C++語言基礎(chǔ)PPT幻燈片課件

C 語言基礎(chǔ) 鹽城工學(xué)院惠為君 1 C 概述 C 的特點發(fā)展歷史和未來 C C AT T Java SUN C MS 與其它語言比較 7點 面向?qū)ο蟮母拍?數(shù)據(jù)的封裝和隱藏 繼承 多態(tài)VC上機(jī)過程 2 C 的字符集 C 語言使用下列基本字符來構(gòu)成詞法單位 結(jié)束 3 第二章 數(shù)據(jù)類型運算符表達(dá)式 2 1VC 的數(shù)據(jù)類型計算機(jī)所處理的數(shù)據(jù)以一定形式存放在內(nèi)存中 數(shù)據(jù)的存儲方式以及能夠進(jìn)行的合法運算都與數(shù)據(jù)類型直接相關(guān) C 的特點之一就是提供了豐富的數(shù)據(jù)類型 以便處理各種不同的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)類型總是與運算封裝在一起 本質(zhì)上是面向?qū)ο蟮?本章將簡要介紹C 中的數(shù)據(jù)類型及相關(guān)運算 以及常量 變量 表達(dá)式 語句等 最后介紹簡單的輸入輸出方法 4 2 1 1關(guān)鍵字 5 6 2 1 2標(biāo)識符 標(biāo)識符 Identifier ID 是程序員定義的 單詞 用來給變量 常量 數(shù)據(jù)類型 函數(shù)等命名 合法標(biāo)識符由字母或下劃線開始 由字母 數(shù)字 下劃線組成 其有效長度為1 31個字符 長度超過31個字符者只識別前31個字符 VC 標(biāo)識符長度為1 247個字符 建議使用有一定含義的英文單詞或拼音序列作標(biāo)識符 以提高可讀性 另外盡量不用下劃線或雙下劃線打頭 以免與系統(tǒng)定義的關(guān)鍵字沖突 ok 7 標(biāo)識符 例 判斷下面哪些是合法的標(biāo)識符 MyFile Salary94 amount void 94Salary Salary94 amount f3 5 Num of Student 2 1 2結(jié)束 8 2 1 3標(biāo)點符號 標(biāo)點符號包括 等 標(biāo)點符號的作用 有一定的語法意義 如字符和字符串常量分別用 和 引起來 對語法符號起分隔作用 如 等 2 1 3結(jié)束 9 2 1 5C 的基本數(shù)據(jù)類型 ok 10 C 對基本數(shù)據(jù)類型也分別進(jìn)行了封裝 稱為內(nèi)置數(shù)據(jù)類型 內(nèi)置數(shù)據(jù)類型不僅定義了數(shù)據(jù)類型 還定義了常用操作 本節(jié)僅介紹各種基本數(shù)據(jù)類型的定義 常用操作將在后面介紹 C 為強(qiáng)類型語言 所有數(shù)據(jù)的使用嚴(yán)格遵從 先說明后使用 的原則 以便編譯器進(jìn)行編譯 整型用來存放整數(shù) 整數(shù) 有符號的整數(shù) 在內(nèi)存中存放的是它的補碼 無符號數(shù)沒有符號位 存放的就是原碼 整數(shù)占用的字節(jié)數(shù)與機(jī)型有關(guān) 32位機(jī)上占用4個字節(jié) 11 字符型用來保存字符 存儲的是該字符的ASCII碼 占用一個字節(jié) 如大寫字母A的ASCII碼為65 在對應(yīng)的一個字節(jié)中存放的就是65 字符型數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說也是整數(shù) 可以是任何一個8位二進(jìn)制整數(shù) 由于漢語系字符很多 用ASCII字符集處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 因此又創(chuàng)立了雙字節(jié)字符集 DBCS double bytecharacterset 每個字符用兩個字節(jié)來編碼 為便于軟件的國際化 國際上一些知名公司聯(lián)合制定了新的寬字節(jié)字符標(biāo)準(zhǔn) Unicode 該標(biāo)準(zhǔn)中所有字符都是雙字節(jié)的 不同的語言和字符集分別占用其中一段代碼 這種用統(tǒng)一編碼處理西文 中文及其它語言符號 就是unicode碼 C 同時也支持寬字符類型 wchar t 或稱雙字節(jié)字符型 12 實型和雙精度型都用來存放實數(shù) 兩者表示的實數(shù)精度不同 實數(shù)在內(nèi)存中以規(guī)范化的浮點數(shù)存放 包括尾數(shù) 數(shù)符和階碼 數(shù)的精度取決于尾數(shù)的位數(shù) 32位機(jī)上實型為23位 因規(guī)范化數(shù)的數(shù)碼最高位恒為1 不必存儲 實際為24位 雙精度為52位 邏輯型也稱布爾型 其取值為true 邏輯真 和false 邏輯假 存儲字節(jié)數(shù)在不同編譯系統(tǒng)中可能有所不同 VC 6 0中為1個字節(jié) 布爾型在運算中可以和整型相互轉(zhuǎn)化 false對應(yīng)為0 true對應(yīng)為1或非0 無值型主要用來說明函數(shù)的返回值類型 將在函數(shù)一章中具體介紹 基本數(shù)據(jù)類型還可以加上一些修飾詞 包括 signed 有符號 unsigned 無符號 long 長 short 短 參見下表 13 2 2結(jié)束 VC 中所有基本數(shù)據(jù)類型 14 2 1 6常量 在程序的執(zhí)行過程中 值保持不變的量稱為常量 字面常量 指程序中直接給出的量 常量的值在程序執(zhí)行過程中保持不變 并且存儲在程序區(qū) 而非數(shù)據(jù)區(qū) 根據(jù)取值和表示方法的不同 可分為以下幾種 15 a 整形常量 d 字符串常量 c 字符型常量 b 實型常量 ok 16 a整型常量 十進(jìn)制表示法 八進(jìn)制表示法 十六進(jìn)制表示法 其他表示法 即整數(shù) 可以有多種表示方法 ok 17 整數(shù)的十進(jìn)制表示方法 十進(jìn)制表示與我們熟悉的書寫方式相同 如15 24 ok 18 整數(shù)的八進(jìn)制表示 八進(jìn)制表示以0開始 由數(shù)字0 7組成 用來表示一個八進(jìn)制數(shù) 如 012 八進(jìn)制數(shù)12 即十進(jìn)制數(shù)10 0655 八進(jìn)制數(shù) 655 即十進(jìn)制數(shù) 429 ok 19 整數(shù)的十六進(jìn)制表示 十六進(jìn)制以0X 大小寫均可 開始 由數(shù)字0 9和字母A F 大小寫均可 組成 