned short16065535有float323.4e-383.4e38有double641.7e-3081.7e308有char8-128127無unsigned char80255說明:數(shù)據(jù)類型

8、所占字節(jié)數(shù)隨機器硬件不同而不同,上表以IBM PC機為例:語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C2.2 常量與變量標識符v定義：用來標識變量、常量、函數(shù)等的字符序列v組成：l只能由字母、數(shù)字、下劃線組成，且第一個字母必須是字母或下劃線l大小寫敏感l(wèi)不能使用關(guān)鍵字v長度：最長32個字符v命名原則：l見名知意l不宜混淆 如l與I, o與0例:判斷下列標識符號合法性sum Sum M.D.John day Date 3days student_name #33 lotus_1_2_3 char ab _above $123M.D.John3days#33char$123ab語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cu一

9、般用大寫字母u是宏定義預處理命令，不是C語句l直接常量:u整型常量 u實型常量 u字符常量 u字符串常量如 #define PRICE 30常量v定義：程序運行時其值不能改變的量（即常數(shù)）v分類:l符號常量:用標識符代表常量u定義格式： #define 符號常量 常量例 符號常量舉例(ch2_1.c)#define PRICE 30main() int num,total; num=10; total=num*PRICE; printf(total=%d,total);運行結(jié)果：total=300語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C&整型常量（整常數(shù)）v三種形式：l十進制整數(shù)：由數(shù)字09和正負號表示

10、.如 123,-456,0l八進制整數(shù)：由數(shù)字0開頭,后跟數(shù)字07表示.如0123,011l十六進制整數(shù)：由0 x開頭,后跟09,af,AF表示. 如0 x123,0Xff例 12 與 12L例 30000 為int型 65536 為long int 型v整型常量的類型l根據(jù)其值所在范圍確定其數(shù)據(jù)類型l在整常量后加字母l或L，認為它是long int 型常量問題：0123 = ( )100 x123 = ( )100Xff = ( )1083291255問題：0123 = ( )100 x123 = ( )100Xff = ( )10語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C&實型常量（實數(shù)或浮點數(shù)）v表

11、示形式：l十進制數(shù)形式：（必須有小數(shù)點） 如0.123, .123, 123.0, 0.0, 123.l指數(shù)形式：（e或E之前必須有數(shù)字；指數(shù)必須為整數(shù)）如12.3e3 ,123E2, 1.23e4 , e-5 , 1.2E-3.5 v實型常量的類型l默認double型l在實型常量后加字母f或F，認為它是float 型語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C&字符常量v定義:用單引號括起來的單個普通字符或轉(zhuǎn)義字符. v字符常量的值：該字符的ASCII碼值轉(zhuǎn)義字符及其含義：轉(zhuǎn)義字符含義nvradddtbf“xhh轉(zhuǎn)義字符含義換行垂直制表回車響鈴單引號3位8進制數(shù)代表的字符水平制表退格換頁反斜線雙引號2位1

12、6進制數(shù)代表的字符如 101 -A 012 -n 376 - x61 -a 60 -0 483 -()例:A-101-x41-65如 A65， a97， 048 , n10如 a A ? n 101v轉(zhuǎn)義字符:反斜線后面跟一個字符或一個代碼值表示例 轉(zhuǎn)義字符舉例(ch2_001.c,ch2_004.c) main() printf(101 x42 Cn); printf(I say:How are you?n); printf(C Programn); printf(Turbo C);運行結(jié)果：(屏幕顯示)A B CIsay:”How are you?”C ProgramTurbo C例 ma

13、in() printf(“Yb=n”); 運行結(jié)果：屏幕顯示：=打印機輸出：v字符常量與字符串常量不同&字符串常量v定義：用雙引號(“”)括起來的字符序列v存儲：每個字符串尾自動加一個 0 作為字符串結(jié)束標志h e l l o 0例 字符串“hello”在內(nèi)存中a a 0例 a“a”例 空串 “”0例: char ch; ch=“A”; 例: char ch; ch=A; 語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C編譯程序根據(jù)變量定義為其分配指定字節(jié)的內(nèi)存單元.地址int a=1, b=-3,c;abc2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)地址地址.內(nèi)存1-3隨機數(shù)變量v概念：其值可以改變的量v變量名與變量值v變量定義的一般

14、格式： 數(shù)據(jù)類型 變量1，變量2，變量n;v變量初始化:定義時賦初值 例: int a,b,c; float data;決定分配字節(jié)數(shù)和數(shù)的表示范圍合法標識符例: int a=2,b,c=4; float data=3.67; char ch=A; int x=1,y=1,z=1; int x=y=z=1;v變量的使用：先定義，后使用例1 int student; stadent=19; /Undefined symbol statent in function main 例2 float a,b,c; c=a%b; /Illegal use of floating point in func

