C語言從入門到精通第3章

1、編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型p 計算機如何識數(shù)數(shù)制 p 整型p 字符型 p 浮點型 p 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 p 整型p 字符型 p 浮點型 p 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型p 字符型 p 浮點型 p 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 p 浮點型 p 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點

2、型 p 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點型 類型轉換 p 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點型 類型轉換 綜合應用類型轉換p 跟我上機 編輯課件第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型 計算機如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點型 類型轉換 綜合應用類型轉換 跟我上機 編輯課件3.1 計算機如何識數(shù)數(shù)制3.1.1 二進制3.1.2 八進制3.1.3 十六進制3.1.4 數(shù)制間的轉換編輯課件3.1 計算機如何識數(shù)數(shù)制數(shù)據(jù)在計算機里是以二進制形式的數(shù)表示的，在實際程序

3、中，許多系統(tǒng)程序需要直接對二進制位的數(shù)據(jù)操作，還有不少硬件設備與計算機通信都是通過一組二進制數(shù)控制和反映硬件的狀態(tài)。在表示一個數(shù)時，二進制形式位數(shù)多，八進制和十六進制比二進制書寫方便些，他們都是計算機中計算常用的數(shù)制。編輯課件3.1.1 二進制二進制是逢二進一的數(shù)制，目前的計算機全部都是采用二進制系統(tǒng)。0和1是二進制數(shù)字符號，運算規(guī)則簡單，操作方便，因為每一位數(shù)都可以用任何具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的元件表示，所以二進制易于用電子方式實現(xiàn)。 編輯課件3.1.1 二進制1. 二進制運算規(guī)則加法：000，011，101，1110減法：000，101，110，1011乘法：000，010，100，111除法：

4、010，111例如，（(1100）)2 + （(0111）)2計算如下： 1100+ 011110011編輯課件3.1.1 二進制2. 二進制轉換為十進制十進制是逢十進一，由數(shù)字符號0,1,2,3,4,5,6,7,8,9組成，可以這樣分析十進制數(shù)：(1234)10 = 1 * 103 + 2 * 102 + 3 * 101 + 4 * 100 = 1000 + 200 +30 + 4 =(1234)10采用同樣的方式轉換二進制到十進制。(1101)2 = 1 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 8 + 4 + 0 + 1 = (13)10(10.01)2 = 1

5、 * 21 + 0 * 20 + 0 * 2-1 + 1 * 2-2 = 2 + 0 + 0 + 0.25 = (2.25)10編輯課件3.1.1 二進制3. 十進制轉換二進制 十進制整數(shù)轉換為二進制：方法是除以2取余，逆序排列，以(89)10為例，如下。89 2 余144 2 余022 2 余011 2 余15 2 余12 2 余01余1(89)10 = (1011001)2(5)10 = (101)2(2)10 = (10)2編輯課件3.1.1 二進制 十進制小數(shù)的轉換為二進制：方法是乘以2取整，順序排列，以(0.625)10為例，如下。0.625 * 2 = 1.25取整10.25 *

6、2 = 0.5取整00.5 * 2 = 1取整1(0.625)10 = (0.101)2(0.25)10 = (0.01)2(0.5)10 = (0.1)2編輯課件3.1.2 八進制八進制是逢八進一的數(shù)制，采用07八個數(shù)字組成。八進制比二進制書寫方便，也常用于計算機計算。需要注意的是，C語言中，八進制數(shù)以數(shù)字0開頭，比如04，017等等。1. 八進制轉換為十進制和二進制轉換為十進制的原理相同，如：(64)8 = 6 * 81 + 4 * 80 = 48 + 4 =(52)102. 二進制轉換為八進制整數(shù)部份從最低有效位開始，以3位二進制數(shù)一組，最高有效位不足3位時以0補齊，每一組均可轉換成一個

7、八進制的值，轉換結果就是八進制的整數(shù)。小數(shù)部份從最高有效位開始，以3位一組，最低有效位不足3位時以0補齊，每一組均可轉換成一個八進制的值，轉換結果就是八進制的小數(shù)。例如：(11001111.01111)2 = (011 001 111.011 110)2 = (317.36)8編輯課件3.1.3 十六進制十六進制就是逢十六進一的數(shù)制，采用09和AF十六個數(shù)字組成(A代表10，F(xiàn)代表15)，也常用于計算機計算。C語言中，十六進制數(shù)以數(shù)字0 x開頭，比如0 x1A，0 xFF等。1. 十六進制轉換為十進制和二進制轉換為十進制的原理相同，如：(2FA)16 = 2 * 162 + F * 161 +

