C語言程序設(shè)計教程C語言基礎(chǔ)

會計學(xué)1C語言程序設(shè)計教程C語言基礎(chǔ)2本章主要內(nèi)容本章介紹C語言的基礎(chǔ)，包括：數(shù)據(jù)類型運算符和表達(dá)式均是程序設(shè)計的基本知識為什么討論這些知識？通常程序要對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作處理：處理的對象是數(shù)據(jù)通過運算符和表達(dá)式進(jìn)行操作第1頁/共61頁3例如：【例2.1】計算圓的面積，半徑為5cm。

程序如下：main(){float

r,area;

r=5;

area=3.14*r*r;

printf("%f\n",

area);}運算結(jié)果是輸出圓的面積：78.500000程序中用到的數(shù)據(jù)：r、area、5、3.14對數(shù)據(jù)進(jìn)行的運算：*、=例jc2_1第2頁/共61頁4分析：計算機(jī)操作處理時，要完成以下工作：在內(nèi)存中給半徑r和運算結(jié)果area

開辟存儲空間，存放它們的值。應(yīng)該留多大的地方來存放它們的值？數(shù)據(jù)

5和3.14與r

、area

不同，它們是在編寫程序時就給出確定的值，在運算過程中不會改變。這樣的數(shù)計算機(jī)怎么處理？對整數(shù)5

和小數(shù)3.14，計算機(jī)存放時是否有區(qū)別？涉及數(shù)據(jù)類型的基本知識第3頁/共61頁5C語言的數(shù)據(jù)類型C數(shù)據(jù)類型數(shù)組類型結(jié)構(gòu)體類型共用體類型枚舉類型整型字符型實型(浮點型)空類型單精度型雙精度型基本類型指針類型構(gòu)造類型本章討論基本類型數(shù)據(jù)第4頁/共61頁62.1.1整型數(shù)據(jù)1．整型數(shù)據(jù)的類型基本整型數(shù)據(jù)int，分配2Byte短整型數(shù)據(jù)shortint，分配2Byte長整型數(shù)據(jù)longint，分配4Byte整型數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲問題：為什么要采用補(bǔ)碼？如何表示？第5頁/共61頁7計算機(jī)中正、負(fù)數(shù)的表示例如：109＝(1101101)2要區(qū)別：＋109和－109方法是：將符號也數(shù)碼化即： 正的符號＋用

0表示 負(fù)的符號－用

1表示∴計算機(jī)中的數(shù)表示方法是：

符號位＋二進(jìn)制數(shù)值(以8bit為例)

＋109→＋1101101→01101101

－109→－1101101→11101101第6頁/共61頁8問題：計算機(jī)計算復(fù)雜化例如計算：

（-19）+（+22）10010011+00010110解決的方法是：使用反碼或補(bǔ)碼的表示方法（按前述表示的編碼稱為原碼），即能將減法一律轉(zhuǎn)換為加法。需要判斷符號是否相同：如果相同，結(jié)果符號不變，并進(jìn)行絕對值相加如果不同，結(jié)果取絕對值大的數(shù)的符號，并進(jìn)行絕對值相減第7頁/共61頁9原碼、反碼和補(bǔ)碼正數(shù)：原碼、反碼、補(bǔ)碼相同符號位為0，數(shù)值為對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。＋109[01101101]原=[01101101]反=[01101101]補(bǔ)負(fù)數(shù)：原碼符號位為1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)。

－109 [11101101]原反碼符號位為1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反。

－109 [10010010]反

補(bǔ)碼符號位為1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反加1。－109 [10010011]補(bǔ)第8頁/共61頁102.有符號和無符號整型數(shù)據(jù)有符號的整型數(shù)據(jù)signedint無符號的整型數(shù)據(jù)unsignedint區(qū)別是將最高位看作符號位還是數(shù)據(jù)位例如：

1111111110101000作為有符號數(shù)使用時，最高為符號位為負(fù)數(shù)，值是：-88（再求一次補(bǔ)）作為無符號數(shù)使用時，最高為數(shù)據(jù)位為無符號的數(shù)，值是：65448第9頁/共61頁11例如：main(){unsignedintm;m=65448;printf("\nm=%d\n",m);printf("m=%u\n",m);}例jc2_a輸出結(jié)果：m=-88m=65448按有符號數(shù)輸出按無符號數(shù)輸出第10頁/共61頁12整型數(shù)據(jù)的類型及規(guī)定方括號表示可選項int分配2Byte，long分配4Byte類型名稱類型符bit取值范圍整型(短整型)[signed]int[signed]short[int]16215～215-1(-32768～32767)無符號整型unsigned[int]160～216-1(0～65535)長整型[signed]long[int]32-231～231-1無符號長整型unsignedlong[int]320～232-1第11頁/共61頁132.1.2實型數(shù)據(jù)1．實型數(shù)據(jù)的類型

