程序设计基础(运算符和表达式).ppt

计算机及程序设计概述计算机及程序设计概述运算符与表达式 2运算符运算符lC语言用于描述对数据进行运算的特殊符号l语言具有丰富而繁多的运算符l由运算符构成了各种表达式l分类l语言的运算符按其在表达式中与运算对象的关系l单目运算一个运算符连接一个运算对象l双目运算一个运算符连接两个运算对象l三目运算一个运算符连接三个运算对象3运算符运算符l分类l算术（自增/自减）运算符：（+，*，/，%、+、-）l关系运算符：（，=，=，!=，=）l逻辑运算符：（!，&，|）l位运算符：（、|、&）l赋值运算符：（=）l条件运算符：（?:）l逗号运算符：（，）l指针运算符：（*,&）l强制类型转换运算符：（type）l分量运算符：（和 ）l下标运算符：（）l函数调用运算符：（()）4运算符运算符l对运算符的掌握应从三个方面着手l和操作符相关的数据类型（包括操作数和操作结果的数据类型）l运算符的优先级l运算符的结合次序5表达式表达式l用运算符将运算对象连接而成的符合语言规则的算式 l特别地：一个常量、一个变量、一个函数都可以看成是一个表达式l表达式的分类l按照运算符与运算对象的关系 l单目表达式 l双目表达式l三目表达式6表达式表达式l表达式的分类l按照运算符在表达式中的作用 l算术表达式，例：3+4*5l赋值表达式，例：a=3l关系表达式，例:5bl逻辑表达式，例：35&a=bl条件表达式，例：ab?a:bl逗号表达式，例：a=3,b=4,c=5l指针表达式，例：p-2,&a7表达式的求值过程表达式的求值过程lC语言规定了运算符的优先级和结合性l优先级l指同一个表达式中不同运算符进行计算时的先后次序l结合性l结合性是指同一个表达式中相同优先级的多个运算应遵循的运算顺序l语言规定：单目运算符是自右向左结合，双目运算符是自左向右结合8表达式的求值过程表达式的求值过程l表达式的求值过程按C规定的原则求值l表达式代表了一个具体的值l实际上是一个数据加工的过程l在表达式求值时，先按运算符的优先级级别的高低次序执行l如果运算符两侧的优先级级别相同，则按规定的“结合方向”处理l提示l运算符的优先级制约着表达式的计算次序l可以通过括号（）来改变表达式求值的顺序l表达式求值过程中存在某种类型数据的类型转换9算术表达式算术表达式l由算术运算符连接数值型运算对象构成l其结果可以是整数、单精度实数和双精度实数l例：int a=2;float b=4.5;表达式 2*a+b 的结果为8.5l优先给与结合性l提示l两个整数相除其结果仍为整数（即舍去小数部分）l例如：13/10的结果为1l“%”为求余运算符，参与运算的两个数均为整数l例如：10%31 -10%3-1 l除以0在计算机系统中是没有意义的l用括号可以改变表达式的运算顺序10算术表达式算术表达式l算术表达式l例1：设 int b=7;float a=2.5,c=4.7;表达式a+（int）（b/3*（int）（a+c）/2）%4的值？l例2：11自增自增/自减自减l“+”与“-”的作用是使变量的值增1或减1lC语言提供两种形式的+/-运算符l+a,-a（前缀运算：先进行增量运算后使用）la+,a-（后缀运算：先使用后进行增量运算）l提示：l增和自减只能作用于变量，不允许对常量、表达式或其它进行操作l当自增/自减变量值本身就单独构成一条语句时，前缀和后缀的效果是一样的l对于“+”和“-”的使用要避免二义性12自增自增/自减自减l计算过程l例1：设x=5ly=+x；/*先计算x=x+1，再执行y=x，结果x=5，y=6*/ly=x+；/*先执行y=x，再计算x=x+1，结果y=5，x=6*/l问题：如何理解A+B？lC规定:自左向右取尽可能多的符号组成运算符13自增自增/自减自减l例2：设x=5ly=x+*x+；/*先取x的值进行“*”运算，再进行两次 x+。y=25，x=7*/ly=+x*+x；/*先进行两次x自增，使x的值为7，再进行相乘运算。