第三章 数据类型运算符和表表达式.docx
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第三章数据类型运算符和表表达式
第三章数据类型、运算符和表达式
§3.1C的数据类型
C语言提供了以下一些数据类型。
§3.2常量与变量
3.2.1常量和符号常量
•在程序运行过程中,其值不能被改变的量称为常量
•常量区分为不同的类型：
整型100，125，-100，0
实型3.14，0.125，-3.789
字符型‘a’,‘b’，‘2’
字符串‘a’,‘ab’，‘1232’
例3.1符号常量的使用
#definePRICE30
#include
voidmain（）
{
intnum,total;
num=10;
total=num*PRICE;
printf（″total=%d\n″,total）;
}
运行结果：
total=300
•说明：
如再用赋值语句给PRICE赋值是错误的。
•PRICE=40;/*错误，不能给符号常量赋值。
3.2.2 变量
●变量代表内存中具有特定属性的一个存储单元，它用来存放数据，这就是变量的值，在程序运行期间，这些值是可以改变的。
●变量名实际上是一个以一个名字对应代表一个地址，在对程序编译连接时由编译系统给每一个变量名分配对应的内存地址。
从变量中取值，实际上是通过变量名找到相应的内存地址，从该存储单元中读取数据。
变量命名的规定：
Ｃ语言规定标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。
例：
sum，_total,month,Student_name，lotus_1_2_３，BASIC,li_ling（对）
M.D.John,￥123,3D64,a>b（错）
注意：
●编译系统将大写字母和小写字母认为是两个不同的字符。
●建议变量名的长度最好不要超过8个字符。
●在选择变量名和其它标识符时，应注意做到“见名知意”，即选有含意的英文单词（或其缩写）作标识符。
●要求对所有用到的变量作强制定义，也就是“先定义，后使用”。
§3.3整型数据
3.3.1整型常量的表示方法
整型常量即整常数。
在Ｃ语言中，整常数可用以下三种形式表示：
（1）十进制整数。
如：
123,-456.4。
（2）八进制整数。
以0头的数是八进制数。
如：
0123表示八进制数123，等于十进制数83,-011表示八进制数-11,即十进制数-9。
（3）十六进制整数。
以0x开头的数是16进制数。
如：
0x123，代表16进制数123,等于十进制数291。
-0x12等于十进制数－10。
3.3.2整型变量
（1）整型数据在内存中的存放形式
数据在内存中是以二进制形式存放的。
如:
inti;/*定义为整型变量*/
i=10;/*给i赋以整数10*/
注意：
十进制数10的二进制形式为1010，TurboC2.0和TurboC++3.0为一个整型变量在内存中分配2个字节的存储单元（不同的编译系统为整型数据分配的字节数是不相同的，VC++6.0则分配4个字节）。
•数值是以补码（complement）表示的。
（2）整型变量的分类：
整型变量的基本类型为int。
通过加上修饰符，可定义更多的整数数据类型。
1）根据表达范围可以分为：
基本整型（int）、短整型（shortint）、长整型（longint）。
用long型可以获得大范围的整数，但同时会降低运算速度。
2）根据是否有符号可以分为：
有符号（signed，默认），无符号（unsigned）-目的：
扩大表示范围，有些情况只需要用正整数。
整数类型的有关数据：
类型类型说明符长度数的范围
基本型int2字节-32768～32767
短整型short2字节-215～215-1
长整型long4字节-231～231-1
无符号整型unsigned2字节0～65535
无符号短整型unsignedshort2字节0～65535
无符号长整型unsignedlong4字节0～（232-1）
（3）整型变量的定义:
Ｃ规定在程序中所有用到的变量都必须在程序中定义，即“强制类型定义”。
例如:
inta,b（指定变量ａ、ｂ为整型）
unsignedshortc,d;（指定变量ｃ、ｄ为无符号短整型）
longe,f;（指定变量ｅ、ｆ为长整型）
例3.2整型变量的定义与使用
#include
voidmain（）
｛inta,b,c,d;/*指定ａ、ｂ、ｃ、ｄ为整型变量*／
