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1、第三章第三章 数据类型、运算符与表达式数据类型、运算符与表达式 C C语言程序设计语言程序设计语言程序设计语言程序设计3.1 C的数据类型数据类型数据类型基本类型基本类型构造类型构造类型指针类型指针类型空类型空类型整型整型字符型字符型实型（浮点型）实型（浮点型）单精度型单精度型双精度型双精度型枚举类型枚举类型数组类型数组类型结构体类型结构体类型共同体类型共同体类型数据类型是任何数据类型是任何语言的基础语言的基础3.2 3.2 常量与变量常量与变量3.2.1 常量常量(Constant)与符号常量与符号常量常常量量:在在程程序序运运行行过过程程中中，其其值值不不能能被被改改变变的的量量。包括字面
2、常量包括字面常量(或直接常量或直接常量)和符号常量。和符号常量。符号常量符号常量：代表常量的标识符（符号）。代表常量的标识符（符号）。符号常量通常用符号常量通常用大写字母大写字母表示。表示。定义格式定义格式:#define PRICE 60 例例3.1#define PRICE 30 main()int num,total;num=10;total=num*PRICE;printf(total=%d,total);#define语语 句句 定定 义义 一一 个个 符符 号号 常常 量量PRICE，其其值值等等于于30。该该值值在在程程序序运运行行过过程程中中不不能能被被改改变变,也也不不能能被
3、被重重新赋值。新赋值。符符号号常常量量通通常常用用大大写写字字母母表表示示，以以区别于用小写字母表示的变量名。区别于用小写字母表示的变量名。编编译译程程序序在在翻翻译译本本源源程程序序文文件件时时，符号常量符号常量PRICE用其值用其值30替换。替换。程序运行结果是程序运行结果是：total=300使用符号常量的好处：使用符号常量的好处：(1)含义清楚含义清楚 (2)“一改全改一改全改”3.2.2 变量（变量（Variable）C语言规定：所有的变量都应作强制定义，做到语言规定：所有的变量都应作强制定义，做到“先定义，后使用先定义，后使用”。(这样做的目的什么这样做的目的什么?)判断下列哪些是
4、合法变量名判断下列哪些是合法变量名 1.sum 2.1average 3.student_name 4._above 5.lotus_1_2_3 3.3 整整 型型 数数 据据3.3.1 整型常量整型常量C语言中数值常量的表达方式：语言中数值常量的表达方式：3种种1、十进制整数、十进制整数 123:十进制数，十进制数，表示十进制数表示十进制数123 2、八进制整数（以零开头）、八进制整数（以零开头）:0123:八进制数八进制数,表示十进制数表示十进制数83 3、十六进制整数（以、十六进制整数（以0 x开头）开头）:0 x123:十六进制数十六进制数,表示十进制数表示十进制数2913.3.2 整
5、型变量整型变量1、整型数据在内存中的存放形式、整型数据在内存中的存放形式数据在内存中都是以二进制的形式存放的，整型变量在内存中占2个字节。如：int a a=10;则变量a 的存放形式如下：实际上数值是以补码表示的。(怎样求补码?)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 010aa2、整型变量的分类（、整型变量的分类（IBMPC）基本型（整型）基本型（整型）int 2字节字节 短整型短整型 short 或或 short int 2字节字节 长整型长整型 long 或或 long int 4字节字节有符号基本整型有符号基本整型：signed int 2字节字节无符号基本整型无
6、符号基本整型：unsigned int 2字节字节有符号短整型有符号短整型:signed short int 2字节字节无符号短整型无符号短整型:unsigned short int 2字节字节 有符号长整型有符号长整型:signed long int 4字节字节 无符号长整型无符号长整型:unsigned long int 4字节字节 C语语言言标标准准没没有有规规定定整整型型变变量量在在计计算算机机内内存存中中所所占占的的字字节节数数,只只要要求求long型型不不短短于于int型型，short型型不不长长于于int型型，它它们与具体的机器和操作系统有关。们与具体的机器和操作系统有关。整数类
