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1、1本章主要内容C+语言概述基本数据类型和表达式数据的输入与输出算法的基本控制结构自定义数据类型第1页/共91页2C+语言的产生C+是从C语言发展演变而来的，首先是一个更好的C引入了类的机制，最初的C+被称为“带类的C”1983年正式取名为C+从1989年开始C+语言的标准化工作于1994年制定了ANSI C+标准草案于1998年11月被国际标准化组织（ISO）批准为国际标准，成为目前的C+C+语言概述第2页/共91页3C+的特点全面兼容C它保持了C的简洁、高效和接近汇编语言等特点对C的类型系统进行了改革和扩充C+也支持面向过程的程序设计，不是一个纯正的面向对象的语言支持面向对象的方法C+语言概
2、述第3页/共91页4C+程序实例例2-1/2_1.cpp#include using namespace std;int main(void)coutHello!n;coutWelcome to c+!n;运行结果：Hello!Welcome to c+！C+语言概述第4页/共91页5C+字符集大小写的英文字母：AZ，az数字字符：09特殊字符：空格!#%&*_ _(下划线)+=-/;.,()()C+语言概述第5页/共91页6词法记号关键字C+预定义的单词标识符程序员声明的单词，它命名程序正文中的一些实体文字在程序中直接使用符号表示的数据操作符用于实现各种运算的符号分隔符(),:;用于分隔各个
3、词法记号或程序正文空白符空格、制表符（TAB键产生的字符）、换行符（Enter键所产生的字符）和注释的总称C+语言概述第6页/共91页7标识符的构成规则以大写字母、小写字母或下划线(_)开始。可以由以大写字母、小写字母、下划线(_)或数字09组成。大写字母和小写字母代表不同的标识符。C+语言概述第7页/共91页8 数据类型数据类型 常量与变量#include using namespace std;int main(void)const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=
4、2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutv endl;常量变量变量先声明后使用符号常量Page 8基本数据类型和表达式第8页/共91页9#include using namespace std;int main(void)const int PRICE=30;int num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotal endl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutv endl;数据类型数据类型 整型数据整型常量shortunsigned short 2字节int、unsigned int
5、4字节longunsigned long 4字节整型变量整型变量声明基本数据类型和表达式第9页/共91页10数据类型数据类型 整型数据及取值范围类型说明符 位数数值范围短整short16-3276832767基本 int32 -231(231-1)长整long32-231(231-1)无符号unsigned short16065535 unsigned int320(232-1)unsigned long320(232-1)基本数据类型和表达式第10页/共91页11#include using namespace std;int main(void)const int PRICE=30;int
6、 num,total;float v,r,h;num=10;total=num*PRICE;couttotalendl;r=2.5;h=3.2;v=3.14159*r*r*h;coutvendl;数据类型数据类型 实型数据实型常量float 4float 4字节字节 3.41038 7位有效数字double 8double 8字节字节 1.710308 15位有效数字long double 8 8字节字节 1.710308 15位有效数字实型变量缺省为double型后缀 F（或 f）为 float型后缀 L（或 l）为 long double型基本数据类型和表达式第11页/共91页12 数据类
7、型数据类型 字符型数据（一）字符常量单引号括起来的一个字符，如：a,D,?,$字符变量用来存放字符常量例：char c1,c2;c1=a;c2=A;字符数据在内存中的存储形式以ASCII码存储，占1字节，用7个二进制位Page 12基本数据类型和表达式第12页/共91页13字符数据的使用方法字符数据和整型数据之间可以运算。字符数据与整型数据可以互相赋值。字符串常量例:CHINA a a所以：char c;c=a;C H I N A 0a 0aPage 13 数据类型数据类型 字符型数据（二）基本数据类型和表达式第13页/共91页14 数据类型数据类型 布尔型数据布尔型变量的说明：例：bool