unsignedｕ；／*指定ｕ为无符号整型变量*／
ａ＝12；ｂ＝-24；ｕ＝10；
ｃ＝ａ＋ｕ；ｄ＝ｂ＋ｕ；
printf（″ａ＋ｕ＝％ｄ，ｂ＋ｕ＝％ｄ＼ｎ″，ｃ，ｄ）；
｝
运行结果：
ａ＋ｕ＝２２，ｂ＋ｕ＝－１４
说明：
可以看到不同种类的整型数据可以进行算术运算
例3.3整型数据的溢出
#include
voidmain（）
{inta,b;
a=32767;
b=a+1;
printf（“%d,%d\n”,a,b）;
}
运行结果：
32767,-32768
说明：
数值是以补码表示的。
一个整型变量只能容纳-32768～32767范围内的数，无法表示大于32767或小于-32768的数。
遇此情况就发生“溢出”
3.3.3整型常量的类型
（1）一个整数，如果其值在-32768～+32767范围内，认为它是int型，它可以赋值给int型和longint型变量。
（2）一个整数，如果其值超过了上述范围，而在-2147483637～+2147483647范围内，则认为它是为长整型。
可以将它赋值给一个longint型变量。
（3）如果所用的C版本（如TurboC）分配给shortint与int型数据在内存中占据的长度相同，则它的表数范围与int型相同。
因此一个int型的常量同时也是一个shortint型常量，可以赋给int型或shortint型变量。
（4）一个整常量后面加一个字母u或U，认为是unsignedint型，如12345u，在内存中按unsignedint规定的方式存放（存储单元中最高位不作为符号位，而用来存储数据）。
如果写成-12345u，则先将-12345转换成其补码53191，然后按无符号数存储。
（5）在一个整常量后面加一个字母l或L，则认为是longint型常量。
例如123l.432L.0L等。
这往往用于函数调用中。
如果函数的形参为longint型，则要求实参也为longint型。
§3.4浮点型数据
3.4.1浮点型常量的表示方法
两种表示形式：
小数0.123
指数3e-3
注意:
字母e（或E）之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数
（对）1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3
（错）e3、2.1e3.5、.e3、e
规范化的指数形式：
在字母e（或E）之前的小数部分中，小数点左边应有一位（且只能有一位）非零的数字.
例如:
123.456可以表示为：
123.456e0,12.3456e1,1.23456e2,0.123456e3,0.0123456e4,0.00123456e
其中的1.23456e3称为“规范化的指数形式”。
3.4.2浮点型变量
（1）浮点型数据在内存中的存放形式
一个浮点型数据一般在内存中占4个字节（32位）。
与整型数据的存储方式不同，浮点型数据是按照指数形式存储的。
系统把一个浮点型数据分成小数部分和指数部分，分别存放。
指数部分采用规范化的指数形式。
2）浮点型变量的分类
浮点型变量分为单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度型（longdouble）三类形式。
类型位数数的范围有效数字
float3210-37~10386~7位
double型6410-307~1030815~16位
longdouble12810-4931~10493218~19位
例3.4浮点型数据的舍入误差
#include
voidmain（）
{floata,b;
a=123456.789e5;
b=a+20;
printf（“%f\n”,b）;
}
运行结果：
123456.789e5
说明：
一个浮点型变量只能保证的有效数字是7位有效数字，后面的数字是无意义的，并不准确地表示该数。
应当避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数
3.4.3浮点型常量的类型
C编译系统将浮点型常量作为双精度来处理。
例如：
f=2.45678*4523.65
系统先把2.45678和4523.65作为双精度数，然后进行相乘的运算，得到的乘也是一个双精度数。
最后取其前7位赋给浮点型变量f。
如是在数的后面加字母f或F（如1.65f,654.87F），这样编译系统就会把它们按单精度（32位）处理。
§3.5字符型数据
3.5.1字符常量
