模塊2C語(yǔ)言數(shù)據(jù)

1、模塊2 C語(yǔ)言數(shù)據(jù)描述與計(jì)算語(yǔ)言數(shù)據(jù)描述與計(jì)算2.1 C語(yǔ)言的詞法2.2常量和變量2.3基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.4 C語(yǔ)言的運(yùn)算符和表達(dá)式2.1C程序的詞法n任何一種語(yǔ)言，都有自己的符號(hào)、單字、單詞以及語(yǔ)句的構(gòu)成規(guī)則。C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也 有自己的字符集、標(biāo)示符以及命名規(guī)則。2.1C程序的詞法n2.1.1字符集字符是C語(yǔ)言最基本的元素，C語(yǔ)言字符集由字母、數(shù)字、空白符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和特殊字符組成。（1）字母：AZ，az。（2）數(shù)字：09.（3）空白符：空格、制表符、換行符。（4）標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、特殊字符。（5）轉(zhuǎn)義字符：n、b等2.1C程序的詞法n2.1.2標(biāo)示符nC語(yǔ)言中的標(biāo)示符有關(guān)鍵字、預(yù)

2、定標(biāo)示符、用戶(hù)標(biāo)識(shí)等幾種。n（1）關(guān)鍵字：C語(yǔ)言系統(tǒng)設(shè)置的具有特定含義、專(zhuān)門(mén)用途的字符序列稱(chēng)為關(guān)鍵字。關(guān)鍵字不能用于其他用途，只能小寫(xiě)。n例如：if、else、int、double、char等n2 預(yù)定義標(biāo)示符n所謂預(yù)定義標(biāo)示符，是指在C語(yǔ)言中預(yù)先定義并具有特殊含義的標(biāo)示符。C語(yǔ)言允許把這類(lèi)標(biāo)示符重新定義另作它用，但這將使這些標(biāo)示符失去預(yù)先定義的原意。鑒于目前各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的C語(yǔ)言都一致把這標(biāo)示符作為固定的庫(kù)函數(shù)或預(yù)編譯處理中的專(zhuān)門(mén)命令實(shí)用，因此，為了避免誤解，建議用戶(hù)不要把這類(lèi)標(biāo)示符另作它用。n例如：define、Include等n3用戶(hù)標(biāo)示符n由用戶(hù)根據(jù)需要定義的標(biāo)示符稱(chēng)為用戶(hù)標(biāo)示符。用戶(hù)

3、標(biāo)示符一般用來(lái)給常量、變量、函數(shù)、數(shù)組、類(lèi)型、文件等命名。n用戶(hù)標(biāo)示符命名規(guī)則如下：n（1）只能由字母、數(shù)字和下劃線(xiàn)組成，且第一個(gè)字符必須為字母或下劃線(xiàn)。n（2）有大小之分。n（3）ANSI C沒(méi)有限制標(biāo)示符的長(zhǎng)度，但各個(gè)編譯系統(tǒng)都有自己的規(guī)定和限制。n（4）標(biāo)示符不能和關(guān)鍵字同名，最好也不與預(yù)定義標(biāo)識(shí)符同名。n（5）標(biāo)示符應(yīng)當(dāng)有一定的意義，做到見(jiàn)名知意，以增加程序的可讀性。n例如：na1、x2、s_1、s_2、_3、ggde2f_1nDf 1、1a、dsina、s*b、+d2.2 常量和變量在C語(yǔ)言中，基本數(shù)據(jù)按其取值是否可以改變可以分為常量和變量，它們可與數(shù)據(jù)類(lèi)型結(jié)合起來(lái)分類(lèi)。整型常量、浮

4、點(diǎn)型常量、字符常量等整型變量、浮點(diǎn)型變量、字符變量等n2.2.1常量在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值不能改變的量稱(chēng)為常量。n1 常量的類(lèi)型n整型常量（短整型常量、長(zhǎng)整型常量）、實(shí)型常量、字符型常量和字符串常量等。1、2、12、4.6、-1.23、a、A、”asd”等。2 符號(hào)常量在C語(yǔ)言中可以用一個(gè)符號(hào)名來(lái)代表一個(gè)常量，稱(chēng)為符號(hào)常量。符號(hào)常量必須在程序中加以指定，并符合標(biāo)示符命名規(guī)則。用define定義時(shí)，前面必須加“#”開(kāi)頭，命令行最后不加分號(hào)。n為了區(qū)別于一般的變量，符號(hào)常量通常用大寫(xiě)字母標(biāo)識(shí)。#include #define PI 3.14159main()float r,area;r=5.0;a