用來表示一個十六進(jìn)制數(shù) 以下是一些常整數(shù)的例子 0 x32A 十六進(jìn)制數(shù)32A 即十進(jìn)制數(shù)810 0 x2fe0 十六進(jìn)制數(shù) 2fe0 即十進(jìn)制數(shù) 12256 ok 20 整數(shù)的其他表示方法 整型常量還可以表示長整數(shù)和無符號整數(shù) 長整型常數(shù)以L或l結(jié)尾 無符號常整數(shù)以U或u結(jié)尾 以UL或LU 大小寫均可 結(jié)尾則可表示無符號長整型常數(shù) 例如 84L 十進(jìn)制長整數(shù) 84026U 八進(jìn)制表示的無符號整數(shù)260X32LU 十六進(jìn)制表示的無符號長整型數(shù)32 整數(shù)結(jié)束 21 b實型常量 1 一般形式與平時書寫形式相同 由數(shù)字0 9和小數(shù)點組成 例如 0 23 125 760 0 46 35 2 指數(shù)形式 也稱為科學(xué)表示法 表示為尾數(shù)乘以10的次方形式 由尾數(shù) E或e和階數(shù)組成 指數(shù)形式要求在E或e前面的尾數(shù)部分必須有數(shù)字 后面的指數(shù)部分必須為整數(shù) 例 判斷下列表示是否合法 123E12 34e 2 E4 1 43E3 5 包含小數(shù)點和10的冪的數(shù)為實型常量 有兩種表示方法 實數(shù)結(jié)束 22 c字符型常量 字符常量是用單引號引起來的單個字符 在內(nèi)存中保存的是字符的ASCII碼值 在所有字符中 有些是可顯示字符 通常就用單引號引起來表示 a 字符a 字符 4 字符4 空格字符有些是特殊情況字符 如不可顯示的字符等 c 使用轉(zhuǎn)義序列表示方法 如 祥見表2 3 此處略 n 換行 字符 字符常結(jié)束 23 d 字符串常量 字符串常量與字符型常量的區(qū)別 字符串常量 a 占兩個字節(jié) 存放 a 和 0 值為0 x6100 字符型常量 a 占一個字節(jié) 存放 a 值為0 x61 2 3 2結(jié)束 用雙引號引起來的若干個字符稱為字符串常量 例如 IamaChinese 123 a 24 2標(biāo)識符常量及常量說明符const 用常量說明符const給字面常量起個名字 標(biāo)識符 這個標(biāo)識符就稱為標(biāo)識符常量 因為標(biāo)識符常量的說明和引用形式很像變量 所以也稱常變量 例如 constfloatPI 3 14159 constintNumber of Student 100 常變量必須也只能在說明時進(jìn)行初始化 常變量初始化之后 不允許再被賦值 常變量必須先說明后使用 常變量存儲在數(shù)據(jù)區(qū) 并且可以按地址訪問 編譯時系統(tǒng)對常變量進(jìn)行類型檢查 C 建議使用常變量 而盡量不使用字面常量 2 3 3結(jié)束 25 2 1 7變量 1變量說明 2變量賦初值 變量 在程序中是指可以改變值的量 變量必須用標(biāo)識符進(jìn)行標(biāo)識 稱為變量名 變量有類型之分 如整形變量 字符變量等 任何變量都必須先說明后使用 一是便于編譯程序為變量分配空間 二是便于編譯時進(jìn)行語法檢查 變量使用的第一步 是給變量賦初始值 ok 26 變量說明 在C 中 變量說明的一般格式為 存儲類型 數(shù)據(jù)類型變量名1 變量名2 變量名n 下面是變量說明的幾個例子 inti j k 說明三個整型變量i j kfloatx y z 說明三個實型變量x y zcharc1 c2 說明兩個字符型變量c1 c2doubledx 說明一個雙精度型變量dx 變量說明結(jié)束 27 變量賦初值 1 變量說明時直接賦初值 例如 inta 3 b 4 c 5 floatx 3 0 2 用賦值語句賦初值 嚴(yán)格的說 只有前者可稱賦初值例如 floatx e x 3 5 e 2 71828 結(jié)束 給變量賦初值稱為初始化 有兩種方法 28 2 2基本運算符 對常量和變量進(jìn)行運算是通過運算符來實現(xiàn)的 常量和變量通過運算符組成C 表達(dá)式 由表達(dá)式再組成C 語句 運算符是完成對常量和變量進(jìn)行運算的符號 把參與運算的對象稱為操作數(shù) 按照要求的操作數(shù)的個數(shù) 運算符分為單目 一元 運算符 雙目 二元 運算符和三目 三元 運算符 單目運算符只對一個操作數(shù)運算 如負(fù)號運算符 等 雙目運算符要求有兩個操作數(shù) 如乘號運算符 等 三目運算符要求有三個操作數(shù) 三元運算符只有一個 29 1 算術(shù)運算符 ok 30 運算符重載 當(dāng)兩個操作數(shù)均為整數(shù)時 和 重載為整乘和整除 結(jié)果為整數(shù) 除法運算后舍去小數(shù)取整 如 5 4 結(jié)果為1 整數(shù) 當(dāng)兩個操作數(shù)均為整數(shù) 定義為求余運算 也稱求模運算 結(jié)果為兩個整數(shù)相除后的余數(shù) 如果兩個整數(shù)中有負(fù)數(shù) 則先用兩數(shù)絕對值求余 最后結(jié)果的符號與被除數(shù)相同 例如6 3 結(jié)果為06 7 結(jié)果為67 6 結(jié)果為1 31 C 中算術(shù)運算應(yīng)注意數(shù)據(jù)溢出問題 即運算結(jié)果超出對應(yīng)數(shù)據(jù)類型的表示范圍 編譯程序只會對除法運算時除數(shù)為0這種情況提示出錯 而特別容易溢出的整數(shù)的加 減和乘法運算產(chǎn)生溢出的情況 系統(tǒng)不作為錯誤處理 程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行并產(chǎn)生錯誤的計算結(jié)果 因此 程序設(shè)計者必須在程序中解決檢查并處理整數(shù)溢出問題 只要有一個操作數(shù)是實數(shù) 兩個操作數(shù)均轉(zhuǎn)換為double型 和 重載為普通的乘和除 結(jié)果是實數(shù) 5 4 0 結(jié)果為1 25 實數(shù) 32 2 關(guān)系運算符和邏輯運算符 ok 關(guān)系運算符都是二元運算符 包括 大于 不小于 小于 不小于 等于 和 不等于 關(guān)系運算符完成兩個操作數(shù)大小的比較 結(jié)果為邏輯值true 真 或false 假 每種可比較大小的數(shù)據(jù)類型 都重載了關(guān)系運算符 不同類型 自動轉(zhuǎn)換為同一類型后 采用對應(yīng)關(guān)系運算符進(jìn)行比較 在C 