（1）用单引号包含的一个字符是字符型常量
（2）只能包含一个字符
有些以“\”开头的特殊字符称为转义字符
\n换行
\t横向跳格
\r回车
\\反斜杠
\dddddd表示1到3位八进制数字
\xhhhh表示1到2位十六进制数字
例3.5转义字符的使用
#include
voidｍａｉｎ（）
｛ｐｒｉｎｔｆ（″abc\tde\rf\tg\n″）;
printf（″h\ti\b\bjk\n″）;
｝
•显示屏上的运行结果：
fgde
ｈjk
3.5.2字符变量
字符型变量用来存放字符常量，注意只能放一个字符。
字符变量的定义形式如下：
charc1,c2;
在本函数中可以用下面语句对c1,c2赋值：
c1＝‘a’；c2＝‘b’；
•一个字符变量在内存中占一个字节。
3.5.3字符数据在内存中的存储形式及其使用方法
将一个字符常量放到一个字符变量中，实际上并不是把该字符本身放到内存单元中去，而是将该字符的相应的ASCII代码放到存储单元中。
这样使字符型数据和整型数据之间可以通用。
一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出。
例3.6向字符变量赋以整数。
#include
voidmain（）
{charc1,c2;
c1=97;
c2=98;
printf（“%c%c\n”,c1,c2）;
printf（“%d%d\n”,c1,c2）;
｝
运行结果：
ａｂ
9798
•说明：
在第３和第4行中，将整数９７和９８分别赋给c1和c2，它的作用相当于以下两个赋值语句：
c1＝′ａ′；c2＝′ｂ′；
因为’a’和’b’的ASCII码为９７和９８
例3.7大小写字母的转换
#include
voidmain（）
{charc1,c2；
c1=’a’;
c2=’b’;
c1=c1-32;
c2=c2-32;
printf（“％c％c″，c1,c2）；
｝
运行结果：
ＡＢ
说明：
程序的作用是将两个小写字母a和b转换成大写字母A和B。
从ＡＳＣＩＩ代码表中可以看到每一个小写字母比它相应的大写字母的ＡＳＣＩＩ码大３２。
Ｃ语言允许字符数据与整数直接进行算术运算。
说明：
有些系统（如TurboC）将字符变量定义为signedchar型。
其存储单元中的最高位作为符号位，它的取值范围是-128～127。
如果在字符变量中存放一个ASCII码为0～127间的字符，由于字节中最高位为0，因此用%d输出字符变量时，输出的是一个正整数。
如果在字符变量中存放一个ASCII码为128～255间的字符，由于在字节中最高位为1，用%d格式符输出时，就会得到一个负整数。
3.5.4字符串常量
字符串常量是一对双撇号括起来的字符序列.
合法的字符串常量:
“Howdoyoudo.”,“CHINA”，“a”，“$123.45”
•可以输出一个字符串，如 printf（“Howdoyoudo.”）；
‘ａ’是字符常量，”ａ”是字符串常量，二者不同。
如：
假设Ｃ被指定为字符变量：
charc
c=’a’;（对）
ｃ＝”a”；c＝”CHINA”;（错）
结论：
不能把一个字符串常量赋给一个字符变量。
Ｃ规定：
在每一个字符串常量的结尾加一个“字符串结束标志”，以便系统据此判断字符串是否结束。
Ｃ规定以字符’＼０’作为字符串结束标志。
如：
“CHINA”在内存中的存储应当是：
（长度=6）
C
H
I
N
A
‘\0’
它占内存单元不是５个字符，而是６个字符，最后一个字符为’＼０’。
但在输出时不输出’＼０’。
§3.6变量赋初值
字符串常量
（1）Ｃ语言允许在定义变量的同时使变量初始化
如:
inta=3;//指定ａ为整型变量，初值为３
floatf=3.56;//指定ｆ为浮点型变量，初值为３.56
charc=‘a’;//指定ｃ为字符变量，初值为‘a’
（2）可以使被定义的变量的一部分赋初值。
如:
inta,b,c=5；表示指定ａ、ｂ、ｃ为整型变量，但只对ｃ初始化，c的初值为５
（3）如果对几个变量赋以同一个初值，
应写成：
inta=3,b=3,c=3;表示ａ、ｂ、ｃ的初值都是３。
不能写成∶inta=b=c3;
注意：
初始化不是在编译阶段完成的而是在程序运行时执行本函数时赋初值的，相当于有一个赋值语句。
§3.7各类数值型数据间的混合运算
整型（包括int,short,long）、浮点型（包括float,double）可以混合运算。
在进行运算时，不同类型的数据要先转换成同一类型,然后进行运算.
