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c++教案2

第二章基本数据类型与表达式

教学目标:

C++数据类型概述、整型数据

重点:

整型数据

难点:

C++数据类型概述

课时:

2课时总第9-10课时

教法:

讲授法

§2.1C++数据类型概述

一、C++固有的数据类型

1、整型类（int,short,long,char,enum,bool）

2、实型类（float,double,longdouble）

3、数组

4、指针类（指针，引用）

5、记录类（struct,union）

二、几点注意

1、基本数据类型：

整型类和实型类。

2、C++程序中的数据主要体现为常量和变量。

3、不同数据类型的数据存储格式不同，所能实施的操作也不相同。

§2.2整型数据

一、各种整型数据的基本情况（见表2-1）

二、整型（int）常量的表示

1、整型常量的表示方法：

☆十进制：

无前缀。

如：

12

☆八进制：

0前缀。

如：

012

☆十六进制：

0x（或0X）前缀。

如：

0x12

☆无符号数：

U（或u）后缀。

如：

12u

2、短整型（short）常量的表示方法：

由于短整型常量在求值过程中会被无条件地转换为整型常量，因此短整型常量是借助于整型常量来表示的。

3、长整型（long）常量的表示方法：

在整型常量表示方法的基础上加L（或l）后缀。

如：

012L

三、整型变量的定义与初始化

1、定义格式：

类型修饰符变量名[=表达式]

【，变量名[=表达式]】；

如：

inta;inta=3;

inta,b,c;inta,b=4,c=5;

注:

inta=3;

2、如果初始化数据的类型与所定义的变量的类型不一致，该数据将被转换为与变量类型相同。

如：

ints=109L;

longy=99;

§2.3字符型数据

作业：

教材习题全部（本节）

教学目标:

字符型数据

重点:

字符型数据

难点:

字符型数据

课时:

2课时总第11-12课时

教法:

讲授法

一、字符型数据的基本情况（见表2-2）

二、字符型常量的表示

1、除’，”，\之外的可显示字符用该字符直接表示，但必须用’’括起来。

如：

’a’

2、单引号内用\后跟一字母表示某些控制字符。

3、单引号内用\后跟一数被无条件地理解为

八进制数，表示该代码所代表的字符。

如：

’\15’代表CR

4、单引号内用\后跟一16进制数（以X或x打

头）表示该代码所代表的字符。

如：

’\X0D’代表CR

5、’（单引号）”（双引号）\（反斜杠）

的表示：

’（单引号）：

’\’’

”（双引号）：

’\”’

\（反斜杠）：

’\\’

6、字符串常量用双引号括起来的字符序列

表示。

如：

”hello”

’\0’：

字符串结束符。

字符串结束符不显式地表示出来，计算字符串长度时也不把它包含在内，但它占一个字节的存储空间。

如：

”hello”长度为5，但是占6个字节的存储空间。

三、字符型变量的定义和初始化

类型修饰符变量名[=表达式]

【，变量名[=表达式]】；如：

charc1,c2,c3;

charc1=’x’,c2=’y’,c3=’z’;

四、字符型与整型的关系

1、在计算机内部，每个字符都与一个整

型的代码相对应。

如：

’A’的代码是65，’a’的代码是97。

2、在表达式求值过程中，所有的字符将

被转换为与其代码等值的整数。

如：

执行cout<<’A’+’B’;结果是131。

3、在输入输出时，C++的输入流和输出流可明确区分这两种数据类型。

如：

cout<<’A’;输出结果为A

cout<<65;输出结果为65

§2.4枚举型数据

教学目标:

枚举型数据

重点:

枚举型数据

难点:

枚举型数据

课时:

2课时总第13-14课时

教法:

讲授法

一、枚举型数据的基本情况（见表2-3）

1、枚举是一种用户自定义的数据类型，

使用前必须先定义。

2、枚举类型的值域由用户定义的一组

符号常量限定。

二、枚举类型的定义和枚举变量的定义

1、枚举类型的定义格式

enum枚举名{符号表}；

如:

enumWEEKDAY{Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat};

2、枚举变量的定义

（1）用已定义的枚举类型名来定义枚举变量。

如：

WEEKDAYw1,w2;

WEEKDAYw1=Wed,w2=Sat;

