基本数据类型与表达式

时间:2024-06-01 08:54:40

一、常用单位介绍 

1.位:

最小的存储单位为位,它可以容纳两个值,即0或1。

2.字节:

几乎对于所有的机器,1个字节均为8位。由于每个位或者是0或者是1,所以一个8位的字节包含256(28)种可能的0、1组合。这些组合可用于表示0到255的整数或者一组字符。

3.字:

对于一种给定的计算机设计,字是自然的存储单位。对于8位微机,一个字正好有8位。对于16位机,一个字的大小为16位。32位机中的字是32位。

二、基本数据类型

基本数据类型与表达式

1.取值范围

有符号数的表示方式:原码、反码和补码

基本数据类型与表达式

2.测试数据类型大小

   1 #include <stdio.h>
  2 
  3 int main()
  4 {
  5     printf ("long size is %d\n", sizeof (short));
  6     printf ("int size is %d\n", sizeof (int));
  7     printf ("long size is %d\n", sizeof (long));
  8     printf ("double size is %d\n", sizeof (double));
  9     printf ("float size is %d\n", sizeof (float));
 10    printf ("char size is %d\n", sizeof (char));
 11 
 12     return 0;
 13 }

3.字符型(char)

字符是有符号整数还是无符号整数?
 
测定方法:
char c = 255;
printf("%d\n",c);

4.整型(short,int,long,unsigned)

int类型是有符号整数。一般地,int类型存储在计算机的一个字中。
 
int  i =  -20;
unsigned  int j = 10;
i+j =?  

三、常量和变量

1.常量:在程序运行中,其数值不能被改变的量

1.1直接常量(在程序中直接引用的数据):

1.1.1整型

  • 十进制

十进制整型常量,由正、负号和0至9十个数字组成,没有小数部分。

int型              32、345、12 、-65、-32768、32767
long int型          234L、234567453l、32L、32l、 -2147483648L,2147483647l
unsigned int型       345u、238U、65535u
unsigned long int型   256ul、12345678UL、 4294967295uL

  • 八进制

在数码前加数字0,例如:012=10(十进制)。八进制的数码范围为0-7
032u、0364L、0567453ul

  • 十六制进制

在数码前加0x(数字0和字母x,大小写均可),例如:0x12=18(十进制)。
十六进制的数码范围是0-9,英文字母a-f(A-F)表示10-15
: 0x1f 、0x1FL 、0xFul、0x10L

1.1.2实型

  • 十进制形式

它由整数和小数两部分组成,这两部分可以省略其中的一个部分,但不能同时都省略(小数点不能省略)。 
 12.35         35.         .689  (都是double型常量)
1.0
 
 printf("sizeof(1.0) = %d\n",sizeof(1.0));

  • 指数形式

在小数表示法后面加字母E(或e)表示指数。
        1e-2    0.5E10     35.56E-3     7.e-2 (都是double型常量)
 
 注意:e和E前面必须有数字,后面必须是整数。

  • 注意事项

(1)、用指数形式表示的浮点数必须有尾数,指数部分必须是整数。
    如:e12 ,  .e43   ,  0.25e4.5   ,  e  等是错误的。
 
(2)、在浮点数常量的后面用字母F(或f)表示float(单精度浮点)类型。   
        如:1e-2f表示float型。
 
(3)、而字母L(或l)表示long double(长精度浮点)型 ,
        如:3.2L表示long double型。
 
(4)、如果在浮点数常量的后面不加字母,则表示是一个double(双精度浮点)型常量。
              2.1e-2
              0.689  (都是double型常量)

1.1.3字符型

  • 定义

(1)、字符常量是由一个字母或转义字符两边用单引号括起来表示,
例如: 'a'、'D'、'\n' 等。
 
 
(2)、字符常量在计算机内存放的值,为该字符ASCII编码值。
例如:'0'其编码值为48,而不对应数值0。
     'A'的ASCII码值为65。 
 
(3)、字符常量也可以用它的ASCII码值来表示,具体表示方法为:
    八进制用'\ddd'表示,其中ddd代表三位八进制数。
    例如:'\101'代表字母'A','\60'代表字符'0'(零)。
 
(4)、十六进制用'\xhh'表示,其中hh代表两位十六进制数。
例如:'\x41'代表字母'A','\x30'代表字符'0'(零)
 

  • 转义字符

常用反斜线 “\”开头后跟一个字符,但含义改变。见下表:

基本数据类型与表达式

1.1.4字符串

(1)、字符串常量是由一对双引号括起来的零个或多个字符序列。
     例如:   "How are you! " 表示字符串 How are you! 。
                     " " 表示空字符串。
                     "a" 表示字符串a。
 
(2)、在字符串中也可使用转义字符
     例如:"Please enter \"Y\" or \"N\":" 
             表示字符串:Please enter "Y" or "N":
 
(3)、字符串中可以包含空字符、空格字符、转义字符和其它字符,也可以包含汉字等文字符号。   
     例如:"请输入x和y两个数据! " 
                       表示字符串:请输入x和y两个数据!

