C语言程序设计清华大学郑莉PPT课件.ppt

第一章第一章 绪论绪论清华大学清华大学 郑郑 莉莉C+语言程序设计1本章主要内容本章主要内容l计算机程序设计语言的发展计算机程序设计语言的发展l面向对象的方法面向对象的方法l面向对象的软件开发面向对象的软件开发l信息的表示与存储信息的表示与存储l程序的开发过程程序的开发过程2计算机程序计算机程序l计算机的工作是用程序来控制的计算机的工作是用程序来控制的l程序是指令的集合。程序是指令的集合。l指令是计算机可以识别的命令。指令是计算机可以识别的命令。计算机语言的发展3机器语言与汇编语言机器语言与汇编语言l由计算机硬件系统可以识别的二进制指由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语言称为机器语言。令组成的语言称为机器语言。计算机发展的初期，软件工程师们只能用机器语言来编写程序。这一阶段，在人类的自然语言和计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟。l汇编语言将机器指令映射为一些可以被汇编语言将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如人读懂的助记符，如ADD、SUB等。等。此时编程语言与人类自然语言间的鸿沟略有缩小，但仍与人类的思维相差甚远。因为它的抽象层次太低，程序员需要考虑大量的机器细节。计算机语言的发展4高级语言高级语言高级语言屏蔽了机器的细节，提高了高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽象层次，程序中可以采用具有语言的抽象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据命名和容易理解的执行一定涵义的数据命名和容易理解的执行语句。这使得在书写程序时可以联系到语句。这使得在书写程序时可以联系到程序所描述的具体事物。程序所描述的具体事物。计算机语言的发展5面向对象的语言面向对象的语言l出发点：出发点：更直接地描述客观世界中存在的事物(对象)以及它们之间的关系。l特点：特点：是高级语言。将客观事物看作具有属性和行为的对象。通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类。通过类的继承与多态实现代码重用计算机语言的发展6面向对象的语言面向对象的语言l优点：优点：使程序能够比较直接地反问题域的本来面目，软件开发人员能够利用人类认识事物所采用的一般思维方法来进行软件开发。计算机语言的发展7程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程 面向过程的程序设计方法面向过程的程序设计方法l程序的目的：用于数学计算程序的目的：用于数学计算l主要工作：设计求解问题的过程主要工作：设计求解问题的过程l缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护和维护面向对象的方法8程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程面向过程的结构化程序设计方法面向过程的结构化程序设计方法l设计思路设计思路自顶向下、逐步求精。采用模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之。l程序结构：程序结构：按功能划分为若干个基本模块，形成一个树状结构。各模块间的关系尽可能简单，功能上相对独立；每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成。其模块化实现的具体方法是使用子程序。面向对象的方法9程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程面向过程的结构化程序设计方法面向过程的结构化程序设计方法l优点：优点：有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。面向对象的方法10程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程 面向过程的结构化程序设计方法面向过程的结构化程序设计方法l缺点：可重用性差、数据安全性差、难以缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开发大型软件和图形界面的应用软件开发大型软件和图形界面的应用软件把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改。