中這兩個邏輯值與整數(shù)之間有一個對應(yīng)關(guān)系 真對應(yīng)1 假對應(yīng)0 反過來 0對應(yīng)假 非0整數(shù)對應(yīng)真 所以關(guān)系運算結(jié)果可以作為整數(shù)參與算術(shù)運算 關(guān)系運算 邏輯運算及其他運算 33 2 關(guān)系運算符和邏輯運算符 設(shè)有定義floata 3 2 intb 5 則 3 a b 結(jié)果是 根據(jù)右結(jié)合原則其運算過程如下 a 5 b 3 2 3 F 即0 F即0 34 邏輯運算符 35 邏輯運算符用來進(jìn)行邏輯運算 其操作數(shù)和運算結(jié)果均為邏輯量 運算結(jié)果同樣可以作為一個整數(shù)參與其他運算 由于邏輯值和整數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系 也允許整型和字符型操作數(shù)進(jìn)行邏輯運算 21 0 邏輯與 21與0 結(jié)果為假 021 0 邏輯或 21或0 結(jié)果為真 1 21 邏輯非 21的非 結(jié)果為假 0 邏輯運算符 36 位運算符 1 按位取反運算符 2 左移運算符 4 按位與運算符 5 按位或運算符 6 按位異或運算符 ok c 語言提供字位運算 它對操作數(shù)的各個位進(jìn)行操作 37 1 按位取反運算符 將操作數(shù)的每個二進(jìn)制位取反 即1變?yōu)? 0變?yōu)? 例如 整數(shù)a的值為10011011 則 a的值為01100100 2 左移運算符 運算一般格式為 a n其中a為整數(shù) n為一個正整數(shù)常數(shù) 語義為將a的二進(jìn)制數(shù)依次向左移動n個二進(jìn)制位 并在低位補0 左移n位相當(dāng)于乘以2的n次方 但移位運算的速度比乘法快 3 右移運算符 與左移運算符類同 將左操作數(shù)向右移動右操作數(shù)指定的二進(jìn)制位數(shù) 忽略移位后的小數(shù)部分 并在高位補0 一個整數(shù)右移n位相當(dāng)于除以2的n次方 但比除法快 在VC 6 0中有符號數(shù)右移時高位補符號位 嚴(yán)格對應(yīng)除法 以上三種單目運算不影響數(shù)據(jù)本身的值 而是只產(chǎn)生一個中間量 這個中間量被引用后即不再存在 38 4 按位與運算符 將兩個操作數(shù)的對應(yīng)位逐一進(jìn)行按位邏輯與運算 運算規(guī)則為 對應(yīng)位均為1時 該位運算結(jié)果為1 否則為0 例如 a01001101b00001111a b00001101該運算可用來將整數(shù)的某些位置0 而保留所需要的位 上例保留了低四位 5 按位或運算符 將兩個操作數(shù)的對應(yīng)位逐一進(jìn)行按位邏輯或運算 運算規(guī)則為 只要有一個數(shù)對應(yīng)位為1 該位運算結(jié)果即為1 兩個數(shù)對應(yīng)位均為0 該位結(jié)果為0 例如 a01001101b00001111a b01001111該運算符可用來將整數(shù)的某些位置1 上例高四位不變 低四位全1 39 6 按位異或運算符 將兩個操作數(shù)的對應(yīng)位逐一進(jìn)行按位異或運算 運算規(guī)則為 當(dāng)對應(yīng)位的值不同時 該位運算結(jié)果為1 否則為0 例如 a01001101b00001111a b01000010該運算符可用來將一個整數(shù)的某些位取反 或?qū)⒄妥兞康闹抵? 將整型變量與自身按位異或 上例低四位取反 高四位不變 需要說明的一點是 以上例子中的整數(shù)都只取了低8位一個字節(jié) 40 4 賦值運算符 ok 將數(shù)據(jù)存放到相應(yīng)存儲單元中稱為賦值 如果該單元中已有值 賦值操作以新值取代舊值 從某個存儲單元中取出數(shù)據(jù)使用 稱為引用 引用不影響單元中的值 即一個量可以多次引用 常量只能引用 不能賦值 賦值通過賦值運算符 來完成 其意義是將賦值號右邊的值送到左邊變量所對應(yīng)的單元中 賦值號不是等號 它具有方向性 41 C 將變量名代表的單元稱為 左值 而將變量的值稱為 右值 左值必須是內(nèi)存中一個可以訪問且可以合法修改的對象 因此只能是變量名 而不能是常量或表達(dá)式 4 賦值運算符 例如下面的賦值運算是錯誤的 3 1415926 pi 左值不能是常數(shù)x y z 左值不能是表達(dá)式constintN 30 N 40 左值不能是常變量 42 5 自增自減運算 運算分前置和后置兩種 前置是先增減后引用 即先對變量自加或自減 用新的值參與其他運算 后置則是先引用后增減 即用變量原來的值參與其他運算 然后再對變量進(jìn)行自加或自減 例如 inti 5 j 5 m n m i 后置 相當(dāng)于m i i i 1 結(jié)果 i的值為6 m的值為5 n j 前置 相當(dāng)于j j 1 n j 結(jié)果 j的值為6 n的值為6 意義 使變量當(dāng)前值加1或減1 再賦給該變量 要求 操作數(shù)只能是變量 不能是常量或表達(dá)式 ok 43 sizeof 運算符 用于計算一個操作數(shù)類型或一個變量的字節(jié)數(shù) 一般格式為 sizeof 數(shù)據(jù)類型 或sizeof 變量名 例如 sizeof int 值為4sizeof float 值為4doublex sizeof x 值為8 結(jié)束 44 2 2 2表達(dá)式 1算術(shù)表達(dá)式 2關(guān)系表達(dá)式 3邏輯表達(dá)式和邏輯表達(dá)式求值的優(yōu)化 4賦值表達(dá)式與復(fù)合賦值表達(dá)式 5逗號表達(dá)式 ok 45 1 算術(shù)表達(dá)式 使用時注意 1 表達(dá)式中每個變量都有確定的值時才能進(jìn)行表達(dá)式求值 2 考慮到算術(shù)運算溢出和精度問題 應(yīng)避免 1 兩個很接近的數(shù)直接相減 2 除數(shù)是一個很小的數(shù) 3 整數(shù)的連續(xù)乘運算 ok 由算術(shù)運算符連接的表達(dá)式稱為算術(shù)表達(dá)式 例如 a b 3 46 2 關(guān)系表達(dá)式 例如 a b c 等同于 a b c 先求a b的值 再將結(jié)果0或1與c比較大小 a b c d 等同于 a b c d 結(jié)果為0或1 y a b 計算a b的值0或1賦給y y的值為0或1 由關(guān)系運算符連接的表達(dá)式 值為true或false ok 47 3 