7、型整数类型 位数位数 定义类型字定义类型字 表示数的范围表示数的范围 有有符符号号 基本型基本型 16into-32768+32767 短整型短整型 16short into-32768+32767长整型长整型 32long into-231（231-1）无无符符号号基本型基本型 16unsigned into065535 短整型短整型 16unsigned short 065535 长整型长整型 32unsigned long 0（232-1）4、整型数据的溢出、整型数据的溢出例例3.3main()int a,b;a=32767；b=a+1;printf(%d,%dn,a,b);程序运行显示
8、：程序运行显示：32767,-32768 若将若将a,b都改成都改成long型的就不会溢出，会得到预期的结果型的就不会溢出，会得到预期的结果327683.4 实型数据实型数据3.4.1 实型常量实型常量实数又称为浮点数（实数又称为浮点数（float）,有两种表达方式：有两种表达方式：1、十十进进制制数数形形式式：由由符符号号、数数字字和和小小数数点点组组成成；必必须须有小数点有小数点。0.123、.123、123.0、123.、0.02、指指数数形形式式：由由符符号号、数数字字和和小小数数点点、字字母母e或或E组组成成；字字母母e之之前前必必须须有有数数字字，并并且且e之之后后的的指指数数必必
9、为为整整数数(当然可以是负数当然可以是负数)。123e3或或123E3代表：代表：123 103 123e-3或或123E-3代表：代表：123 10-3 123E2.5、E3，E不合法。不合法。什么是规范化的指数形式什么是规范化的指数形式?一、实型数据在内存中的存放形式一、实型数据在内存中的存放形式 实型数据在内存中是也以二进制存放的。一般实型数据在内存中是也以二进制存放的。一般情况下每一个实型变量在内存中占情况下每一个实型变量在内存中占4 4个字节（个字节（3232位）。位）。系统把一个实型数据分成小数部分和指数部分分别系统把一个实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
10、指数形式。存放，指数部分采用规范化的指数形式。数符数符小数小数指数符号指数符号 指数指数+0.123456-2小数部分小数部分指数部分指数部分例：例：3.4:main()float a,b;a=1234567.89e2;b=a+20;printf(“%f”,b);输出输出b的值和的值和a相等。相等。三、实型数据的舍入误差三、实型数据的舍入误差许多编译系统将实型常量作为双精度许多编译系统将实型常量作为双精度(64)来处理，如来处理，如Float f;F=2.45678*4523.65 /*这里的两个实型常量按双这里的两个实型常量按双 精度精度存储和运算，得到一个双精度的乘积，而存储和运算，得到一
11、个双精度的乘积，而f是单精度是单精度型实数型实数,所以只取结果的前所以只取结果的前7位赋给位赋给f。*/若要表示若要表示单精度实型常量，可在数后加单精度实型常量，可在数后加f或或F。四、实型常量的类型四、实型常量的类型一个一个实型常量可赋给实型常量可赋给float,double,long double型变量之一，型变量之一，但系统会根据变量的类型截取相应的有效数字。但系统会根据变量的类型截取相应的有效数字。3.5 字符型数据字符型数据3.5.1 字符常量字符常量字符常量：字符常量：用单引号用单引号(撇号撇号)括起来的括起来的单个单个字符。字符。字符在内存中以字符在内存中以ASCII码存放。码存
12、放。如如：a、x、?、$。注意注意:a和和A是不同的字符常量。是不同的字符常量。a :ASCII码码:97 A :ASCII码码:65字符形式字符形式功能功能n换换行行t横向跳格横向跳格(即跳到下一个即跳到下一个输输出区出区)v竖竖向跳格向跳格b退格退格r回回车车f走走纸换页纸换页反斜杠字符反斜杠字符单单引号引号ddd1到到3位八位八进进制数所代表的字符制数所代表的字符xhh1到到2位十六位十六进进制数所代表的字符制数所代表的字符例、例、main()printf(abctderftgn);printf(htibbjkn);输出结果：输出结果：fgdehjk例例3.6main()char c1,