每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销。图形用户界面的应用程序，很难用过程来描述和实现，开发和维护也都很困难。面向对象的方法11程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程 面向对象的方法面向对象的方法l将数据及对数据的操作方法封装在一将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为一个相互依存、不可分离的起，作为一个相互依存、不可分离的整体整体对象。对象。l对同类型对象抽象出其共性，形成类。对同类型对象抽象出其共性，形成类。l类通过一个简单的外部接口，与外界类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系。发生关系。l对象与对象之间通过消息进行通讯。对象与对象之间通过消息进行通讯。面向对象的方法12程序设计方法的发展历程程序设计方法的发展历程 面向对象的方法面向对象的方法l优点：优点：程序模块间的关系更为简单，程序模块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障。通过继承与多态性，可以大大提高程序的可重用性，使得软件的开发和维护都更为方便。面向对象的方法13面向对象的基本概念面向对象的基本概念 对象对象l一般意义上的对象：一般意义上的对象：是现实世界中一个实际存在的事物。可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的（比如一项计划）。是构成世界的一个独立单位，具有：l静态特征：可以用某种数据来描述l动态特征：对象所表现的行为或具有的功能面向对象的方法14面向对象的基本概念面向对象的基本概念 对象对象l面向对象方法中的对象：面向对象方法中的对象：是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为构成。属性：用来描述对象静态特征的数据项。行为：用来描述对象动态特征的操作序列。面向对象的方法15面向对象的基本概念面向对象的基本概念 类类l分类分类人类通常的思维方法人类通常的思维方法l分类所依据的原则分类所依据的原则抽象抽象忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽象的概念。例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在长期的生产和生活实践中抽象出的概念。面向对象的方法16面向对象的基本概念面向对象的基本概念 类类l面向对象方法中的面向对象方法中的类类具有相同属性和服务的一组对象的集合为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括属性和行为两个主要部分。类与对象的关系：犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实例。面向对象的方法17面向对象的基本概念面向对象的基本概念 封装封装l把对象的属性和服务结合成一个独立把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单元。的系统单元。l尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一个边界（或者说一道屏障），只成一个边界（或者说一道屏障），只保留有限的对外接口使之与外部发生保留有限的对外接口使之与外部发生联系。联系。面向对象的方法18面向对象的基本概念面向对象的基本概念 继承继承l继承对于软件复用有着重要意义，是继承对于软件复用有着重要意义，是面向对象技术能够提高软件开发效率面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原因之一。的重要原因之一。l定义：特殊类的对象拥有其一般类的定义：特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务，称作特殊类对一般全部属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。类的继承。l例如：将轮船作为一个一般类，客轮例如：将轮船作为一个一般类，客轮便是一个特殊类。便是一个特殊类。面向对象的方法19面向对象的基本概念面向对象的基本概念 多态性多态性l多态是指在一般类中定义的属性或行多态是指在一般类中定义的属性或行为，被特殊类继承之后，可以具有不为，被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。