1.2符号常量(与常量相关的标识符来代替常量)

1.2.1概念

是用标识符来表示一个数据

1.2.2特点

在程序中不能给它赋值

1.2.3定义形式

【例】求圆柱体体积
 
#include <stdio.h>
#define  PI  3.14 //符号常量PI
int main()
{
    float v,r,h=2.5;
    scanf("%f",&r);
    v=PI*r*r*h;    
    printf("Volume=%f",v);
    return 0;

1.2.4思考为什么要用符号常量

(1)、 是增加程序的可读性;
(2)、是增强可维护性。 

2.变量:在程序运行中,其数值改变的量

2.1基本要素

变量名:       每一个变量都应有一个名字。
变量的数据类型:每一个变量都应具有一种数据类型(在定义时指定)内存中占据一定的存储空间 。
变量的值:      变量对应的存贮空间中所存放的数。

2.2变量名

2.2.1构成

以字母或下划线开头,由数字、字母、下划线构成.
 

2.2.2准则

是由大小写字母、数字字符(0~9)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。
 
①大小写字母不一样,   即标识符a1和A1是两个不同的标识符。
②长度任意(最少一个字符)。
③不能采用系统关键字(保留字)。

2.3变量定义

给变量分配存储空间

例:

char  c1,c2;  
     /* 定义字符型变量c1和c2 */
int   x,y,z;
     /* 定义整型变量x,y和z*/
double  volume;
     /* 定义双精度型变量volume */
float  sum,average;
     //定义实型变量sum和average
unsigned  long  distance;
          // 定义无符号长整型变量distance

2.4变量初始化

给变量赋初值的过程称为变量的初始化。变量所标识的内存单元可能保留先前使用该单元时留下的内容而产生莫名其妙的结果
未赋初值的变量并不意味着该变量中没有数值,而只表明该变量中尚未定义特定的值

2.5变量类型

2.5.1整型变量

2.5.2实型变量

单精度实型提供7位有效数字,双精度实型提供15~16位有效数字。
       如:float  a;
               a=111111.111    (最后两位小数不起作用)
       而:double  a;
               a=111111.111    (全部接收)

2.5.3字符变量

四、运算符与表达式

1.6类基本运算符和表达式

1.1算术运算符和算术表达式

1.1.1基本算术运算符

+ (加)、 - (减) 、 * (乘) 、 / (除) 和 % (求余数)
这五个运算符的优先级为:
             *、/ 和%同级,但比+和-高。即先乘除后加减。  
 
两个整数相除,结果为一整数;分子小于分母,结果为零。
 例如:  5/2    结果为 2
               2/5    结果为 0
 
 
这五个运算符的结合性为:自左至右。
例如:10+6- 4*2
第一步先计算10+6,得结果16,第二步计算4*2,得结果8,然后用第一步计算的结果减第二步计算的结果,得结果8。
 
余数计算方法:
 
             5%3   余数是2
            5%8   余数是5
           -5%3  余数是 –2    (注意:符号位取<操作数1>的符号)
      5%-3  余数是 2      (注意:符号位取<操作数1>的符号)
 

1.1.2算术表达式

       算术表达式是由算术运算符和操作数组成的表达式。表达式的值是一个数值,表达式的类型具体由运算符和操作数确定。
 例如:  5+3*(6-2)    表达式的类型为int 型。
               3+4.0-3/2.0  表达式的类型为double型。  

1.1.3数据类型转换

通常参与运算的数据类型不完全一致,操作时应先将其转换成相同的数据类型,然后操作。

  • 强制转换

也称强制类型转换,直接将某数据强制转换成指定的数据类型
 
强制类型转换,变量值本身未变化
(double)a;  
(int)(x+y);注意区别:(int)x+y 先把x的值转换成int型,然后再加y
(float)(5%3)    
 int  i;
 …
 i=i+(int)9.801;

