第03章數(shù)據(jù)類型

第3章數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表示式預(yù)備知識(shí)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(yùn)算符和表達(dá)式掌握C語言各種數(shù)據(jù)類型的定義及使用；了解各種類型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)方式；各種運(yùn)算符的運(yùn)算規(guī)則及結(jié)合律、優(yōu)先級(jí)；各種表達(dá)式的組成。教學(xué)目的：本章重點(diǎn)：

常用數(shù)據(jù)類型常用運(yùn)算符、變量、表達(dá)式教學(xué)內(nèi)容：標(biāo)識(shí)符的概念及作用C語言的基本數(shù)據(jù)類型，各種數(shù)據(jù)類型的定義、表示、存儲(chǔ)與使用各種數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換C語言的運(yùn)算符和表達(dá)式3.0

預(yù)備知識(shí)計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示及進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)碼、基與權(quán)數(shù)碼：表示數(shù)的符號(hào)基：數(shù)碼的個(gè)數(shù)權(quán)：每一位所具有的值數(shù)制<>語言程序設(shè)計(jì)C各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制方法：按權(quán)相加<>語言程序設(shè)計(jì)C各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換(整數(shù))二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制方法：按權(quán)相加十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制原理：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(jìn)制數(shù)59轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)5922921427232120(59)10=(111011)2110111111011余余余余余余例把十進(jìn)制數(shù)159轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)1598198280(159)10=(237)8237余7余3余2例把十進(jìn)制數(shù)459轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)4591628161160(459)10=(1CB)161CB余11余12余1語言程序設(shè)計(jì)C二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制：從右向左，每3位一組（不足3位左補(bǔ)0），轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：用3位二進(jìn)制數(shù)代替每一位八進(jìn)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(shè)計(jì)C二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：從右向左，每4位一組（不足4位左補(bǔ)0），轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：用4位二進(jìn)制數(shù)代替每一位十六進(jìn)制數(shù)例(11010101111101)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(shè)計(jì)C字節(jié)和位內(nèi)存以字節(jié)為單元組成每個(gè)字節(jié)有一個(gè)地址一個(gè)字節(jié)一般由8個(gè)二進(jìn)制位組成每個(gè)二進(jìn)位的值是0或101234567012345678910……...<>語言程序設(shè)計(jì)C7643251數(shù)值的表示方法——原碼、反碼和補(bǔ)碼原碼：最高位為符號(hào)位，其余各位為數(shù)值本身的絕對(duì)值反碼：正數(shù)：反碼與原碼相同負(fù)數(shù)：符號(hào)位為1，其余位對(duì)原碼取反補(bǔ)碼：正數(shù)：原碼、反碼、補(bǔ)碼相同負(fù)數(shù)：最高位為1，其余位為原碼取反，再對(duì)整個(gè)數(shù)加1<>語言程序設(shè)計(jì)C原碼反碼補(bǔ)碼+7000001110000011100000111-7100001111111100011111001+0000000000000000000000000-0100000001111111100000000數(shù)的范圍01111111~11111111(-127~+127)01111111~10000000(-127~+127)01111111~10000000(-128~+127)（用一字節(jié)表示數(shù)）負(fù)數(shù)補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)：最高位不動(dòng)，其余位取反加1例補(bǔ)碼：11111001

取反：10000110

加1：10000111=-7<>語言程序設(shè)計(jì)C

所以，存放數(shù)據(jù)的方式直接反映了一種語言的數(shù)據(jù)表達(dá)能力。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式又稱之為：數(shù)據(jù)類型。

舉一個(gè)例子：以考生各科成績及總分排隊(duì)問題為例。

成績的存放–––以數(shù)組形式

排隊(duì)方法––––算法§3.1.C語言的數(shù)據(jù)類型程序＝算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋程序設(shè)計(jì)方法+語言工具和環(huán)境程序包含兩個(gè)主要方面，即：操作的對(duì)象（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）和操作的步驟（算法）

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(shí)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)據(jù)取值范圍3.其上可進(jìn)行的操作語言程序設(shè)計(jì)C基本數(shù)據(jù)類型<>類型符號(hào)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)的表示范圍所占位數(shù)整型字符型實(shí)型有無(signed)int16-32768~32767(signed)short16-32768~32767(signed)long32-2147483648~214748364716unsigned

int0~65535320~4294967295unsigned

longunsigned

short160~65535有float323.4e-38~3.4e38有double641.7e-308~1.7e308有char8-128~127無unsignedchar80~255說明:數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)數(shù)隨機(jī)器硬件不同而不同,上表以IBMPC機(jī)為例:語言程序設(shè)計(jì)C3.2