同的数据类型或表现出不同的行为。这使得同一个属性或行为在一般类及这使得同一个属性或行为在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义。其各个特殊类中具有不同的语义。l例如：例如：数的加法-实数的加法 -复数的加法面向对象的方法20面向对象的软件工程面向对象的软件工程l面向对象的软件工程是面向对象方法面向对象的软件工程是面向对象方法在软件工程领域的全面应用。它包括在软件工程领域的全面应用。它包括:面向对象的分析（OOA）面向对象的设计（OOD）面向对象的编程（OOP）面向对象的测试（OOT）面向对象的软件维护（OOSM）面向对象的软件开发21系统分析系统分析l系统分析阶段应该扼要精确地抽象出系统分析阶段应该扼要精确地抽象出系统必须做什么，但是不关心如何去系统必须做什么，但是不关心如何去实现。实现。l面向对象的系统分析，直接用问题域面向对象的系统分析，直接用问题域中客观存在的事物建立模型中的对象，中客观存在的事物建立模型中的对象，对单个事物及事物之间的关系，都保对单个事物及事物之间的关系，都保留他们的原貌，不做转换，也不打破留他们的原貌，不做转换，也不打破原有界限而重新组合，因此能够很好原有界限而重新组合，因此能够很好地映射客观事物。地映射客观事物。面向对象的软件开发22设计设计l针对系统的一个具体实现运用面向对针对系统的一个具体实现运用面向对象的方法。其中包括两方面的工作：象的方法。其中包括两方面的工作：把OOA模型直接搬到OOD，作为OOD的一部分针对具体实现中的人机界面、数据存储、任务管理等因素补充一些与实现有关的部分。面向对象的软件开发23编程编程OOP工作就是用一种面向对象的编工作就是用一种面向对象的编程语言把程语言把OOD模型中的每个成分书写出模型中的每个成分书写出来，是面向对象的软件开发最终落实的来，是面向对象的软件开发最终落实的重要阶段。重要阶段。面向对象的软件开发24测试测试l测试的任务是发现软件中的错误。测试的任务是发现软件中的错误。l在面向对象的软件测试中继续运用面在面向对象的软件测试中继续运用面向对象的概念与原则来组织测试，以向对象的概念与原则来组织测试，以对象的类作为基本测试单位，可以更对象的类作为基本测试单位，可以更准确的发现程序错误并提高测试效率。准确的发现程序错误并提高测试效率。面向对象的软件开发25维护维护将软件交付使用后，工作并没有完将软件交付使用后，工作并没有完结，还要根据软件的运行情况和用户的结，还要根据软件的运行情况和用户的需求，不断改进系统。需求，不断改进系统。使用面向对象的方法开发的软件，使用面向对象的方法开发的软件，其程序与问题域是一致的，因此，在维其程序与问题域是一致的，因此，在维护阶段运用面向对象的方法可以大大提护阶段运用面向对象的方法可以大大提高软件维护的效率。高软件维护的效率。面向对象的软件开发26信息的表示和存储信息的表示和存储l信息的分类信息的分类l计算机的数字系统计算机的数字系统l程序设计中常用的数制程序设计中常用的数制l不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换l信息的存储单位信息的存储单位l二进制数的编码表示二进制数的编码表示l小数的表示方法小数的表示方法l非数值信息的表示非数值信息的表示27信息的分类信息的分类 指令 控制信息 控制字 信息 定点数 数值信息 数据信息 浮点数 字符数据 非数值信息 逻辑数据信息的表示与存储28计算机的数字系统计算机的数字系统l计算机采用的是二进制数字系统。计算机采用的是二进制数字系统。l基本符号：基本符号：0、1l进位原则：逢二进一进位原则：逢二进一l优点：优点：易于物理实现二进制数运算简单机器可靠性高通用性强l缺点：对人来说可读性差缺点：对人来说可读性差信息的表示与存储29程序设计中常用的数制程序设计中常用的数制信息的表示与存储30不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换 R 进制进制十进制十进制各位数字与它的权相乘，其积相加。各位数字与它的权相乘，其积相加。