8、 A * 160= 512 + 240 + 10 =(762)102. 二進制轉換為十六進制與二進制轉換為八進制相似，只是轉換為十六進制時，以4位二進制數(shù)為一組，每一組轉換為一個十六進制的值。例如：(11001111.01111)2 = (1100 1111.0111 1000)2 = (CF.78)16編輯課件3.1.4 數(shù)制間的轉換前面已經(jīng)接觸過標準輸出函數(shù)printf()了，這里就使用printf()函數(shù)輸出轉換的結果。printf()函數(shù)的格式控制參數(shù)如下表所示。格式控制參數(shù)格式控制參數(shù)描述描述%d十進制有符號整數(shù)%u十進制無符號整數(shù)%f十進制浮點數(shù)%o八進制數(shù)%x十六進制數(shù)編輯課件3

9、.1.4 數(shù)制間的轉換【范例范例3-1】 分別使用十進制、八進制和十六進制輸出已知數(shù)值。分別使用十進制、八進制和十六進制輸出已知數(shù)值。01 #include 02 int main(void)03 04 unsigned int x=12;05 unsigned int y=012;/*八進制0開頭*/06 unsigned int z=0 x12;/*十六進制0 x開頭*/07 printf(十進制%u轉化為 八進制%o 十六進制%xn,x,x,x);/*%u表示無符號十進制數(shù)*/08 printf(八進制%o轉化為 十進制%u 十六進制%xn,y,y,y);/*%o表示無符號八進制數(shù)*/0

10、9 printf(十六進制%x轉化為 八進制%o 十進制%un,z,z,z);/*%x表示無符號十六進制數(shù)*/10 return 0;11 編輯課件3.2 整型整型數(shù)據(jù)，英文單詞是Integer，比如0，-12，255，1，32767等等這些都是整型數(shù)據(jù)。整型數(shù)據(jù)中是不允許出現(xiàn)小數(shù)點和其它特殊符號的。整型數(shù)據(jù)共分為七類，分別是字符型、短整型、整型、長整型、無符號短整型、無符號整型和無符號長整型。其中短整型、整型和長整型是有符號數(shù)據(jù)類型。編輯課件3.2 整型整型整型字符型字符型char短整型短整型shortint整型整型int長整型長整型longint無符號無符號短整型短整型unsignedsh

11、ort無符號無符號整型整型unsignedint無符號無符號短整型短整型unsignedlong編輯課件3.2 整型1. 取值范圍類型類型說明說明字節(jié)字節(jié)范圍范圍整型int4-21474836482147483647短整型short (int)2-3276832767長整型long (int)4-21474836482147483647無符號整型unsigned (int)404294967295無符號短整型unsigned short (int)2065535無符號長整型unsigned long (int)404294967295字符型char10255編輯課件3.2 整型2. 有符號數(shù)和

12、無符號數(shù)對于有符號數(shù)，以最高位(左邊第一位)作為符號位，最高位是0表示的數(shù)據(jù)是正數(shù)，最高位是1表示的數(shù)據(jù)是負數(shù)。 整數(shù)10二進制形式：00001010整數(shù)-10二進制形式：10001010編輯課件3.2 整型對于無符號整數(shù)，因為表述的都是非負數(shù)，一個字節(jié)中的8位全部用來存儲數(shù)據(jù)，不再設置符號位。整數(shù)10二進制形式：00001010整數(shù)138二進制形式：10001010編輯課件3.2 整型3. 類型間轉換不同類型的整型數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù)不同，他們在相互轉換時需要格外留心，不要把過大的數(shù)據(jù)放在過小的數(shù)據(jù)類型中，在把占字節(jié)較大的數(shù)據(jù)賦值給占字節(jié)較小的數(shù)據(jù)時，防止出現(xiàn)以下的情況。例如int a = 21

13、47483648;printf(%d,a);這樣賦值后，輸出變量a的值并非預期的2147483648，而是-2147483648，原因是2147483648超出了int類型能夠裝載最大值，數(shù)據(jù)產(chǎn)生了溢出。如果換一種輸出格式控制符，代碼如下所示：printf(%u,a);輸出的結果就是變量a的值，原因是%u是按照無符號整型輸出的數(shù)據(jù)，而無符號整型的數(shù)據(jù)范圍上限大于2147483648這個值。 編輯課件3.2 整型unsigned short a = 256;char b = a;printf(%d,b);這樣賦值后，輸出變量b的值并非預期的256，而是0，原因是256超出了char類型能夠裝載最