13、c2;c1=97;c2=98;printf(%c%c,c1,c2);printf(%d%d,c1,c2);该例的输出是该例的输出是：a b 97 98相当于：相当于：c1=a;c2=b;因为：字符以因为：字符以以以ASCII码存放，码存放，a的的ASCII码为码为97，b的的ASCII码为码为98。3.5.3 字符数据的存储形式及用法字符数据的存储形式及用法字字符符以以ASCII码码存存储储，其其存存储储方方式式与与整整数数类类似似。因因此此，字字符符型型数数据据和和整整数数型型数数据据是是通通用用的的，它它们们既既可可以以用用字字符形式输出，也可以用整数形式输出。符形式输出，也可以用整数形式
14、输出。9798c1 c2例例3.7main()char c1,c2;c1=a;c2=b;c1=c1-32;c2=c2-32;printf(%c%c,c1,c2);该例的输出是该例的输出是：A B3.5.3 字符数据的存储形式及用法字符数据的存储形式及用法字字符符以以ASCII码码存存储储，其其存存储储方方式式与与整整数数类类似似，C语语言言允许字符数据与整数直接进行算术运算。允许字符数据与整数直接进行算术运算。01000001A6501000010B66a97b983.5.4 字符串常量字符串常量字字 符符 常常 量：量：单引号单引号括起来的一个字符。如：括起来的一个字符。如：a字符串字符串常
15、量：常量：双引号双引号括起来的字符序列。如：括起来的字符序列。如：“abc”字字符符串串常常量量在在内内存存中中的的存存放放：每每一一个个字字符符均均以以其其ASCII码存放，且码存放，且最后最后添加一个添加一个空字符空字符“0”.例：例：How do you do.,CHINA “CHINA”存存放放在在内内存存中中的的情情况况是是：6个个字字节节存存储储而而不不是是5个字节个字节最后一个字符最后一个字符.。C0ANIH注：每个方框代表一个字节注：每个方框代表一个字节3.6 变量赋初值变量赋初值C允许在定义变量的同时指定其初值允许在定义变量的同时指定其初值。例例：int a=3;float
16、f=3.56;char c=a;int a;a=3;int a,b,c;c=5;也可以使被定义的变量的一部分赋初值也可以使被定义的变量的一部分赋初值 int a,b,c=5;注意：多个变量指定相同的初值。注意：多个变量指定相同的初值。int a=b=c=3;int a=3,b=3,c=3;3.7 各类数值型数据间的混合运算各类数值型数据间的混合运算整整型型、实实型型（包包括括单单、双双精精度度）、字字符符型型数数据据可以混合运算。例、可以混合运算。例、10+a+1.5-8765.1234*b混混合合运运算算时时，先先转转换换成成同同一一种种类类型型，然然后后进进行行运算。转换规则如下图：运算。
17、转换规则如下图：高高 double float long unsigned低低 int char,short说明：横向向左的箭头表示说明：横向向左的箭头表示必定的转换必定的转换纵向的箭头表示当运算对象纵向的箭头表示当运算对象为不同类型时转换的方向，为不同类型时转换的方向，由低级和向高级转换。由低级和向高级转换。3.8 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式3.8.2 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式一、基本的算术运算符一、基本的算术运算符 +加法加法运算符，如运算符，如3+5 正值正值运算符，如运算符，如+3 -减法减法运算符，如运算符，如5-2 5-2 负值负值运算符，如运
18、算符，如-3 *乘法乘法运算符，如运算符，如3*5 /除法除法运算符运算符，如，如5/3%模模运算符（运算符（求余求余运算符），如运算符），如7%43.8 算术运算符和算术表达式算术运算符和算术表达式说明：说明：(1)求余运算符求余运算符%两侧均应为整数。两侧均应为整数。(2)对于除法，两整数相除的结果为整数，如：对于除法，两整数相除的结果为整数，如：(3)5/3=1，但如果除数或被除数中有一个为负，但如果除数或被除数中有一个为负值，则舍入方向是不固定的，但多数机器采值，则舍入方向是不固定的，但多数机器采取取“向零取整向零取整”的方法。的方法。(4)(3)如果参加如果参加+，-，*，/运算的两
