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实验2 数据类型、运算符和表达式
一、实验目的和要求
1.掌握常量的表示法【字符和字符串常量、短整型、整型和长整型、实数(float)和双精度实数(double)】。
2.掌握各种类型变量的说明及初始化。
3.掌握各种运算符和各类表达式
（1）算术运算、逻辑运算、关系运算、＋＋和 ――运算、三目条件运算符；
（2）运算符的优先级、结合规则和目数的概念；
（3）类型的自动转换和强制类型转换；
（4）表达式的组成、左值和赋值，逻辑表达式的求值优化。
二、实验准备
知识点：
1．数据类型
C++提供了十分丰富的数据类型，除基本类型外，还提供了 。基本数据类型中包括字符型，可用 表示，占用 字节；整型，可用 表示，占用 字节；实型，可用 表示，占用 字节；双精度型，可用 表示，占用 字节；无值型，可用 表示，占用 字节。
2．标识符的命名规则
标识符命名应以 开始，由 组成，长度
。
3．常量
（1）常量可分为 、 、 、 和 。
（2）十进制整数常量以 开头；八进制整数常量以 开头，由 组成；十六进制整数常量以 开头，由 组成；长整型数以 结尾；无符号整型数以 结尾；无符号长整型数以 结尾。
（3）指数形式的实型常量要求在E或e前 ，且在E或e之后的指数部分 。
（4）字符常量是以 括起来的 个字符。转义序列以 开始，后跟一个 或一个 的办法来表示一个字符。若转义字符后是一个整型常量，它必须是 和 进制，且其对应的十进制取值范围必须在 之间，该八进制数以 开头，也可以不以 开头，而 进制数必须以 开头。‘\t’表示 ；‘\n’表示 ；‘\\’表示 ；
（5）字符串常量是以 括起来的 个字符；字符串常量与字符常量的存放格式的区别是 。
（6）标识符常量可用两种方法定义标识符常量：一种是使用 ，另一种是利用常量说明语句 。
4．变量
变量要求 在前， 在后；变量说明语句可以出现 ，同一变量只能作 次定义性说明；首次引用变量时，变量必须有一个 ；对变量赋初值的三种方法： 、 和通过输入流cin对变量赋初值。
5．运算符与表达式
（1）算术运算
C++中的算术运算符有两个单目运算符（只有一个操作数的运算符）： 和 ；五个双目运算符（有两个操作数的运算符）：+（加）、―（减）、*（乘）、/（除）和 。
（2）关系运算
C++提供六种关系运算符：＞(大于)、＜(小于)、＞＝(大于等于)、＜＝(小于等于)、= =(等于)、!＝(不等于)。前面4种（＞，＜，＞＝，＜＝）优先级相同，后两种（＝＝，!＝）优先级相同，前4种高于后两种。结合性都为右结合。关系运算符是完成两个操作数的比较运算，即比较两个操作数的数值大小。运算的结果为一整数，当关系成立时，其运算结果为 ；当关系不成立时，其运算结果为整数 。 关系运算的结果 参与表达式的运算。
（3）逻辑运算
C++中提供三种逻辑运算符：逻辑非（！）、逻辑与（&&）和逻辑或（||）；第一个运算符是单目运算，后两转者是双目运算符。在计算过程中，要注意&&的优先级低于！优先级，但高于||的优先级。！为左结合，而其它两个为右结合。逻辑运算要注意逻辑表达式的副作用：对于a&&b&&c，只有a为 时，才需要计算b的值，因为当a为 时，不管后面的项如何，都能得到该表达式的值就为0。同样只有在a和b都为 的情况下才需要计算c的值。；对于a||b||c，只要a为 ，就不需要判断b和c的值，而只有当a、b都为 时才需要计算c项。
（4）赋值运算
C++中赋值运算符分为两种：单一赋值运算符(=)和复合赋值运算符(+=, –=, *=, /=, %=, &=, ^=, |=, <<=, >>= )，都为双目运算符，结合性为左结合，其运算法则为：将左操作数与右操作数进行相应的运算，再将结果赋给左操作数。对于赋值运算符，其左操作数必须为 。
（5）sizeof()运算符
sizeof()运算符是用来计算 ，它为单目运算符。该运算符与其它类型的基本运算符稍有不同，它的操作数必须在括号内，其使用格式为：
sizeof(<类型>) 或sizeof(<表达式>)
（6）自增、自减运算
自增运算符“++”和自减运算符“--”都具有两种形式，且它们都是单目运算符，操作数必须为变量，一般是整型变量，但也可以是实型或字符型变量。
++i (前置自增： )
i++ (后置自增： )
--i (前置自减： )
i-- (后置自减： )
（7）逗号运算
逗号运算符的优先级为所有运算符中最低的，结合性为右结合。逗号表达式的一般形式为： <表达式1>,<表达式2>, … , < 表达式n>
其运算顺序为按从左到右的顺序依次求出各表达式的值，并把最后一个表达式的值作为整个逗号表达式的值。
（8）条件运算
条件运算符“? :”为三目运算符，要求有三个操作对象，使用格式为：
<表达式1> ? <表达式2> : <表达式3>
计算过程为：先计算<表达式1>，若其值不等于0，则计算<表达式2>，并将计算的值作为该条件表达式的值；否则求解<表达式3>的值，并将该值作为条件表达式的值。
其优先级高于赋值和逗号运算，左结合。
（9）常用运算符的优先级
高 ！++ —— 负号
算术运算
关系运算
逻辑运算
条件运算
赋值运算（含复合赋值）
低 逗号运算
（10）类型转换
在求表达式值的过程中，对于双目运算符，通常会出现两个操作数的类型不一致的情形，这时就要求将这两个操作数转换为同一类型，然后再进行运算。可以分为三种情况的转换：
不同类型数据的混合运算、赋值时的类型转换和强制类型转换，分别要注意这三种情况的数据类型的转换。