5、rea=PI*r*r;printf(area=%fn,area);n2.2.2變量在程序運(yùn)行過(guò)程中，其值可以改變的量稱(chēng)為變量。程序中用到的變量都必須有一個(gè)名字作為標(biāo)示，變量的名字由用戶(hù)定義。注意：（1）變量名必須符合標(biāo)示符命名規(guī)則，一個(gè)變量實(shí)質(zhì)代表內(nèi)存中的某個(gè)存儲(chǔ)單元。（2）C語(yǔ)言中的變量必須“先定義，后使用”。只有聲明過(guò)的變量才可以在程序中使用。聲明的變量屬于確定的類(lèi)型，編譯系統(tǒng)可以訪(fǎng)遍地檢查變量所進(jìn)行運(yùn)算的合法性。在編譯時(shí)變量的類(lèi)型可以為變量確定存儲(chǔ)空間，“先定義，后使用”使程序效率高。（3）像常量一樣也有不同的類(lèi)型。在定義變量的同時(shí)要說(shuō)明其類(lèi)型，以便系統(tǒng)在編譯時(shí)能根據(jù)其類(lèi)型為其分配相應(yīng)的

6、存儲(chǔ)單元。2.3 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型C語(yǔ)言提供了豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型，其中最常用的是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型。不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，其長(zhǎng)度不同。在使用之前，必須先聲明數(shù)據(jù)類(lèi)型，以便為其分配相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。整型實(shí)型字符型n2.3.1 整型數(shù)據(jù)1.整型數(shù)據(jù)的分類(lèi)C語(yǔ)言中的整型數(shù)據(jù)有短整型（short int）、基本整型（int）、長(zhǎng)整型（long int）、無(wú)符號(hào)型（unsigned）。若不指定變量為無(wú)符號(hào)型，則變量默認(rèn)為有符號(hào)型（signed）。n不同的編譯系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)這幾類(lèi)整型數(shù)據(jù)所占用的字節(jié)數(shù)有不同的規(guī)定。類(lèi)型類(lèi)型類(lèi)型名類(lèi)型名字節(jié)字節(jié)取值范圍取值范圍整型int2(16b)-215215-1短整型short2(16b

7、)-215215-1長(zhǎng)整型long4(32b)-231231-1無(wú)符號(hào)整型unsigned int2(16b)0216-1無(wú)符號(hào)短整型unsigned short2(16b)0216-1（65535）無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型unsigned long4(32b) 0232-1(04294967295)n2.整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進(jìn)制形式存放，事實(shí)上以補(bǔ)碼形式存放。一個(gè)數(shù)據(jù)占若干字節(jié)，最高位為符號(hào)位（0為正，1為負(fù)）。1）正整數(shù)正整數(shù)的補(bǔ)碼與原碼形式相同。0111111111111111符號(hào)位 數(shù)據(jù)位2152）負(fù)整數(shù)負(fù)整數(shù)按補(bǔ)碼形式存放。負(fù)數(shù)求補(bǔ)碼的方法是：將該數(shù)的絕對(duì)值按位取反加1

8、。原碼原碼 1000000000000000取反取反 1111111111111111加加11補(bǔ)碼補(bǔ)碼 10000000000000003）無(wú)符號(hào)整數(shù)無(wú)符號(hào)整數(shù)按原碼存放。例如：216-1=65535（注意）C標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有具體規(guī)定各類(lèi)整型數(shù)據(jù)所占用的字?jǐn)?shù)，只要求long型數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不短于int型，short型不長(zhǎng)于int型。具體如何實(shí)現(xiàn)，有各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自行決定。1111111111111113.整型常量值為整數(shù)的常量稱(chēng)為整數(shù)常量，簡(jiǎn)稱(chēng)整常量或整數(shù)。（1）十進(jìn)制：就是通常意義下的十進(jìn)制正常數(shù)。（2）八進(jìn)制：以0開(kāi)頭，后面跟幾位數(shù)字（由0到7組成）。例：0123，-011（3）十六進(jìn)制：以0 x或0X開(kāi)