邏輯表達(dá)式和邏輯表達(dá)式求值的優(yōu)化 由邏輯運算符連接的表達(dá)式稱為邏輯表達(dá)式 邏輯表達(dá)式的值為true或false 這個值可對應(yīng)整數(shù)1或0參與其他運算 ok 已知 inta 10 b 20 c 30 floatx 1 8 y 2 4 ay ay a b c t1 1 t2 0 t4 0 t3 0 t5 b t6 1 得整個表達(dá)式的值為 1 48 3 邏輯表達(dá)式和邏輯表達(dá)式求值的優(yōu)化 在求邏輯表達(dá)式值的過程中 一旦表達(dá)式的值能夠確定 就不再逐步進(jìn)行下面的運算 稱為 求值優(yōu)化 已知 inta 10 b 20 c 30 求 a b c 結(jié)果以及a b c的值 t1 1 整個表達(dá)式的值為1 可見 表達(dá)式c 已不需要計算所以 c不變?nèi)詾?0 編程人員在使用邏輯運算時應(yīng)當(dāng)加以小心 優(yōu)化計算固然提高了運算效率 但可能產(chǎn)生副作用 所謂副作用 就是出乎設(shè)計人員的意料 得到預(yù)想不到的結(jié)果 49 4 賦值表達(dá)式與復(fù)合賦值表達(dá)式 賦值表達(dá)式的格式為 變量 表達(dá)式例如 x 5 6 a b c d 1 在C 中 所有的雙目算術(shù)運算符和位運算符均可與賦值運算符組合成一個單一運算符 稱為復(fù)合運賦值算符 包括以下10個 復(fù)合賦值運算符的要求與格式與賦值運算符完全相同 表示為 變量復(fù)合賦值運算符表達(dá)式它等同于變量 變量運算符表達(dá)式例如 x 5等同于 x x 5 ok 50 逗號表達(dá)式 C 中 逗號既是分隔符 又是運算符 用逗號連接起來的表達(dá)式稱為逗號表達(dá)式 一般格式為 表達(dá)式1 表達(dá)式2 表達(dá)式n逗號表達(dá)式中的每一個表達(dá)式都會被運算 整個逗號表達(dá)式的值為最后一個表達(dá)式的值 例如 a x 3 x 6 5 6 a 11x 9 2 5 2結(jié)束 51 2 2 3不同類型數(shù)據(jù)的混合運算和賦值時的類型轉(zhuǎn)換 1不同類型數(shù)據(jù)的混合運算 2賦值類型轉(zhuǎn)換 ok 運算過程中 當(dāng)某個二元運算符兩邊的操作數(shù)類型不同但屬于類型相容時 系統(tǒng)先將精度低的操作數(shù)變換到與另一操作數(shù)精度相同 而后再進(jìn)行運算 所謂類型相容 指的就是類型不同但系統(tǒng)可以自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換 當(dāng)賦值號的左值和右值類型不一致但屬于類型相容時 由系統(tǒng)自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換 52 具體規(guī)則如下 1 字符可以作為整數(shù)參與數(shù)值運算 整數(shù)值為其ASCII碼 2 操作數(shù)為字符或短整型時 系統(tǒng)自動變換成整型 3 操作數(shù)為實型時 系統(tǒng)自動變換成雙精度型 4 其余情況 當(dāng)兩操作數(shù)類型不同時 將精度低 或表示范圍小 的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型變換到與另一操作數(shù)類型相同再進(jìn)行運算 例如有變量 charc1 c2 inti1 i2 floatx1 x2 則表達(dá)式x2 c1 i1 c1 x1 c1 c2的求值過程為 將c1轉(zhuǎn)換成整型 完成c1 i1 結(jié)果表示為t1 將c1和x1均轉(zhuǎn)換成雙精度型 完成c1 x1 結(jié)果表示為t2 將c1和c2均轉(zhuǎn)換成整型 完成c1 c2 結(jié)果表示為t3 然后t1轉(zhuǎn)換成雙精度型 完成t1 t2 結(jié)果表示為t4 將t3轉(zhuǎn)換成雙精度型 完成t4 t3 最后結(jié)果轉(zhuǎn)為單精度型賦給x2 53 2 賦值類型轉(zhuǎn)換 2 5 3結(jié)束 系統(tǒng)自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換規(guī)則 1 實型數(shù)賦給整形變量 取整 注意溢出 2 整型數(shù)賦給實型變量 先轉(zhuǎn)換為實型數(shù) 3 字符型數(shù)賦給整形變量 ASCII碼為依據(jù) 分為兩種情況 符號位是0或1時不同 若符號位為1 則低位字節(jié)不變 高位字節(jié)全部置1再賦值 4 絕對值較大的數(shù)賦給表達(dá)范圍較小的數(shù)據(jù)類型時 注意溢出 54 2 5 4強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運算符 ok 其格式為 形式一或 形式二 作用 將表達(dá)式強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為類型 但表達(dá)式的值及其類型不變 任意數(shù)據(jù)類型 55 賦值運算中 當(dāng)左值與右值類型不一致時 系統(tǒng)將按照左值的類型 自動進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 例如 設(shè)有以下定義doublex 2 3 y inti 2 j 1 j 2 3 x 2 3 2 2 1 j x 2 y i 由系統(tǒng)按左值j y類型自動完成強(qiáng)制轉(zhuǎn)換功能 2 y 2 i 2 2 0 2 0 2 5 4強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運算符 56 第三章 簡單輸入 輸出 3 1cincin用來在程序執(zhí)行期間給變量輸入數(shù)據(jù) 一般格式為 cin 變量名1 變量名2 變量名n cout實現(xiàn)將數(shù)據(jù)輸出到顯示器的操作 一般格式為 cout 57 3 1 1十進(jìn)制數(shù)據(jù)的輸入輸出 請看下例 inti j floatx y cout i j Dcin x y cout則程序輸出 i 10j 20 x y 13 1輸出時各數(shù)據(jù)間是無間隔的 因此應(yīng)當(dāng)有意輸出一些間隔符 ok 58 3 1 2輸入字符數(shù)據(jù)cin與cin get 的區(qū)別 1 cin例如 charc1 c2 c3 cin c1 Acin c2 c3 程序執(zhí)行到A行時 