上述的类型转换是由系统自动进行的
§3.8 算术运算符和算术表达式
3.8.1Ｃ运算符简介
Ｃ的运算符有以下几类：
（1）算术运算符（+-*/%）
（2）关系运算符（＞＜＝＝＞＝＜＝！
＝）
（3）逻辑运算符（！
＆＆||）
（4）位运算符（<<>>~|∧＆）
（5）赋值运算符（＝及其扩展赋值运算符）
（6）条件运算符（？
：
）
（7）逗号运算符（，）
（8）指针运算符（*和＆）
（9）求字节数运算符（ｓｉｚｅｏｆ）
（10）强制类型转换运算符（（类型））
（11）分量运算符（．->）
（12）下标运算符（［ ］）
（13）其他（如函数调用运算符（））
3.8.2算术运算符和算术表达式
（1）基本的算术运算符:
•＋（加法运算符，或正值运算符。
如:
３＋５、＋３）
•－（减法运算符，或负值运算符。
如:
５－２、－３）
•*（乘法运算符。
如:
３*５）
•／（除法运算符。
如:
５／３）
•％（模运算符，或称求余运算符，％两侧均应为整型数据，如:
７％４的值为３）。
（2）算术表达式和运算符的优先级与结合性基本的算术运算符:
用算术运算符和括号将运算对象（也称操作数）连接起来的、符合Ｃ语法规则的式子，称为Ｃ算术表达式。
运算对象包括常量、变量、函数等。
例如:
ａ*ｂ／ｃ－１.5＋′a′是一个合法的表达式
•Ｃ语言规定了运算符的优先级和结合性。
在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，例如先乘除后加减。
•Ｃ规定了各种运算符的结合方向（结合性）
算术运算符的结合方向为“自左至右”，即先左后右。
（3）强制类型转换运算符
可以利用强制类型转换运算符将一个表达式转换成
所需类型。
一般形式:
（类型名）（表达式）
例如：
•（double）ａ将ａ转换成double类型
•（int）（x+y）将x+y的值转换成整型
•（float）（5%3）将5%3的值转换成float型
例3.8强制类型转换。
#include
voidｍａｉｎ（）
｛ｆｌｏａｔｘ；
ｉｎｔｉ；
ｘ＝３．６；
ｉ＝（ｉｎｔ）ｘ；
printf（"x=%f，i=%d\n"，x，i）;
｝
•运行结果：
x＝3.600000，i=3
•说明：
有两种类型转换，一种是在运算时不必用户指定，系统自动进行的类型转换，如3+6.5。
第二种是强制类型转换。
当自动类型转换不能实现目的时，可以用强制类型转换。
（4）自增、自减运算符
作用是使变量的值增１或减１
如：
•＋＋ｉ，－－ｉ（在使用ｉ之前，先使ｉ的值加（减）１）
•ｉ＋＋，ｉ－－（在使用ｉ之后，使ｉ的值加（减）１）
i++与++i的区别：
＋＋ｉ是先执行ｉ＝ｉ＋１后，再使用ｉ的值；
ｉ＋＋是先使用ｉ的值后，再执行ｉ＝ｉ＋１。
例如：
①ｊ＝＋＋ｉ；
i的值先变成4,再赋给ｊ,j的值均为４
②ｊ＝ｉ＋＋；
先将i的值3赋给ｊ,ｊ的值为３，然后ｉ变为４
注意：
（1）自增运算符（＋＋），自减运算符（－－），只能用于变量，而不能用于常量或表达式，
（2）＋＋和－－的结合方向是“自右至左”。
自增（减）运算符常用于循环语句中使循环变量自动加１。
也用于指针变量，使指针指向下一个地址
（5）有关表达式使用中的问题说明
①ANSIC并没有具体规定表达式中的子表达式的求值顺序，允许各编译系统自己安排。
例如：
对表达式a=f1（）+f2（）
并不是所有的编译系统都先调用f1（），然后调用f2（）。
在有的情况下结果可能不同。
有时会出现一些令人容易搞混的问题，因此务必要小心谨慎。
②Ｃ语言中有的运算符为一个字符，有的运算符由两个字符组成，为避免误解，最好采取大家都能理解的写法。
例如：
不要写成i+++j的形式，而应写成（i++）+j的形式
③在调用函数时，实参数的求值顺序，Ｃ标准并无统一规定。
例如：
ｉ的初值为３，如果有下面的函数调用：
printf（″％ｄ，％ｄ″，ｉ，i++）在有的系统中，从左至右求值，输出“３，３”。
在多数系统中对函数参数的求值顺序是自右而左，ｐｒｉｎｔｆ函数输出的是“４，３”。
以上这种写法不宜提倡，最好改写成
j=i++;
printf（"%d，%d"，j，i）
不要写出别人看不懂的也不知道系统会怎样执行程序
§3.9赋值运算符和赋值表达式
（1）赋值运算符
赋值符号“＝”就是赋值运算符，它的作用是将一个数据赋给一个变量。
如“ａ＝３”的作用是执行一次赋值操作（或称赋值运算）。
把常量３赋给变量ａ。
也可以将一个表达式的值赋给一个变量.
