C語言的數(shù)據(jù)類型

1、第二章 C語言的數(shù)據(jù)類型在第一課中，我們已經(jīng)看到程序中使用的各種變量都應(yīng)預(yù)先加以說明，即先說明，后使 用。對變量的說明可以包括三個方面：數(shù)據(jù)類型存儲類型作用域在本課中，我們只介紹數(shù)據(jù)類型說明。其它說明在以后各章中陸續(xù)介紹。所謂數(shù)據(jù)類型 是按被說明量的性質(zhì)，表示形式，占據(jù)存儲空間的多少，構(gòu)造特點(diǎn)來劃分的。在C語言中，數(shù) 據(jù)類型可分為：基本數(shù)據(jù)類型，構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，指針類型，空類型四大類。1基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型最主要的特點(diǎn)是，其值不可以再分解為其它類型。也就是說，基本數(shù)據(jù)類型 是自我說明的。2. 構(gòu)造數(shù)據(jù)類型構(gòu)造數(shù)據(jù)類型是根據(jù)已定義的一個或多個數(shù)據(jù)類型用構(gòu)造的方法來定義的。也就是說，一個構(gòu)造類型

2、的 值可以分解成若干個“成員”或“元素”。每個“成員”都是一個基本數(shù)據(jù)類型或又是一個構(gòu) 造類型。在C語言中，構(gòu)造類型有以下幾種：數(shù)組類型-結(jié)構(gòu)類型-聯(lián)合類型3指針類型指針是一種特殊的，同時又是具有重要作用的數(shù)據(jù)類型。其值用來表示某個量在內(nèi)存儲器 中的地址。雖然指針變量的取值類似于整型量，但這是兩個類型完全不同的量，因此不能混為 一談。4空類型在調(diào)用函數(shù)值時，通常應(yīng)向調(diào)用者返回一個函數(shù)值。這個返回的函數(shù)值是具有 一定的數(shù)據(jù)類型的，應(yīng)在函數(shù)定義及函數(shù)說明中給以說明，例如在例題中給出的max函數(shù)定義中，函數(shù)頭為：int max(int a,int b);其中“ int ”類型說明符即表示該函數(shù)的返回

3、值為整型 量。又如在例題中，使用了庫函數(shù)sin,由于系統(tǒng)規(guī)定其函數(shù)返回值為雙精度浮點(diǎn)型，因此在賦值語句s=sin (x);中，s也必須是雙精度浮點(diǎn)型，以便與sin函數(shù)的返回值一致。所以在說明部分，把s說明為雙精度浮點(diǎn)型。但是，也有一類函數(shù)，調(diào)用后并不需要向調(diào)用者返回函數(shù) 值，這種函數(shù)可以定義為“空類型”。其類型說明符為void。在第五章函數(shù)中還要詳細(xì)介紹。在本章中，我們先介紹基本數(shù)據(jù)類型中的整型、浮點(diǎn)型和字符型。其余類型在以后各章中 陸續(xù)介紹。對于基本數(shù)據(jù)類型量，按其取值是否可改變又分為常量和變量兩種。在程序執(zhí)行過程中， 其值不發(fā)生改變的量稱為常量，取值可變的量稱為變量。它們可與數(shù)據(jù)類型結(jié)合起

4、來分類。例 如，可分為整型常量、整型變量、浮點(diǎn)常量、浮點(diǎn)變量、字符常量、字符變量、枚舉常量、枚 舉變量。在程序中，常量是可以不經(jīng)說明而直接引用的，而變量則必須先說明后使用。整型量 整型量包括整型常量、整型變量。整型常量就是整常數(shù)。在C語言中，使用的整常數(shù)有八進(jìn) 制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制三種。整型常量1八進(jìn)制整常數(shù)八進(jìn)制整常數(shù)必須以0開頭，即以0作為八進(jìn)制數(shù)的前綴。數(shù)碼取值為07。八進(jìn)制數(shù)通常是無符號數(shù)。以下各數(shù)是合法的八進(jìn)制數(shù)：015（十進(jìn)制為13） 0101（十進(jìn)制為65） 0177777（十進(jìn)制為65535）以下各數(shù)不是合法的八進(jìn)制數(shù)：256（無前綴0） 03A2（包含了非八進(jìn)制數(shù)碼）-012