等待用戶輸入數(shù)據(jù) 若輸入 Abc則cin分別將字符A b c賦給變量c1 c2 c3 cin自動跳過輸入的空白字符 包括空格 制表 backspace和回車等 59 2 cin get 例如 charc1 c2 c3 c4 cin get c1 Bcin get c2 cin get c3 程序執(zhí)行到B行時 若輸入 Ab則執(zhí)行結(jié)果是 字符 A 空格 字符 b 分別賦給變量c1 c2 c3 輸入行中仍保留回車符 cin get 把從鍵盤上輸入的所有字符 包括空白字符 都作為輸入字符賦給字符變量 60 關(guān)于字符的輸出 請看下例 假定字符c1 c2 c3的值分別為字符 a b 和 c 執(zhí)行以下語句序列 cout c1 t c2 n cout c3 endl cout O k endl 屏幕上將輸出 abcOk輸出時字符之間是無間隔的 如果想讓字符間有間隔 必須輸出間隔符 61 補充 字符串輸入輸出 向一個字符數(shù)組中輸入字符串時 用函數(shù)getline getline 以用戶按下回車鍵作為結(jié)束 在此之前的所有輸入都放入字符數(shù)組中 cin getline char int 其中第一個參數(shù)是已經(jīng)定義的字符數(shù)組名 第二個參數(shù)是讀入字符的最多個數(shù)n 包括字符串結(jié)束符 0 ok 常用cout輸出字符串 雙引號中的字符串常量照原樣輸出 程序中通常通過輸出字符串常量來輸出一些提示信息 字符數(shù)組將輸出串結(jié)束符前所有字符 62 補充 字符串輸入輸出 函數(shù)保證在執(zhí)行時總會為字符串的結(jié)束符保留一個字節(jié) 當(dāng)鍵盤的輸入字符 字節(jié) 數(shù)多于 n 1 時 后面的字符不會進(jìn)入字符數(shù)組 字符串結(jié)束符自動加在字符數(shù)組的最后一個字節(jié)中 當(dāng)輸入字符數(shù)少于該值時 字符串結(jié)束符自動加在輸入到字符數(shù)組中的最后一個字符的后面 請看下例 charcity 11 cin getline city 10 輸入城市名最多5個中文字cout 城市名 city endl ok 63 如果要求按八進(jìn)制或十六進(jìn)制輸入輸出 在cin或cout中必須指明相應(yīng)的數(shù)據(jù)形式 oct為八進(jìn)制 hex為十六進(jìn)制 dec為十進(jìn)制 例如 inti j k l cout oct i 輸入為八進(jìn)制數(shù)cin hex j 輸入為十六進(jìn)制數(shù)cin k 輸入仍為十六進(jìn)制數(shù)cin dec l 輸入為十進(jìn)制數(shù)cout hex i hex i endl cout dec j dec j t cout k k endl cout oct l oct l cout dec endl 恢復(fù)十進(jìn)制輸出狀態(tài) ok 輸入輸出的格式控制 1 各種進(jìn)制數(shù)據(jù)的輸入輸出 64 執(zhí)行時輸出 Inputi oct j hex k hex l dec 此時從鍵盤輸入 0320 x3f0 xa017則輸出結(jié)果為 hex i 1adec j 63k 160oct l 21由于已經(jīng)在cin中指明數(shù)制 因此從鍵盤輸入時 八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)可以省略其開頭的0和0 x標(biāo)志 在cin或cout中指明數(shù)制后 該數(shù)制將一直有效 直到重新指明用其他數(shù)制 特別注意 輸入數(shù)據(jù)的格式 個數(shù)和類型必須與cin中的變量一一對應(yīng) 否則不僅使輸入數(shù)據(jù)錯誤 而且影響后面其他數(shù)據(jù)的正確輸入 65 輸入輸出的格式控制 為了使數(shù)據(jù)間隔開 還可以用C 提供的函數(shù)setw 指定輸出數(shù)據(jù)項的寬度 例如 inti 2 j 3 floatx 2 6 y 1 8 cout ok 2 設(shè)置數(shù)據(jù)間隔 66 第4章流程控制語句 67 4 1選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計 對程序的運行流程進(jìn)行控制 主要通過執(zhí)行專門用來控制流程的語句來實現(xiàn) 流程控制語句也稱為過程化語句 分支語句是三種基本流程控制語句之一 C 提供以下三種分支語句 if語句條件運算符 swith語句 68 4 2 1if語句 if語句有兩種基本格式為 1 if 2 if else 69 if語句 例4 1 輸入一個年份 判斷是否閏年 算法分析 假定年份為year 閏年的條件是 year 4 0 ok 70 分析 讀入三個數(shù) 先求出兩個數(shù)中較大者 再將該大數(shù)與第三個數(shù)比較 求出最大數(shù) includevoidmain inta b c max cout a b c coutb max a elsemax b if c max cout 最大數(shù)為 c endl elsecout 最大數(shù)為 max endl if語句 例4 2 從鍵盤上輸入三個整數(shù) 輸出其中的最大數(shù) ok 71 if語句中 如果內(nèi)嵌語句又是if語句 就構(gòu)成了嵌套if語句 if語句可實現(xiàn)二選一分支 而嵌套if語句則可以實現(xiàn)多選一的多路分支情況 嵌套有兩種形式 第一種是嵌套在else分支中 if elseif 語句2 elseif else 第二種是嵌套在if分支中為 if if else if語句 72 方法1 采用if中嵌套形式 includevoidmain inta b c max cout a b c coutb if a c max a a b且a celsemax c a b且ac max b acelsemax c a b且b ccout 最大數(shù)max max if語句 例3 3 用嵌套if語句完成 例3 2 的任務(wù) ok 73 方法2 采用else中嵌套形式 includevoidmain inta b c max cout a b c coutb if語句 ok 74 要特別注意else和if的配對關(guān)系 C 規(guī)定了if和else的 就近配對 原則 即相距最近且還沒有配對的一對if和else首先配對 按上述規(guī)定 第二種嵌套形式中的else應(yīng)與第二個if配對 如果根據(jù)程序的邏輯需要改變配對關(guān)系 