例如例如:(11111111.11)2=1*27+1*26+1*25+1*24+1*23+1*22+1*21+1*20+1*2-1+1*2-2=(255.75)10(3506.2)8=3*83+5*82+0*81+6*80+2*8-1=(1862.25)10(0.2A)16=2*16-1+10*16-2=(0.1640625)10信息的表示与存储31不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换 十进制十进制 R 进制进制十进制整数转换成十进制整数转换成R进制的整数进制的整数“除R取余”法，例如：2 68 余 数 2 34 0 低位 2 17 0 2 8 1 2 4 0 2 2 0 2 1 0 0 1 高位所以 681010001002信息的表示与存储32不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换 十进制十进制 R 进制进制十进制小数转换成十进制小数转换成R进制小数进制小数“乘 R 取整”法，例如：高位 0.31252=0.625 0.625 2=1.25 0.25 2=0.5 0.5 2=1.0所以 0.312510 =0.01012 信息的表示与存储33不同进位计数制间的转换不同进位计数制间的转换二、八、十六进制的相互转换二、八、十六进制的相互转换l每位八进制数相当于三位二进制数每位八进制数相当于三位二进制数l每位十六进制数相当于四位二进制数每位十六进制数相当于四位二进制数(1011010.10)2=(001 011 010.100)2=(132.4)8(1011010.10)2=(0101 1010.1000)2=(5A.8)16(F7)16(1111 0111)2(11110111)2信息的表示与存储34信息的存储单位信息的存储单位l位位(bit)：度量数据的最小单位，表示：度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。一位二进制信息。l字节字节(byte)：由八位二进制数字组成：由八位二进制数字组成(1 byte=8 bit)。K 字节 1 K=1024 byteM 字节 1 M=1024 KG 字节 1 G=1024 M 信息的表示与存储35二进制数的编码表示二进制数的编码表示:原码原码l符号符号绝对值表示绝对值表示的编码的编码例如：X=+0101011 X原=0 0101011X=-0101011 X原=1 0101011 符号位l缺点：缺点：零的表示不唯一：+0原=000.0 -0原=100.0进行四则运算时，符号位需单独处理，且运算规则复杂。信息的表示与存储36二进制数的编码表示二进制数的编码表示:反码反码l正数的反码与原码表示相同。正数的反码与原码表示相同。l负数的反码与原码有如下关系：负数的反码与原码有如下关系：符号位相同(仍用1表示)，其余各位取反(0变1，1变0)。例如：X=-1100110 X原=11100110 X反=10011001X=+0000000 X原=00000000 X反=00000000l反码中零的表示也不唯一反码中零的表示也不唯一X=-0000000 X原=10000000 X反=11111111l反码只是求补码的中间码反码只是求补码的中间码信息的表示与存储37二进制数的编码表示二进制数的编码表示:补码补码l模数：模数：n位整数(包括一位符号位)，则它的模数为 2n。n位小数，小数点前一位为符号位，则它的模数为 2。l补数：补数：一个数减去另一个数，或者说一个数加上一个负数，等于第一个数加上第二个数的补数。例：8+(-2)=8+10(mod 12)一个二进制负数可用其模数与真值做加法(模减去该数的绝对值)求得其补码。信息的表示与存储38二进制数的编码表示二进制数的编码表示:补码补码l计算机中的补码表示法计算机中的补码表示法负数的补码由该数反码的末位加 1 求得对补码再求补即得到原码l补码运算规则补码运算规则符号位可作为数值参加运算减法运算可转换为加法运算：加上一个负数等于加上该数的补码补码运算的结果仍为补码运算结果溢出：负数之和得正数，或正数之和得负数信息的表示与存储39小数的表示方法小数的表示方法l计算机中通常采用浮点方式表示小数计算机中通常采用浮点方式表示小数一个数一个数 N 用浮点形式表示可以写成：用浮点形式表示可以写成：N=M2E E表示2的幂，称为数N的阶码。阶码确定了数N的小数点的位置，其位数反映了该浮点数所表示的数的范围。M表示数N的全部有效数字，称为数N的尾数。其位数反映了数据的精度。信息的表示与存储40非数值信息的表示非数值信息的表示l西文字符：西文字符：ASCII码：用7位二进制数表示一个字符，最多可以表示27=128个字符EBCDIC码：用8位二进制数表示一个字符，最多可以表示28=256个字符l汉字：应用较为广泛的是国家标准信息交换用汉字编码(GB2312-80标准)，简称国标码。是二字节码，用二个七位二进制数编码表示一个汉字。信息的表示与存储41基本术语基本术语l源程序：源程序：用源语言写的，有待翻译的程序l目标程序：目标程序：也称为结果程序，是源程序通过翻译程序加工以后所生成的程序。l翻译程序：翻译程序：是指一个把源程序翻译成等价的目标程序的程序。程序的开发过程42基本术语基本术语 三种不同类型的翻译程序三种不同类型的翻译程序l汇编程序：汇编程序：其任务是把用汇编语言写成的源程序，翻译成机器语言形式的目标程序。