5、7（出現(xiàn)了負(fù)號）2. 十六進(jìn)制整常數(shù)十六進(jìn)制整常數(shù)的前綴為0X或0x。其數(shù)碼取值為 09, AF或af。以下各數(shù)是合法的十六進(jìn)制整常數(shù)：0X2A（十進(jìn)制為 42）0XA0 （十進(jìn)制為 160）0XFFFF 十進(jìn)制為 65535）以下各數(shù)不是合法的十六進(jìn)制整常數(shù)：5A優(yōu)前綴0X）0X3H （含有非十六進(jìn)制數(shù)碼）3. 十進(jìn)制整常數(shù)十進(jìn)制整常數(shù)沒有前綴。其數(shù)碼為09。以下各數(shù)是合法的十進(jìn)制整常數(shù)：237 -568 65535 1627以下各數(shù)不是合法的十進(jìn)制整常數(shù)：023 （不能有前導(dǎo)0）23D （含有非十進(jìn)制數(shù)碼）在程序中是根據(jù)前綴來區(qū)分各種進(jìn)制數(shù)的。因此在書寫常數(shù)時不要把前綴弄錯造成結(jié)果不 正確

6、。4.整型常數(shù)的后綴在16位字長的機(jī)器上，基本整型的長度也為16位，因此表示的數(shù)的范圍也是有限定的。十進(jìn)制無符號整常數(shù)的范圍為065535,有符號數(shù)為-32768+32767。八進(jìn)制無符號數(shù)的表示范圍為00177777。十六進(jìn)制無符號數(shù)的表示范圍為0X00XFFFF或0x00xFFFF如果使用的數(shù)超過了上述范圍，就必須用長整型數(shù)來表示。長整型數(shù)是用后綴“L”或“ I”來表示的。例如：十進(jìn)制長整常數(shù)158L （十進(jìn)制為158） 358000L （十進(jìn)制為-358000）八進(jìn)制長整常數(shù)012L （十進(jìn)制為10） 077L （十進(jìn)制為63） 0200000L （十進(jìn)制為65536）十六進(jìn)制長整常數(shù)

7、0X15L 十進(jìn)制為21） 0XA5L （十進(jìn)制為165） 0X10000L （十進(jìn)制為65536）長整數(shù)158L和基本整常數(shù)158在數(shù)值上并無區(qū)別。但對158L，因?yàn)槭情L整型量，C編譯系統(tǒng)將為它分配 4個字節(jié)存儲空間。而對 158，因?yàn)槭腔菊?，只分?2個字節(jié)的存儲空 間。因此在運(yùn)算和輸出格式上要予以注意，避免出錯。無符號數(shù)也可用后綴表示，整型常數(shù)的 無符號數(shù)的后綴為“ U”或“ u”。例如：358u,0x38Au,235Lu均為無符號數(shù)。前綴，后綴可 同時使用以表示各種類型的數(shù)。女口0XA5Lu表示十六進(jìn)制無符號長整數(shù)A5，其十進(jìn)制為165。整型變量整型變量可分為以下幾類:1基本型 類

8、型說明符為int,在內(nèi)存中占2個字節(jié)，其取值為基本整常數(shù)。2. 短整量類型說明符為short int或short'C110F1。所占字節(jié)和取值范圍均與基本型相同。3. 長整型類型說明符為long int或long，在內(nèi)存中占4個字節(jié)，其取值為長整常數(shù)。4. 無符號型類型說明符為unsigned。無符號型又可與上述三種類型匹配而構(gòu)成：（1）無符號基本型無符號短整型類型說明符為 unsigned int或 unsigned。 類型說明符為un sig ned short無符號長整型類型說明符為un sig ned long各種無符號類型量所占的內(nèi)存空間字節(jié)數(shù)與相應(yīng)的有符號類型量相同。但由于