  • 隐式转换

在编译时由编译程序按照一定规则自动完成,不需人为干预
 
数据参加运算前要进行下列转换:
char,short→int→float→double
 
混合运算时数据类型由低级→高级
unsigned → int → long → double
 
以上并不意味着unsigned必须到int再到long的依次转换,而是由算式中的*进行转换的。

实例:

例如:   若有 int i, float f, double  d, long e
             则 10+'a'+i*f-d/e 表达式运算次序为:
 
 
①将'a'转换成97,然后10+'a'运算。
② 将i转换成float型,然后i*f运算。
③ 将 ①的结果转换为float型,然后与 ②的结果相加。
④ 将e转换成double型,然后d/e运算。
⑤ 将 ③的结果转换为double型,然后与减 ④的结果。
 
结论:当两个数据运算时类型不同,则将运算类型低的转化为运算类型高的后再运算,运算结果为类型高的数据。
 

1.2赋值运算符和赋值表达式

1.2.1赋值运算符

赋值符号:=   将赋值符右边表达式的值赋给赋值符左边的一个变量。
 
赋值运算符的数据类型若不一致,则要进行类型转换。转换方式为:
将实型数据赋给整型变量时,舍弃实数的小数部分。
  如:int i;   i=5.65;  i 的值为 5。
将整型数据赋给实型变量时,数值不变。
          float f  ;  f=23;  (先23→23.00000 再存储在f 中)
          double  d;  d=23; (先23→23.000000000000000再存储在d中)
将字符数据赋给整型变量时,将字符数据放到整型变量低8位中
          int i;char ch = '0';        i = ch;   // i = 48 
将整型变量赋给字符数据时,将整型变量低8位放到字符数据中
          int i = 4656;char ch;        ch = i;   // ch = 48 

1.2.2复合的赋值运算符

复合的赋值运算符:(共十个)
  += ,  -= ,  *= ,  /=  ,   %= , 
       <<= ,  >>= ,  &= ,  ^= ,  |=
 
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

1.2.3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。
         格式为:<变量>  <赋值运算符>   <表达式>
 
 例如:int x,y,z;
      x=y=z=5+6;
 
              int  x=3,y=4;
              x*=y+1;    
              ( x=等价与  x*(y+1);)
 
             int x;
             x='a';  
           
赋值运算符结合率为:“自右而左”。
例如:a=b=c=5               a=(b=(c=5))   a,b,c值都是5
            a=5+(c=6)            c值为6, a值为5+6 (即11)
            a=(b=4)+(c=6)     b值为4,c值为6,a值为4+6 (即10)
            a=(b=10)/(c=2)    a值为5
 
 
练习1:
a+=a–=a*a    
 若 a为5,则赋值表达式的值为?
 
 
答案:–40。
计算方法: 
a+=(a- =a*a)
a=a-a*a     (即a= 5-5*5,即a=-20)
a=a+(上述表达式结果)
即a= (-20)+(-20)
即a=  - 40 

1.3关系运算符和关系表达式

1.3.1关系运算符

关系运算符用于两个数值之间的比较运算。C语言提供6种关系运算符:
      <、<=、>、>=、  优先级相同高
                         ==、!=                    优先级相同低
 
关系运算符的结合率为:“自左而右”。
(即当优先级相同时按自左而右结合a>b>c,当优先级不同时按优先级高低结合a=b+c)
关系运算符、算术运算符和赋值运算符的优先级为:

基本数据类型与表达式

例如:  1、c>a+b          等效于     c>(a+b)
                  2、a>b!=c          请写出以下三个的等效
                  3、a==b<c         
                  4、a=b>c           
 
答案:
1、等效于     c>(a+b)
2、等效于     (a>b)!=c
3、等效于     a==(b<c)
4、等效于     a=(b>c)

1.3.2关系表达式

由关系运算符和操作数组成的表达式称为关系表达式。
关系表达式的值是一个逻辑型的值,即只有两个值(真和假)。
C语言是用1作为真,用0作为假。但是进行运算时,非0即认为真,0才认为假。而表达式的结果为真时,给出真值1。为假时,给出假值0。
 例1:有int x=2,y=3,z=5;
             则:x>y     结果为0。
                     z>=y    结果为1。 
                     z==y    结果为0。

1.4逻辑运算符和逻辑表达式

1.4.1逻辑运算符

基本数据类型与表达式

优先级: !>&&>||

1.4.2逻辑表达式

用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子。
运算结果为:“真”或“假”值。
系统在运算时以非0即为真,以0为假。
 