8、flag;布尔型数据的取值：只有 false 和 true 两个值基本数据类型和表达式第14页/共91页15 数据类型数据类型 变量初始化例：int a=3;double f=3.56;char c=a;int c(5);Page 15基本数据类型和表达式第15页/共91页16数据类型数据类型 混合运算时的类型转换不同类型数据进行混合运算时，C+编译器会自动进行类型转换。为了避免不同的数据类型在运算中出现类型问题，应尽量使用同种类型数据。可以采用强制类型转换：例如：float c;int a,b;c=float(a)/float(b);或 c=(float)a/(float)b;基本数据类型和
9、表达式第16页/共91页17变量的存储类型auto属于一时性存储，其存储空间可以被若干变量多次覆盖使用。register存放在通用寄存器中。extern在所有函数和程序段中都可引用。static在内存中是以固定地址存放的，在整个程序运行期间都有效。基本数据类型和表达式第17页/共91页18算术运算符与算术表达式算术运算符与算术表达式基本算术运算符 +-*/(若整数相除，结果取整)%（取余，操作数为整数）优先级与结合性先乘除，后加减，同级自左至右+,-（自增、自减）例：i+;-j;Page 18基本数据类型和表达式第18页/共91页19赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 简单的赋值运算
10、符=举例n=n+5表达式的类型等号左边对象的类型表达式的值等号左边对象被赋值后的值Page 19基本数据类型和表达式第19页/共91页20赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 复合的赋值运算符有10种复合运算符：+=,-=,*=,/=,%=,=,&=,=,|=例a+=3 等价于 a=a+3x*=y+8 等价于 x=x*(y+8)基本数据类型和表达式第20页/共91页21赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 赋值表达式举例a=5表达式值为5a=b=c=5表达式值为5，a,b,c均为5a=5+(c=6)表达式值为11，a为11，c为6a=(b=4)+(c=6)表达式值为10，a为1
11、0，b为4，c为6a=(b=10)/(c=2)表达式值为5，a为5，b为10，c为2a+=a-=a*a 相当于 a=a+(a=a-a*a)Page 21基本数据类型和表达式第21页/共91页22逗号运算和逗号表达式逗号运算和逗号表达式格式表达式1，表达式2求解顺序及结果先求解1，再求解2，最终结果为表达式2的值例a=3*5,a*4 最终结果为60Page 22基本数据类型和表达式第22页/共91页23关系运算与关系表达式关系运算是比较简单的一种逻辑运算，优先次序为：=!=优先级相同（高）优先级相同（低）关系表达式是一种最简单的逻辑表达式其结果类型为 bool，值只能为 true 或 false
12、。例如：ab，cb)&(xy)其结果类型为 bool，值只能为 true 或 false基本数据类型和表达式第24页/共91页25条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式一般形式表达式1？表达式2：表达式3表达式1 必须是 bool 类型执行顺序先求解表达式1，若表达式1的值为true，则求解表达式2，表达式2的值为最终结果若表达式1的值为false，则求解表达式3，表达式3的值为最终结果例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式第25页/共91页26条件运算符与条件表达式条件运算符与条件表达式注意：条件运算符优级高于赋值运算符，低于逻辑运算符表达式2、3的类型可以不同，条件表达式的最终类
13、型为 2 和 3 中较高的类型。例：x=ab?a:b;基本数据类型和表达式第26页/共91页27sizeof 运算符语法形式sizeof(类型名)或 sizeof(表达式)结果值：“类型名”所指定的类型或“表达式”的结果类型所占的字节数。例：sizeof(short)sizeof(x)基本数据类型和表达式第27页/共91页28位运算位运算按位与（按位与（&）运算规则将两个运算量的每一个位进行逻辑与操作举例：计算 3&5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(&)0 0 0 0 0 1 0 13&5:0 0 0 0 0 0 0 1用途：将某一位置0，其它位不变。例如：将 char 型变量 a