常量與變量標(biāo)識(shí)符定義：用來標(biāo)識(shí)變量、常量、函數(shù)等的字符序列組成：只能由字母、數(shù)字、下劃線組成，且第一個(gè)字母必須是字母或下劃線大小寫敏感不能使用關(guān)鍵字

(系統(tǒng)定義的有特定作用的名字,P365)長度：最長32個(gè)字符命名原則：見名知意不宜混淆如l與I,o與0例:判斷下列標(biāo)識(shí)符號(hào)合法性sumSumM.D.JohndayDate3daysstudent_name#33lotus_1_2_3chara>b_above$123<>M.D.John3days#33char$123a>b語言程序設(shè)計(jì)C一般用大寫字母是宏定義預(yù)處理命令，不是C語句直接常量:整型常量實(shí)型常量字符常量字符串常量如#definePRICE30常量定義：程序運(yùn)行時(shí)其值不能改變的量（即常數(shù)）分類:符號(hào)常量:用標(biāo)識(shí)符代表常量定義格式：#define

符號(hào)常量常量>>>><>例符號(hào)常量舉例(ch2_1.c)#definePRICE30main(){

intnum,total;num=10;total=num*PRICE;

printf("total=%d",total);}運(yùn)行結(jié)果：total=300語言程序設(shè)計(jì)C使用符號(hào)常量的作用：含義清楚，定義符號(hào)常量名時(shí)應(yīng)做到“見名知意”在需要改變一個(gè)常量時(shí)能做到“一改全改”，減少錯(cuò)誤的發(fā)生。整型常量（整常數(shù)）三種形式：十進(jìn)制整數(shù)：由數(shù)字0~9和正負(fù)號(hào)表示.如123,-456,0八進(jìn)制整數(shù)：由數(shù)字0開頭,后跟數(shù)字0~7表示.如0123,011十六進(jìn)制整數(shù)：由0x開頭,后跟0~9,a~f,A~F表示.如0x123,0Xff<例12與12L例30000為int型65536為longint

型整型常量的類型根據(jù)其值所在范圍確定其數(shù)據(jù)類型在整常量后加字母l或L，認(rèn)為它是longint

型常量問題：0123=()100x123=()100Xff=()1083291255問題：0123=()100x123=()100Xff=()10語言程序設(shè)計(jì)C實(shí)型常量（實(shí)數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)）表示形式：十進(jìn)制數(shù)形式：（必須有小數(shù)點(diǎn)）如0.123,.123,123.0,0.0,123.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

<實(shí)型常量的類型默認(rèn)double型在實(shí)型常量后加字母f或F，認(rèn)為它是float型語言程序設(shè)計(jì)C字符常量定義:用單引號(hào)括起來的單個(gè)普通字符或轉(zhuǎn)義字符.

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\n\v\r\a\‘\ddd\t\b\f\\\“\xhh轉(zhuǎn)義字符含義換行垂直制表回車響鈴單引號(hào)3位8進(jìn)制數(shù)代表的字符水平制表退格換頁反斜線雙引號(hào)2位16進(jìn)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‘A’——65，‘a(chǎn)’——97，‘0’——48,‘\n’——10如‘a(chǎn)’‘A’‘?’‘\n’‘\101’轉(zhuǎn)義字符:反斜線后面跟一個(gè)字符或一個(gè)代碼值表示例轉(zhuǎn)義字符舉例(ch2_001.c,ch2_004.c)

main(){printf("\101\x42C\n");

printf("Isay:\"Howareyou?\"\n");

printf("\\CProgram\\\n");

printf("Turbo\'C\'");}運(yùn)行結(jié)果：(屏幕顯示)ABCIsay:”Howareyou?”\CProgram\Turbo‘C’例main(){printf(“Y\b=\n”);}運(yùn)行結(jié)果：屏幕顯示：=打印機(jī)輸出：￥<字符常量與字符串常量不同字符串常量定義：用雙引號(hào)(“”)括起來的字符序列存儲(chǔ)：每個(gè)字符串尾自動(dòng)加一個(gè)‘\0’作為字符串結(jié)束標(biāo)志hello\0例字符串“hello”在內(nèi)存中aa\0例‘a(chǎn)’“a”例空串“”\0例:charch;

ch=“A”;例:charch;

ch=‘A’;語言程序設(shè)計(jì)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inta=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(jī)數(shù)變量概念：其值可以改變的量變量名與變量值變量定義的一般格式：