14、大值，b只截取了a的低8位的數(shù)據(jù)，如下：變量a0000000100000000變量b高8位被截掉了！00000000編輯課件3.2 整型當把占字節(jié)較小的數(shù)據(jù)賦值給占字節(jié)較大的數(shù)據(jù)時，可能出現(xiàn)以下兩種情況。第1種情況，當字節(jié)較大數(shù)是無符號數(shù)時，轉換時新擴充的位被填充成0char b = 10;unsigned short a = b;printf(%u,a);這樣賦值后，變量a中輸出的值是10，原因如下：變量b空的00001010變量a0000000000001010編輯課件3.2 整型第2種情況，當字節(jié)較大數(shù)是有符號數(shù)時，轉換時新擴充的位被填充成符號位char b = 255;short a

15、= b;printf(%d,a);這樣賦值后，變量a輸出的值是-1，變量a擴充的高8位，根據(jù)變量b的最高位1都被填充成了1，所以數(shù)值由正數(shù)變成了負數(shù)，因為變量a的最高位符號位是1，至于為什么16個1表示的是-1，涉及到二進制數(shù)的原碼和補碼問題，這里先不深究。轉換圖示如下：變量b空的11111111變量a1111111111111111編輯課件3.3 字符型字符型是整型數(shù)據(jù)中的一種，它存儲的是單個的字符，存儲方式是按照ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標準碼)的編碼方式，每個字符占一個字節(jié)，8位(ASC

16、II碼可查閱王牌2中的相關內(nèi)容)。使用單引號“”把字符引起來，用以和變量、其他數(shù)據(jù)類型區(qū)別。比如：A，5，m，$，;等等。編輯課件3.3 字符型比如有這樣5個字符：H、e、l、l、o，他們在內(nèi)存中存儲的形式如下的圖表所示。0100100001100101011011000110110001101111Hello編輯課件3.3 字符型字符型的輸出，既可以使用字符的形式輸出字符，即采用“%c”格式控制符，還可以使用上小一節(jié)采用的其他整數(shù)輸出方式。比如：char c = A;printf(“%c,%u”,c,c);輸出結果是：A,65此處65是字符A的ASCII碼。編輯課件3.3 字符型【范例3-2

17、】 字符和整數(shù)的相互轉換輸出01 #include 02 int main(void)03 04 char c=a; /*字符變量c初始化*/05 unsigned i=97; /*無符號變量i初始化*/06 printf(%c,%un,c,c); /*以字符和整形輸出c*/07 printf(%c,%un,i,i); /*以字符和整形輸出c*/08 return 0;09 編輯課件3.3 字符型字符的家族中，控制符是無法通過正常的字符形式表示，比如常用的回車、換行、退格等等，需要使用特殊的字符形式來表示他們，這種特殊字符稱為轉義符。 編輯課件3.3 字符型轉義符轉義符說明說明ACSII碼碼n

18、換行，移動到下一行首00001010t水平制表鍵，移動到下一個制表符位置00001001b退格，向前退一格00001000r回車，移動到當前行行首00001101a報警00000111?輸出問號00111111輸出單引號00100111”輸出雙引號00100010ooo八進制方式輸出字符，o表示八進制數(shù)空xhhh十六進制方式輸出字符，h表示十六進制數(shù)空0空字符000000編輯課件3.3 字符型【范例范例3-3】 輸出字符串，分析轉義符的作用。輸出字符串，分析轉義符的作用。01 #include 02 int main(void)03 04 printf(12345678901234567890

19、n); /*參考數(shù)據(jù)*/05 printf(abctdefn); /*轉移符使用*/06 printf(abctdebfn);07 printf(abctdebrfn);08 printf(abcdefghi?n);09 printf(整數(shù)98n); /*轉移符數(shù)制*/10 printf(八進制表達整數(shù)98是 142n);11 printf(十六進制表達整數(shù)98是x62n);12 return 0;13 編輯課件3.4 浮點型C語言中除了整型外，另外一種數(shù)據(jù)類型就是浮點型，浮點型可以表示有小數(shù)部分的數(shù)據(jù)。浮點型包含三種數(shù)據(jù)類型，分別是單精度的float類型，雙精度的double類型，和長雙精度

20、long double類型。編輯課件3.4 浮點型浮點型floatdoublelong double類型類型位數(shù)位數(shù)有效數(shù)字有效數(shù)字取值范圍取值范圍float3267-1.4e-453.4e38double641516-4.9e-3241.8e308long double1281819編輯課件3.4 浮點型參與運算的表達式中存在double類型，或者說，參與運算的表達式不是完全由整型組成的，在沒有明確的類型轉換標識的情況下(將在下一小節(jié)中講解)，表達式的數(shù)據(jù)類型就是double類型。例如：1 + 1.5 + 1.23456789/*表達式運算結果是double類型*/1 + 1.5/*表達式運