14、 的最低位置 0:a=a&0376;取指定位。例如：有 char c;int a;取出 a 的低字节，置于 c 中：c=a&0377;基本数据类型和表达式第28页/共91页29位运算位运算按位或（按位或（|）运算规则将两个运算量的每一个位进行逻辑或操作举例：计算 3|5 3：0 0 0 0 0 0 1 1 5：(|)0 0 0 0 0 1 0 13|5:0 0 0 0 0 1 1 1用途：将某些位置1，其它位不变。例如：将 int 型变量 a 的低字节置 1：a=a|0 xff;基本数据类型和表达式第29页/共91页30位运算位运算按位异或（按位异或（）运算规则两个操作数进行异或：若对应位相同
15、，则结果该位为 0，若对应位不同，则结果该位为 1，举例：计算 071052 071:0 0 1 1 1 0 0 1 052：()0 0 1 0 1 0 1 0 071052:0 0 0 1 0 0 1 1基本数据类型和表达式第30页/共91页31位运算位运算按位异或（按位异或（）用途：使特定位翻转（与0异或保持原值，与1异或取反）例如：要使 01111010 低四位翻转：0 1 1 1 1 0 1 0 ()0 0 0 0 1 1 1 10 1 1 1 0 1 0 1基本数据类型和表达式第31页/共91页32位运算位运算取反()()单目运算符，对一个二进制数按位取反。例：025：0000000
16、000010101 025：1111111111101010基本数据类型和表达式第32页/共91页33位运算位运算移位左移运算（）右移后，低位：舍弃 高位：无符号数：补0 有符号数：补“符号位”基本数据类型和表达式第33页/共91页34运算符优先级括号+，-，sizeof*,/,%+,-=,!=位运算&|?:赋值运算逗号运算低高基本数据类型和表达式第34页/共91页35混合运算时数据类型的转换 隐含转换一些二元运算符（算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符）要求两个操作数的类型一致。在算术运算和关系运算中如果参与运算的操作数类型不一致，编译系统会自动对数据进行转换（即隐含转换
17、），基本原则是将低类型数据转换为高类型数据。char short int unsigned long unsigned long float double低 高基本数据类型和表达式第35页/共91页36混合运算时数据类型的转换 隐含转换当参与运算的操作数必须是bool型时，如果操作数是其它类型，编译系统会自动将非0数据转换为true，0转换为false。位运算的操作数必须是整数，当二元位运算的操作数是不同类型的整数时，也会自动进行类型转换，赋值运算要求左值与右值的类型相同，若类型不同，编译系统会自动将右值转换为左值的类型。基本数据类型和表达式第36页/共91页37混合运算时数据类型的转换 强制
18、类型转换语法形式：类型说明符(表达式)或(类型说明符)表达式强制类型转换的作用是将表达式的结果类型转换为类型说明符所指定的类型。基本数据类型和表达式第37页/共91页38语句声明语句表达式语句选择语句循环语句跳转语句复合语句标号语句 第38页/共91页39表达式语句表达式语句格式：表达式；表达式语句与表达式的区别：表达式可以包含在其它表达式中，而语句不可。例：if(a=b)0)t=a;不可写为：if(a=b;)0)t=a;语 句第39页/共91页40复合语句将多个语句用一对大括号包围，便构成一个复合语句例如sum=sum+i;i+;语 句第40页/共91页41简单的输入、输出向标准输出设备（显
19、示器）输出例：int x;cout“x=“x;第41页/共91页42顺序结构分支结构循环结构算法的基本控制结构第42页/共91页43如何解决分支问题?例2-2输入一个年份，判断是否闰年。算法的基本控制结构第43页/共91页#include using namespace std;int main(void)int year;bool IsLeapYear;cout year;IsLeapYear=(year%4=0&year%100!=0)|(year%400=0);if(IsLeapYear)cout year is a leap year endl;else cout year is no
20、t a leap year y)couty)coutx;else couty;if (表达式1)语句1else if (表达式2)语句2else if (表达式3)语句3 else 语句 n if if if if 语句语句 三种形式算法的基本控制结构第46页/共91页47如何解决多分问题?例2-3 输入两个整数，比较两个数的大小。算法的基本控制结构第47页/共91页#includeusing namespace std;int main()int x,y;coutxy;if(x!=y)if(xy)coutyendl;else coutxyendl;else coutx=yendl;48第48