單精度實型數(shù)據(jù)float，分配4Byte雙精度實型數(shù)據(jù)double，分配8

Byte2．實型數(shù)據(jù)的存儲

單精度實型指數(shù)部分小數(shù)部分

小數(shù)的符號位指數(shù)的符號位第12頁/共61頁14實型數(shù)據(jù)的類型及規(guī)定C標(biāo)準(zhǔn)并未具體規(guī)定各種實型數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)，也不規(guī)定具體小數(shù)和指數(shù)部分的位數(shù)。一般而言，小數(shù)部分位數(shù)多，數(shù)據(jù)表示的有效數(shù)字多，精度就高；而指數(shù)部分位數(shù)多，則表示的數(shù)據(jù)范圍更大。有效數(shù)字的意義？類型類型符Byte絕對值的范圍有效數(shù)字單精度型float410-37~10387～8

位雙精度型double810-307~1030815～16位例jC2_a第13頁/共61頁152.1.3字符型數(shù)據(jù)字符型數(shù)據(jù)char，分配1Byte

字符型數(shù)據(jù)是指字母、數(shù)字、各種符號等用ASCII值表示的字符例如'a'是一個char類型數(shù)據(jù)，稱作字符常量，存儲：011000012.1.4空類型空類型void通常與指針或函數(shù)結(jié)合使用第14頁/共61頁162.2常量、變量與標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)主要內(nèi)容：常量變量標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)第15頁/共61頁172.2.1常量在運行程序的過程中值保持不變的量1．整型常量十進(jìn)制：0~9八進(jìn)制：0~7，以0開頭十六進(jìn)制：0~9，A~F/a~f，以0x或0X開頭例如：100-80+12301002401000730x380x100X100XFF0x0a第16頁/共61頁181.整型常量整型常量的類型：根據(jù)值大小默認(rèn)類型。整型常量后面加l或L，則認(rèn)為是longint型例如：123L、0L、432l、0x100l注意：十六進(jìn)制常量中可以使用大寫字母A～F，也可以使用小寫字母a～f。八進(jìn)制常量中不能出現(xiàn)數(shù)字8或9例如：018、0921非法第17頁/共61頁192.實型常量十進(jìn)制形式

1.01.+12.0-12.00.0指數(shù)形式

1e31.8e-3-123E-6-.1E-3等價于：1×1031.8×10-3

-123×10-6

-0.1×10-3指數(shù)只能是整數(shù)，而尾數(shù)則可以是整數(shù)也可以是小數(shù)，無論指數(shù)或尾數(shù)均不能省略例如：1e、E.5、E-3

非法實型常量的類型：默認(rèn)為double型，后面加F（或f），則強(qiáng)調(diào)表示該數(shù)是float類型例如：3.5f、1e2F

第18頁/共61頁203.字符型常量可視字符常量

單引號括起來的單個可視字符例如：'a'、'A'、'+'、'3'、''等

轉(zhuǎn)義字符常量單引號括起來的\與可視字符組合，例如：\0字符串結(jié)束標(biāo)志\n回車換行\(zhòng)t跳到下一個輸出位置\"雙引號字符\dddddd為1到3位八進(jìn)制數(shù)所代表的字符\xhhhh為1到2位十六進(jìn)制數(shù)所代表的字符第19頁/共61頁214.字符串常量用雙引號括起的一個字符序列例如："ABC"、"123"、"a"、"\n\t""\nGoodmorning"字符串常量的長度：所包含的字符個數(shù)

字符串常量的存儲方式：

\nGoodmorning\0a\0所占存儲單元數(shù)：串長度＋1例如：字符串結(jié)束標(biāo)記第20頁/共61頁225.符號常量以標(biāo)識符來代表的常量事先編譯預(yù)處理命令define定義編譯時先由系統(tǒng)替換為它所代表的常量，再進(jìn)行編譯例如：

#defineLEN

2.5main(){floata,b;a=2*3.14*LEN;b=3.14*LEN*LEN;printf("a=%f,b=%f\n",a,b);}定義符號常量使用符號常量編譯前系統(tǒng)進(jìn)行替換第21頁/共61頁235.符號常量main(){floata,b;a=2*3.14*2.5;b=3.14*2.5*2.5;printf("a=%f,b=%f\n",a,b);}define是編譯預(yù)處理命令，必須以“#”開頭編譯預(yù)處理命令在第7章討論。替換為第22頁/共61頁242.2.2變量1.變量的有關(guān)概念在程序運行過程中，其值改變的數(shù)據(jù)，稱為變量，變量用標(biāo)識符表示，稱為變量名。變量必須“先定義后使用”系統(tǒng)為變量分配存儲單元，存儲變量的值。編寫程序時通過變量名來存、取變量值。a510變量值為變量分配的存儲單元變量名例如：有變量a它的值是510第23頁/共61頁252.變量定義變量定義的一般格式：