y=49，x=7*/14赋值表达式赋值表达式l由赋值运算符“=”连接表达式（右侧）和变量（左侧）l形式：变量名表达式l赋值运算符完成两类操作l计算l赋值 l例lint a=2，float b=5.2，c；c=a*b；l赋值运算符具有右结合性l例如：a=b=3*5；/*先计算3*5，后将15赋给b，再将b的值15赋给a*/15赋值表达式赋值表达式l组合赋值表达式l组合赋值运算符将一个变量和一个表达式连接起来的式子称为组合赋值表达式 l形式：变量名 表达式 l例:x%=y/3；/*x=x%（y/3）*/a*=b+c /*a=a*(b+c)*/l注意：“a*=b+c”与“a=a*b+c”是不等价的 l 提示l“=”不是数学中的“等号”，它表示一个动作，右侧的值送与左侧的变量中（左侧只允许是变量，不能是表达式或其他）l赋值运算符两侧的类型要求一致，否则要进行类型转换l赋值运算符=，相等运算符=，和一般习惯有所不同16关系表达式关系表达式l l关系运算符中的“关系”二字的含义是指一个值与另一个值之间的关系l关系由关系运算符（，=，=，!=，=）连接表达式构成l l形式：OP l表达式可以是常量、变量和表达式l结果为整型值l0：逻辑假l1：逻辑真l优先级：（，=，b、a+bb，abb的结果分别是多少？（0、1、0）l提示l进行关系运算时，先计算表达式的值，然后再进行关系比较运算l例如：int a=1，b=2，c=3；（1）a+b3*c 的结果为0 /*39关系不成立*（2）(a+=b)(b*=11%c)结果值为1 /*34关系成立*/18关系表达式关系表达式l在表达式中连续使用关系运算符时，要注意正确表达含义 l例如：设的取值范围为“-1010”时，不能写成“-10=x=10”，应写成“-10=x&x=10 为什么？19逻辑表达式逻辑表达式l“逻辑”是指连接关系的方式l由逻辑运算符（&、|、!）连接的表达式构成l l形式：形式：OP OP l l表达式可以表达式可以是常量、变量、或其他表达式l其结果为整数值l0（逻辑假）或1（逻辑真）l优先级l“！”最高，“&”次之，“|”最低l逻辑运算优先级低于所有关系运算l“！”优先级高于所有算术运算（单目运算）l结合性l&、|自左向右 例如：ab&bdl!自右向左 （例如：!a）20逻辑表达式逻辑表达式l l逻辑运算规则 l提示l设计逻辑“与”运算，将最可能为“假”的表达式放在最左侧l设计逻辑“或”运算，将最可能为“真”的表达式放在最左侧 a b !a a&b a|b 0 0 1 0 0 0 非0 1 0 1非0 0 0 0 1非0 非0 0 1 121逻辑表达式逻辑表达式l例题：设int a=3,b=1,x=2,y=0；则(y|b)&(y|a)的运算结果为1。问题：（1）y|b&y|a 的运算结果是多少？（2）两个表达式在运算次序是否一致？22条件表达式条件表达式l由条件运算符连接它的三个运算对象构成的表达式称之为条件表达式l l形式：?：l条件运算符的“？”个“：”总是成对出现l表达式可以是任何类型，结果也可以是任何类型l运算过程l计算表达式1的值为真，计算表达式2的值，并将表达式2的值作为整个条件表达式的结果，不再计算表达式3的值为假，计算表达式3的值，并将表达式3的值作为整个条件表达式的结果，不计算表达式2的值23条件表达式条件表达式l优先级l高于赋值运算，但低于所有关系运算、逻辑运算和算术运算l结合性l自右向左结合l提示l当多个条件表达式嵌套使用时，每个后续的“：”总与前面最近的、没有配对的“？”相联系l例如：xy?x:zw?z:w 等同于xy?x:（zw?z:w）l三个运算对象的类型可以不相同l例如：x?a:0.524条件表达式条件表达式l例题：设 int x=10，y=9;int a，b，c；a=（-x=y+）?x:-y;b=x+;c=y;执行上述程序段后a，b，c的结果是？分别为88，1025逗号表达式逗号表达式l由逗号连接符（，）与表达式构成l l形式：，l l 1，2，n可以是任何类型l逗号表达式的结果为最后一个表达式的结果值l执行过程l先求解表达式1的值，再求解表达式2的值，最后求解表达式n的值，并将表达式n的值作为整个表达式的结果值26逗号表达式逗号表达式l优先级l级别最低（最后进行逗号运算）l结合方向l自左向右l例题设int x，a；表达式x=(a=4，6*2)的x值？