則要將屬于同一層的語句放在一對 中 如第二種嵌套形式中 要讓else和第一個if配對 語句必須寫成 if 表達(dá)式1 if 表達(dá)式2 語句1 else語句2 第二種嵌套形式較容易產(chǎn)生邏輯錯誤 而第一種形式配對關(guān)系則非常明確 因此從程序可讀性角度出發(fā) 建議盡量使用第一種嵌套形式 75 請看以下兩個語句 語句1 if n 3 0 if n 5 0 cout n 是15的倍數(shù) endl elsecout n 是3的倍數(shù)但不是5的倍數(shù) endl 語句2 if n 3 0 if n 5 0 cout n 是15的倍數(shù) endl elsecout n 不是3的倍數(shù) 兩個語句的差別只在于一個 但表達(dá)的邏輯關(guān)系卻完全不同 76 例4 4 某商場優(yōu)惠活動規(guī)定 某種商品單價為80元 一次購買5件以上 包含5件 10件以下 不包含10件 打9折 一次購買10件以上 包含10件 打8折 設(shè)計程序根據(jù)客戶的購買量計算總價 if語句 77 算法 1 輸入購買件數(shù)count 設(shè)置單價price 80 元 2 根據(jù)count值確定折扣discount 3 實際售價amount price count discount 4 輸出amount的值 算法細(xì)化 2 1 if count 5 count 10 discount 0 8 ok 78 includevoidmain floatprice 80 discount amount 單價 折扣 總價intcount 購買件數(shù)cout count if count 5 discount 1 elseif count 10 discount 0 9 elsediscount 0 8 amount price count discount cout 購買件數(shù) count endl cout 單價 price t 折扣 discount endl cout 總價 amount endl 請在VC 平臺上運行 輸入不同的件數(shù) 使程序所有分支都可以被執(zhí)行一次 ok 79 例4 5 求一元二次方程ax2 bx c 0的根 其中系數(shù)a a 0 b c的值由鍵盤輸入 分析 輸入系數(shù)a a 0 b c后 令delta b2 4ac 結(jié)果有三種情況 若delta 0 方程有兩個相同實根 若delta 0 方程有兩個不同實根 若delta 0 方程無實根 if語句 80 算法 1 輸入系數(shù)a a 0 b c 2 令delta b2 4ac 3 根據(jù)delta的值求方程的根 4 輸出方程的根 算法細(xì)化 3 1 if delta 0 方程有兩個相同實根 計算 3 2 if delta 0 方程有兩個不同實根 計算 3 3 if delta 0 方程無實根 計算 ok 81 include includevoidmain floata b c floatdelta x1 x2 constfloatzero 0 0001 定義一個很小的常數(shù)cout a b c cout a a t b b t c c endl delta b b 4 a c 求一元二次方程的根源程序 82 if fabs delta 0 delta sqrt delta x1 b delta 2 a x2 b delta 2 a cout 方程有兩個不同實根 cout x1 x1 t x2 x2 endl else delta 0cout 方程無實根 endl 請在VC 平臺上運行 輸入不同的系數(shù) 使程序所有分支都可以被執(zhí)行一次 83 3 1 2條件運算符 if語句在某些情況下可以用條件運算符 來簡化表達(dá) 是一個三元運算符 其構(gòu)成的表達(dá)式格式為 執(zhí)行邏輯 先計算表達(dá)式1 若其值為真 或非0 則計算表達(dá)式2 不計算表達(dá)式3 并將該值作為整個表達(dá)式的值 反之 即表達(dá)式1的值為假或為0 則計算表達(dá)式3 不計算表達(dá)式2 并將該值作為整個表達(dá)式的值 例如 inta 6 b 7 min a b a b min 6min a b a b min 7a 7b 7min a b a b min 6a 7b 7 ok 84 3 1 3switch語句 用嵌套if語句可以實現(xiàn)多選一的情況 另外C 中還提供了一個switch語句 稱為開關(guān)語句 也可以用來實現(xiàn)多選一 switch 表達(dá)式 case常量表達(dá)式 語句序列 break case常量表達(dá)式n 語句序列n break default 語句序列 85 switch語句格式 1 各個case 包括default 分支出現(xiàn)的次序可以任意 通常將default放在最后 2 break語句可選 如果沒有break語句 每一個case分支都只作為開關(guān)語句的執(zhí)行入口 執(zhí)行完該分支后 還將接著執(zhí)行其后的所有分支 因此 為保證邏輯的正確實現(xiàn) 通常每個case分支都與break語句聯(lián)用 3 每個常量表達(dá)式的取值必須各不相同 否則將引起歧義 86 4 允許多個常量表達(dá)式對應(yīng)同一個語句序列 例如 charscore cin score switch score case A case a cout excellent break case B case b cout good break default cout fair 5 從形式上看 switch語句的可讀性比嵌套if語句好 但不是所有多選一的問題都可由開關(guān)語句完成 這是因為開關(guān)語句中限定了條件表達(dá)式的取值類型 ok 87 switch語句例子 例3 6 運輸公司對所運貨物實行分段計費 設(shè)運輸里程為s 則運費打折情況如下 s 250不打折扣250 s 5002 折扣500 s 10005 折扣1000 s 20008 折扣2000 s 300010 折扣3000 s15 折扣設(shè)每公里每噸的基本運費為p 貨物重量為w 折扣為d 則總運費f為 f p w s 1 d 設(shè)計程序 當(dāng)輸入p w和s后 計算運費f 88 算法 1 輸入每噸運費p 貨物重量w 運輸里程s 2 根據(jù)運輸里程s計算折扣d 3 計算總運費f p w s 1 d 4 輸出計算結(jié)果 算法細(xì)化 2 根據(jù)運輸里程s計算折扣d分析 如果用switch語句 必須使表達(dá)式符合語法要求 分析發(fā)現(xiàn) 里程s的分段點均是250的倍數(shù) 