數(shù)據(jù)類型說明符變量列表；例如：inti,j;

longk,m;floatx,y;charch1,ch2;必須使用合法的標(biāo)識符作變量名不能使用關(guān)鍵字為變量命名第24頁/共61頁263.變量的初始化：

允許在說明變量的時候?qū)ψ兞抠x初值。例如：inta=5,b=10+2;

doublex=23.568,y;charch1='a',ch2=66,ch3='\142';表示定義變量并對變量存儲單元賦值。錯誤的初始化：

inta=3+b,b=5；

floatm=n=23.16；

第25頁/共61頁272.2.3標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)由C編譯系統(tǒng)定義的一種函數(shù)，存放在系統(tǒng)函數(shù)庫中，用戶可以根據(jù)需要隨時調(diào)用常用函數(shù)如：printf、scanf、fabs、sqrt、sin、(常用數(shù)學(xué)函數(shù)參見教材

P30表2.5)函數(shù)調(diào)用形式：函數(shù)名（［參數(shù)表］）例如：putchar('a')sqrt(x)例jc2_3第26頁/共61頁282.3運算符和表達(dá)式主要內(nèi)容：算術(shù)運算符和算術(shù)表達(dá)式賦值運算符和賦值表達(dá)式關(guān)系運算符和關(guān)系表達(dá)式邏輯運算符和邏輯表達(dá)式位運算符和位運算表達(dá)式條件運算符和條件表達(dá)式逗號運算符和逗號表達(dá)式其他運算符及其運算第27頁/共61頁29運算符的有關(guān)概念作用：對運算對象完成規(guī)定的操作運算類型：按運算對象分：單目、雙目、三目按功能分：算術(shù)、賦值、關(guān)系、邏輯條件、逗號、位、其他第28頁/共61頁30運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性優(yōu)先級指各種運算符號的運算優(yōu)先順序例如：算術(shù)運算優(yōu)先于關(guān)系運算算術(shù)運算中先*/后+-結(jié)合性指運算符號和運算對象的結(jié)合方向分為：從左向右(左結(jié)合)和從右向左(右結(jié)合)例如：算術(shù)運算符為左結(jié)合

a-b+4賦值運算符為右結(jié)合

a=b=5（C語言規(guī)定見教材P297附錄B）第29頁/共61頁31本章涉及的運算符+-*/%++--+-=+=-=*=/=%=&=|=^=>>=<<=><>=<===!=&&||!&|^~<<>>?:,&sizeof(數(shù)據(jù)類型標(biāo)識符)類型種類算術(shù)運算符賦值運算符關(guān)系運算符邏輯運算符位運算符條件運算符逗號運算符其他運算符第30頁/共61頁32表達(dá)式的有關(guān)概念什么是表達(dá)式由運算符將運算對象連接成的式子，它描述了一個具體的求值運算過程。計算表達(dá)式的值按照運算符的運算規(guī)則求值求值時注意運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性表達(dá)式值的類型自動轉(zhuǎn)換強(qiáng)制轉(zhuǎn)換第31頁/共61頁33例如：表達(dá)式：150+'b'*2－12.456b=(++a)-2a/=a*=(a=2)f=a>b>c--a||++b&&c++max=a>b?a:ba=3,a+=3,a*a 1/(float)a+6第32頁/共61頁34算術(shù)運算算術(shù)運算符的優(yōu)先級

()+-++--

*/%

+-

同級同級同級

單目雙目

高

低沒有乘方運算符，要計算a3要寫作a*a*a的連乘，或用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)pow(a,3)“/”的運算對象可為各種類型數(shù)據(jù)，但是當(dāng)進(jìn)行兩個整型數(shù)據(jù)相除時，運算結(jié)果也是整型數(shù)據(jù)“%”要求運算對象必須是整型數(shù)據(jù)，功能是求兩數(shù)相除的余數(shù)，余數(shù)的符號與被除數(shù)的符號相同。第33頁/共61頁35自增自減運算++--是單目運算符有前綴和后綴兩種形式