表达式x=a=4，6*2的x值？x为12x为427运算符与表达式运算符与表达式l混合运算l指在一个表达式中参与运算的对象不是相同的数据类型 l例如：设：int a=3;float b=3.0;char c=3;则表达式(a*c+b)/4+（int）b%2的结果？进行混合运算的首要的问题是对参与运算的数据进行类型转换l类型转换l由一种数据类型到另一种数据类型的转换被称为类型转换28“隐式的隐式的”自动类型转换自动类型转换l如果同一个表达式中含有不同类型的常量和变量，C语言则在计算该表达式时会自动转换为同一种数据类型以便进行运算l转换原则l运算中将所有char型数据转换成int型，float型转换成double型 l“类型提升”：低类型向高类型转换l例如：1.5+2*a-1.2345678 /*运算次序为：2*a：先将a转换成整型数97，得乘积194 1.5+194：1.5和194都转换成double型，和为95.5 195.5-1.2345678：1.2345678本身应是double型的，所以最后结果也为double型 */29intchar,shortunsignedlongdoublefloat 低高n“类型提升”示意图“隐式的”自动类型转换30“隐式的隐式的”自动类型转换自动类型转换 l在数据输出时发生的类型转换l同样要遵守“类型提升”的原则l赋值运算中最终结果的类型，以赋值运算符左边变量的类型为准l要将赋值符号右边表达式的值按左边变量的数据类型转换之后再赋值l当左边变量的类型长度较右边值的长度短时，就可能产生误差，甚至完全错误l提示l由语言的编译系统自动完成 l不会体现在语言源程序中l程序设计人员必须了解这种自动转换的规则及其结果31“显式的显式的”类型转换类型转换l“显式的”类型转换 l通过用强制类型转换运算符(type)进行数据类型转换l其含义是将右边表达式的值转换成括号中指定的数据类型 l转换形式如下：(type)表达式 ltype表示一个强制数据类型名l表达式是任何一种类型的表达式 l例l(int)(x+y)/*注意与(int)x+y不同*/32简单表达式的运算简单表达式的运算【例1】执行下面程序段后，int a=1,b=1,c=1;a=a+b+c+；printf（“%d,%d,%d”,a,+b,c+）；输出结果为：A.4,3,2；B.3,32;C.3,3,3；D.3,2,2；【例2】若定义x，y为double型，则表达式x=1，y=x+3/2的值是？2.0【例3】若变量已经定义并赋值，下面符合C语言语法的表达式是：A）a:=b+1 B）a=b=c+2 C）int 18.5%3 D）a=a+7=c+b【例4】若a为int类型，且值为3，则执行完表达式a+=a-=a*a后，a的值是多少？A）-3 B）9 C）-12 D）6【例5】分析下列运算的结果。#define printt(x,y,z)printf(x=%d,y=%d,z=%dn,x,y,z)main()int x,y,z;x=y=z=2;+x|+y&+z;printt(x,y,z);x=y=z=2;+x&+y|+z;printt(x,y,z)；x=y=z=2;+x&+y&+z;printt(x,y,z);x=y=z=-2;+x|+y&+z;printt(x,y,z);x=y=z=-2;+x&+y|+z;printt(x,y,z);/*定义宏替换*/*输出：x=3,y=2,z=2*/*+x&+y后不为，不再执行|后的+z 输出结果：x=3,y=3,z=2*/？3 3 3？-1 -1 -2/*输出：x=-1,y=-2,z=-2*/34位运算位运算l位运算l二进制l&（按位与运算符）l3&5l|（按位或运算符）l3|5l（按位异或运算符）l35l（按位取反运算符）l535位运算位运算l位移运算 l左移运算 l右移运算 l位运算的作用l读取标志l加密36其他语言中的表达式其他语言中的表达式 l基本与C类似或略少l增加了部分支持对象的新运算操作37例题和习题例题和习题l摄氏度与华氏度之间的转换