數(shù)據(jù)類型變量1[，變量2，…，變量n];<>變量初始化:定義時(shí)賦初值例:

inta,b,c;floatdata;決定分配字節(jié)數(shù)和數(shù)的表示范圍合法標(biāo)識(shí)符例:

inta=2,b,c=4;floatdata=3.67;charch=‘A’;

intx=1,y=1,z=1;

intx=y=z=1;變量的使用：先定義，后使用例1

intstudent;

stadent=19;//Undefinedsymbol‘stadent’infunctionmain

例2floata,b,c;c=a%b;//Illegaluseoffloatingpointinfunctionmain

變量定義位置：一般放在函數(shù)開頭main(){inta,b=2;floatdata;a=1;data=(a+b)*1.2;

printf(“data=%f\n”,data);}變量定義可執(zhí)行語句main(){inta,b=2;a=1;floatdata;data=(a+b)*1.2;

printf(“data=%f\n”,data);}Ch2_005.c語言程序設(shè)計(jì)C整型變量占字節(jié)數(shù)隨機(jī)器不同而不同,一般占一個(gè)機(jī)器字short≤int≤long可用sizeof(類型標(biāo)識(shí)符）測(cè)量實(shí)型變量float：占4字節(jié)，提供7位有效數(shù)字double：占8字節(jié)，提供15~16位有效數(shù)字字符型變量字符變量存放字符ASCII碼char與int數(shù)據(jù)間可進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算例floata;a=111111.111;/*a=111111.1*/doubleb;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(shè)計(jì)C例/*ch2_003.c*/#definePRICE12.5main(){intnum=3;floattotal;charch1,ch2=‘D’;total=num*PRICE;ch1=ch2-‘A’+‘a(chǎn)’;

printf(“total=%f,ch1=%c\n”,total,ch1);}宏定義變量定義輸出結(jié)果運(yùn)行結(jié)果：total=37.500000,ch1=d語言程序設(shè)計(jì)C3.3不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換隱式轉(zhuǎn)換什么情況下發(fā)生運(yùn)算轉(zhuǎn)換------不同類型數(shù)據(jù)混合運(yùn)算時(shí)賦值轉(zhuǎn)換------把一個(gè)值賦給與其類型不同的變量時(shí)輸出轉(zhuǎn)換------輸出時(shí)轉(zhuǎn)換成指定的輸出格式函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換------實(shí)參與形參類型不一致時(shí)轉(zhuǎn)換運(yùn)算轉(zhuǎn)換規(guī)則:不同類型數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)先自動(dòng)轉(zhuǎn)換成同一類型<>語言程序設(shè)計(jì)Cdoublefloatlongunsignedintchar,short低高說明:必定的轉(zhuǎn)換運(yùn)算對(duì)象類型不同時(shí)轉(zhuǎn)換例charch;

inti;floatf;doubled;ch/i+f*d-(f+i)intintdoubledoubledoubledoubledoubledoubleintintdoubledoubledoubledoubledoubledouble10+‘a(chǎn)’+i*f-d/l例inti;floatf;doubled;longl;<>顯式轉(zhuǎn)換（強(qiáng)制轉(zhuǎn)換）一般形式：（類型名）（表達(dá)式）例

(int)(x+y)(int)x+y(double)(3/2)(int)3.6說明：強(qiáng)制轉(zhuǎn)換得到所需類型的中間變量，原變量類型不變例main(){floatx;

inti;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(shí)可能發(fā)生<>Ch2_007.cCh2_008.c語言程序設(shè)計(jì)C

2.5+1*7%2/4習(xí)題：求算術(shù)表達(dá)式的值：x+a%3*(int)(x+y)%2/4；設(shè)x=2.5,a=7,y=4.7

2.5+1/4

2.5+02.5(float)5/2+3%2習(xí)題：設(shè)a=2,b=3,x=3.5,y=2.5，求值：(float)(a+b)/2+(int)x%(int)y；