19、个数中有运算的两个数中有一个数为实数，则结果是一个数为实数，则结果是double型，因为所型，因为所有实数都按有实数都按double型进行运算。型进行运算。二、算术表达式和运算符的优先级与结合性二、算术表达式和运算符的优先级与结合性算算术术表表达达式式：用用算算术术运运算算符符和和括括号号将将运运算算对对象象连接起来、符合连接起来、符合C语法规则的式子。语法规则的式子。如：如：a*b/c-1.5+a运算符的优先级运算符的优先级：先乘除、后加减；先括号。：先乘除、后加减；先括号。运运算算符符的的结结合合性性：运运算算对对象象两两侧侧的的运运算算符符优优先先级相同时，运算符的结合方向（左级相同时，
20、运算符的结合方向（左右）。右）。左左结结合合性性：结结合合方方向向为为从从左左至至右右（先先左左后后右右，简称左结合）。算术运算符为左结合。简称左结合）。算术运算符为左结合。右结合性：右结合性：结合方向为从右至左（先右后左，结合方向为从右至左（先右后左，简称右结合）。简称右结合）。赋值运算符赋值运算符“=”为右结合为右结合。例例：a=b+c 由由于于赋赋值值运运算算符符“=”优优先先级级低低，先先执执行行右右边边的的b+c，再再赋值给赋值给a。三、强制类型转换三、强制类型转换运运算算符符两两侧侧的的数数据据类类型型不不同同时时，先先自自动动进进行行类类型型转转换换，再运算。程序员可以强制进行某
21、种转换。再运算。程序员可以强制进行某种转换。强制类型转换的强制类型转换的一般形式一般形式是：是：（类型名）（表达式）（类型名）（表达式）(int)a;例、例、（double）a;/*将将a转换为转换为double类型类型*/（int）（）（x+y）;/*将将x+y的值转换为的值转换为int类型类型*/（float）（）（5%3）;/*将将5%3的值转换为的值转换为float类型类型*/注意注意:（int）（）（x+y）;/*将将x+y的值转换为的值转换为int类型类型*/（int）x+y;/*将将x的的值值转转换换为为int类类型型，再再与与y相相加加*/(int)(x);(int)x;（表达
22、式仅为一个变量时，括号可以省略）（表达式仅为一个变量时，括号可以省略）int(x);/*变量变量x的类型不发生变化的类型不发生变化*/说明：强制类型转换时，得到一个所需类型的中间变说明：强制类型转换时，得到一个所需类型的中间变量，原来变量的类型不发生变化。量，原来变量的类型不发生变化。例例3.8 main()float x;int i;x=3.6;i=(int)x;printf(“x=%f,i=%d”,x,i);运行结果为：运行结果为：x=3.600000,i=3 x仍为仍为float型型四、自增、自减运算符四、自增、自减运算符自增自增：使变量的值加：使变量的值加1；自减自减：使变量的值减：使
23、变量的值减1。+i ；/*在使用在使用i之前使之前使i加加1*/-i ;/*在使用在使用i之前使之前使i减减1*/i+;/*在使用在使用i之后使之后使i加加1*/i-;/*在使用在使用i之后使之后使i减减1*/例例1：i=3;Printf(“%d”,i+);i=3;Printf(“%d”,+i);输出输出3输出输出4例例2：i=3;j=+i;/*先使先使i加加1，再赋给，再赋给j。*/执行后：执行后：j=4,i=4 i=3;j=i+;/*先把先把i赋给赋给j，再使，再使i加加1。*/执行后执行后:j=3,i=4例例3：main()int a;a=3;printf(%d,a+);printf(%
24、d,+a);printf(%d,a-);输出结果为：输出结果为：355说明：说明：(1)自增自减运算符的运算对象只能是变量，而不自增自减运算符的运算对象只能是变量，而不能用于常量或表达式。能用于常量或表达式。如：如：5+，(a+b)+都是错误的都是错误的(2)自增自减运算符特点自增自减运算符特点:右结合性。右结合性。若有若有 i+，相当于，相当于-(i+)如如:i=3;printf(“%d”,-i+);输出输出-3(3)ANSI C没有具体规定表达式中的子表达式的没有具体规定表达式中的子表达式的求值顺序，各编译系统自己安排。求值顺序，各编译系统自己安排。i=3;j=(i+)+(i+)+(i+)