9、省去了符號位,故不能表示負(fù)數(shù)。下表列出了 Turbo C中各類整型量所分配的內(nèi)存字節(jié)數(shù)及數(shù)的表示范圍。類型說明符intshort intsig ned int un sig ned int數(shù)的范圍-3276832767 -3276832767 -3276832767 065535long int -21474836482147483647un sig ned long04294967295整型變量的說明變量說明的一般形式為：類型說明符分配字節(jié)數(shù) 變量名標(biāo)識符，變量名標(biāo)識符,例如:int a,b,c; （a,b,c 為整型變量）long x,y; （x,y為長整型變量）unsigned p,q;

10、 （p,q為無符號整型變量）在書寫變量說明時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 允許在一個類型說明符后，說明多個相同類型的變量。各變量名之間用逗號間隔。類型說明 符與變量名之間至少用一個空格間隔。2. 最后一個變量名之后必須以“；”號結(jié)尾。3. 變量說明必須放在變量使用之前。一般放在函數(shù)體的開頭部分。Practice 1i nt a,b;short int c;short d=100;a=d-20;b=a+d;c=a+b+d;d=d-a+c-b;'Vtablea, 2,0b, 2,0c, 2,0d, 2,100of Vtable'Vupdate1,0;2,03,04,1001,802,18

11、03,3604,200of Vupdate of Practice Practice / 2int a=5; int b=9; long int c; long d;c=a+b_7;d=a*b*c; c=d*d*d;a=c-d;'Vtablea, 2,5b, 2,9c, 4,0d, 4,0of Vtable 'Vupdate1,52,93,04,03,74,3153,312558751, -5112of Vupdate of Practice Practice / 3int a=6,b=19; un sig ned int c;int d; c=a-b+7; d=b*c; a=

12、b+c+d; b=-a;'Vtablea, 2,6b, 2,19c, 2,0d, 2,0of Vtable 'Vupdate 1,6;2,193,04,03,655304, -1141, -1012,101of Vupdate of Practice void mai n（） long x,y;int a,b,c,d;x=5;y=6;a=7;b=8;c=x+a; d=y+b; prin tf（"c=x+a=%d,d=y+b=%dn",c,d）;將main說明為返回void,即不返回任何類型的值x,y被定義為long型a,b,c,d被定義為int型5->

13、x6_>y7- >a8- >bx+a->c y+b->d 顯示程序運(yùn)行結(jié)果of long x,y;int a,b,c,d;c=x+a; d=y+b;從程序中可以看到：x, y是長整型變量，a, b是基本整型變量。它們之間允許進(jìn)行運(yùn)算， 運(yùn)算結(jié)果為長整型。但c, d被定義為基本整型，因此最后結(jié)果為基本整型。本例說明，不同類型的量可以參與運(yùn)算并相互賦值。其中的類型轉(zhuǎn)換是由編譯系統(tǒng)自動完成的。有關(guān)類型轉(zhuǎn)換 的規(guī)則將在以后介紹。實(shí)型量實(shí)型常量實(shí)型也稱為浮點(diǎn)型。實(shí)型常量也稱為實(shí)數(shù)或者浮點(diǎn)數(shù)。在C語言中，實(shí)數(shù)只采用十進(jìn)制。它有 二種形式：十進(jìn)制數(shù)形式指數(shù)形式1十進(jìn)制數(shù)形式由數(shù)

14、碼0 9和小數(shù)點(diǎn)組成。例如：0.0, .25 , 5.789 , 0.13, 5.0, 300., -267.8230等均為合法的實(shí)數(shù)。2. 指數(shù)形式 由十進(jìn)制數(shù)，加階碼標(biāo)志“e”或“ E”以及階碼（只能為整數(shù)，可以帶符號）組成。其一般形式為a E n （a為十進(jìn)制數(shù)，n為十進(jìn)制整數(shù)）其值為 a*10,n女口：2.1E5 （等于2.1*10,5）,3.7E-2 （等于 3.7*10,）-2*）0.5E7 （等于 0.5*10,7）,-2.8E-2 （等于-2.8*10,）-2*）以下不是合法的實(shí)數(shù)345 （無小數(shù)點(diǎn)）E7 （階碼標(biāo)志E之前無數(shù)字）-5 （無階碼標(biāo)志）53.-E3 （負(fù)號位置不對