因此 將里程s除以250 取整數(shù)商 便得到若干整數(shù)值 ok 89 switch c s 250 case0 d 0 break case1 d 0 02 break case2 case3 d 0 05 break case4 case5 case6 case7 d 0 08 break case8 case9 case10 case11 d 0 1 break default d 0 15 s 250不打折扣250 s 5002 折扣500 s 10005 折扣1000 s 20008 折扣2000 s 300010 折扣3000 s15 折扣 90 include includevoidmain intc s floatp w d f cout p w s c s 250 switch c case0 d 0 break case1 d 0 02 break case2 case3 d 0 05 break case4 case5 case6 case7 d 0 08 break case8 case9 case10 case11 d 0 1 break default d 0 15 f p w s 1 d cout 運輸單價為 p t 重量為 w t 里程為 s endl cout 折扣為 d endl cout 運費為 f endl 請在VC 平臺上運行 輸入不同的里程 使程序所有分支都可以被執(zhí)行一次 ok 91 例3 7 設(shè)計一個計算器程序 實現(xiàn)加 減 乘 除運算 分析 讀入兩個操作數(shù)和運算符 根據(jù)運算符完成相應(yīng)運算 includevoidmain floatnum1 num2 charop cout num1 op num2 switch op case cout num1 op num2 num1 num2 endl break case cout num1 op num2 num1 num2 endl break case cout num1 op num2 num1 num2 endl break case cout num1 op num2 num1 num2 endl break default cout op 是無效運算符 常量表達(dá)式采用字符型 上機(jī)運行一下 92 循環(huán)控制語句是三種基本流程控制語句之一 C 提供以下三種循環(huán)語句 while語句do while語句for語句 4 3循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計 93 4 3 1while語句 while語句也稱為當(dāng)循環(huán) 語句格式為 while 表達(dá)式 循環(huán)體語句 圖3 1while語句的執(zhí)行流程圖 求表達(dá)式的值 表達(dá)式值為真 是 否 執(zhí)行循環(huán)體語句 94 while語句 例4 8 求1 2 3 4的值 ok N個連續(xù)整數(shù)相加算法1 設(shè)置變量i用來放被加數(shù) 變量sum用來放和值 并初始化 2 從第一個數(shù)開始 依次將被加數(shù)賦給i 并進(jìn)行操作sum sum i 3 輸出sum 細(xì)化算法2 while 還有被加數(shù) i 當(dāng)前被加數(shù) sum i i準(zhǔn)備接受下一個被加數(shù) 95 源程序如下 includevoidmain inti 1 sum 0 循環(huán)初始條件while i 4 sum i i 修改循環(huán)條件 cout sum sum endl 在VC 平臺上運行 試一試是否正確 ok 96 while語句 注意 在有循環(huán)語句的程序中 通常循環(huán)開始前對循環(huán)條件進(jìn)行初始化 而在循環(huán)體語句中要包含修改循環(huán)條件的語句 否則循環(huán)將不能終止而陷入死循環(huán) C 表達(dá)方式靈活 上例中的循環(huán)語句還可以寫成 while i n sum i 或者while sum i i n 循環(huán)體為空語句修改程序后在VC 平臺上運行 看是否正確 97 4 3 2do while語句 do while語句稱為直到循環(huán) 格式為 do循環(huán)體語句while 表達(dá)式 否 是 表達(dá)式的值為真 執(zhí)行循環(huán)體語句 求表達(dá)式的值 圖3 2do while語句的執(zhí)行流程圖 98 do while語句 do while語句和while語句的區(qū)別 多數(shù)情況下可以互相替代 區(qū)別是do while語句至少執(zhí)行一次循環(huán)體后再判斷循環(huán)條件是否滿足 while語句先判斷條件是否滿足 然后才執(zhí)行循環(huán)體 99 例4 9 輸入一段文本 統(tǒng)計文本的行數(shù) 單詞數(shù)及字符數(shù) 假定單詞之間以空格或跳格或換行符間隔 且文本開始沒有空行 算法分析 1 逐個讀入文本中的字符 直到讀到一個輸入結(jié)束符EOF為止 2 如何算行數(shù) 行結(jié)束標(biāo)志為讀到字符 n 3 如何算單詞數(shù) 設(shè)一個變量isword 讀到字符時isword 1 讀到間隔符時isword 0 如果讀到一個間隔符而此時isword值為1 則說明剛讀完一個單詞 如果讀到一個字符而此時isword值為0 則說明剛開始讀一個單詞 4 如何算字符數(shù) do while語句 ok 100 算法 1 設(shè)置變量line word ch分別代表行數(shù) 單詞數(shù) 非分隔字符數(shù) 并初始化 設(shè)置變量isword來輔助統(tǒng)計單詞數(shù) 2 do 從鍵盤讀入一個字符c if c n line if 是單詞開頭 word if c不是分隔符 ch while c EOF 3 輸出統(tǒng)計結(jié)果 將下面的程序在VC 平臺上運行 試一試是否正確 101 includevoidmain charc intline 0 word 0 ch 0 ch為非分隔字符數(shù)intisword 0 do c cin get if c n line 遇換行符行數(shù) 1if c 102 4 3 3for語句 for循環(huán)語句的格式為 for ok 103 for語句 while語句 do while語句實現(xiàn)相同的功能 1 2 3 4 inti 1 sum 0 循環(huán)初始條件while i 4 sum i i 修改循環(huán)條件 inti 1 sum 0 循環(huán)初始條件do