21、页/共91页运行结果1：Enter x and y:5 8xy49第49页/共91页50一般形式if ()if ()语句 1 else 语句 2else if ()语句 3 else 语句 4注意语句 1、2、3、4 可以是复合语句，每层的 if 与 else 配对，或用 来确定层次关系。if if 语句 嵌套算法的基本控制结构第50页/共91页51特殊的多分支结构例2-4输入一个06的整数，转换成星期输出。算法的基本控制结构第51页/共91页#include using namespace std;int main(void)int day;cin day;switch(day)case 0
22、:cout Sunday endl;break;case 1:cout Monday endl;break;case 2:cout Tuesday endl;break;case 3:cout Wednesday endl;break;case 4:cout Thursday endl;break;case 5:cout Friday endl;break;case 6:cout Saturday endl;break;default:cout Day out of range Sunday.Saturday endl;break;52第52页/共91页53一般形式switch (表达式)ca
23、se 常量表达式 1：语句1 case 常量表达式 2：语句2 case 常量表达式 n：语句n default:语句n+1 switch switch switch switch 语句语句l执行顺序执行顺序以case中的常量表达式值为入口标号，由此开始顺序执行。因此，每个case分支最后应该加break语句。每个常量表达式的值不能相同，次序不影响执行结果。可以是多个语句，但不必用。可以是整型、字符型、枚举型算法的基本控制结构第53页/共91页54使用switchswitch语句应注意的问题case分支可包含多个语句，且不用。表达式、判断值都是int型或char型。若干分支执行内容相同可共用一
24、组语句。算法的基本控制结构第54页/共91页55如何有效地完成重复工作例2-5求自然数110之和分析：本题需要用累加算法，累加过程是一个循环过程，可以用while语句实现。算法的基本控制结构第55页/共91页#includeusing namespace std;int main()int i(1),sum(0);while(i=10)sum+=i;/相当于sum=sum+i;i+;coutsum=sumendl;运行结果：sum=5556第56页/共91页57while while while while 语句语句形式while (表达式)语句可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语
25、句。执行顺序执行顺序先判断表达式的值，为 true 时，再执行语句。算法的基本控制结构第57页/共91页58先执行循环体，后判断条件的情况例2-6 输入一个整数，将各位数字反转后输出。算法的基本控制结构第58页/共91页#include using namespace std;int main(void)int n,right_digit,newnum=0;cout n;cout The number in reverse order is ;doright_digit=n%10;cout right_digit;n/=10;/相当于n=n/10 while(n!=0);coutendl;59
26、第59页/共91页运行结果：Enter the number:365The number in reverse order is 56360第60页/共91页61do-while do-while do-while do-while 语句语句一般形式do 语句while(表达式)可以是复合语句，其中必须含有改变条件表达式值的语句。执行顺序执行顺序先执行循环体语句，后判断条件。表达式为 true 时，继续执行循环体与与while while 语句的比较：语句的比较：While 语句执行顺序 先判断表达式的值，为true 时，再执行语句算法的基本控制结构第61页/共91页对比下列程序：程序1：#i
27、ncludeusing namespace std;int main()int i,sum(0);cini;while(i=10)sum+=i;i+;coutsum=sumendl;算法的基本控制结构程序2：#includeusing namespace std;int main()int i,sum(0);cini;do sum+=i;i+;while(i=10)；coutsum=sumendl;62第62页/共91页63for for for for 语句语句语法形式for (表达式1；表达式2；表达式3)语句 循环前先求解为true时执行循环体每次执行完循环体后求解算法的基本控制结构第6