15、tion main v變量定義位置：一般放在函數(shù)開頭main() int a,b=2; float data; a=1; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%fn”,data);變量定義可執(zhí)行語句main() int a,b=2; a=1; float data; data=(a+b)*1.2; printf(“data=%fn”,data);Ch2_005.c語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C&整型變量v占字節(jié)數(shù)隨機器不同而不同,一般占一個機器字vshortintlongv可用sizeof(類型標識符）測量&實型變量vfloat：占4字節(jié)，提供7位有效數(shù)字vdouble：

16、占8字節(jié)，提供1516位有效數(shù)字&字符型變量v字符變量存放字符ASCII碼vchar與int數(shù)據(jù)間可進行算術(shù)運算例 float a;a=111111.111; /* a=111111.1*/double b;b=111111.111; /* b=111111.111*/例 a=D; /* a=68; */ x=A+5; /* x=65+5; */ s=!+G /* s=33+71; */沒有字符串變量，用字符數(shù)組存放Ch2_006.c語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C例 /*ch2_003.c*/ #define PRICE 12.5 main() int num=3; float total;

17、char ch1,ch2=D; total=num*PRICE; ch1=ch2-A+a; printf(“total=%f,ch1=%cn”,total,ch1); 宏定義變量定義輸出結(jié)果運行結(jié)果：total=37.500000, ch1=d語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C2.3不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換隱式轉(zhuǎn)換v什么情況下發(fā)生l運算轉(zhuǎn)換-不同類型數(shù)據(jù)混合運算時l賦值轉(zhuǎn)換-把一個值賦給與其類型不同的變量時l輸出轉(zhuǎn)換-輸出時轉(zhuǎn)換成指定的輸出格式l函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換-實參與形參類型不一致時轉(zhuǎn)換v運算轉(zhuǎn)換規(guī)則:不同類型數(shù)據(jù)運算時先自動轉(zhuǎn)換成同一類型語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cdoublefloatlongun

18、signedintchar,short低高說明:必定的轉(zhuǎn)換運算對象類型不同時轉(zhuǎn)換例 char ch; int i; float f; double d;ch/i + f*d - (f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubledoubleintintdoubledoubledoubledoubledoubledouble10+a +i*f - d/l例 int i; float f; double d; long l;顯式轉(zhuǎn)換（強制轉(zhuǎn)換）v一般形式：（類型名）（表達式）例 (int)(x+y) (int)x+y (double)(3/2) (int)3.6 v

19、說明：強制轉(zhuǎn)換得到所需類型的中間變量，原變量類型不變 例 main() float x; int i; x=3.6; i=(int)x; printf(“x=%f,i=%d”,x,i); 結(jié)果：x=3.600000,i=3精度損失問題較高類型向較低類型轉(zhuǎn)換時可能發(fā)生Ch2_007.cCh2_008.c語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C2.4 運算符和表達式C運算符算術(shù)運算符：（+ - * / % + -）關(guān)系運算符：（ = !=）邏輯運算符：（！ & |）位運算符 ：（ | &）賦值運算符：（= 及其擴展）條件運算符：（?:）逗號運算符：（,）指針運算符：（* &）求字節(jié)數(shù) ：（sizeof）強制

20、類型轉(zhuǎn)換：（類型）分量運算符：（. -）下標運算符：（）其它 ：（( ) -）語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C學習運算符應注意：v運算符功能v與運算量關(guān)系l要求運算量個數(shù)l要求運算量類型v運算符優(yōu)先級別v結(jié)合方向v結(jié)果的類型語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C算術(shù)運算符和表達式v基本算術(shù)運算符： + - * / %l結(jié)合方向：從左向右l優(yōu)先級： - -* / % - + - (2) (3) (4)說明：l“-”可為單目運算符時,右結(jié)合性l兩整數(shù)相除，結(jié)果為整數(shù)l%要求兩側(cè)均為整型數(shù)據(jù)例 5/2 = -5/2.0 =例 5%2 = -5%2 = 1%10 = 5%1 = 5.5%2例 5/2 = 2 -

21、5/2.0 = -2.5例 5%2 = 1 -5%2 = -1 1%10 = 1 5%1 = 0 5.5%2 ()語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv自增、自減運算符+ -l作用：使變量值加1或減1l種類：u前置 +i, -i (先執(zhí)行i+1或i-1，再使用i值）u后置 i+,i- (先使用i值,再執(zhí)行i+1或i-1）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

22、語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv自增、自減運算符+ -l作用：使變量值加1或減1l種類：u前置 +i, -i (先執(zhí)行i+1或i-1，再使用i值）u后置 i+,i- (先使用i值,再執(zhí)行i+1或i-1）l說明：u+ - 不能用于常量和表達式,如5+，(a+b)+u+ -結(jié)合方向： 自右向左u優(yōu)先級：- + - -* / % -+ - (2) (3) (4)例 -i+ -(i+) i=3; printf(“%d”,-i+); /-3 例 j+k; (j+)+k;例 -i+ i=3; printf(“%d”,-i+); Ch2_009.c語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C賦值運算符和表達式v簡單賦值運