 
例如:  4  && 0 || 2   的值为1
                 5  && !0     的值为1
 
逻辑、关系、算术和赋值运算符的优先级为:

基本数据类型与表达式

例如:(a>b)&&(x>y)           可以写成  a>b&&x>y
              (a==b)||(x==y)          可以写成    a==b||x==y
              (!a)||(a>b)                  可以写成   !a||a>b
              5>3&&2||8<4-!0          的值为    1
              'c'&&'d'                        的值为      1      
 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 10;
    if (++a > 100 || ++b >0)
    {
    }
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b); 
    a = 10;
    b = 10;
    if (++a > 100 && ++b >0)
    {
    }
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    return 0;
}
 

1.5条件运算符和条件表达式

1.5.1条件运算符

条件运算符:  ? : 它是唯一的一个三目运算符。 

1.5.2条件表达式

 条件表达式的一般格式为:
    表达式1  ?  表达式2  :    表达式3       
运算过程:表达式1的结果为真(非0)时,表达式2的计算结果作为条件表达式的值;否则,取表达式3的计算结果为条件表达式的值。
 
如: a>b?a:b  
 
条件运算符的优先级低于逻辑、关系、算术运算符高于赋值运算符。
如: a>b?a:b+1     相当于     (a>b)?a:(b+1)  

1.6逗号运算符和逗号表达式

  格式: 表达式1, 表达式2, 表达式3, LL, 表达式n
        优先级: 最低
        从左向右计算每个表达式的值,逗号表达式的值为表达式n的值。
例如:
                     y=(x=3,5+6,x+5) 逗号表达式的值为? 

2.自增自减运算符

自增、自减运算符:++ ,  --  (使变量的值增1或减1)
例如:  ++i  ,  --i     (先自增或自减再使用)
      i++  ,   i--    (先使用后自增或自减)
 
若有 int i=3,j;   则:
① j=++i;   i的值为3+1 即4 , j的值为4;
② j=i++;     j的值为3 ,  i的值为3+1=4 。 
又如:i=3;
            printf("%d",++i);    /*输出为4*/ 
            printf ("%d", i++);    /*输出为3*/
 
 
 
例如:
1、z = i+++j;  i = 1,j = 2则i = ?,j = ?z = ?
2、z = x++, y++, ++y;
x = 1, y = 1;则 x = ?,y = ?,z = ? 
3、j = ++i + ++i + ++i;
i = 1; j = ?

3.优先级

基本数据类型与表达式

五、数据输入输出

1.数据输入

1.1getchar()函数

功能:  从输入设备输入一个字符。
格式:   getchar ()
 例       #include  <stdio.h>
                       int  main()
                       {
                               char  c;
                               c=getchar();
                               putchar(c);
                        }    

1.2scanf()函数

格式输入函数scanf()
功能:输入若干个任意类型的数据。
格式:scanf("格式控制",参数1,参数2,参数3, LL)
 
格式说明:由%后跟一个格式字符组成。中间可插入l、h、m、*几个附加字符。
普通字符:照原样输入。

基本数据类型与表达式

main() 
{           
     int a;  char  b;  float  c;
     scanf("%d%c%f", &a,&b,&c);
     printf("%d,%c,%f\n",a,b,c);
}
 附加格式说明字符: 

基本数据类型与表达式

例1 :scanf("%3d%3d",&a,&b);
若输入数据格式为:123456  
则将123赋给a,456赋给b。
 
例2:scanf("%c%c%c",&c1,&c2,&c3);
若输入数据格式为: a   b   c  
则将a赋给c1 空格赋给c2,b赋给c3。
 
例3:scanf("%d%c%f",&a,&b,&c);
若输入数据格式为:1234a123o.26
a:1234     b:a    c:123
 
例4:scanf("%2d   %*3d   %2d",&a,&b);
 若输入数据格式为:  12   345   67       
则将12赋给a,   67赋给b。
 

2.数据输出

2.1putchar()函数

功能:向终端输出一个字符。
格式:   putchar (ch)
 #include  "stdio.h"
int main()
{   
      char a,b,c;  
      a='B';b='O';c='Y';
       putchar(a);
       putchar(b);
       putchar(c);
       putchar('\n');
}

2.2printf()函数

printf("",1,2,3, LL)
 %lm.n【格式字符】

基本数据类型与表达式

a=12   b=15
printf("a=%d  b=%d",a,b);         
输出 a=12 b=15
 
int a=-1;  printf("%d,%u,%o,%x",a,a,a,a);
基本数据类型与表达式

printf("%5d\n",a);