l编译程序：编译程序：若源程序是用高级程序设计语言所写，经翻译程序加工生成目标程序，那么，该翻译程序就称为编译程序。程序的开发过程43基本术语基本术语 三种不同类型的翻译程序三种不同类型的翻译程序l解释程序：解释程序：这也是一种翻译程序，同样是将高级语言源程序翻译成机器指令。它与编译程序不同点就在于：它是边翻译边执行的，即输入一句、翻译一句、执行一句，直至将整个源程序翻译并执行完毕。程序的开发过程44程序的开发过程程序的开发过程l编辑编辑将源程序输入到计算机中，生成后缀为cpp的磁盘文件。l编译编译将程序的源代码转换为机器语言代码。l连接连接将多个源程序文件以及库中的某些文件连在一起，生成一个后缀为exe的可执行文件。l运行调试运行调试程序的开发过程45第二章第二章 C+C+简单程序设计简单程序设计清华大学清华大学 郑郑 莉莉C+语言程序设计46本章主要内容本章主要内容lC+语言概述语言概述l基本数据类型和表达式基本数据类型和表达式l数据的输入与输出数据的输入与输出l算法的基本控制结构算法的基本控制结构l自定义数据类型自定义数据类型47C+语言的产生语言的产生lC+是从是从C语言发展演变而来的，首先是一语言发展演变而来的，首先是一个更好的个更好的Cl引入了类的机制，最初的引入了类的机制，最初的C+被称为被称为“带类带类的的C”l1983年正式取名为年正式取名为C+l从从1989年开始年开始C+语言的标准化工作语言的标准化工作l于于1994年制定了年制定了ANSI C+标准草案标准草案l于于1998年年11月被国际标准化组织（月被国际标准化组织（ISO）批）批准为国际标准，成为目前的准为国际标准，成为目前的C+C+语言概述48C+的特点的特点l全面兼容全面兼容C它保持了C的简洁、高效和接近汇编语言等特点对C的类型系统进行了改革和扩充C+也支持面向过程的程序设计，不是一个纯正的面向对象的语言l支持面向对象的方法支持面向对象的方法C+语言概述49C+程序实例程序实例例例2-1/2_1.cpp#include using namespace std;void main(void)coutHello!n;coutWelcome to c+!n;运行结果：运行结果：Hello!Welcome to c+！C+语言概述50C+字符集字符集l大小写的英文字母：大小写的英文字母：AZAZ，azazl数字字符：数字字符：0909l特殊字符：特殊字符：空格!#%&*_(下划线)+=-/;.,()C+语言概述51词法记号词法记号l关键字C+预定义的单词l标识符程序员声明的单词，它命名程序正文中的一些实体l文字在程序中直接使用符号表示的数据l操作符用于实现各种运算的符号l分隔符(),:;用于分隔各个词法记号或程序正文l空白符空格、制表符（TAB键产生的字符）、换行符（Enter键所产生的字符）和注释的总称C+语言概述52标识符的构成规则标识符的构成规则l以大写字母、小写字母或下划线以大写字母、小写字母或下划线(_)开开始。始。l可以由以大写字母、小写字母、下划可以由以大写字母、小写字母、下划线线(_)或数字或数字09组成。组成。l大写字母和小写字母代表不同的标识大写字母和小写字母代表不同的标识符。符。C+语言概述53#include using namespace std;void main(void)const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutv endl;常量变量变量先声明后使用符号常量Page 54基本数据类型和表达式54#include using namespace std;void main(void)const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutv endl;整型常量shortunsigned short 2字节int、unsigned int 4字节longunsigned long 4字节整型变量整型变量声明基本数据类型和表达式55类型类型说明符说明符 位数位数数值范围数值范围短整short16-3276832767基本 int32 -231(231-1)长整long32-231(231-1)无符号unsigned short16065535 unsigned int320(232-1)unsigned long320(232-1)基本数据类型和表达式56#include using namespace std;void main(void)const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;实型常量float 