23、算符l符號： =l格式： 變量標識符=表達式l作用：將一個數(shù)據(jù)（常量或表達式）賦給一個變量v復合賦值運算符l種類：+= -= *= /= %= = = &= = |=l含義： exp1 op= exp2 exp1 = exp1 op exp2a+=3a=a+3x*=y+8x=x*(y+8)x%=3x=x%3例 a=3; d=func(); c=d+2;語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv說明:l結(jié)合方向：自右向左l優(yōu)先級: 14l左側(cè)必須是變量，不能是常量或表達式l賦值表達式的值與變量值相等,且可嵌套l賦值轉(zhuǎn)換規(guī)則:使賦值號右邊表達式值自動轉(zhuǎn)換成其左邊變量的類型例 3=x-2*y; a+b=3;例

24、 float f; int i; i=10; f=i;則 f=10.0例 int i; i=2.56; /結(jié)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)/表達式值為5，a,b,c值為5/ b=5;a=5/表達式值11，c=6,a=11/表達式值10，a=10,b=4,c=6/表達式值5，a=5,b=10,c=2語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cv說明:l結(jié)合方向：自右向左l優(yōu)先級: 12l左側(cè)必須是變量，不能是常量或表達式l賦值表達式的值與變量值相等,且可嵌套l賦值轉(zhuǎn)換規(guī)則:使賦值號右邊表達式值自動轉(zhuǎn)換成其左邊變量的類

25、型例: a=12; a+=a-=a*a例: int a=2; a%=4-1; a+=a*=a-=a*=3; /a=-264 等價于a=a+(a=a-(a*a)/a=0 等價于a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3)語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C逗號運算符和表達式v形式：表達式1,表達式2,表達式nv結(jié)合性:從左向右v優(yōu)先級: 15v逗號表達式的值：等于表達式n的值v用途：常用于循環(huán)for語句中例 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; printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); printf(“%d,%

26、d,%d”,(a,b,c),b,c); /a=15,表達式值60/a=15,表達式值20/賦值表達式，表達式值18，x=18/逗號表達式,表達式值18,x=3/1,2,3/3,2,3語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C逗號運算符和表達式v形式：表達式1,表達式2,表達式nv結(jié)合性:從左向右v優(yōu)先級: 15v逗號表達式的值：等于表達式n的值v用途：常用于循環(huán)for語句中例:/*ch2_6.c*/#include main() int x,y=7; float z=4; x=(y=y+6,y/z); printf(x=%dn,x);運行結(jié)果：x=3語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C關(guān)系運算符和表達式v關(guān)系運

27、算符l種類： = !=l結(jié)合方向：自左向右l優(yōu)先級別：=!=優(yōu)先級6（高）優(yōu)先級7（低）例 ca+b /c(a+b) ab!=c /(ab)!=c a=bc /a=(bc /a=(bc)l關(guān)系表達式的值：是邏輯值“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/表達式值1/表達式值1/表達式值0/d=1/f=0語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cl關(guān)系運算注意：例 若a=0; b=0.5; x=0.3; 則 a=x278在C中是允許的， 值為0例 int i=1, j=7,a; a=i+(j%4!=0); 則a=2例 a0 結(jié)果為 A

28、100 結(jié)果為10語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cl關(guān)系運算注意：例 注意區(qū)分“=”與“=” int a=0,b=1; if(a=b) printf(“a equal to b”); else printf(“a not equal to b”);例 應避免對實數(shù)作相等或不等的判斷如 1.0/3.0*3.0=1.0 結(jié)果為可改寫為：fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)1e-60語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述Cab!a!ba&ba|b真假真假假假真真邏輯運算符和表達式v邏輯運算符l種類： ! & |l邏輯運算真值表lC語言中,運算量: 0表示“假”， 非0表示“真”, 運算結(jié)果: 0表示“假”

29、， 1表示“真”,真假假假假假真真假假真真真假真真語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C! (2)& (11)| (12)高低例 a=x & xb&xy a=b|x=y !a|abl優(yōu)先級：l結(jié)合方向：! :從右向左& :從左向右| :從左向右/ (a=x) & (xb)&(xy)/(a=b)|(x=y)/(!a)|(ab)語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C! (2)& (11)| (12)高低l優(yōu)先級：l結(jié)合方向：! :從右向左& :從左向右| :從左向右例 a=4;b=5; !a a&b a|b !a|b 4&0|2 53&2|84-!0 c&d值為1值為0值為1值為1值為1值為1/(53)&2|(8(4-(!0) 值為1語言程序設計 第二章數(shù)據(jù)描述C! (2)& (11)| (12)高低l優(yōu)先級：l結(jié)合