15、）2.7E （無階碼）標(biāo)準(zhǔn)C允許浮點(diǎn)數(shù)使用后綴。后綴為“f”或“ F'即表示該數(shù)為浮點(diǎn)數(shù)。如356f和356.是等價的。例2.2說明了這種情況：void mai n（）prin tf（"%fn%fn",356.,356f）;void指明main不返回任何值利用printf顯示結(jié)果 結(jié)束實(shí)型變量實(shí)型變量分為兩類：單精度型和雙精度型，其類型說明符為float單精度說明符，double雙精度說明符。在 Turbo C中單精度型占4個字 節(jié)（32位）內(nèi)存空間，其數(shù)值范圍為 3.4E-383.4E+38,只能提供七位有效數(shù)字。雙精度型占 8個字節(jié)（64位）內(nèi)存空間，其數(shù)值范圍

16、為1.7E-3081.7E+308,可提供16位有效數(shù)字。實(shí)型變量說明的格式和書寫規(guī)則與整型相同。例如：float x,y; （x,y為單精度實(shí)型量）double a,b,c; （a,b,c為雙精度實(shí)型量）實(shí)型常數(shù)不分單、雙精度，都按雙精度double型處理。void mai n（）float a;double b;a=33333.33333;b=33333.33333333333333;prin tf（"%fn%fn",a,b）;此程序說明float > double的不同a ba<-33333.33333b<-33333.33333333333;顯示程

17、序結(jié)果此程序說明float > double的不同float a;double b;a=33333.33333;b=33333.33333333333333;從本例可以看出，由于 a是單精度浮點(diǎn)型，有效位數(shù)只有七位。而 整數(shù)已占五位，故小數(shù)二位后之后均為無效數(shù)字。b是雙精度型，有效位為十六位。但TurboC規(guī)定小數(shù)后最多保留六位，其余部分四舍五入。Practice /floatint a=32;float b;double d;b=12345678;d=b*100;d=d+a;d=d+58.123456;'Vtablea, 2,32b, 4,0.0d,8,0.0of Vtable

18、'Vupdate1,322,03,02,12345678.000003,12345678003,12345678323,1234567890.123456of Vupdateof PracticePractice 1i nt a=543;float b;b=123.123962+a;b=b-100;a=b;'Vtablea, 2,543b, 4,0.0 of Vtable'Vupdate1,5432,0.01,23of Vupdate of Practice字符型量字符型量包括字符常量和字符變量。字符常量字符常量是用單引號括起來的一個字符。例如a','b

19、','=','+',?都是合法字符常量。在C語言中，字符常量有以下特點(diǎn)：1. 字符常量只能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。2字符常量只能是單個字符，不能是字符串。3. 字符可以是字符集中任意字符。但數(shù)字被定義為字符型之后就不能參與數(shù)值運(yùn)算。如'5'和5是不同的。'5'是字符常量，不能參與運(yùn)算。轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符是一種特殊的字符常量。轉(zhuǎn)義字符以反斜？quot;"開頭，后跟一個或幾個字符。轉(zhuǎn)義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉(zhuǎn)義”字符。例如，在前面各例題 printf函數(shù)的格式串中用到的“ n”

20、就是一個轉(zhuǎn)義字符，其意義是“回車換行”。轉(zhuǎn)義字符主 要用來表示那些用一般字符不便于表示的控制代碼。常用的轉(zhuǎn)義字符及其含義轉(zhuǎn)義字符轉(zhuǎn)義字符的意義n回車換行t橫向跳到下一制表位置v豎向跳格b退格r回車f走紙換頁'adddxhh反斜線符""單引號符鳴鈴13位八進(jìn)制數(shù)所代表的字符12位十六進(jìn)制數(shù)所代表的字符廣義地講，C語言字符集中的任何一個字符均可用轉(zhuǎn)義字符來表示。表22中的ddd和xhh正是為此而提出的。ddd和hh分別為八進(jìn)制和十六進(jìn)制的ASCI代碼。如101表示字？quot;A" , 102表示字母"B", 134表示反斜線，XOA表示換