25、;执行时所有执行时所有i 都被赋为都被赋为3，相加求出，相加求出表达式为表达式为9，然后，然后i再实现再实现3次自增次自增变为变为6执行后：执行后：j=9,i=6如果想得到如果想得到12，可以写成如下：，可以写成如下：i=3;a=i+;b=i+;c=i+;d=a+b+c;i=3;j=(+i)+(+i)+(+i);执行后：执行后：j=18,i=6执行时执行时i 先实现先实现3次自增变为次自增变为6，然，然后再相加求出表达式为后再相加求出表达式为18(4)C在处理单双字符混用的运算符时，尽可能多地在处理单双字符混用的运算符时，尽可能多地(自左向右自左向右)将若干字符组成一个运算符。将若干字符组成一
26、个运算符。如：如：i+j 理解为理解为(i+)+j，而不是而不是 i+(+j)(5)在调用函数时，实参数的求值顺序，标准在调用函数时，实参数的求值顺序，标准C中中并没有统一规定。并没有统一规定。如：设如：设 i 的初值为的初值为3，下面的函数调用，下面的函数调用printf(“%d,%dn”,i,i+)在有的系统中，从左到右求值，输出在有的系统中，从左到右求值，输出“3，3”。在。在多数系统中，是从右到左求值，输出多数系统中，是从右到左求值，输出“4，3”。在。在vc和和turbo c中输出顺序都是从右到左。中输出顺序都是从右到左。3.9 赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式一、赋值运
27、算符：一、赋值运算符：=作用：将一个表达式的值赋给变量。作用：将一个表达式的值赋给变量。例、例、a=3;/*常常数数3赋赋给给变变量量a。常常数数是是特特殊殊的的表表达达式式*/a=b+c+1;二、赋值时的类型转换二、赋值时的类型转换 当赋值运算符两侧的类型不同时，在赋值前进行类型转换。当赋值运算符两侧的类型不同时，在赋值前进行类型转换。1)1)整整实：截掉小数部分实：截掉小数部分2)2)实（单、双精度）实（单、双精度）整：数值不变，存为浮点数形式整：数值不变，存为浮点数形式3)3)float double:float double:截取其前面截取其前面7 7位有效数字位有效数字4)4)dou
28、ble float:double float:数值不变，有效位数扩展到数值不变，有效位数扩展到1616位位5)5)整整charchar：6)6)a)a)如果系统把字符处理成无符号的，则将字符的如果系统把字符处理成无符号的，则将字符的8 8位放位放到整型变量的低到整型变量的低8 8位，高位，高8 8位补零。位补零。100000111000001100000000b)如果系统把字符处理成带符号的，则将字符的如果系统把字符处理成带符号的，则将字符的8 8位放到整型位放到整型变量的低变量的低8 8位，若字符高位为位，若字符高位为0 0，则整型变量高，则整型变量高8 8位补位补0 0；若字符；若字符高位
29、为高位为1 1，则整型变量高，则整型变量高8 8位补位补1 1。（符号扩展）。（符号扩展）001010100010101000000000(*)1000001110000011111111116)char int,short,longint,short,long：只将低：只将低8 8位原封不动地送到位原封不动地送到charchar型变量中型变量中(截断截断)如：如：int i=289;int i=289;char c=a;char c=a;c=i;c=i;0100001001000000i=28901000010c=337)long intint7)long intint：将整型的：将整型的1
30、616位送到位送到longlong型的低型的低1616位中，然后进行符号位扩展。位中，然后进行符号位扩展。反之，反之，intlong intintlong int：只将：只将long intlong int型的低型的低1616位传位传到整型变量中到整型变量中(即截断即截断)8)long intunsigned int8)long intunsigned int：高位补：高位补0 09)9)整型整型(字节数相同的字节数相同的)unsigned)unsigned 整型：原样送整型：原样送入。若超过整型表示范围，会出错。入。若超过整型表示范围，会出错。反之，反之，unsigned(unsigned(