4float 4字节字节 3.41038 7位有效数字double 8double 8字节字节 1.710308 15位有效数字long double 8 8字节字节 1.710308 15位有效数字实型变量缺省为double型后缀 F（或 f）为 float型后缀 L（或 l）为 long double型基本数据类型和表达式57l字符常量字符常量单引号括起来的一个字符，如：a,D,?,$l字符变量字符变量用来存放字符常量例：char c1,c2;c1=a;c2=A;l字符数据在内存中的存储形式字符数据在内存中的存储形式以ASCII码存储，占1字节，用7个二进制位Page 58基本数据类型和表达式58l字符数据的使用方法字符数据的使用方法字符数据和整型数据之间可以运算。字符数据与整型数据可以互相赋值。l字符串常量字符串常量例:CHINA a a所以：char c;c=a;C H I N A 0a 0aPage 59基本数据类型和表达式59 数据类型数据类型 布尔型数据布尔型数据l布尔型变量的说明：布尔型变量的说明：例：例：bool flag;l布尔型数据的取值：布尔型数据的取值：只有只有 false 和和 true 两个值两个值基本数据类型和表达式60例：例：int a=3;double f=3.56;char c=a;int c(5);Page 61基本数据类型和表达式61l不同类型数据进行混合运算时，不同类型数据进行混合运算时，C+编译编译器会自动进行类型转换。器会自动进行类型转换。l为了避免不同的数据类型在运算中出现类为了避免不同的数据类型在运算中出现类型问题，应尽量使用同种类型数据。型问题，应尽量使用同种类型数据。l可以采用强制类型转换：可以采用强制类型转换：例如：float c;int a,b;c=float(a)/float(b);或 c=(float)a/(float)b;基本数据类型和表达式62变量的存储类型变量的存储类型lauto属于一时性存储，其存储空间可以被若干变量多次覆盖使用。lregister存放在通用寄存器中。lextern在所有函数和程序段中都可引用。lstatic在内存中是以固定地址存放的，在整个程序运行期间都有效。基本数据类型和表达式63l基本算术运算符基本算术运算符 +-*/(若整数相除，结果取整)%（取余，操作数为整数）l优先级与结合性优先级与结合性先乘除，后加减，同级自左至右l+,-（自增、自减）（自增、自减）例：i+;-j;Page 64基本数据类型和表达式64l举例举例n=n+5l表达式的类型表达式的类型等号左边对象的类型等号左边对象的类型l表达式的值表达式的值等号左边对象被赋值后的值等号左边对象被赋值后的值Page 65基本数据类型和表达式65l有有10种复合运算符：种复合运算符：+=,-=,*=,/=,%=,=,&=,=,|=l例例a+=3 等价于等价于 a=a+3x*=y+8 等价于等价于 x=x*(y+8)基本数据类型和表达式66a=5表达式值为5a=b=c=5表达式值为5，a,b,c均为5a=5+(c=6)表达式值为11，a为11，c为6a=(b=4)+(c=6)表达式值为10，a为10，b为4，c为6a=(b=10)/(c=2)表达式值为5，a为5，b为10，c为2a+=a-=a*a 相当于 a=a+(a=a-a*a)Page 67基本数据类型和表达式67l格式格式表达式1，表达式2l求解顺序及结果求解顺序及结果先求解1，再求解2，最终结果为表达式2的值l例例a=3*5,a*4 最终结果为60Page 68基本数据类型和表达式68关系运算与关系表达式关系运算与关系表达式l关系运算是比较简单的一种逻辑运算，关系运算是比较简单的一种逻辑运算，优先次序为：优先次序为：=!=优先级相同（高）优先级相同（高）优先级相同（低）优先级相同（低）l 关系表达式是一种最简单的逻辑表达式关系表达式是一种最简单的逻辑表达式其结果类型为 bool，值只能为 true 或 false。l例如：例如：ab，cb)&(xy)其结果类型为其结果类型为 bool，值只能为，值只能为 true 或或 false基本数据类型和表达式70l一般形式一般形式表达式1？表达式2：表达式3表达式1 必须是 bool 类型l执行顺序执行顺序先求解表达式1，若表达式1的值为true，则求解表达式2，表达式2的值为最终结果若表达式1的值为false，则求解表达式3，表达式3的值为最终结果l例：例：x=ab?a:b;x=ab?a:b;基本数据类型和表达式71条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式l注意：注意：条件运算符优级高于赋值运算符，低于逻辑运算符表达式2、3的类型可以不同，条件表达式的最终类型为 2 和 3 中较高的类型。