C语言数据类型运算符与表达式B

第2章 数据类型、运算符与表达式2.1 程序设计概述 2.2 C语言的数据类型 2.3 常量和变量 2.4 整型数据 2.5 实型数据 2.6 字符型数据 2.7 算术运算与算术表达式 2.8 赋值运算与赋值表达式 2.9 C语言特有的运算和运算符Return2.1 程序设计概述一个程序应包括对数据的描述和对数据处理的描述。1对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学 科的核心课程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再 赘述。在C语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形 式出现的。2对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决 一个问题而采取的方法和步骤，是程序的灵魂。为此，著 名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一个公式：数据结构 + 算法 = 程序实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使 用一种计算机语言，并采用结构化方法来表示。Return2.2 C语言的数据类型C语言提供的数据结构，是以数据类型形式出现的。具体 分类如下： 1.基本类型 分为整型、实型（又称浮点型）、字符型和枚举型四种。 2.构造类型 分为数组类型、结构类型和共用类型三种。 3.指针类型。在第9章中介绍。 4.空类型 C语言中的数据，有常量和变量之分，它们分别属于上述 这些类型。 本章将介绍基本类型中的整型、实型和字符型三种数据。Return2.3 常量和变量2.3.1 常量1.常量的概念在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。2.常量的分类（1）整型常量 （2）实型常量 （3）字符常量。 （4）符号常量。 常量的类型，可通过书写形式来判别。 2.3.2 变量 1.变量的概念 在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量 。 2.变量的两个要素（1）变量名。每个变量都必须有一个名字变量名 ，变量命名遵循标识符命名规则。 （2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内 存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。 .标识符命名规则 （1）有效字符：只能由字母、数字和下划线组成， 且以字母或下划线开头。 （2）有效长度：随系统而异，但至少前个字符有 效。如果超长，则超长部分被舍弃。 例如，由于student_name和student_number的前个字 符相同，有的系统认为这两个变量，是一回事而不加区 别。 在TC V2.0中，变量名（标识符）的有效长度为 个字符，缺省值为。（3）C语言的关键字不能用作变量名。 注意：C语言对英文字母的大小敏感，即同一字母的大 小写，被认为是两个不同的字符。 习惯上，变量名和函数名中的英文字母用小写，以增加 可读性。 思考题：在C语言中，变量名total与变量名TOTAL、 ToTaL、tOtAl等是同一个变量吗？标识符命名的良好习惯见名知意： 所谓“见名知意”是指，通过变量名就知道变量值的含义 。通常应选择能表示数据含义的英文单词（或缩写）作变量 名，或汉语拼音字头作变量名。 例如，name/xm（姓名）、sex/xb（性别）、age/nl（年 龄）、salary/gz（工资）。4.变量的定义与初始化 在语言中，要求对所有用到的变量，必须先定义、后 使用；且称在定义变量的同时进行赋初值的操作为变量初始 化。 （1）变量定义的一般格式存储类型 数据类型 变量名, 变量名2; 例如，float radius, length, area;（2）变量初始化的一般格式 存储类型 数据类型 变量名=初值, 变量名2=初值 2; 例如，float radius=2.5, length, area; Return2.4 整型数据2.4.1 整型变量1.分类根据占用内存字节数的不同，整型变量又分为类： （1）基本整型（类型关键字为int）。 （2）短整型（类型关键字为short int）。 （3）长整型（类型关键字为long int）。 （4）无符号整型。无符号型又分为无符号基本整型（ unsigned int）、无符号短整型（unsigned short）和无符号 长整型（unsigned long）三种，只能用来存储无符号整数。2.占用内存字节数与值域上述各类型整型变量占用的内存字节数，随系统而异。 在16位操作系统中，一般用字节表示一个int型变量，且 long型（字节）int型（字节）short型（字节）。显然，不同类型的整型变量，其值域不同。占用内存字 节数为n的（有符号）整型变量，其值域为：-2n*8-1（2n*8-1-1 ）；无符号整型变量的值域为：0（2n*8-1）。例如，PC机中的一个int型变量，其值域为-22*8-1（22*8-1- 1），即-3276832767；一个unsigned型变量的值域为：0（ 22*8-1），即065535。2.4.2 整型常量 .三种表示形式整型常量即整常数，在语言中可用三种形式表示： （1）十进制。例如10、36。 （2）八进制（以数字开头）。例如012。 （3）十六进制（以数字+小写字母x开头）。例如0x36 。.分类 （1）基本整型。在16位机中，用2字节存储，其数据范 围与int型变量一样。 （2）长整型（在数值后面加“L（l）”）。对超出基本 整型值域的整型常量，可使用长整型常量表示，其取值范 围可达-（-）。