第2章-数据类型运算符和表达式.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,C,语言大学实用教程课件 制作人苏小红,*,内容提要,基本数据类型；,常量和变量；,标识符命名；,常用运算符和表达式；,运算符的优先级与结合性,数据类型（Data Type）,数据为什么要区分类型？,不同类型的数据代表不同的,数据表示形式,合法的取值范围,占用内存空间大小,可参与的运算种类,数据类型（Data Type）,数据类型,基本类型,构造类型,指针类型,空类型,整型,实型（浮点型）,字符型,枚举类型,数组类型,结构体类型,共用体类型,单精度实型,双精度实型,基本整型,长整型,短整型,无符号整型,标识符命名,变量名,函数名,由英文字母、数字和下划线组成，大小写敏感,不可以,是数字开头,直观，见名知意，便于记忆和阅读,最好使用英文单词或其组合,切忌使用汉语拼音,下划线和大小写通常用来增强可读性,variablename,variable_name,variableName,不允许使用关键字作为标识符的名字,int,float,for,while,if,等,某些功能的变量采用习惯命名,如：,for,语句所采用的循环变量习惯用,i,j,k,Windows,风格,UNIX,风格,P45,2.1,b,B,KB,MB,GB,TB,如何衡量数据类型所占空间大小？,bit,，,中文叫法：,位,Byte,，,中文叫法：,字节,Kilobyte(KB),，,中文叫法：,K,Megabyte(MB),，,中文叫法：,兆,Gigabyte(GB),，,中文叫法：,G,Terabyte(TB),，,中文叫法：,T,1 TB,=,1,024 GB,1 GB,=,1,024 MB,1 MB,=,1,024 KB,1 KB,=,1,024 B,1 B,=,8 b,b,B,KB,MB,GB,TB,一个位有多大？,只能是“,0”,或者“,1”,，这叫二进制,一个字节有多大？,保存一个字符（英文字母、数字、符号）,ASCII,（美国标准信息交换码）编码,见,P427,附录,D,，常用字符与,ASCII,码对照表,两个字节保存一个汉字,GB,编码,可以表示,0255,之间的整数,基本数据类型,int,整数，在目前绝大多数机器上占,4,个字节。,TC2,中是,2,个字节,VC,中是,4,个字节,float,单精度浮点数，一般是,4,个字节长,double,双精度浮点数，一般是,8,个字节长,char,字符，一般是,1,个字节长,用来表示,256,个,ASCII,字符，或者,0255,的整数,数据类型修饰符,short,short,int,，短整数，一般,2,个字节长。通常简写为,short,long,long,int,，长整数，一般是,4,个字节长。通常简写为,long,long,double,，长双精度（高精度）浮点数，一般是,10,个字节长。,signed,用来修饰,char,、,int,、,short,和,long,，说明他们是,有符号,的整数（正整数、,0,和负整数）。一般缺省都是有符号的，所以这个修饰符通常省略,unsigned,用来修饰,char,、,int,、,short,和,long,，说明他们是,无符号,的整数（正整数和,0,）,何谓类型溢出,（,Overflow,）？,C,语言直接提供的任何类型都有取值范围。当向其赋超过此范围的数值，就会产生数值溢出，得到一个不正确的结果。,TC2,中,int,的范围是,-3276832767,如果超出取值范围，给它一个小于,-32768,或者大于,32767,的数会如何呢？现场编程测验,小蛇能吞下大象吗？,typeoverflow.c,何谓类型溢出,（,Overflow,）？,生活中的例子：,身份证号码中的出生年,阿利亚娜号火箭发射失败,现象与危害：,溢出后的数值是可预料的，但不同平台会有所不同。当程序从高位计算机向低位计算机移植（比如从,64,位系统移植到,32,位系统）时，以前从不出现的溢出问题可能出现。,类型溢出的解决方案,？,解决方案：,预先估算运算结果的可能范围，采用取值范围更大的类型。,1+2+3+,1!+2!+3!+,1,3,+2,3,+3,3,+,如果不需要处理负数，则采用无符号类型。,在运算还没开始之前就判断运算数是否在合理的取值范围内。如果超出，则停止运算，转错误处理。,使用变量要注意,不要对变量所占的内存空间字节数想当然,用,sizeof,获得变量或者数据类型的长度,注意！,sizeof,到底是什么？