9、頭，后面跟幾位數(shù)字（0到9，a到f組成）.例如：0 x123，0 xa9，0XAA等。n4.整型變量整型變量可以分為短整型、基本整型、長(zhǎng)整型和無(wú)符號(hào)整型等不同類(lèi)型。例如：short s；int I,j,k;long n;定義以上語(yǔ)句后，編譯程序會(huì)為是sijkn分別開(kāi)辟相應(yīng)字節(jié)的空間，而沒(méi)有在存儲(chǔ)單元存放任何值。此時(shí)變量中的值是無(wú)意義的。nC語(yǔ)言規(guī)定，可以在定義變量的同時(shí)給變量賦初值，也稱(chēng)為初始化。例如：int i,j,s=0;n2.3.2 實(shí)型數(shù)據(jù)實(shí)型常量又稱(chēng)為實(shí)數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)。在C語(yǔ)言中，實(shí)型常量只能用十進(jìn)制表示，有以下兩種形式。（1）十進(jìn)制小數(shù)形式。由數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)組成（必須有小數(shù)點(diǎn)），如123

10、.0、.123、123.、0.0等。（2）指數(shù)形式，又稱(chēng)科學(xué)表示法。這種表示形式包含數(shù)值部分和指數(shù)部分，數(shù)值部分的表示方法同十進(jìn)制小數(shù)，指數(shù)部分是一個(gè)可正可負(fù)的整型數(shù)，這兩部分用字母e或E連接起來(lái)。例如：123X103 表示為123e3、1.23E5使用實(shí)型常量需要注意以下幾點(diǎn)：（1）字母e或E之前必須有數(shù)字，字母后的指數(shù)必須為整數(shù)。E2、e3、e2.3、123e0.4等（2）規(guī)范化的指數(shù)形式。這種形式要求在字母之前的小數(shù)部分，小數(shù)點(diǎn)左邊應(yīng)當(dāng)有且只有一位非零數(shù)字。例如：2.341e3、4.5E5等（3）許多C編譯系統(tǒng)將實(shí)型，常量作為雙精度實(shí)數(shù)處理，這樣可以保證較高的精度，缺點(diǎn)是運(yùn)算效率降低。n

11、2. 實(shí)型變量C語(yǔ)言中 的實(shí)型變量分為單精度型（float）、雙精度型（double）和長(zhǎng)雙精度型（long double）。對(duì)于每一個(gè)實(shí)型變量也都應(yīng)該先定義后實(shí)用。float a,b;double x,y,z;double t=1.0,s=0；與整型存儲(chǔ)不同，實(shí)型數(shù)據(jù)是按指數(shù)形式存儲(chǔ)的。一般單精度數(shù)據(jù)占4字節(jié)，雙精度型數(shù)據(jù)占8個(gè)字節(jié)，長(zhǎng)雙精度占10個(gè)字節(jié)。實(shí)型數(shù)據(jù)有效位有限，實(shí)型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)有誤差的。n2.3.3 字符數(shù)據(jù)在處理數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到向姓名、性別和住址等具有文本特征的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)屬于字符型數(shù)據(jù)。1. 字符常量用一對(duì)單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)字符，稱(chēng)為字符常量。例如，A、等。字符常量在內(nèi)存

12、中占一個(gè)字節(jié)，存放的是字符的ASCII碼值。2.轉(zhuǎn)義字符常量轉(zhuǎn)義字符是以“”開(kāi)頭的具有特殊含義的字符，這些字符常量必須包含在一對(duì)單引號(hào)內(nèi)。b等n5.字符型變量字符型變量是用來(lái)存儲(chǔ)字符數(shù)據(jù)的，同時(shí)只能存放一個(gè)字符，一般占用1字節(jié)內(nèi)存單元。字符變量用關(guān)鍵字char進(jìn)行定義。如，char ch1, ch2; /*定義兩個(gè)字符變量： ch1，ch2*/ch1=a; ch2=b; /*給字符變量賦值*/注意：字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的是字符的ASCII碼 一個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)，其形式與整數(shù)的存儲(chǔ)形式一樣，所以語(yǔ)言允許字符型數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)之間通用。（1）可以將整數(shù)數(shù)據(jù)賦值給字符變量，也可以將字符數(shù)據(jù)賦值給整型變量。