28、3页/共91页64例2-8输入一个整数，求出它的所有因子。算法的基本控制结构第64页/共91页#include using namespace std;int main(void)int n,k;cout n;cout Number n Factors ;for(k=1;k=n;k+)if(n%k=0)cout k ;cout endl;65第65页/共91页运行结果1：Enter a positive integer:36Number 36 Factors 1 2 3 4 6 9 12 18 36 运行结果2：Enter a positive integer:7Number 7 Factor
29、s 1 7 66第66页/共91页67例2-9 编写程序输出以下图案 *算法的基本控制结构第67页/共91页#includeusing namespace std;int main()int i,j,n=4;for(i=1;i=n;i+)/输出前4行图案 for(j=1;j=30;j+)cout;/在图案左侧空30列 for(j=1;j=8-2*i;j+)cout;for(j=1;j=2*i-1;j+)cout*;coutendl;68第68页/共91页 for(i=1;i=n-1;i+)/输出后3行图案 for(j=1;j=30;j+)cout;/在图案左侧空30列 for(j=1;j=7-
30、2*i;j+)cout*;coutendl;69第69页/共91页70循环结构与选择结构相互嵌套#includeusing namespace std;int main()int n；for(n=100;n=200;n+)if(n%3!=0)coutn;算法的基本控制结构第70页/共91页71例例2-102-102-102-10读入一系列整数，统计出正整数个数i和负整数个数j,读入0则结束。分析：需要读入一系列整数，但是整数个数不定，要在每次读入之后进行判断，因此使用while循环最为合适。循环控制条件应该是n!=0。由于要判断数的正负并分别进行统计，所以需要在循环内部嵌入选择结构。算法的基本
31、控制结构第71页/共91页#includeusing namespace std;int main()int i=0,j=0,n;coutn;while(n!=0 )if(n0)i+;if(nn ;cout正整数个数：i 负整数个数：jendl;72第72页/共91页73break break break break 和和 continue continue continue continue 语句语句break语句使程序从循环体和switch语句内跳出，继续执行逻辑上的下一条语句。不宜用在别处。continue 语句结束本次循环，接着判断是否执行下一次循环。算法的基本控制结构第73页/共91
32、页74typedef语句为一个已有的数据类型另外命名语法形式typedef 已有类型名 新类型名表;例如typedef double area,volume;typedef int natural;natural i1,i2;area a;volume v;自定义数据类型第74页/共91页75枚举类型enum只要将需要的变量值一一列举出来，便构成了一个枚举类型。枚举类型的声明形式如下：enum 枚举类型名 变量值列表;例如：enum weekday sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat;自定义数据类型第75页/共91页76枚举类型enum枚举类型应用说明：对枚举元素按常量处理
33、，不能对它们赋值。例如，不能写：sun=0;枚举元素具有缺省值，它们依次为：0,1,2,.。也可以在声明时另行指定枚举元素的值，如：enum weekday sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat;枚举值可以进行关系运算。整数值不能直接赋给枚举变量，如需要将整数赋值给枚举变量，应进行强制类型转换。自定义数据类型第76页/共91页77例2-11 设某次体育比赛的结果有四种可能：胜（win）、负（lose）、平局（tie）、比赛取消（cancel），编写程序顺序输出这四种情况。分析：由于比赛结果只有四种可能，所以可以声明一个枚举类型，声明一个枚举类型的变量来存放比赛结果。自
34、定义数据类型第77页/共91页#include using namespace std;enum game_result WIN,LOSE,TIE,CANCEL;int main()game_result result;enum game_result omit=CANCEL;int count;for(count=WIN;count=CANCEL;count+)result=(game_result)count;if(result=omit)cout The game was cancelledn;else cout The game was played;if(result=WIN)cou