,它是一个,C,语言的关键字，并不是函数,可以用两种形式使用,sizeof,(,表达式,),一般都使用,sizeof,(,变量名,),sizeof,(,类型,),求出的结果为,表达式值所属类型,或者,类型,占用的字节数,现场演示程序例,2.3,在,Turbo C2.0,和,Visual C,下的运行结果,P27,例,2.3,例2.3,#,include,main,(),printf,(Data type Number of bytesn);,printf,(-n);,printf,(char%dn,sizeof,(char);,printf,(int%dn,sizeof,(int);,printf,(short int%dn,sizeof,(short);,printf,(long int%dn,sizeof,(long);,printf,(float%dn,sizeof,(float);,printf,(double%dn,sizeof,(double);,P27,例,2.3,为什么要用,sizeof,获得类型或变量的字长？,因为,同种类型在不同的平台其占字节数不尽相同。比如,int,在,16,位、,32,位和,64,位系统分别占,2,、,4,和,8,个字节。,现象与危害：,在平台间移植时会出现问题，导致数据丢失或者溢出。,解决方案：,用，并且只用,sizeof,获得字长。,变量声明,使用变量的基本原则,变量必须先定义，后使用,所有变量必须在第一条可执行语句前定义,声明的顺序无关紧要,一条声明语句可声明若干个同类型的变量,声明变量，是初始化变量的最好时机,不被初始化的变量，其值为危险的随机数,char,esc=a;,int,i=1;,int,sum=0;,float,eps=1.0e-5;,实型数据提供的有效数字位数例,2.6,#,include,main,(),float,a;,double,b;,a=123456.789e4;,b=123456.789e4;,printf,(%fn%fn,a,b);,1234567936.000000,1234567890.000000,float,型数据提供,7,位有效数字,double,型数据提供,16,位有效数字,使用不当导致舍入误差,数据在内存中的存储格式,整型,实型,N=S,2,j,字符型,阶码符号,阶码的数值,尾数符号,尾数的数值,阶码,j,尾数,S,所占位数决定,实数的取值范围,所占位数决定,实数的精度,char型与int型之间的关系,例,2.5,：小写字母转换为大写字母,#,include,main,(),char,ch=b;,printf,(%c,%dn,ch,ch);,ch=b-,32,;,printf,(%c,%dn,ch,ch);,#,include,main,(),char,ch=b;,printf,(%c,%dn,ch,ch);,ch=b-,(a-A),;,printf,(%c,%dn,ch,ch);,b,98,B,66,b,98,B,66,常数（Constant）,整型常数,18,、,-,31,long int,型常量,123l,、,123L,、,123456l,、,123456L,unsigned int,型常量,123u,、,123U,浮点常数,十进制小数形式,123.45,、,456.78,指数形式,1e-2,、,4.5e3,float,型常量,123.45f,、,456.78F,、,1e-2f,、,4.5e3F,long double,型常量,123.45l,、,456.78L,、,4.5e3L,缺省为,double,因为字母,l,和数字,1,容易混淆，所以当用,l,做后缀时，常使用大写形式,八进制与十六进制常数,以数字“,0,”开始的整型常数是八进制数,022,、,-037,010,和,10,大小不一样,因为八进制并不常用，所以此种表示法比较少见,以“,0 x,”或者“,0X,”开始的整型常数是十六进制,AF,和,af,用来表示十进制的,1015,十六进制的形式比较常用,0 x12,、,-0 x1F,-0 x1f,字符（Character）常数,字符常数的表示方法,a,，,A,，,5,，,%,，,$,单引号内只能有一个字符，除非用“,”开头,就是一个普通整数，也可以参与各种数学运算,每个字符具有一个,0255,之间的数值，可从,ASCII,表,查出,注意：,5,和整数,5,的区别,字符的数学运算在密码学内用得比较多,用“,”开头的字符为转义字符,例如，,n,，代表,1,个字符,字符常数,转义字符,一些特殊字符（无法从键盘输入或者另有它用）用转义字符表示,字符串（String）常数,用双引号括住的由,0,个或多个字符组成的字符序列,I am a string,表示空字符串,转义字符也可以在字符串中使用,引号只作为字符串开始和结束的标志,C,语言内部用,0,表示字符串的结束,除注释外，是唯一可以出现中文的地方,x,和,x,是不同的,里定义了一系列专门的字符串处理函数,为什么需要常量？