sum i i 修改循環(huán)條件 while i 4 for inti 1 sum 0 i 4 i sum i 習(xí)慣上 表達(dá)式1 循環(huán)初始條件 表達(dá)式2 循環(huán)終止條件 表達(dá)式3 修改循環(huán)條件 ok 104 for語句的應(yīng)用 for語句的幾點說明 1 是先判斷型的 同while語句 2 使用更為靈活 三個表達(dá)式可以是任意表達(dá)式 因此他們就可以實現(xiàn)循環(huán)初始化 計算 修改循環(huán)條件等任務(wù) 而不一定非在循環(huán)體中進(jìn)行 105 for語句的應(yīng)用 例4 11 設(shè)計程序輸出Fibonacii數(shù)列的前20項 要求每行輸出5個數(shù)據(jù) Fibonacii數(shù)列定義如下 算法分析 除了第0項和第1項外 每一項都是由類似方法產(chǎn)生 即前兩項之和 所以求當(dāng)前項時 只需要記住前兩項 程序不需要為每一項設(shè)置專用變量 屬遞推算法 106 算法 1 設(shè)置變量n表示第幾項 變量f1和f2用來記住當(dāng)前項f3之前的兩項 變量初始化n 0 2 while 當(dāng)前項不到第20項 if 當(dāng)前項是第0項 f1 0 if 當(dāng)前項是第1項 f2 1 if 當(dāng)前項是第2項或更高項 f3 f1 f2 按要求輸出f3 f1 f2 f2 f3 記住最近兩項當(dāng)前項后移一位 107 例3 11 設(shè)計程序輸出Fibonacii數(shù)列的前20項 要求每行輸出2個數(shù)據(jù) Fibonacii數(shù)列定義如下 程序如下 文件名 Ex3 11 cpp include includevoidmain intfib0 0 fib1 1 fib2 cout setw 5 fib0 setw 5 fib1 endl for intn 3 n 20 n fib2 fib0 fib1 cout setw 5 fib2 if n 5 0 cout endl 控制每行2個數(shù)據(jù)fib0 fib1 fib1 fib2 108 for語句的應(yīng)用 在VC 平臺上運行運行結(jié)果 01123581321345589144233377610987159725844181 109 例4 12 輸入一個不超過5位的整數(shù) 將其反向后輸出 例如輸入247 變成742輸出 算法分析 1 將整數(shù)的各個數(shù)位逐個位分開 用一個數(shù)組保存各個位的值 然后反向組成新的整數(shù) 2 將整數(shù)各位數(shù)字分開的方法是 通過求余得到個位數(shù) 然后將整數(shù)縮小十倍 再求余 并重復(fù)上述過程 分別得到十位 百位 直到整數(shù)的值變成0為止 for語句的應(yīng)用 ok 110 數(shù)據(jù) 1 設(shè)置變量num表示輸入的整數(shù) 整型數(shù)組digit 5 用來存放num的各個位 變量i用來表示數(shù)組的當(dāng)前下標(biāo) 算法 1 輸入num 變量初始化 i 0 2 while num 0 num對10取余 得num的當(dāng)前個位數(shù)digit i num整除10 即去掉個位數(shù) 十位變個位 百位變十位 i 數(shù)組digit準(zhǔn)備記錄下一位 3 將數(shù)組元素按下標(biāo)從高到低的順序輸出 111 程序如下 includevoidmain intnum subscript intdigit 5 cout num cout0 for inti 0 i subscript i 整數(shù)的反向組合num num 10 digit i cout 反向后整數(shù)為 num endl 在VC 平臺上運行 試一試是否正確 112 4 3 5循環(huán)的嵌套 例3 13 打印九九表 打印格式為 123456789112243369 991827364554637281 當(dāng)循環(huán)語句中的循環(huán)體中又有循環(huán)語句時 就構(gòu)成了嵌套循環(huán) 嵌套層次一般不超過3層 已保證可讀性 113 循環(huán)的嵌套 分析 1 計算機(jī)的輸出是按行進(jìn)行的 因此可以先用一個循環(huán)語句輸出第一行表頭 2 表中各行數(shù)據(jù)的輸出可以用下面的算法描述 for i 1 i 10 i cout i 輸出行號輸出第i行數(shù)據(jù) Acout endl 準(zhǔn)備輸出下一行 114 3 第A行需要進(jìn)一步細(xì)化 由于第i行數(shù)據(jù)是一組有規(guī)律的數(shù)列 每個數(shù)的值是其所在行與列的乘積 因此輸出第i行可以 for j 1 j 10 j cout setw 4 i j 4 按上述算法輸出的每一行都將有九列 即打印出的是矩形表而不是下三角形表 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)每一行的列數(shù)與所在行數(shù)相關(guān) 因此要輸出三角形表 上面的循環(huán)語句需稍作修改 for j 1 j i j cout setw 4 i j 將此語句放到頂層算法的A行即可 循環(huán)的嵌套 115 算法 1 輸出表頭 用一個循環(huán)語句即可 2 輸出表體 for i 1 i 10 i cout i 輸出行號輸出第i行數(shù)據(jù) Acout endl 準(zhǔn)備輸出下一行 3 A行細(xì)化 for j 1 j i j cout setw 4 i j 循環(huán)的嵌套 116 在VC 平臺上運行下面的程序 include includevoidmain cout setw 3 setw 4 for inti 1 i 10 i cout setw 4 i 輸出表頭 乘數(shù) cout endl endl for i 1 i 10 i cout setw 3 i setw 4 輸出行號 被乘數(shù) for intj 1 j i j cout setw 4 i j 輸出表中數(shù)據(jù) 乘積 cout endl 準(zhǔn)備輸出下一行 3 2 4循環(huán)嵌套 打印九九表 117 4 4轉(zhuǎn)向語句 4 4 1break語句 4 4 4return語句 4 4 3goto語句 4 4 2continue語句 118 4 4 1break語句 break語句只能用在switch語句和循環(huán)語句中 用來跳出switch語句或提前終止循環(huán)