31、字节数相同的字节数相同的)非非unsignedunsigned整型：整型：原样送入，符号位也作为数值原样送入，符号位也作为数值总之，遵循一条规则：按存储单元中的存储形式直接总之，遵循一条规则：按存储单元中的存储形式直接传送传送三、复合的赋值运算符三、复合的赋值运算符如如果果在在赋赋值值符符“=”前前加加上上其其它它运运算算符符，就就构构成成复复合的运算符合的运算符1、a+=3;等价语句等价语句 a=a+3;2、x*=y+8;等价语句等价语句 x=x*(y+8)3、x%=3;等价语句等价语句 x=x%3;4、x-=（y+2）；）；等价语句等价语句x=x-（y+2）c可以使用的十种复合运算符可以使
32、用的十种复合运算符:+=，-=，*=，/=，%=，=，&=,=,|=四、赋值表达式四、赋值表达式一般形式一般形式：特点特点:1、赋值表达、赋值表达式的值式的值是被赋值变量的值 2、赋值表达式中的赋值表达式中的“表达式表达式”也可以是赋值表达也可以是赋值表达式式例：例：赋值表达式：赋值表达式：a=5 /*表达式的值是被赋值变量的值*/赋值赋值语句：a=5;a=(b=5)/*b的值等于5，表达式b=5的值等于5，因此a的值等于5*/a=b=5 /*与上述表达式的意义相同*/a=（b=4）+（c=6）/*表达式的值为10*/例例、main()int a=12;int b,c;c=a+(b=6);a+
33、=a-=a*a;printf(%d,%d,%dn,a,b,c);运行结果运行结果:-264,6,18注注:a+=a-=a*a 先先a-=a*a：a=a-a*a=12-144=-132 再再a+=-132：a=a+(-132)=-2643.10 逗号运算符和逗号表达式逗号运算符和逗号表达式逗号运算符逗号运算符：，逗逗号号表表达达式式：用逗号运算符把两个表达式连接起来的表达式。一般形式一般形式为：表达式1，表达式2,.,表达式n逗号表达式的值逗号表达式的值:表达式n的值.逗号表达式最常用于循环语句中。逗号表达式最常用于循环语句中。如：3*5,8+4的值为12例1：a=3*5,a*4例2:(a=3*
34、5,a*4),a+5例例、main()int a,b,c;a=2;b=(a,a*4);c=(5,4),a=5,10);printf(%d,%d,%dn,a,b,c);运行结果运行结果:5,8,10注意并并不不是是任任何何地地方方出出现现的的逗逗号号都都是是逗逗号号运运算算符符.逗号可以作运算符，也可以作分隔符逗号可以作运算符，也可以作分隔符.课堂作业课堂作业:3.1 指出下面哪些是合法的变量名指出下面哪些是合法的变量名:123 abc a+b a_b pad?12 Li_Li *P3.2 a在内存中占在内存中占 个字节个字节,“a”在在内存中占在在内存中占 个字节个字节.3.3 写出下面程序的
35、运行结果写出下面程序的运行结果:main()char ch;ch=B;/*B的的ascii码的值为码的值为66*/printf(“%c,%dn”,ch,ch)1 2B 663.4 写出下面程序的运行结果写出下面程序的运行结果:main()int a=10,b,c,d;a+=6;b=(c=20,6,a+2);printf(a=%d,b=%d,c=%dn,a,b,c);运行结果：运行结果：a=16,b=18,c=203.5写出下面程序的运行结果写出下面程序的运行结果:main()int a=4;int b,c;c=a+(b=2);a+=a-=a*a;printf(%d,%d,%dn,a,b,c);
36、3.6 写出下面程序的运行结果写出下面程序的运行结果:main()int a,b,c=9;a=3;b=4;c%=a+b;printf(“%dn”,c)运行结果：运行结果：-24,2,6运行结果：运行结果：23.7 写出下面程序的运行结果写出下面程序的运行结果:main()int i,j,m,n;i=8;j=10;m=+i;n=j+;printf(%d,%d,%d,%dn,i,j,m,n);运行结果：运行结果：9，11，9，103.8 写出下面程序的运行结果写出下面程序的运行结果:main()float x=5.4;int i;i=(int)x;printf(”x=%f,i=%dn,x,i);运行结果：运行结果：x=5.400000,i=5