（2）定义枚举类型的同时定义枚举变量。

如：

enumWEEKDAY{Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,

Sat}w1,w2;

三、枚举型与整型的关系

1、枚举中的符号常量与整数有一一对应的关系，即每个符号常量对应一个整数。

（1）枚举中的符号常量依次与0，1，2…对应

如：

enumWEEKDAY{Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat};

（2）任意规定其对应关系

如：

enumSomeDigits{ONE=1,TWO,FIVE=5,SIX,

SEVEN};

其中符号常量与整数的对应关系为：

ONE=1,TWO=2,FIVE=5,SIX=6,SEVEN=7

注：

可用=为一个符号常量规定任意的对应整数；该整数加1就是下一个符号常量默认的对应整数。

2、在表达式求值过程中，枚举型被无条件转换为相应的整型。

如：

已知今天的值，求明天是星期几。

WEEKDAYnextDayOf（WEEKDAYtoday）

{if（today==Sat）returnSun;

returntoday+1;

}

3、枚举型数据的输入和输出都是借助于

整数来实现的。

如：

SomeDigitsdigit=TWO;

cout<

如:

WEEKDAYd;

cin>>d;则要使d的值为Fri，应键入5。

§2.5实型数据

教学目标:

实型数据

重点:

实型数据

难点:

符号常量与常值变量

课时:

2课时总第15-16课时

教法:

讲授法

一、实型数据的基本情况（见表2-4）

二、实型常量的表示

1、双精度（double）常量的表示

（1）常规表示法如：

32.30.323

（2）科学表示法如：

3.23e+13.23e-1

2、单精度（float）常量的表示：

在双精度常量表示的基础上加F（或f）后缀。

如：

32.3F3.23e+1F

3、长双精度（longdouble）常量的表示：

在双精度常量表示的基础上加L（或l）后缀。

如：

32.3L3.23e+1L

三、实型变量的定义和初始化

类型修饰符变量名[=表达式]

【，变量名[=表达式]】；

如：

doublex,y;

doublex=1.23,y=34.2;

§2.6符号常量与常值变量

一、符号常量

1、定义一个符号来代表某个常量。

如：

#definePI3.1416

2、使用符号常量的好处：

☆提高程序的可读性。

☆提高程序的可维护性。

☆提高程序的一致性。

二、常值变量

1、在一般变量的定义前加上保留字const。

如：

constdoublePI=3.1416;

2、常值变量在定义时必须初始化，且在

程序运行中保持初始值不变。

§2.7数值表达式

教学目标:

数值表达式

重点:

数值表达式

难点:

数值表达式

课时:

2课时总第17-18课时

教法:

讲授法

一、无操作符的表达式—简单表达式

1、最简单的表达式：

常量、变量、函数调用

2、每个表达式都有一个值：

☆常量的值：

常量数据本身。

☆变量的值：

存于该变量空间的数据。

☆函数的值：

函数返回的数据。

3、数值表达式：

整型类表达式和实型类表达式

二、算术操作符

+，-，＊，/，%，+，-

1、/：

对于整型和实型有不同的意义。

（1）若两个操作数都是整数，则为整除操作（求商，舍余），操作结果为整数。

如：

10/3=3

（2）只要两个操作数中有一个为实数，则操作结果为实数。

如：

10.0/3=3.3333

2、%：

只用于整数的求余操作（求余，舍商）。

如：

10%3=1

3、+，-（取正，取负）：

一元操作符，在表达式中可以跟在其他类型的操作符的后面，但不能跟在+（加号），-（减号）

后面。

如：

p＊+qi/-3（√）

P++qi--3（×）

注：

两个操作符在一起，最好使用（）

如：

p＊（+q）i/（-3）

三、位操作符

<<,>>,|,&,∧,~

1、<<和>>（左移和右移）

如：

5<<20000010100010100（20）

操作数位数

如：

5>>10000010100000010

（2）

☆左移一位相当于乘以2。

☆右移一位相当于整除2。

2、|,&,∧

|：

按位或。

（有1则1，全0则0）

&：

按位与。

（有0则0，全1则1）

∧：

按位异或。

（同则0，异则1）

例见2.7-3

3、~：

按位取反。

（0变1，1变0）

如：

~0001100111100110

四、赋值操作符

1、赋值操作符=

2、赋值语句的格式：

变量=表达式；如：

k=7;