13、（2）可以對(duì)字符數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，相當(dāng)于對(duì)他們的ASCII碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。（3）一個(gè)字符型數(shù)據(jù)，既可以字符形式輸出，也可以整數(shù)形式輸出。/*程序功能：用字符形式和整數(shù)形式輸出字符變量*/ main() char ch1,ch2; ch1=a; ch2=b; printf(“ch1=%c,ch2=%cn”,ch1,ch2); printf(“ch1=%d,ch2=%dn”,ch1,ch2); 程序運(yùn)行結(jié)果： ch1=a,ch2=b ch1=97,ch2=98 2.4C語(yǔ)言的運(yùn)算符和表達(dá)式C語(yǔ)言的運(yùn)算符非常豐富，除了控制語(yǔ)句和輸入輸出以外，幾乎所有的基本操作都作為運(yùn)算符處理，所以C語(yǔ)言的運(yùn)算符可以

14、看作操作符。C語(yǔ)言肺腑的運(yùn)算符構(gòu)成了C語(yǔ)言豐富的表達(dá)式。C運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符：（+ - * / % + -）關(guān)系運(yùn)算符：（ = !=）邏輯運(yùn)算符：（！ & |）位運(yùn)算符 ：（ | &）賦值運(yùn)算符：（= 及其擴(kuò)展）條件運(yùn)算符：（?:）逗號(hào)運(yùn)算符：（,）指針運(yùn)算符：（* &）求字節(jié)數(shù) ：（sizeof）強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換：（類(lèi)型）分量運(yùn)算符：（. -）下標(biāo)運(yùn)算符：（）其它 ：（( ) -）n2.4.1算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式1.算術(shù)運(yùn)算符對(duì)象個(gè)數(shù)名稱(chēng)運(yùn)算符運(yùn)算規(guī)則運(yùn)算對(duì)象結(jié)果類(lèi)型結(jié)合性單目正+取正值整型或?qū)嵭驼突驅(qū)嵭妥杂蚁蜃筘?fù)-取負(fù)值雙目加+加法整型或?qū)嵭驼突驅(qū)嵭妥杂蚁蜃鬁p-減法

15、乘*乘法除/除法模（求余）%整數(shù)求余整型整型（1）除法運(yùn)算符/，如果兩個(gè)整數(shù)相除，結(jié)果為整數(shù)。（2）如果參加+、-、*、/運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)有一個(gè)為實(shí)型，則結(jié)果為double型，因?yàn)樗袑?shí)數(shù)都按double型進(jìn)行運(yùn)算。（3）求余運(yùn)算符%，要求兩個(gè)操作數(shù)均為整數(shù)，結(jié)果為兩數(shù)相除所得余數(shù)。一般余數(shù)的符號(hào)與被除數(shù)符號(hào)相同。例：-8%5=-3（4）雙目運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)，*/%同級(jí)，+、-同級(jí)。n2算術(shù)表達(dá)式算術(shù)表達(dá)式 是指用算術(shù)運(yùn)算符括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象（也稱(chēng)操作數(shù)）連接起來(lái)的、符合C語(yǔ)法規(guī)則的表達(dá)式。運(yùn)算對(duì)象可以是常量、變量、函數(shù)等。A*b/5+1.5-a注意:C語(yǔ)言中表達(dá)式與數(shù)學(xué)表達(dá)式的不同n3 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和

16、結(jié)合性C語(yǔ)言規(guī)定了進(jìn)行表達(dá)式求值過(guò)程中各運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。（1）運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。在表達(dá)式求值是，按運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高低一次執(zhí)行。如： a-b*c 等價(jià)于 a-(b*c)（2）運(yùn)算符的結(jié)合性。如果在一個(gè)運(yùn)算對(duì)象兩側(cè)的運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)相同，則按規(guī)定的結(jié)合方向處理。左結(jié)合性：運(yùn)算對(duì)象先與左側(cè)的運(yùn)算符相結(jié)合 右結(jié)合性：運(yùn)算對(duì)象先與右側(cè)的運(yùn)算符相結(jié)合（3）在書(shū)寫(xiě)多個(gè)運(yùn)算符的表達(dá)式時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意各個(gè)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)，確保表達(dá)式中運(yùn)算符能以正確的順序參與運(yùn)算。對(duì)于復(fù)雜的表達(dá)式，為了清楚起見(jiàn)可以加圓括號(hào)（）強(qiáng)制規(guī)定計(jì)算順序。n2.4.2 賦值運(yùn)算符和表達(dá)式1.賦值表達(dá)式賦值符號(hào)“=”就是賦值運(yùn)算符，它的作用是將