21、算結果是double類型*/1 + 2.0/*表達式運算結果是double類型*/1 + 2/*表達式運算結果是int類型*/例子當?shù)?.5，編譯器默認它為雙精度的double類型，精度高占據(jù)存儲空間大，如果只希望以單精度float類型運行，可以在常量后添加字符f或者F都可以，比如1.5F，2.38F。同樣的，如果希望數(shù)據(jù)是以精度更高的long double參與運算，可以在常量后添加字符l或者L都可以，比如1.51245L，2.38000L。建議使用大寫L，因為小寫l容易和數(shù)字1混淆。編輯課件3.4 浮點型再舉幾個運算的表達式的例子，如下所示：int i,j；float m;double x;

22、i + j/*表達式運算結果是int類型*/i + m /*表達式運算結果是float類型*/i + m +x /*表達式運算結果是double類型*/編輯課件3.4 浮點型指數(shù)形式如下所示(e或者E都可以)2.0e3表示2000.01.23e-2表示0.0123.123e2表示12.31e-3表示0.001對于指數(shù)形式，有以下兩點要求： 字母e前面必須要有數(shù)字 字母e的后面必須是整數(shù)浮點型小數(shù)形式指數(shù)形式編輯課件3.5 類型轉換3.5.1 隱式轉換3.5.2 顯式轉換編輯課件3.5 類型轉換計算過程中，如果遇到不同的數(shù)據(jù)類型參與運算該怎么辦，是終止程序還是轉換類型后繼續(xù)運算。編譯器采取第二種

23、方式，如果能夠轉換成功，程序繼續(xù)運算，如果轉換失敗，程序報錯同時終止運行。數(shù)據(jù)類型有兩種轉換方式，分別隱式轉換和顯式轉換。編輯課件3.5.1 隱式轉換C語言中設定了不同數(shù)據(jù)參與運算時的轉換規(guī)則，編譯器會在悄無聲息中進行數(shù)據(jù)類型的轉換，進而計算出最終結果，這就是隱式轉換。 編輯課件3.5.1 隱式轉換int i;i = 2 + A;先計算“=”號右邊的表達式，字符型和整型混合運算，按照數(shù)據(jù)類型轉換先后順序，把字符型轉換為int類型65，然后求和得67，最后把67賦值給變量i。double d;d = 2 + A + 1.5F;先計算“=”號右邊的表達式，字符型、整型和單精度float類型混合運算

24、，因為有浮點型參與運算，“=”右邊表達式的結果一定是double類型，按照數(shù)據(jù)類型轉換順序，把字符型轉換為類型65.0，2轉換為2.0，1.5F轉換為1.5，最后把雙精度浮點數(shù)68.5賦值給變量d。編輯課件3.5.1 隱式轉換上述情況都是有低精度類型向高精度類型的轉換，如果逆向轉換，可能會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的危險，編譯器會以警告的形式給出提示。例如：int i；i = 1.2；浮點數(shù)1.2舍棄小數(shù)位后，把整數(shù)部分1賦值給變量i。如果i=1.9，運算后變量i的值依然是1，而不是2。注注 意意：把浮點數(shù)轉換為整數(shù)，直接舍棄小數(shù)位。編輯課件3.5.1 隱式轉換【范例范例3-4】 整型和浮點型數(shù)據(jù)類型間的整

25、型和浮點型數(shù)據(jù)類型間的隱式類型轉換。隱式類型轉換。01 #include 02 int main(void)03 04 int i;05 i=1+2.0*3+1.234+c-A; /*混合運算*/06 printf(%dn,i); /*輸出i*/07 return 0;08 編輯課件3.5.2 顯式轉換隱式類型轉換編譯器是會產(chǎn)生警告的，提示程序存在潛在的隱患。如果非常明確的希望轉換數(shù)據(jù)類型，這就需要用到顯式類型轉換了。顯式轉換格式如下所示：(類型名稱) 變量或者常量或者(類型名稱) (表達式)編輯課件3.5.2 顯式轉換例如，需要把一浮點數(shù)，以整數(shù)的形式使用printf()函數(shù)輸出，怎么辦？就可以調(diào)用顯示類型轉換。float f=1.23;printf(%dn,(int)f);可以得到輸出結果1，沒有因為調(diào)用的printf()函數(shù)格式控制列表和輸出列表前后類型不統(tǒng)一導致程序報錯。繼續(xù)分析上例，顯示類型轉換只是把f小數(shù)