21、行等。轉(zhuǎn)義字符的使用 void mai n()int a,b,c;a=5; b=6; c=7;printf("%dnt%d %dn %d %dtb%dn",a,b,c,a,b,c);此程序練習(xí)轉(zhuǎn)義字符的使用a、b、c 為整數(shù) 5->a,6->b,7->c調(diào)用printf顯示程序運(yùn)行結(jié)果printf("%dnt%d %dn %d %dtb%dn",a,b,c,a,b,c);程序在第一列輸出a值5之后就是“ n”，故回車換行；接著又是“t ”，于是跳到下一制表位置(設(shè)制表位置間隔為8)，再輸出b值6;空二格再輸出c值7后又是"n&

22、quot;，因此再回車換行；再空二格之后又輸出a值5;再空三格又輸出 b的值6;再次后"t"跳到下一制表位置(與上一行的6對齊)，但下一轉(zhuǎn)義字符“b ”又使退回一格，故緊挨著6再輸出c值7。字符變量字符變量的取值是字符常量，即單個字符。字符變量的類型說明符是char。字符變量類型說明的格式和書寫規(guī)則都與整型變量相同。例如：char a,b;每個字符變量被分配一個字節(jié)的內(nèi)存空間，因此只能存放一個字符。字符值是以 ASCII碼的形式存放在變量的內(nèi)存單元之中的。如x的十進(jìn)制ASCII碼是120, y的十進(jìn)制 ASCII碼是121。對字符變量a,b賦予'x'和

23、9;y'值：a='x'b='y： 實(shí)際上是在a,b兩個單元內(nèi)存放120和121的二進(jìn)制代碼：a 0 1 1 1 1 0 0 0b 0 1 1 1 1 0 0 1所以也可以把它們看成是整型量。C語言允許對整型變量賦以字符值，也允許對字符變量賦以整型值。在輸出時，允許把字符變量按整型量輸出，也允許把整型量按字符量輸出。整型量為二字節(jié)量，字符量為單字節(jié)量，當(dāng)整型量按字符型量處理時，只有低八位字節(jié)參與處理。mai n() char a,b;a=120; b=121;prin tf("%c,%cn%d,%dn",a,b,a,b);a b a <-

24、 120b <- 121顯示程序結(jié)果 char a,b;a=120;b=121;本程序中說明a, b為字符型，但在賦值語句中賦以整型值。從結(jié)果看，a, b值的輸出形式取決于printf函數(shù)格式串中的格式符，當(dāng)格式符為"c"時，對應(yīng)輸出的變量值為字符，當(dāng)格式符為"d"時，對應(yīng)輸出的變量值為整數(shù)。void mai n()char a,b;a='x：b='y'a=a-32;b=b-32;prin tf("%c,%cn%d,%dn",a,b,a,b);a，b被說明為字符變量并賦予字符值把小寫字母換成大寫字母以整型

25、和字符型輸出本例中，a, b被說明為字符變量并賦予字符值，C語言允許字符變量參與數(shù)值運(yùn)算，即用字 符的ASCII碼參與運(yùn)算。由于大小寫字母的ASCII碼相差32,因此運(yùn)算后把小寫字母換成大寫字母。然后分別以整型和字符型輸出。Practice /chari nt a=49;char b;char d;b=a+10;d=a+b;'Vtablea, 2,49b, 1,隨機(jī)d,1,隨機(jī)of Vtable'Vupdate1,492, 隨機(jī)3, 隨機(jī)Q 1.1厶J 53, 'l'of Vupdateof PracticePractice /char c1,c2;c1=

26、9;a'c2='b'c仁 c1-32;c2=c2-32;'Vtablec1,1,隨機(jī)c2,1,隨機(jī)of Vtable'Vupdate1,隨機(jī);2,隨機(jī)1,'a'2,'b'1,'A'2,'B' of Vupdate of Practice字符串常量字符串常量是由一對雙引號括起的字符序列。例如："CHINA" , "C program: , "$12.5"等都是合法的字符串常量。字符串常量和字符常量是不同的量。它們之間主要有以下區(qū)別：1字符常量由