（2）类型转换
赋值运算时，当赋值运算符两边数据类型不同时，将由系统自动进行类型转换。
转换原则：
先将赋值号右边表达式类型转换为左边变量的类型，然后赋值。
（3）复合的赋值运算符
在赋值符“＝”之前加上其他运算符，可以构成复合的运算符。
例如:
•ａ＋＝３等价于ａ＝ａ＋３
•ｘ*＝ｙ＋８等价于ｘ＝ｘ*（ｙ＋８）
•ｘ％＝３等价于ｘ＝ｘ％３
为便于记忆，可以这样理解：
•①a+=b（其中a为变量，b为表达式）
•②a+=b（将有下划线的“a+”移到“=”右侧）
•|___↑
•③a=a+b（在“=”左侧补上变量名a）
•注意:
如果ｂ是包含若干项的表达式，则相当于它有
•括号。
•如：
①x%=y+3
•②x%=（y+3）
•|__↑
•③x=x%（y+3）（不要错写成x=x%y+3）
•
Ｃ语言规定可以使用１０种复合赋值运算符：
•＋＝，－＝，*＝，／＝，％＝，<<＝，>>＝，＆＝，∧＝，|＝
（4）赋值表达式
由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“赋值表达式”。
一般形式为:
•<变量><赋值运算符><表达式>
例如:
“ａ＝5”是一个赋值表达式
对赋值表达式求解的过程是：
•①求赋值运算符右侧的“表达式”的值;
•②赋给赋值运算符左侧的变量。
例如:
赋值表达式“ａ=3*5”的值为15，执行表达式后，变量a的值也是15
注意:
一个表达式应该有一个值
左值（lvalue）:
赋值运算符左侧的标识符
•变量可以作为左值;
•而表达式就不能作为左值（如a+b）;
•常变量也不能作为左值，
右值（lvalue）:
出现在赋值运算符右侧的表达式
左值也可以出现在赋值运算符右侧，因而左值都可以作为右值。
赋值表达式中的“表达式”，又可以是一个赋值表达式.例如:
a=（b=5）
分析:
括弧内的“b=5”是一个赋值表达式，它的值等于5。
执行表达式“a=（b=5）”相当于执行“b=5”和“a＝b”两个赋值表达式。
赋值运算符按照“自右而左”的结合顺序，因此，“（b＝5）”外面的括弧可以不要，即“a=（b=5）”和“a=b=5”等价.
请分析下面的赋值表达式∶（a=3*5）=4*3
分析:
先执行括弧内的运算，将15赋给a，然后执行4*3的运算，得12，再把12赋给a。
最后a的值为12，整个表达式的值为12。
可以看到∶（a=3*5）出现在赋值运算符的左侧，因此赋值表达式（a=3*5）是左值
注意:
在对赋值表达式（a=3*5）求解后，变量a得到值15执行（a=3*5）=4*3时，实际上是将4*3的积12赋给变量a，而不是赋给3*5。
赋值表达式也可以包含复合的赋值运算符。
如：
a+=a-=a*a
分析:
此赋值表达式的求解步骤如下∶
①先进行“ａ－＝ａ*ａ”的运算，它相当于ａ＝ａ－ａ*ａ，a的值为１２－144＝－132。
②再进行“ａ＋＝－１３２”的运算，相当于ａ=a+（-132），a的值为－132-132＝-264。
将赋值表达式作为表达式的一种，使赋值操作不仅可以出现在赋值语句中，而且可以以表达式形式出现在其他语句（如输出语句、循环语句等）中.
如：
printf（"%d"，a=b）;
分析:
如果b的值为3，则输出a的值（也是表达式a=b的值）为3。
在一个语句中完成了赋值和输出双重功能。
§3.10逗号运算符和逗号表达式
逗号运算符:
将两个表达式连接起来,又称为“顺序求
值运算符”
如：
３＋5，６＋８逗号表达式的值为14
一般形式:
表达式１，表达式２
求解过程：
先求解表达式１，再求解表达式２。
整个逗号表达式的值是表达式２的值。
例：
逗号表达式ａ＝３*5，ａ*４
ａ的值为１5，然后求解ａ*４，得６０。
整个逗号表达式的值为６０。
分析:
赋值运算符的优先级别高于逗号运算符，因此应先求解ａ＝３*5.
一个逗号表达式又可以与另一个表达式组成一个新的逗号表达式
如:
（ａ＝３*５，ａ*４）
ａ＋５先计算出ａ的值等于１５，再进行ａ*４的运算得60（但ａ值未变，仍为15），再进行ａ＋５得２０，即整个表达式的值为２０。
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