2.5+1

3.53.4

運(yùn)算符和表達(dá)式C運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符：（+-*/%++--）關(guān)系運(yùn)算符：（<<===>>=!=）邏輯運(yùn)算符：（（！&&||）位運(yùn)算符：（<<>>~|^&）賦值運(yùn)算符：（=及其擴(kuò)展）條件運(yùn)算符：（?:）逗號(hào)運(yùn)算符：（,）指針運(yùn)算符：（*&）求字節(jié)數(shù)：（sizeof）強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換：（類型）分量運(yùn)算符：（.->）下標(biāo)運(yùn)算符：（[]）其它：（()-）<>語言程序設(shè)計(jì)C本章只介紹算術(shù)運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符學(xué)習(xí)運(yùn)算符應(yīng)注意：運(yùn)算符功能與運(yùn)算量關(guān)系要求運(yùn)算量個(gè)數(shù)要求運(yùn)算量類型運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)別結(jié)合方向：同一優(yōu)先級(jí),自左向右,為左結(jié)合性，反之為右結(jié)合性。結(jié)果的類型<>語言程序設(shè)計(jì)C算術(shù)運(yùn)算符和表達(dá)式基本算術(shù)運(yùn)算符：+-*/%結(jié)合方向：從左向右優(yōu)先級(jí)：----->*/%----->+-(2)(3)(4)

說明：“-”可為單目運(yùn)算符時(shí),右結(jié)合性兩整數(shù)相除，結(jié)果為整數(shù)%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

-5/2.0=-2.5例5%2=1

-5%2=-11%10=

1

5%1=

05.5%2()語言程序設(shè)計(jì)C自增、自減運(yùn)算符++--作用：使變量值加1或減1種類：前置++i,--i(先執(zhí)行i+1或i-1，再使用i值）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語言程序設(shè)計(jì)C自增、自減運(yùn)算符++--作用：使變量值加1或減1種類：前置++i,--i(先執(zhí)行i+1或i-1，再使用i值）后置i++,i--(先使用i值,再執(zhí)行i+1或i-1）說明：++--不能用于常量和表達(dá)式,如5++，(a+b)++++--結(jié)合方向：自右向左優(yōu)先級(jí)：-++-------->*/%----->+-

(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(shè)計(jì)C自左至右盡可能多地將若干字符組成一個(gè)運(yùn)算符。賦值運(yùn)算符和表達(dá)式簡單賦值運(yùn)算符符號(hào)：=格式：變量標(biāo)識(shí)符=表達(dá)式作用：將一個(gè)數(shù)據(jù)（常量或表達(dá)式）賦給一個(gè)變量復(fù)合賦值運(yùn)算符種類：+=-=*=/=%=《=》=&=^=|=含義：exp1op=exp2

exp1=exp1opexp2a+=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(shè)計(jì)C說明:結(jié)合方向：自右向左優(yōu)先級(jí):14左側(cè)必須是變量，不能是常量或表達(dá)式賦值表達(dá)式的值與變量值相等,且可嵌套賦值轉(zhuǎn)換規(guī)則:使賦值號(hào)右邊表達(dá)式值自動(dòng)轉(zhuǎn)換成其左邊變量的類型例3=x-2*y;a+b=3;例

floatf;

inti;i=10;f=i;則

f=10.0例inti;i=2.56;//結(jié)果i=2;例:a=b=c=5a=(b=5)a=5+(c=6)a=(b=4)+(c=6)a=(b=10)/(c=2)<>//表達(dá)式值為5，a,b,c值為5//b=5;a=5//表達(dá)式值11，c=6,a=11//表達(dá)式值10，a=10,b=4,c=6//表達(dá)式值5，a=5,b=10,c=2語言程序設(shè)計(jì)C說明:結(jié)合方向：自右向左優(yōu)先級(jí):12左側(cè)必須是變量，不能是常量或表達(dá)式賦值表達(dá)式的值與變量值相等,且可嵌套賦值轉(zhuǎn)換規(guī)則:使賦值號(hào)右邊表達(dá)式值自動(dòng)轉(zhuǎn)換成其左邊變量的類型<>語言程序設(shè)計(jì)C例1: