數(shù)據(jù)類型與簡單輸入輸出.ppt

第二章數(shù)據(jù)類型與簡單輸入輸出 2 1C語言的數(shù)據(jù)類型 一個(gè)程序應(yīng)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在程序中要指定數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的組織形式 算法是如何對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理達(dá)到編程者的目的的想法 由于每個(gè)人的想法不一樣 所以程序代碼有可能不相同 但最后都能達(dá)到自己的目的 根據(jù)不同的編程語言 程序的概念可以這樣表示 程序 算法 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 程序設(shè)計(jì)方法 語言環(huán)境 2 1C語言的數(shù)據(jù)類型 C語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以數(shù)據(jù)類型形式出現(xiàn)的 C的數(shù)據(jù)類型如下 不同類型的數(shù)據(jù)代表不同的數(shù)據(jù)表示形式合法的取值范圍占用內(nèi)存空間大小可參與的運(yùn)算種類 2 2常量 在程序執(zhí)行過程中 其值始終保持不變的量稱之為常量 常量具有一定的類型 類型由其表示形式?jīng)Q定 在C語言中 常量可以分為整型常量 實(shí)型常量 字符型常量 字符串常量 符號(hào)常量等 2 2常量 1 整型常量整型常量就是整型常數(shù) 它是一種從字面即可判斷其值的常量 C語言中常量可以用十進(jìn)制 八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示 1 十進(jìn)制整數(shù) 由數(shù)字0 9組成但第一個(gè)數(shù)不能為0的整數(shù) 如 123 456 0 2 八進(jìn)制整數(shù) 以0開頭由0 7組成的整數(shù) 如0123表示八進(jìn)制數(shù)123 3 十六進(jìn)制整數(shù) 以0 x開頭由數(shù)字0 9和字母a f A F 組成的的數(shù) 如0 x123 代表數(shù)十六進(jìn)制的123 整型常量的寫法一定要合法 下面各數(shù)不合法 078 3a其中078表示八進(jìn)制數(shù) 但包含了0 7以外的數(shù)8 3a表示十進(jìn)制數(shù) 但包含了0 9以外的字符a 2 2常量 2 實(shí)型常量實(shí)數(shù)又稱浮點(diǎn)數(shù) 帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù) 實(shí)型常量有兩種表示形式 1 十進(jìn)進(jìn)小數(shù)形式 它由數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成 注意必須有小數(shù)點(diǎn) 如 123 123 123 0 0 0都是十進(jìn)制小數(shù)形式 其中123 0末尾的數(shù)字0可以省略 123小數(shù)點(diǎn)前面的0可以省略 0 0可以省略其中一個(gè)0但不能都省略 2 指數(shù)形式 如123e3或123E3都代表123 103 但注意字母e 或E 之前必須有數(shù)字 且e后面的指數(shù)必須有整數(shù) 如e3 2 1e3 5 e3 e等都不是合法的指數(shù)形式 實(shí)型常量 一個(gè)實(shí)數(shù)可以有多種指數(shù)表示形式 例如123 456可以表示12 3456e1 1 23456e2 0 123456e3等 把其中的1 23456e2稱為 規(guī)范化的指數(shù)形式 即在字母e 或E 之前的小數(shù)部分中 小數(shù)點(diǎn)左邊應(yīng)有一位 且只能有一位 非零的數(shù)字 例如 指定將實(shí)數(shù)5689 65按指數(shù)形式輸出 必然輸出5 68965e 003 2 2常量 3 字符型常量根據(jù)組成結(jié)構(gòu)的不同 字符型常量可分為字符常量 轉(zhuǎn)義字符和字符串常量 1 字符常量和轉(zhuǎn)義字符C的字符常量是用單引號(hào) 括起來的一個(gè)字符 如 a x D 等都是字符常量 注意 a 和 A 是不同的字符常量 除了以上形式的字符常量外 C還允許用一種特殊形式的字符常量 就是以一個(gè) 開頭的字符序列 常用的轉(zhuǎn)義字符見下表 2 2常量 表中 ddd是用八進(jìn)制數(shù)表示的ASCII碼 例如 用八進(jìn)制數(shù) 102 相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)66 代表ASCII字母 B 用 033 代表Esc 從ASCII碼表中能夠查到常用的轉(zhuǎn)義字符 xhh是用十六進(jìn)制數(shù)表示的ASCII碼 例如 用 x1B 同樣可以代替Esc 由此可知 用轉(zhuǎn)義字符可以表示任一ASCII碼 并且任一ASCII碼可以有多種表示方法 2 2常量 有關(guān)字符常量的幾點(diǎn)說明 1 單引號(hào)本身只作定界符使用 而不是字符常量的一部分 2 因字符 和 在字符常量中有特殊用途 因此 他們不能直接作字符常量使用 若要將這兩個(gè)字符用作字符常量 應(yīng)寫為 和 即在這些字符前再加一個(gè)反斜杠 3 英文字母區(qū)分大小寫 注意 a 和 A 是不同的字符常量 4 字符常量具有數(shù)值 其值對應(yīng)于ASCII碼值 是0 255之間的整數(shù) 例如 A 的值是65 a 為97 因此 字符型常量與整型常量可以混合使用 在不至于引起混淆的情況下 0 255之間的整數(shù)可以用字符常量表示 例如 把63寫成 A 2 反之亦然 123 101 共有5個(gè)字符占6個(gè)字節(jié) 其中 101分別代表一個(gè)字符 輸出為 123A 2 2常量 例2 1字符型常量與整型常量混合使用實(shí)例 要求編程輸出字符 以及其ASCII碼值 求 a 1的值和輸出其ASCII字符 輸出整數(shù)65以及該數(shù)字所對應(yīng)的ASCII字符 main printf c d n printf c d n a 1 a 1 printf c d n 65 65 運(yùn)行結(jié)果如下 2 2常量 2 字符串常量字符串常量是一對雙引號(hào)括起來的字符序列 如 Howdoyoudo CHINA a 123 45 都是字符串常量 可以直接輸出一個(gè)字符串 如printf Howdoyoudo 不要將字符常量與字符串常量混淆 a 是字符常量 a 是字符串常量 二者不同 有人不能理解 a 和 a 究竟有什么區(qū)別 C規(guī)定 在每一個(gè)字符串的結(jié)尾加一個(gè) 字符串結(jié)束標(biāo)志 以便系統(tǒng)據(jù)此判斷字符串是否結(jié)束 C規(guī)定以字符 0 作為字符串結(jié)束標(biāo)志 0 是一個(gè)ASSCII碼為0的字符 從ASSCII代碼中可以看到ASSCII碼為0字符是 空操作字符 即它不引起任何控制動(dòng)作 是一個(gè)不可顯示的字符 如果有一個(gè)字符串 CHINA 實(shí)際上在內(nèi)存中是它的長度不是5個(gè)字符 而是6個(gè)字符 最后一個(gè)字符為 0 2 2常量 4符號(hào)常量在C語言中 代表常量的標(biāo)識(shí)符稱作符號(hào)常量 符號(hào)常量在使用之前必須先定義 符號(hào)常量定義的一般格式為 define標(biāo)識(shí)符常量其中 define表示宏定義的一個(gè)命令 宏定義必須寫在一行上 標(biāo)識(shí)符稱為 宏名 字符串稱為 宏體 其功能是把該標(biāo)識(shí)符定義為其后的常量值 一經(jīng)定義 在程序中所有出現(xiàn)該標(biāo)識(shí)符的地方均代表該常量值 習(xí)慣上符號(hào)常量的標(biāo)識(shí)符用大寫字母 變量標(biāo)識(shí)符用小寫字母 以示區(qū)別 2 2常量 例2 2宏定義的使用 definePI3 14159 宏定義命令定義PI為3 14159 main floats r s r定義為實(shí)型變量用來存放實(shí)型數(shù)據(jù) r 5 5賦值給r s PI r r printf s f n s 運(yùn)行結(jié)果為 2 2常量 使用符號(hào)常量的好處是 1 含義清楚 如上面的程序中 看程序時(shí)從PI就可知道它代表 因此定義符號(hào)常量名時(shí)應(yīng)考慮 見名知意 2 在需要改變一個(gè)常量時(shí)能做到 一改全改 在定義符號(hào)常量時(shí) 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 如果程序中有多個(gè)符號(hào)常量 必須用多個(gè)命令行分別定義 即一行只能定義一個(gè)符號(hào)常量 definePI3 1415926 defineTRUE1符號(hào)常量代表的常量可以是前文介紹的各種形式的常量 還可以代表程序的其他語法成分 2 2常量 例2 3 definePprintfmain chara b a x b y a a 32 b b 32 P c c n d d n a b a b 運(yùn)行結(jié)果為 這里用P代表了庫函數(shù)名printf 3 符號(hào)常量的定義可以放在程序的任何位置 但必須在使用之前預(yù)先定義 因此 一般放在程序的開始位置 2 3變量 在程序運(yùn)行過程中 其值可以改變的量稱為變量 一個(gè)變量必須有一個(gè)名字即變量名 變量名要遵守標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則 變量名在內(nèi)存中占據(jù)一定的存儲(chǔ)單元 在該存儲(chǔ)單元中存放變量的值 2 3變量 1 整型變量1 整型變量的分類1 基本整型 以int表示 2 短整型 以shortint表示 或以short表示 3 長整型 以longint表示 或以long表示 隱含為有符號(hào) signed 歸納起來 可以用以下6種整型變量 即 有符號(hào)基本整型 signed int無符號(hào)基本整型unsignedint有符號(hào)短整型 signed short int 無符號(hào)短整型unsignedshort int 有符號(hào)長整型 signed long int 無符號(hào)長整型unsignedlong int 整型常量 2 3變量 標(biāo)準(zhǔn)沒有具體規(guī)定以上各類數(shù)據(jù)所占內(nèi)存字節(jié)數(shù) 只要求long型數(shù)據(jù)長度不短于int型 short型不長于int型 具體如何實(shí)現(xiàn) 由各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自行決定 在計(jì)算機(jī)內(nèi)整形數(shù)據(jù)占2個(gè)字節(jié) 以2為例 把2轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制之后 它的存儲(chǔ)形式為 2 3變量 2 整型變量的定義C規(guī)定在程序中所以用到的變量都必須在程序中先定義后使用 即 強(qiáng)制類型定義 每個(gè)變量必須要有確定的類型 整型變量定義的一般形式 整型數(shù)據(jù)類型名變量名 例如 inta b 指定變量a b為整形 unsignedshortc d 指定變量c d為無符號(hào)短整型 longe f 指定變量e f為長整型 對變量的定義 一般是放在一個(gè)函數(shù)的開頭部分的聲明部分 也可以放在函數(shù)中某一分程序內(nèi) 但作用域只限它所在的分程序 變量定義之后 編譯系統(tǒng)就會(huì)為其分配相應(yīng)的存儲(chǔ)空間 2 3變量 例2 4整型變量的定義與使用 main inta b 定義a b為基本整型變量 unsignedu 定義u為無符號(hào)整型變量 a 12 u 10 b a u printf a u d n b 運(yùn)行結(jié)果為 可以看到不同種類的整型數(shù)據(jù)可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算 在本例中是int型數(shù)據(jù)與unsignedint型數(shù)據(jù)進(jìn)行相加相減運(yùn)算 2 3變量 3 整型號(hào)數(shù)據(jù)的溢出在TurboC中一個(gè)int型變量的最大允許值為32767 如果再加1 會(huì)出現(xiàn)什么情況 例2 5整型數(shù)據(jù)的溢出 main inta b a 32767 b a 1 printf d d a b 運(yùn)行結(jié)果為 2 3變量 2 實(shí)型變量1 實(shí)型變量的分類C語言中實(shí)型變量用來存放實(shí)型常量的 實(shí)型變量分為單精度 float型 雙精度 double型 和長雙精度型 longdouble 表2 3 2 實(shí)型變量的定義實(shí)型變量定義的一般形式 實(shí)型數(shù)據(jù)類型名變量名 例如floatx y 指定x y為單精度實(shí)數(shù) doublez 指定z為雙精度實(shí)數(shù) 2 3變量 3 實(shí)型數(shù)據(jù)的使用由于實(shí)型變量是由有限的存儲(chǔ)單元組成的 因此能提供的有效數(shù)字總是有限的 在有效位以外的數(shù)字將被舍去 由此可能會(huì)產(chǎn)生一些誤差 例2 6實(shí)型數(shù)據(jù)的舍入誤差 main floata b a 123456 789e5 b a 20 printf a f nb f a b 運(yùn)行結(jié)果為 2 3變量 3 字符型變量1 字符型變量的分類字符型變量用來存放字符常量 C語言的字符型變量分為有符號(hào)型 char 變量和無符號(hào)型 unsignedchar 變量 2 字符變量的定義字符型變量在內(nèi)存中占用1個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間 只能放一個(gè)字符 不要以為在一個(gè)字符變量中可以放一個(gè)字符串 包括若干字符 定義的一般形式 字符型數(shù)據(jù)類型名變量名charc1 c2 其中c1和c2為字符型變量 各可以放一個(gè)字符 2 3變量 3 字符型變量的使用例2 7 向字符變量賦以整數(shù) main charc1 c2 c1 65 c2 97 printf c1 cc2 c n c1 c2 printf c1 dc2 d n c1 c2 運(yùn)行結(jié)果 2 3變量 可以看到 字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)是通用的 它們既可以用字符格式輸出 用 c 也可以用整數(shù)形式輸出 用 d 但應(yīng)注意字符數(shù)據(jù)只占一個(gè)字節(jié) 它只能存放0 255或 128 127范圍內(nèi)的整數(shù) 2 3變量 例2 8 大小寫字母的轉(zhuǎn)換 main charc1 c2 c1 a c2 b c1 c1 32 c2 c2 32 printf c c c1 c2 運(yùn)行結(jié)果為 2 3變量 所有用到的變量 先定義 后使用 這樣做的目的是 1 凡未被事先定義的 不作為變量名 這就能保證程序中變量名使用得正確 例如 如果在定義部分寫了intabc 而在執(zhí)行語句中錯(cuò)寫成acb 如 acb 30 在編譯時(shí)檢查出acb未經(jīng)定義 不作為變量名 因此輸出 變量acb未經(jīng)聲明 的信息 便于用戶發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 避免變量名使用時(shí)出錯(cuò) 2 每一個(gè)變量被指定為一確定類型 在編譯時(shí)就能為其分配相應(yīng)的存儲(chǔ)單元 如指定a b為int型 TurboC編譯系統(tǒng)為a和b各分配兩個(gè)字節(jié) 并按整數(shù)方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 3 指定每一變量屬于一個(gè)類型 這就便于在編譯時(shí) 據(jù)此檢查該變量所進(jìn)行的運(yùn)算是否合法 例如 整型變量a和b 可以進(jìn)行求余運(yùn)算 a b 是 求余 得到a b的余數(shù) 如果將a b的指定為實(shí)型變量 則不允許進(jìn)行 求余 運(yùn)算 在編譯時(shí)會(huì)給出有關(guān) 出錯(cuò)信息 2 3變量 4 變量賦初值程序中常需要對一些變量賦初值 賦初值的方式如下 1 語言允許在定義變量的同時(shí)使變量初始化 如 inta 3 指定a為整型變量 初值為3 floatf 3 56 指定f為實(shí)型變量 初值為3 56 charc a 指定c為字符型變量 初值為 a 2 也可以使被定義的變量的一部分賦初值 如inta b c 5 表示指定a b c為整型變量 只對c初始化 c的值為5 3 對于幾個(gè)變量同時(shí)賦初值 如inta 3 b 3 c 3 表示a b c的初值都是3 不能寫成 inta b c 3 初始化不是在編譯階段完成的 而是在程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行本函數(shù)時(shí)賦予初值的 由于C語言本身不像其他某些高級(jí)語言一樣有輸入和輸出語句 其輸入和輸出是由標(biāo)準(zhǔn)的輸入和輸出函數(shù)完成的 使用標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)時(shí) 由于這些函數(shù)的原型均在特定的stdio h這個(gè)頭文件中定義 因此需要通過預(yù)處理命令在程序開頭嵌入頭文件stdio h 寫出如下命令 include由于printf函數(shù)和scanf函數(shù)在程序中用的比較頻繁 在tc中程序中可以不加 include命令 2 4數(shù)據(jù)輸入與輸出 2 4字符輸入輸出函數(shù) 1 字符輸入函數(shù)getchargetchar函數(shù)的功能是從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備 通常是鍵盤 上輸入一個(gè)字符 當(dāng)程序執(zhí)行到getchar函數(shù)時(shí) 將等待用戶從鍵盤上輸入一個(gè)字符 并將這個(gè)字符作為函數(shù)結(jié)果值返回 調(diào)用形式如下getchar 若需要使用getchar 函數(shù) 則要把頭文件stdio h包含進(jìn)來 例2 9 includemain charc printf pleaseinputacharacter 輸出提示內(nèi)容 c getchar 從鍵盤讀入字符 printf Thecharacterinputedis c n c 在屏幕上輸出所輸入的字符 運(yùn)行結(jié)果 運(yùn)行該程序時(shí) 提示操作后輸入一個(gè)或幾個(gè)字符 但由于getchar函數(shù)只能接收一個(gè)字符 字符c被接收 其他字符不起作用 然后在終端上以字符格式輸出所輸入的字符 2 4字符輸入輸出函數(shù) 2 字符輸出函數(shù)putchar 該函數(shù)向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備 通常是顯示終端 輸出一字符 它的調(diào)用形式如下 putchar 字符變量 例2 10 includemain inta 定義整數(shù)變量名 a 100 給變量賦值 printf outputthecharacter n putchar a 輸出字符 運(yùn)行結(jié)果執(zhí)行該程序 將把字符d 其ASCII碼為100 輸出在顯示屏上 2 4字符輸入輸出函數(shù) 3 2 1格式輸出函數(shù)printf函數(shù)是將輸出項(xiàng)按指定的格式輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備上 調(diào)用printf函數(shù)的一般形式如下 printf 格式控制字符串 輸出項(xiàng)列表 2 4格式輸入輸出函數(shù) 1 格式控制字符串格式控制字符串通常是一對雙引號(hào)括起來的字符串常量 它包括兩方面的內(nèi)容 1 格式字符它由字符 和格式字符組成 如 d f c等 它們規(guī)定了輸出項(xiàng)的輸出格式 常用的格式說明中的格式字符及含義如表 2 4格式輸入輸出函數(shù) 2 普通字符格式控制字符串中的普通字符是需要照原樣輸出的字符 可起提示作用 格式字符 2 輸出項(xiàng)列表輸出項(xiàng)是需要輸出的數(shù)據(jù)項(xiàng) 常量 變量或表達(dá)式 數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)當(dāng)與格式控制字符串中的格式字符一一對應(yīng) 如果輸出項(xiàng)有多個(gè) 數(shù)據(jù)項(xiàng)之間用逗號(hào)隔開 例如 printf A d B f n a b 如果上面的語句中a的值為10 f的值為1 5 則輸出為 A 10 B 1 500000 2 4格式輸入輸出函數(shù) 2 4格式輸入輸出函數(shù) 3 常用格式字符的用法1 d o x u格式字符屬于整形數(shù)據(jù)的格式符 分別輸出十進(jìn)制 八進(jìn)制 十六進(jìn)制和無符號(hào)十進(jìn)制整數(shù) 例2 11 includemain inta 12 b 123 c 12345 longd 123456 printf d 4d 4d ld 8ld n a b c d d printf o 4o 4o lo 8lo n a b c d d printf x 4x 4x lx 8lx n a b c d d printf u 4u 4u lu 8lu n a b c d d 運(yùn)行結(jié)果 2 4格式輸入輸出函數(shù) 對于一個(gè)數(shù)可以以不同的形式輸出 2 4格式輸入輸出函數(shù) 2 c格式字符用來輸出單個(gè)字符 例2 12 includemain charc a intn 98 printf c d n c n printf 4c 4d n c n printf d c n c n printf 4d 4c n c n 2 4格式輸入輸出函數(shù) 運(yùn)行結(jié)果 如果整數(shù)的值在0 255范圍內(nèi) 也可以用字符形式輸出 反之 字符數(shù)據(jù)也能用整型數(shù)格式輸出 2 4格式輸入輸出函數(shù) 3 s格式字符用來輸出字符串 2 4格式輸入輸出函數(shù) 例2 13 includemain printf s n English printf 4s n English printf 8s n English printf 8s n English printf 8 2s n English printf 8 2s n English 運(yùn)行結(jié)果 2 4格式輸入輸出函數(shù) 4 f格式字符用來輸出實(shí)型數(shù) 以小數(shù)形式輸出 2 4格式輸入輸出函數(shù) 例2 14 includemain floatf 1234 1234 doubled 12345 123456789 printf f lf n f d printf 10 2f 10 2lf n f d printf 10 2f 10 2lf n f d 運(yùn)行結(jié)果 可以看出 單精度實(shí)型數(shù)f只有前7位是有效數(shù)字 而最后三位是無意義的 2 4格式輸入輸出函數(shù) 5 e格式字符以指數(shù)形式輸出實(shí)數(shù) 指數(shù)形式為 d ddddde xx小數(shù)點(diǎn)前有1位非0數(shù)字 小數(shù)點(diǎn)占1位 小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字個(gè)數(shù)為n 1 n表示輸出精度 有效數(shù)字位數(shù) 格式轉(zhuǎn)換時(shí)四舍五入處理 指數(shù)部分包括字母e 或E 正負(fù)號(hào)和至少兩位數(shù)字 如e 03 2 4格式輸入輸出函數(shù) 例2 15 includemain floatf 123 456 printf e 10 2e n f f 運(yùn)行結(jié)果 2 4格式輸入輸出函數(shù) 6 g格式字符用來輸出實(shí)數(shù) 它根據(jù)數(shù)值的大小 自動(dòng)選f格式或e格式 選擇輸出時(shí)占寬度較小的一種 且不輸出無意義的零 例2 16 includemain floatf 123 456 printf f e g n f f f 運(yùn)行結(jié)果 2 4格式輸入輸出函數(shù) 2 4 2 格式輸入函數(shù)scanf函數(shù)scanf的作用是從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備 通常是鍵盤 按照指定的格式把它們送到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址中 調(diào)用scanf函數(shù)的一般格式如下 scanf 格式控制字符串 地址表 變量的地址可由取地址運(yùn)算符 得到 如變量a的地址為 a 2 4格式輸入輸出函數(shù) 例2 17用戶從鍵盤輸入一個(gè)整數(shù) 一個(gè)實(shí)數(shù)和一個(gè)字符 includemain inti floatf charc scanf d f c 運(yùn)行結(jié)果 由于 f說明中沒有指明精度 小數(shù)點(diǎn)后面保留6位小數(shù) 2 4格式輸入輸出函數(shù) 使用scanf函數(shù)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面 1 格式控制字符中的每個(gè)格式說明都必須與地址表中一個(gè)變量地址對應(yīng) 類型