l例：例：x=ab?a:b;x=ab?a:b;基本数据类型和表达式72sizeof 运算符运算符l语法形式语法形式sizeof(类型名类型名)或或 sizeof(表达式表达式)l结果值：结果值：“类型名类型名”所指定的类型或所指定的类型或“表达式表达式”的结果的结果类型所占的字节数。类型所占的字节数。l例：例：sizeof(short)sizeof(x)基本数据类型和表达式73l运算规则运算规则将两个运算量的每一个位进行逻辑与操作l举例：计算举例：计算 3&53&5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(&)0 0 0 0 0 1 0 13&5:0 0 0 0 0 0 0 1l用途：用途：将某一位置0，其它位不变。例如：将 char 型变量 a 的最低位置 0:a=a&0376;取指定位。例如：有 char c;int a;取出 a 的低字节，置于 c 中：c=a&0377;基本数据类型和表达式74l运算规则运算规则将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作l举例：计算举例：计算 3|53|5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(|)0 0 0 0 0 1 0 13|5:0 0 0 0 0 1 1 1l用途：用途：将某些位置1，其它位不变。例如：将 int 型变量 a 的低字节置 1：a=a|0 xff;基本数据类型和表达式75l运算规则运算规则两个操作数进行异或：若对应位相同，则结果该位为 0，若对应位不同，则结果该位为 1，l举例：计算举例：计算 071052071052 071:0 0 1 1 1 0 0 1 052：()0 0 1 0 1 0 1 0 071052:0 0 0 1 0 0 1 1基本数据类型和表达式76位运算位运算按位异或按位异或（）l用途：用途：使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）例如：要使 01111010 低四位翻转：0 1 1 1 1 0 1 0 ()0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 0 1 0 1基本数据类型和表达式77单目运算符，对一个二进制数按位取反。单目运算符，对一个二进制数按位取反。例：025：0000000000010101 025：1111111111101010基本数据类型和表达式78l左移运算（左移运算（）右移后，低位：舍弃 高位：无符号数：补0 有符号数：补“符号位”基本数据类型和表达式79运算符优先级运算符优先级括号括号+，-，sizeof*,/,%+,-=,!=位运算位运算&|?:赋值运算赋值运算逗号运算逗号运算低高基本数据类型和表达式80混合运算时数据类型的转换混合运算时数据类型的转换 隐含转换隐含转换l一些二元运算符（算术运算符、关系运算符、逻辑一些二元运算符（算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符）要求两个操作数运算符、位运算符和赋值运算符）要求两个操作数的类型一致。的类型一致。l在算术运算和关系运算中如果参与运算的操作数类在算术运算和关系运算中如果参与运算的操作数类型不一致，编译系统会自动对数据进行转换（即隐型不一致，编译系统会自动对数据进行转换（即隐含转换），基本原则是将低类型数据转换为高类型含转换），基本原则是将低类型数据转换为高类型数据。数据。char short int unsigned long unsigned long float double低 高基本数据类型和表达式81混合运算时数据类型的转换混合运算时数据类型的转换 隐含转换隐含转换l当参与运算的操作数必须是当参与运算的操作数必须是bool型时，如果操作型时，如果操作数是其它类型，编译系统会自动将非数是其它类型，编译系统会自动将非0数据转换为数据转换为true，0转换为转换为false。l位运算的操作数必须是整数，当二元位运算的操作位运算的操作数必须是整数，当二元位运算的操作数是不同类型的整数时，也会自动进行类型转换，数是不同类型的整数时，也会自动进行类型转换，l赋值运算要求左值与右值的类型相同，若类型不同，赋值运算要求左值与右值的类型相同，若类型不同，编译系统会自动将右值转换为左值的类型。编译系统会自动将右值转换为左值的类型。基本数据类型和表达式82混合运算时数据类型的转换混合运算时数据类型的转换 强制类型转换强制类型转换l语法形式：语法形式：类型说明符(表达式)或(类型说明符)表达式l强制类型转换的作用是将表达式的结强制类型转换的作用是将表达式的结果类型转换为类型说明符所指定的类果类型转换为类型说明符所指定的类型。