练习题
1.下列定义变量和常量的方法中指出哪些是错误的，如何修改？
（1）const k=10; （2）int i.j;int i=10;
（3）#define pp=3.14 （4）const int j;
答：（1）
（2）
（3）
（4）
2.下列符号中，哪些是合法的标识符？
Abs3 3block a+b _else Class sum for my_class fun(4) a-b
答：（1）合法的有
（2）不合法的有
3.设有如下的变量说明：
int a=2,b=3,c=9;
float x=2.3,y=4.5,z=6.0;
char cha1=’a’,ch2=’b’;
请计算以下表达式及各变量的值：
（1）sizeof(a+3.4) （2）x++ +ch1 （3）!a--&&a>b||x
（4）a=a+2,b++,c=b+d （5）a+=b*=c+ch1
答：
1

2

3

4

5

4.设有如下的变量说明：
int m=3,n=9,k=15;
int a=0,b=0,c=0;
请计算以下表达式及各变量的值：
（1）a=m>n && ++k （2）a+=m<=n && !n++ && k++
（3）a=n>=k&&b++||++c （4）a*=m<n||++b && (c=4)
（5）a=m+++n （6）a=m++ + ++n
（7）a=m*k+n*k++ （8）a=++m*k+m
1

2

3

4

5

6

7

8

5.用C++表达式描述下列命题：
（1） a大于b且b大于c;答：
（2） a大于b或大于c; 答：
（3） a大于b且小于c； 答：
（4） a不能被b整除； 答：
6.C＋＋关系表达式中的关系成立时，则该关系表达式的值为
7.int x=-5，y;cout <<(x>0?1:x<0?-1:0);输出的结果为 。

程序分析
1.在数学式中，变量x和y的取值为整数，而变量a和b的取值为实数，在C++程序中对应的正确表达式是
A．3/5*x*y/a/b B. 3*x*y/5/a/b C. 3*x*y/5*a*b D. 3/a/b/5*x*y
答案为：D。注意整数和整数相除得到的结果仍为整数。要保证表达式的值为实数，必须使第一个除法运算其中一个操作数为实数。
2.设有四个常数：①4e0.5,②‘\87’,③0x5a,④“\””,其中符合C++语法规则的常量是