例如，123l、315等。 .类型匹配规则 类型匹配规则为：一个整型常量，可以赋给能容纳下其 值的整型变量。 例如，其值在-（-）的整型常量，可以赋 给int型变量和long int型变量；其值在-（-） 的整型常量，就只能赋给long int型变量。注意：常量无unsigned型。但一个非负整型常量，只要 它的值不超过相应变量的值域（即取值范围），也可以赋 给unsigned型变量。Return2.5 实型数据2.5.1 实型变量语言的实型变量，分为两种：（1）单精度型。类型关键字为float，一般占字节（位）、提 供位有效数字。（2）双精度型。类型关键字为double，一般占个字节、提供 1516位有效数字。2.5.2 实型常量.表示形式 实型常量即实数，在语言中又称浮点数，其值有两种表达形式：（1）十进制形式。例如3.14、9.8。 （2）指数形式：E（e）。例如3.0+5等。.关于类型实型常量不分float型和double型。一个实型常量，可以赋给一个 实型变量（float型或double型）。Return2.6 字符型数据2.6.1 字符常量 1.字符常量的定义 用一对单引号括起来的单个字符，称为字符常量。 例如，A、等。 2.转义字符 语言还允许使用一种特殊形式的字符常量，就是以 反斜杠“ ”开头的转义字符。注意：如果反斜杠或单引号本身作为字符常量，必须 使用转义字符：、。 案例2.1 用转义字符输出可打印字符和不可打印字符 。/*案例代码文件名：AL2_1.C*/*程序功能：用转义字符输出可打印字符和不可打印 字符*/main() printf(“x4Fx4Bx21n”); /* 等价于printf(“OK!n”); */printf(“x15 xABn”); 程序运行结果如下：！§ ½ 程序演示 2.6.2 字符变量 字符变量的类型关键字为char，一般占用1字节内存单元 。 1.变量值的存储字符变量用来存储字符常量。将一个字符常量存储到一 个字符变量中，实际上是将该字符的ASCII码值（无符号整 数）存储到内存单元中。 例如， char ch1, ch2; /*定义两个字符变量：ch1，ch2*/ ch1=a; ch2=b; /*给字符变量赋值*/2.特性 字符数据在内存中存储的是字符的ASCII码 一个无 符号整数，其形式与整数的存储形式一样（如图2-4所示） ，所以语言允许字符型数据与整型数据之间通用。 （1）一个字符型数据，既可以字符形式输出，也可以 整数形式输出。案例2.2 字符变量的字符形式输出和整数形式输出。/*案例代码文件名：AL2_2.C*/*程序功能：用字符形式和整数形式输出字符变量*/main() char ch1,ch2;ch1='a' ch2='b' printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2);printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2);程序运行结果：ch1=a,ch2=bch1=97,ch2=98 程序演示（2）允许对字符数据进行算术运算，此时就是对它 们的ASCII码值进行算术运算。案例2.3 字符数据的算术运算。/*案例代码文件名：AL2_3.C*/*程序功能：字符数据的算术运算*/main() char ch1,ch2;ch1=a; ch2=B;/*字母的大小写转换*/printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1-32,ch2+32);/*用字符形式输出一个大于256的数值*/printf(“ch1+200=%dn“, ch1+200);printf(“ch1+200=%cn“, ch1+200);printf(“ch1+256=%dn“, ch1+256);printf(“ch1+256=%cn“, ch1+256);程序运行结果： ch1=A,ch2=b ch1+200=297 ch1+200=) ch1+256=353 ch1+256=a 程序演示 思考题：用字符形式输出一个大于256的数值，会得 到什么结果？2.6.3 字符串常量 1.字符串常量的概念和字符串长度 字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列。 字符串中字符的个数称为字符串长度。长度为0的字 符串（即一个字符都没有的字符串）称为空串，表示为“ ” （一对紧连的双引号）。例如，“How do you do.”、“Good morning.”等，都是 字符串常量，其长度分别为14和13（空格也是一个字符 ）。如果反斜杠和双引号作为字符串中的有效字符，则 必须使用转义字符。 例如：（1）C:msdosv6.22 “C:msdosv6.22“（2）I say:“Goodbye!“ “I say:“Goodbye!“ 2.字符串的存储 C语言规定：在存储字符串常量时，由系统在字符串 的末尾自动加一个0作为字符串的结束标志。 注意：在源程序中书写字符串常量时，不必加结束字 符0，否则画蛇添足。 如果有一个字符串为“CHINA”，则它在内存中的实 际存储如下所示：最后一个字符'0'是系统自动加上的，它占用字节 而非字节内存空间。CHINA0综上所述，字符常量'A'与字符串常量“A“是两回事： （1）定界符不同：字符常量使用单引号，而字符串 常量使用双引号； （2）长度不同：字符常量的长度固定为1，而字符串 常量的长度，可以是0，也可以是某个整数； （3）存储要求不同：字符常量存储的是字符的 ASCII码值，而字符串常量，除了要存储有效的字符外， 还要存储一个结束标志0。Return2.7 算术运算与算术表达式在语言中，除控制语句和输入输出函数外，其它所 有基本操作都作为运算符处理。1.五种基本算术运算符+、-（减法/取负