3、赋值操作符可连续使用。

如：

执行k=m=7;则k和m的值都为7。

五、复合赋值操作符

+=，-=，＊=，/=，%=,<<=,>>=,|=,&=,^=

复合赋值与普通赋值有严格的对应关系。

即：

变量？

=表达式变量=变量？

（表达式）

（其中？

表示某个二元操作符）

如：

k+=3k=k+3

s＊=j-7s=s＊（j-7）

六、增1减1操作符（++，--）

教学目标:

数值表达式

重点:

数值表达式

难点:

数值表达式

课时:

2课时总第19-20课时

教法:

讲授法

1、++（前增1，如++i）

--（前减1，如--i）

先对变量增1（或减1），然后变量以增1

（或减1）后的值参与表达式的计算。

（先变值，后计算。

）

例1：

m=++k;

例2：

intk,d=5;

k=++d＊2;

结果为：

d=6,k=12

2、++（后增1，如i++）

--（后减1，如i--）

变量先以原值参与表达式的计算，然后对

变量增1（或减1）。

（先计算，后变值。

）

例1：

m=k++;

例2：

intk,d=5;

k=d++＊2;

结果为：

d=6,k=10

七、sizeof操作符

1、作用：

计算一数据或数据类型所占空间的字节数。

2、格式

例：

doubled=3;

cout<

八、操作符的优先级和结合性

1、优先级（见附录A）

当一个表达式中有多个操作符时，优先级高的先执行。

如：

22-2＊5；

2、结合性

若表达式中相邻的两个操作符优先级相同，那么先执行哪个操作符，就由

前一个操作符的结合性确定。

如：

k=j+=5;

3、（）具有最高的优先级，可强制改变运算顺序。

如：

x+3/y（x+3）/y

4、C++表达式与数学表达式的区别

（1）所有字符写在同一水平线上。

（2）算术运算符与数学中的运算符在写法

上有所区别。

（3）算术运算符不能省略。

3ab

（4）一些运算用函数实现。

pow：

乘方如：

sqrt：

开平方如：

log：

自然对数如：

lnxlog（x）

log10：

常用对数如：

lgxlog10（x）

exp：

以e为底的乘幂如：

exp（2.5）

sin：

正弦如：

sinxsin（x）

cos：

余弦如：

cosxcos（x）

使用这些函数时应注意：

1、参数必须放在（）中。

2、在程序开始必须加上语句#include

（5）括号无大、中、小之分，全部用小括

号（）来表示，而且可以嵌套。

九、类型的自动转换与强制转换

1、自动转换

当表达式中一个操作符的两个操作数类型不同时，其中一个操作数的类型将自动转换成与另一个操作数的类型相同。

（1）转换的优先顺序（见图2-1）

（2）转换规律

短的向长的靠拢，有符号的向无符号的靠拢；

整型向实型靠拢，低精度的向高精度的靠拢。

例：

4+23L-5.14L+23L-5.127L-5.1

27.0-5.121.9

（3）转换规律不适用的两种操作

☆只针对特定类型的操作。

（两边向操作符靠拢）

☆赋值或复合赋值操作。

（右边向变量靠拢）

例：

intk=3;doubled=2.718;

k+=d;//k=k+d;cout<

语句执行后的输出结果为5。

2、强制转换

（1）利用类型修饰符控制类型转换的过程。

（2）格式：

☆（类型修饰符）表达式//继承C语言格式

☆类型修饰符（表达式）//C++特有的格式

如：

float（j）或（float）j、（float）（j）

int（3.14+i）或（int）（3.14+i）

3、只有兼容的数据类型才能相互转换。

作业：

教材习题全部（本节）

教学目标:

逻辑型数据与逻辑表达式

重点:

逻辑型数据与逻辑表达式

难点:

逻辑型数据与逻辑表达式

课时:

2课时总第21-22课时

教法:

讲授法

§2.8逻辑型数据与逻辑表达式

一、逻辑型数据的基本情况（见表2-5）

1、逻辑型是用来判别真、假状态的数据类型。

2、逻辑常量只有两个：

true（真）和false（假）

3、逻辑变量的定义与初始化（格式同整型变量）

如：

boolx;boolx=true;

boolx,y,z;boolx=false,y=true,z=true;

二、逻辑表达式

1、无操作符的逻辑表达式—简单逻辑表达式

（逻辑常量、逻辑变量和逻辑型函数调用）

2、关系操作符和关系表达式

（1）关系操作符（==,!