A．②③ B.②④ C.③④ D.①②
答案为：C。其中①式指数部分必须是整数，②转义字符序列中八进制值只允许出现数字0-7。所以只有③和④是合法的。
3.设有说明 “int x=5,y=7,z=8;”,执行表达式 “z+=x++||y++||++z”后，则x、y、z的值分别为
A．6、7、9 B. 6、8、10 C. 6、8、8 D. 6、8、1
答案为：A。按照逻辑或（||）运算的优化，只有当左操作数值为0时才计算右操作数的值。表达式中涉及了自增、逻辑和赋值三种运算，按照优先级首先计算自增运算x++,取出x的值5参加运算，然后x自增1为6；所以第一个自增表达式的值为5，就不再计算后面的两个自增表达式了，直接得到整个逻辑表达式的值为1，通过复合赋值操作赋给z,所以z的值为9。
4.设有语句 “int a=258,b; unsigned char c; b=c=a; “，则b的值是 。
a为整型数，占用4个字节的存储空间，在系统中存储为00000000 00000000 00000001 00000010，c为无符号的字符型，占用一个字节的内存空间。将变量a的值赋给变量c, 只能将a的低8位赋给变量c,所以c的值为00000010，转化为十进制数为2。再将c的值赋给变量b,所以b的值为2。
5.设有语句 “char s[]= “Rep\0Ch”;int m=sizeof(s);”，则m的值是 。
答案为：7。 sizeof()运算符是用来用来计算某种类型或数据所占用的字节数，s所占用的字节数由字符中所含字符的个数加上字符串的结束标记，所以m的值是7。
6.设有四个常数：①4e0.5,②‘\87’,③0x5a,④“\””,其中符合C++语法规则的常量是

A．②③ B.②④ C.③④ D.①②
答案为：C。其中①式指数部分必须是整数，②转义字符序列中八进制值只允许出现数字0-7。所以只有③和④是合法的。
7.能用作用户自定义的标识符为
A．friend B. –var C. 3Xyz- D. Float
答案为：D。按照标识符的命名规则，选项（A）为关键字，选项（B）以短横线开始，选项（C）中含有短横线。由于在C++中是严格区分大小写的，所以 “Float” 和 “float”是两个不同的符号，float是关键字，而Float则是合法的标识符。
三、实验内容
1.有如下程序：
#include <iostream.h>
void main(void){
int a=1,b=3,c=2;
int sum;
sum=a1+b+c
cout<<"a="<<a<<"\tb="<<b<<"\tc="<<c<<"\tsum="<<sum<<endl;
}
请回答以下问题：
①编译上述程序后，在“output”输出窗口显示有 行错误；
②第一行的错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对该错误提示，我们应将第 行语句修改为 。
③第二行的错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对该错误提示，我们应将第 行语句修改为 。
④上述两步完成后再编译，则在输出窗口显示的信息为 。
⑤该程序运行的结果是
⑥针对上述错误，我们得出的结论是
2．有如下程序：
#include <iostream.h>
void main(void){
sum=a+b;
int a=1,b=3,c;
int c=a+b+sum;
cout<<"a="<<a<<"\tb="<<b<<"\tsum="<<sum<<endl;
}
请回答以下问题：
①编译上述程序后，在“output”输出窗口显示有 行错误；
②第一行的错误信息为 ；可翻译成 ；第二行的错误信息为 ；可翻译成 ；第三行的错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对上述错误提示，我们应这样修改：
③第四行的错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对该错误提示，我们应将第 行语句修改为 。
④该程序运行的结果是
⑤针对上述错误，我们得出的结论是
3．有如下程序：
#include <iostream.h>
void mian(void){
int a,b,t;
cin>>a>>b;
t=a*b;
cout<<"a="<<a<<'\t'<<"b="<<b<<"\t="<<t<<endl;
}
请回答以下问题：
①编译上述程序后，在“output”输出窗口显示有 行错误；该错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对该错误提示，我们可这样修改： 。
②该程序运行的结果是
③针对该错误，我们得出的结论是
4．有如下程序：
#include <iostream.h>
void main(void){
int a=1,b=3,c;
c+1=a+b;
cout<<"c="<<c<<endl;
}
请回答以下问题：
①编译上述程序后，在“output”输出窗口显示有 行错误；该错误信息为 ；可翻译成 ；因此，针对该错误提示，我们可这样修改： 。
②该程序运行的结果是
③针对该错误，我们得出的结论是
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