17、一個(gè)表達(dá)式的值賦給一個(gè)變量。2.賦值表達(dá)式賦值表達(dá)式用于計(jì)算右邊表達(dá)式的值，把右邊表達(dá)式的值賦左邊的變量。變量變量 = 賦值表達(dá)式賦值表達(dá)式說(shuō)明：（1）賦值運(yùn)算符的左邊必須為變量，右邊可以是常量、變量、函數(shù)或表達(dá)式（2）賦值符號(hào)“=”不同于數(shù)學(xué)的等號(hào)，它沒(méi)有相等的含義，而是進(jìn)行“賦予”操作。（3）當(dāng)賦值運(yùn)算符兩邊的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同時(shí)，將有系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的原則為先將賦值號(hào)右邊表達(dá)式類(lèi)型轉(zhuǎn)為左邊變量類(lèi)型，然后賦值。（4）C語(yǔ)言的賦值符號(hào)（=）除了表示一個(gè)賦值操作外，還是一個(gè)運(yùn)算符，也就是說(shuō)賦值運(yùn)算符完成賦值后，整個(gè)表達(dá)式還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)所賦的值。例如：x=y=z=（3+5）（5）賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)

18、只高于逗號(hào)表達(dá)式，比其他運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)都低，且具有自右向左的結(jié)合性。n3 復(fù)合賦值表達(dá)式復(fù)合賦值運(yùn)算符是由一個(gè)雙目運(yùn)算符和一個(gè)賦值運(yùn)算符構(gòu)成。復(fù)合賦值運(yùn)算的一般格式為： 變量 雙目運(yùn)算符雙目運(yùn)算符 = 表達(dá)式 復(fù)合賦值運(yùn)算符它等價(jià)于等價(jià)于：變量 = 變量 雙目運(yùn)算符 (表達(dá)式)。當(dāng)表達(dá)式為簡(jiǎn)單表達(dá)式時(shí)，表達(dá)式外的一對(duì)圓括號(hào)才可缺省，否則可能出錯(cuò)。例如，x += 3 /* 等價(jià)于x=x+3 */ y *= x + 6/* 等價(jià)于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6 */C語(yǔ)言規(guī)定的10種復(fù)合賦值運(yùn)算符如下：+=，-=，*=，/=，%=； /*復(fù)合算術(shù)運(yùn)算符（5個(gè)）*/&=，=，|=，

19、=；/*復(fù)合位運(yùn)算符（5個(gè)）*/n2.4.3 自增（+）、自減（-）運(yùn)算符和表達(dá)式自增、自減運(yùn)算符是C語(yǔ)言中最具有特色的兩個(gè)單目運(yùn)算符，其操作對(duì)象只有一個(gè)，既可以放在操作對(duì)象之前，也可以放在操作對(duì)象之后。例如（1）+k、-k。（2）k+、k-等價(jià)于k=k+1，k=k-1.前置運(yùn)算運(yùn)算符放在變量之前：變量、變量 先使變量的值增（或減），然后再以變化后的值參與其它運(yùn)算，即先增減、后運(yùn)算。后置運(yùn)算運(yùn)算符放在變量之后：變量、變量 變量先參與其它運(yùn)算，然后再使變量的值增（或減），即先運(yùn)算、后增減。n2.4.4逗號(hào)運(yùn)算符和逗號(hào)表達(dá)式語(yǔ)言提供一種用逗號(hào)運(yùn)算符“，”連接起來(lái)的式子，稱(chēng)為逗號(hào)表達(dá)式。逗號(hào)運(yùn)算符又稱(chēng)順序求值運(yùn)算符。1.一般形式 表達(dá)式, 表達(dá)式, , 表達(dá)式n2.求解過(guò)程自左至右，依次計(jì)算各表達(dá)式的值，“表達(dá)式n” 的值即為整個(gè)逗號(hào)表達(dá)式的值。例如，逗號(hào)表達(dá)式“a = 3 * 5, a * 4”的值=6