35、t and we won!;if(result=LOSE)cout and we lost.;cout n;return 0;78第78页/共91页运行结果 The game was played and we won!The game was played and we lost.The game was played The game was cancelled79第79页/共91页80结构体结构的声明结构的概念结构是由不同数据类型的数据组成的集合体。声明结构类型 struct 结构名 数据类型 成员名 1；数据类型 成员名 2；：数据类型 成员名 n；;自定义数据类型第80页/共91页8
36、1结构体结构的声明举例：struct student /学生信息结构体 int num;/学号 char name20;/姓名 char gender;/性别 int age;/年龄 float score;/成绩 char addr30;/住址自定义数据类型第81页/共91页82结构体结构变量说明变量说明形式 结构名 结构变量名；注意：结构变量的存储类型概念、它的寿命、可见性及使用范围与普通变量完全一致。结构变量说明在结构类型声明之后，二者也可同时进行。结构变量占内存大小可用 sizeof 运算求出：sizeof(运算量)自定义数据类型第82页/共91页83结构体结构变量的初始化和使用初始化
37、说明结构变量的同时可以直接设置初值。使用结构体成员的引用形式：结构变量名.成员名自定义数据类型第83页/共91页84例2-12结构体变量的初始化和使用#include#include using namespace std;struct student /学生信息结构体 int num;/学号 char name20;/姓名 char gender;/性别 int age;/年龄stu=97001,Lin Lin,F,19;int main()coutsetw(7)stu.numsetw(20)stu.name setw(3)stu.sexsetw(3)stu.age;自定义数据类型运行结果运
38、行结果:97001 Lin Lin F 1997001 Lin Lin F 19第84页/共91页85联合体声明形式：union 联合名 数据类型 成员名 1；数据类型 成员名 2；：数据类型 成员名 n；;联合体类型变量说明的语法形式联合名 联合变量名；引用形式：联合名.成员名自定义数据类型第85页/共91页86例：union uarea char c_data;short s_data;long l_data;uareac_datal_datas_data联合体自定义数据类型第86页/共91页87无名联合无名联合没有标记名，只是声明一个成员项的集合，这些成员项具有相同的内存地址，可以由成员
39、项的名字直接访问。例：union int i;float f;在程序中可以这样使用：i=10;f=2.2;自定义数据类型第87页/共91页88小结与复习建议l主要内容主要内容qC语言概述、基本数据类型和表达式、数据的输入输出、算法的基本控制结构、自定义数据类型。l达到的目标达到的目标 q掌握C+语言的基本概念和基本语句，能够编写简单的程序段。l实验任务实验任务q实验二。l作业作业 P5861:2,6,13,14,19,21,22,26,27,37第88页/共91页89补充习题1、有若干个学生，都具有学号和成绩两个属性，现要求、有若干个学生，都具有学号和成绩两个属性，现要求依次从键盘读入数据并为
40、他们赋值，然后输出这些学生依次从键盘读入数据并为他们赋值，然后输出这些学生的信息。要求使用结构体类型的信息。要求使用结构体类型student来存储学生信息：来存储学生信息：学号和成绩。学号和成绩。2、编写一个程序，利用强制类型转换，打印输出大小写、编写一个程序，利用强制类型转换，打印输出大小写元音字母（元音字母（a,e,I,o,u）的十进制形式的）的十进制形式的ASCII码。码。3、使用、使用switch-case语句编写一个模拟简单计算器的程语句编写一个模拟简单计算器的程序。输入两个整数和一个字符（序。输入两个整数和一个字符（+;-;*/），输出相应运），输出相应运算结果。算结果。4、分析以下程序的运行结果。、分析以下程序的运行结果。第89页/共91页90#include using namespace std;int main()int sum=0;int i;for(i=7;i=0;i-)switch(i)case 1:case 4:case 7:sum+;break;case 2:case 3:case 6:break;case 0:case 5:sum+=3;break;coutThe sum is:sumendl;return 0;第90页/共91页91感谢您的欣赏！第91页/共91页