=,>,<,>=,<=）

用于判断两个操作数是否相等或比较两者的

大小，比较结果为false或true。

如：

-3!

=3（值为true）-3==3（值为false）

（2）关系表达式：

由关系操作符构成的逻辑

表达式。

3、逻辑操作符和逻辑表达式

（1）逻辑操作符（!

||&&）

操作数必须是逻辑型（或可转换为逻辑型）的数据。

!

：

逻辑非（false变true，true变false）

||：

逻辑或（有true则true，全false则false）

&&：

逻辑与（有false则false，全true则true）

（2）逻辑表达式

表达式的值只能是false或true。

三、复合条件

1、&&和||可用于构造复合条件，其左右

两边的操作对象称为子条件。

2、子条件1&&子条件2：

表示两个子条件同时成立时这个复合条件才成立。

称为：

“子条件1且子条件2”。

3、子条件1||子条件2：

表示两个子条件中至少有一个成立时这个复合条件就成立。

称为：

“子条件1或子条件2”。

4、复合条件的典型应用：

判断一个数值是否落入指定的值域范围内。

☆若值域是一个连续区间：

用&&连接。

☆若值域是由相互分离的多个区间组成：

用||连接。

5、特殊情况下，可根据一个子条件的值来

判定复合条件的值。

E1&&E2：

若E1和E2中有一个值为false，

则该复合条件的值为false。

E1||E2：

若E1和E2中有一个值为true，则

该复合条件的值为true。

四、相反条件

1、若一个条件为true，则另一个条件必

为false;若一个条件为false，则另一

个条件必为true。

那么这两个条件互

为相反条件。

如：

x>y和x<=y互为相反条件。

2、构造相反条件的方法

☆使用!

如：

x>y的相反条件为!

（x>y）

☆利用配对关系（==和!

=，>和<=，<和>=）

如：

不用操作符!

，x<=y+3的相反条件

可表示为：

x>y+3

作业：

教材习题全部（本节）

教学目标:

逻辑型数据与逻辑表达式

重点:

逻辑型数据与逻辑表达式

难点:

逻辑型数据与逻辑表达式

课时:

2课时总第23-24课时

教法:

讲授法

五、等价条件

1、若两个逻辑表达式在任何情况下同为false或同为true，则这两个表达式所表达的条件称为等价条件。

如：

x>y和!

（x<=y）为等价条件

2、典型的等价形式

!

!

EE

!

（x==y）x!

=y

!

（x!

=y）x==y

!

（x>y）x<=y

!

（x<=y）x>y

!

（x=y

!

（x>=y）x

!

（E1&&E2）!

E1||!

E2

!

（E1||E2）!

E1&&!

E2

E1&&E2E2&&E1

E1||E2E2||E1

3、利用等价条件来求复合条件的相反条件

例1：

不用操作符!

，求x==3||x<－3的相反条件。

解：

!

（x==3||x<－3）!

（x==3）&&!

（x<－3）

x!

=3&&x>=－3

例2：

不用操作符!

，求x>=2&&x<=7的相反条件。

解：

!

（x>=2&&x<=7）!

（x>=2）||!

（x<=7）

x<2||x>7

六、永假条件和永真条件

如：

x<3&&x>15的值永为false，为永假条件。

y>0||y<=0的值永为true，为永真条件。

注：

false是最简单的永假条件，

true是最简单的永真条件。

七、逻辑型数据与其他数据类型的关系

1、逻辑型数据作为数值数据使用时，false转换为0，true转换为1。

2、字符型、枚举型、整型或实型数据值作为逻辑值使用时，一切0值转换成false,一切非0值转换成true。

3、指针值作为逻辑值使用时，空指针值转换成false,非空指针值转换成true。

总结：

0就是false，非0就是true。

说明：

1、数值型数据与逻辑型数据出现在同一表达式中时，逻辑型数据无条件地转换为数值型数据0或1。

例：

boolk=true;

intj=3;

cout<

输出结果为：

40

2、在用数值数据对逻辑变量进行初始化

或者赋值时，任何非0值都转换为1。

例：

boolk=9,h;

h=5;

cout<

输出结果为：

11

注：

逻辑型数据的输入和输出是借助整数

0和1来实现的。

3、逻辑操作符&&，||，!