,假如不使用常量，直接使用常数，会有什么影响？,程序的可读性变差,容易发生书写错误,修改麻烦,常量只能在定义时赋值，然后,不能,再改变其值,宏常量,const,常量,枚举常量,为什么需要常量？,要避免使用幻数,直接使用的常数叫幻数。,现象与危害：,当常数需要改变时，要修改所有使用它的代码，工作量巨大，还可能有遗漏。,解决方案：,把幻数定义为宏、,const,常量，或者枚举常量。,建议使用后两者。,#define ARRAY_SIZE 10,const int ARRAY_SIZE=10;,enum ARRAY_SIZE=10;,宏常量,宏常量,也称符号常量,一般采用全大写字母表示,#define,标识符 字符串,不是语句，而是一种编译预处理命令,宏替换（,Macro Substitulition,）,例2.2：计算圆的周长和面积,#,include,#,define,PI 3.14159,#,define,R 5.3,main,(),printf,(area=%fn,PI*R*R);,printf,(circumference=%fn,2*PI*R);,area=88.247263,circumference=33.300854,相当于执行,#,include,main,(),printf,(area=%fn,3.14159*5.3*5.3);,printf,(circumference=%fn,2*3.14159,*,5.3);,例2.2：计算圆的周长和面积,#,include,#,define,PI 3.14159,;,#,define,R 5.3,;,main,(),printf,(area=%fn,PI*R*R);,printf,(circumference=%fn,2*PI*R);,相当于执行,#,include,main,(),printf,(area=%fn,3.14159,;,*5.3,;,*5.3,;,);,printf,(circumference=%fn,2*3.14159,;,*,5.3,;,);,语法错误,const,常量,用,const,修饰定义的变量为常量,const,float pi=3.1425926;,const,常量与宏常量相比的优点是什么？,const,常量有数据类型,某些集成化调试工具可以对,const,常量进行调试,枚举（Enumeration）常量,一个被遗忘的角色,从程序来窥其一斑,enum,weeks SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT;,enum,weeks,today,;,enum,response no,yes,none;,enum,response,answer,;,today,=TUE;,answer,=yes;,if,(,answer,=yes),printf(Today is Tuesday.n);,else,printf(Today is NOT Tuesday.n);,算术运算符,+,，,-,，,*,，,/,加、减、乘、除运算,四则混合运算中，先算乘除，后算加减，按从左向右的顺序计算，左结合,%,求余运算,常用的标准数学函数,函数名,功 能,函数名,功 能,sqrt(x),计算,x,的平方根，,x,应大于等于,0,exp(x),计算,e,x,的值,fabs(x),计算,x,的绝对值,pow(x,y),计算,x,y,的值,log(x),计算,lnx,的值,sin(x),计算,sinx,的值，,x,为弧度值,log10(x),计算,lgx,的值,cos(x),计算,cosx,的值，,x,为弧度值,关系运算符,，,=,，,，,b&b c),；,a,大于,b,，并且,b,大于,c,或运算,|,a|b,只要两者中有一个为真，结果就为真,(a b|b c),；,a,大于,b,，或者,b大于,c,求反,!,(!a),；如果,a,是,0,，结果非,0,；如果,a,是非,0,，结果是,0,并不改变,a,的值,实例,ch,是英文大写字母,(ch=A)&(ch,double,float,long,int,short,char,double,float,long,unsigned,int,char,，,short,精度低,精度高,自动类型转换,在进行赋值操作时，会发生类型转换,将取值范围,小,的类型,转为,取值范围,大,的类型是,安全,的,反之是不安全的,如果,大,类型的值在,小,类型能容纳的范围之内，则平安无事,但是，浮点数转为整数，会丢失小数部分，非四舍五入,反之，转换后的结果必然是错误的，具体结果与机器和实现方式有关。