型。基本数据类型和表达式83语句语句l声明语句声明语句l表达式语句表达式语句l选择语句选择语句l循环语句循环语句l跳转语句跳转语句l复合语句复合语句l标号语句标号语句 84表达式语句表达式语句l格式：格式：表达式；l表达式语句与表达式的区别：表达式语句与表达式的区别：表达式可以包含在其它表达式中，而语句不可。例：if(a=b)0)t=a;不可写为：if(a=b;)0)t=a;语 句85复合语句复合语句l将多个语句用一对大括号包围，便构将多个语句用一对大括号包围，便构成一个复合语句成一个复合语句l例如例如sum=sum+i;i+;语 句86简单的输入、输出简单的输入、输出l向标准输出设备（显示器）输出向标准输出设备（显示器）输出例：int x;cout“x=“x;87顺序结构顺序结构分支结构分支结构循环结构循环结构算法的基本控制结构算法的基本控制结构88如何解决分支问题如何解决分支问题?例例2-2输入一个年份，判断是否闰年。输入一个年份，判断是否闰年。算法的基本控制结构89#include using namespace std;void main(void)int year;bool IsLeapYear;cout year;IsLeapYear=(year%4=0&year%100!=0)|(year%400=0);if(IsLeapYear)cout year is a leap year endl;else cout year is not a leap year y)couty)coutx;else couty;if (表达式表达式1)语句语句1else if (表达式表达式2)语句语句2else if (表达式表达式3)语句语句3 else 语句语句 n算法的基本控制结构92如何解决多分问题如何解决多分问题?例例2-3 输入两个整数，比较两个数的大小。输入两个整数，比较两个数的大小。算法的基本控制结构93#includeusing namespace std;void main()int x,y;coutxy;if(x!=y)if(xy)coutyendl;else coutxyendl;else coutx=yendl;9494运行结果运行结果1：Enter x and y:5 8xy9595l一般形式一般形式if ()if ()语句 1 else 语句 2else if ()语句 3 else 语句 4l注意注意语句 1、2、3、4 可以是复合语句，每层的 if 与 else 配对，或用 来确定层次关系。算法的基本控制结构96特殊的多分支结构特殊的多分支结构例例2-4输入一个输入一个06的整数，转换成星期输出。的整数，转换成星期输出。算法的基本控制结构97#include using namespace std;void main(void)int day;cin day;switch(day)case 0:cout Sunday endl;break;case 1:cout Monday endl;break;case 2:cout Tuesday endl;break;case 3:cout Wednesday endl;break;case 4:cout Thursday endl;break;case 5:cout Friday endl;break;case 6:cout Saturday endl;break;default:cout Day out of range Sunday.Saturday endl;break;9898l一般形式一般形式switch (表达式)case 常量表达式 1：语句1 case 常量表达式 2：语句2 case 常量表达式 n：语句n default:语句n+1 l执行顺序执行顺序以case中的常量表达式值为入口标号，由此开始顺序执行。因此，每个case分支最后应该加break语句。每个常量表达式的值不能相同，次序不影响执行结果。可以是多个语句，但不必用。可以是整型、字符型、枚举型算法的基本控制结构99lcase分支可包含多个语句，且不用分支可包含多个语句，且不用。l表达式、判断值都是表达式、判断值都是int型或型或char型。型。l若干分支执行内容相同可共用一组语若干分支执行内容相同可共用一组语句。句。算法的基本控制结构100如何有效地完成重复工作如何有效地完成重复工作例例2-5求自然数求自然数110之和之和分析：本题需要用累加算法，累加过分析：本题需要用累加算法，累加过程是一个循环过程，可以用程是一个循环过程，可以用while语句语句实现。实现。算法的基本控制结构101#includeusing namespace std;