27、單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來。2字符常量只能是單個字符，字符串常量則可以含一個或多個字符。3可以把一個字符常量賦予一個字符變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量。在C 語言中沒有相應(yīng)的字符串變量。這是與BASIC語言不同的。但是可以用一個字符數(shù)組來存放一個字符串常量。在數(shù)組一章內(nèi)予 以介紹。4字符常量占一個字節(jié)的內(nèi)存空間。字符串常量占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)等于字符串中字節(jié)數(shù)加1。增加的一個字節(jié)中存放字符 "0"(ASCII碼為0)。這是字符串結(jié)束的標(biāo)志。例如，字符串"Cprogram"在內(nèi)存中所占的字節(jié)為：C program'。字符常量&#

28、39;a'和字符串常量"a"雖然都只有一個字符，但在內(nèi)存中的情況是不同的。'a'在內(nèi)存中占一個字節(jié)，可表示為：a"a"在內(nèi)存中占二個字節(jié)，可表示為：a0符號常量符號常量在C語言中，可以用一個標(biāo)識符來表示一個常量，稱之為符號常量。符號常量在使用之前必須 先定義，其一般形式為：#define標(biāo)識符常量其中#define也是一條預(yù)處理命令(預(yù)處理命令都？quot;#"開頭)，稱為宏定義命令(在第九章預(yù)處理程序中將進(jìn)一步介紹)，其功能是把該標(biāo)識符定義為其后的常量值。一經(jīng)定義，以后在 程序中所有出現(xiàn)該標(biāo)識符的地方均代之以該常量值。

29、習(xí)慣上符號常量的標(biāo)識符用大寫字母，變 量標(biāo)識符用小寫字母，以示區(qū)別。#define PI 3.14159void mai n() float s,r;r=5;s=PI*r*r;prin tf("s=%fn",s);由宏定義命令定義PI為3.14159 s,r定義為實(shí)數(shù)5->r PI*r*r->s顯示程序結(jié)果 float s,r; r=5; s=PI*r*r;本程序在主函數(shù)之前由宏定義命令定義PI為3.14159，在程序中即以該值代替PI。s=PI*r*r等效于s=3.14159*r*r。應(yīng)該注意的是，符號常量不是變量，它所代表的值在整個作用域內(nèi)不能再改變。也就是

30、說，在程序中，不能再用賦值 語句對它重新賦值。變量的初值和類型轉(zhuǎn)換變量賦初值在程序中常常需要對變量賦初值，以便使用變量。語言程序中可有多種方法，在定義時賦以初 值的方法，這種方法稱為初始化。在變量說明中賦初值的一般形式為：類型說明符 變量 仁 值1，變量2=值2,; 例如：int a=b=c=5;float x=3.2,y=3f,z=0.75;char ch1= 'K',ch2=' P'應(yīng)注意，在說明中不允許連續(xù)賦值，如a=b=c=5是不合法的。void mai n()int a=3,b,c=5;b=a+c;prin tf("a=%d,b=%d,c=%dn",a,b,c); a<3,b<-0,c<5b<-a+c顯示程序運(yùn)行結(jié)果 變量類型的轉(zhuǎn)換一種是自動轉(zhuǎn)換，一種是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。變量的數(shù)據(jù)類型是可以轉(zhuǎn)換的。轉(zhuǎn)換的方法有兩種,自動轉(zhuǎn)換自動轉(zhuǎn)換發(fā)生在不同數(shù)據(jù)類型的量混合運(yùn)算時，由編譯系統(tǒng)自動完成。自動轉(zhuǎn)換遵循以下規(guī) 則：1若參與運(yùn)算量的類型不同，則先轉(zhuǎn)換成同一類型，然后進(jìn)行運(yùn)算。2轉(zhuǎn)換按數(shù)據(jù)長度增加的方向進(jìn)行，以保證精度不降低。 量轉(zhuǎn)成long型后再進(jìn)行運(yùn)算。3所