避免如此使用，好的编译器会发出警告,类型强转（Casting）,消除从大到小的警告,l=(,long,)i;,可以通过“,(,类型,),表达式,”的方式把表达式的值转为任意类型,强转时，你必须知道你在做什么,强转与指针，并称,C,语言两大神器，用好了可以呼风唤雨，用坏了就损兵折将,屠,龙刀,倚,天,剑,例2.7,#,include,main,(),int,m=5;,printf,(m/2=%dn,m/2);,printf,(float)(m/2)=%fn,(float)(m/2);,printf,(float)m/2=%fn,(float)m/2);,printf,(m=%dn,m);,m/2=2,(float)(m/2)=2.000000,(float)m/2=2.500000,m=5,两个整数运算的结果,还是整数，不是浮点数,增一和减一运算符,n+,，,n,-,，,+n,，,-n,+,让参与运算的变量加,1,，,-,让参与运算的变量减,1,作为,后缀,运算符时，先取,n,的值，然后加,/,减,1,作为前缀运算符时，先加,/,减,1,，然后取,n,的值,n=n,+,;,n=n;,n,+,;,增一和减一运算符,n+,，,n,-,，,+n,，,-n,+,让参与运算的变量加,1,，,-,让参与运算的变量减,1,作为后缀运算符时，先取,n,的值，然后加,/,减,1,作为,前缀,运算符时，先加,/,减,1,，然后取,n,的值,n=,+,n;,n,+,;,m=n;,增一和减一运算符,良好的程序设计风格提倡：在一行语句中，一个变量只能出现一次加,1,或者减,1,运算,过多的加,1,和减,1,运算混合，不仅可读性差，而且因为编译器实现的方法不同，导致不同编译器产生不同的运行结果,位操作运算符,&,按位与运算,|,按位或运算,按位异或运算,按位右移运算,按位求反,位操作运算符,现场演示,P66,，,3.4(2),逻辑运算与位运算的不同,main(),int,x=12,y=8;,printf(n%5d%5d%5d,!x,x|y,x,printf(n%5d%5d%5d,x,x|y,x,printf(n%5u%5d%5dn,x,x|y,x,0 1 1,-13 12 8,65532 12 8,逻辑非的结果,不是按位取反,正数的补码,与其原码相同，,负数的补码为,其反码加,1,赋值运算符,+,、,-,、,*,、,/,、,%,、,、,&,、,、,|,运算符都可按此种方式处理,这种形式看起来更直观，且执行效率一般也能更高一些,课堂练习：,P45,2.2,（,7,）,n=n,+,2;,n,+,=2;,逗号运算符,多数情况下，并不使用整个逗号表达式的值，更常见的情况是要分别得到各表达式的值,主要用在循环语句中，同时对多个变量赋初值等,for,(i=1j=00;i b),z=a;,else,z=b;,z=(a b)?a:b;,优先级,()-.,!+-+-*&(,类型,),sizeof,*/%,+-,=,=!=,&,|,&,|,?:,=+=-=*=/=%=&=|=,优先级,能背下优先级表的人凤毛麟角,用括号来控制运算顺序更直观、方便，并减少出错的概率,结合性,多数运算符为左结合,少数为右结合：,一元运算符,赋值运算符,条件运算符,这一章我们学到了,变量的命名规则,数据类型,char,，,short,，,int,，,long,，,float,，,double,，,long,double,signed,，,unsigned,enum,常数、转义字符,运算符,算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、增一,/,减一运算符、位运算符、赋值运算符、类型强转运算符、逗号运算符、条件运算符（？,:,）、,sizeof,类型转换,优先级和结合性,作业,P4546,习题,2.3,课堂练习：,P45,2.2,P66(2)(4)(5)(6),ASCII字符表1,ASCII字符表2,