与位操作符&，|，~的联系。

x&&ybool（x）&bool（y）

x||ybool（x）|bool（y）

!

x~bool（x）

例：

1&&2bool

（1）&bool

（2）1&1

1

八、逻辑型数据的应用

—条件操作符与条件表达式

1、条件操作符：

?

:

2、格式：

条件？

表达式1：

表达式2

3、条件表达式的值：

若条件成立，条件表达式的值就是表达式1的值，否则就是表达式2的值。

例：

intx,w;

cin>>x;

w=x>100?

0:

x＊3;

cout<

若输入20，则输出60；若输入120，则输出0；

4、表达式1和表达式2应该是同一数据类型的表达式，若不同则进行类型转换。

5、表达式1和表达式2也可以是条件表达式，

即条件表达式可以嵌套。

例：

x>0?

1:

（x<0?

-1:

0）

则：

x>01

x<=0x<0:

-1

x=0:

0

作业：

教材习题全部（本节）

教学目标:

自定义类型修饰符

重点:

自定义类型修饰符

难点:

自定义类型修饰符

课时:

1课时总第25课时

教法:

讲授法

§2.9自定义类型修饰符

1、用自定义的标识符来代表一个特定的

数据类型。

2、格式：

typedef类型修饰符说明；

例：

typedefintDISTANCE;

DISTANCEi,Beijing_to_Tianjing;

inti,Beijing_to_Tianjing;

3、作用

☆提高程序的可读性。

☆提高程序的可维护性。

☆避免类型使用上的不一致性。

例：

已知程序中用unsignedchar型数据表示年龄，为了增加可读性，决定将之命名为AGE，则完成命名的定义是：

typedefunsignedcharAGE;

作业：

教材习题全部（本节）

教学目标:

表达式的副作用与表达式语句

重点:

表达式的副作用与表达式语句

难点:

表达式的副作用与表达式语句

课时:

2课时总第26-27课时

教法:

讲授法

§2.10表达式的副作用与表达式语句

一、表达式的副作用

1、在表达式的求值过程中不但要提取变

量的值，还可能改变变量的值。

如：

k=m++

2、表达式能产生副作用的原因：

引入了

具有副作用的操作。

☆赋值（=）

☆复合赋值（+=,－=,＊=,/=,%=,

<<=,>>=,|=,&=,^=）

☆前增1前减1（++，－－）

☆后增1后减1（++，－－）

上述操作所作用的对象必须是变量，因此这些操作也称为：

作用于变量的操作。

3、对于“作用于变量的操作”（除后增1和后减1），作为操作结果的表达式的值就是所作用的变量所获得的值。

例：

intk=3;

cout<<（k+=2）;

cout<<’’<

输出结果为：

55

4、可对同一变量连续施加若干个“作用于变量的操作”。

例：

intk=3;

cout<<++（k+=2）;

cout<<’’<

输出结果为：

66

注：

（1）“作用于变量的操作”只能施加于变量对象。

如：

（p+3）－=k,++5,100=p都是错误的。

（2）当若干个“作用于变量的操作”施加于一变量时，除了最后一个外，不得有后增1或后减1操作。

如：

k++＊=5是错误的.

二、表达式副作用的应用

1、逗号操作符与逗号表达式

（1）逗号操作符：

，

（2）格式：

表达式1，表达式2

（3）逗号表达式的值：

逗号表达式的值

就是表达式2的值。

如：

由x=（i++,j）可知：

x与j同值。

2、表达式语句

（1）表达式作为语句来使用。

（2）构成：

表达式后加分号;。

（3）功能：

表达式作为语句使用时，它的功能通过副作用来体现。

因此把没有副作用的表达式作为语句使用是无意义的。

如：

x+=5;（有意义）k+1;（无意义）

作业：

教材习题全部（本节）