前綴形式:先自增(自減)再引用；后綴形式:先引用再自增(自減)；功能：前綴形式++a

等價于

a=a+1

--

a

等價于

a=a–

1后綴形式a++

等價于a=a+1

a--

等價于a=a–

1表達(dá)式的值會不同第34頁/共61頁36例如：當(dāng)a＝5時⑴++a表達(dá)式的值為6，且

a＝6⑵

a++表達(dá)式的值為5，且

a＝6⑶

b=++a

等價于

a=a+1；b=a表達(dá)式的值為6，且a=6,

b=6⑷b=a++等價于

b=a;a=a+1表達(dá)式的值為5，且a=6,

b=5

第35頁/共61頁37說明：++和--的運算對象只能是變量（或運算結(jié)果是變量的表達(dá)式）,不能是常量（或運算結(jié)果是數(shù)值的表達(dá)式）。

例如：

5++、(a+2)++

不合法。具有右結(jié)合性，結(jié)合方向為從右到左。例如：

–a++

等價于-(a++)

如果有多個運算符連續(xù)出現(xiàn)時，C系統(tǒng)盡可能多的從左到右將字符組合成一個運算符例如：

i+++j

等價于(i++)+j

-i+++-j

等價于-(i++)+(-j)

第36頁/共61頁38main(){inta=5;printf("%d%d\n",a,a++);}說明（續(xù)）：對函數(shù)參數(shù)的求值順序：

TurboC系統(tǒng)先計算最右邊的參數(shù)值，再依次計算左面的參數(shù)值?！纠?.5】有多個函數(shù)參數(shù)且為同一變量自增的運算處理。

輸出結(jié)果：65運行例2.5第37頁/共61頁39說明（續(xù)）：【例2.6】有多個函數(shù)參數(shù)且為同一變量多次自增的運算處理。

main(){inta=5;printf("%d%d\n",a,(a++)+(a++));}輸出結(jié)果：711運行例2.6第38頁/共61頁40賦值運算賦值運算符(右結(jié)合）

=+=-=*=/=%=&=|=^=>>=<<=賦值表達(dá)式將表達(dá)式的值存入變量對應(yīng)的內(nèi)存單元中m=12b=(++a)-2m%=3+n等價于

m=m%(3+n)x*=(x=5)第39頁/共61頁41說明：賦值號左邊必須是變量，右邊可以是C語言任意合法的表達(dá)式例如：n=t+2<s合法

a+b=15

不合法賦值運算符僅優(yōu)先于“,”，且具有右結(jié)合性例如：

a=b=b*c>10等價于：a=(b=(

(b*c)>10)

)賦值號與數(shù)學(xué)中的等號含義不同例如：數(shù)學(xué)中a=b等價于b=aC語言中a=b不等價于b=a第40頁/共61頁42關(guān)系運算關(guān)系運算符(左結(jié)合）

>>=<<=

==!=較高較低關(guān)系表達(dá)式用關(guān)系運算符將運算對象連接成的式子例如：12<'C'+1（字符型數(shù)據(jù)比較ASCII值）a==b>=c等價于a==(b>=c)與(a==b)>=c不等價關(guān)系運算符優(yōu)先于賦值，低于算術(shù)第41頁/共61頁43說明：關(guān)系運算的結(jié)果應(yīng)該是邏輯值。C語言用數(shù)值用1表示邏輯真，0表示邏輯假例如：7>5的值是1，5>7的值是0

'a'>'b'的值是0，'a'<'b'的值是1即關(guān)系表達(dá)式的值：0或1實型數(shù)可進(jìn)行大于或小于比較，但通常不進(jìn)行==或!=的關(guān)系運算第42頁/共61頁44邏輯運算符邏輯運算符&&||！邏輯運算符的運算規(guī)則運算對象邏輯運算結(jié)果aba&&ba||b!a非0非0110非000100非001100001第43頁/共61頁45邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式用邏輯運算符將運算對象連接成的式子例如：0&&'b'a&&b||c&&da||b-5||c/4!x+y>=z邏輯運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性：!是單目運算符，右結(jié)合，高于算術(shù)&&和||是雙目運算符，左結(jié)合，高于賦值運算符，低于關(guān)系運算符第44頁/共61頁46邏輯運算規(guī)則從左到右依次進(jìn)行邏輯計算運算對象為非0表示邏輯真運算對象為0表示邏輯假邏輯運算的結(jié)果為0或1例如設(shè)：a=15，b=0，c=-2a&&b&&c結(jié)果為0a||b||c結(jié)果為1(a+c)||b&&c結(jié)果為1第45頁/共61頁47邏輯運算規(guī)則（續(xù)）運算按照從左至右的順序進(jìn)行，一旦能夠確定邏輯表達(dá)式的值，就立即結(jié)束運算——邏輯運算的短路性質(zhì)例如設(shè)：a=1，b=0，c=-2a&&b&&c(a++)||++b&&--c為0，運算終止，表達(dá)式值為0為非0，運算終止，表達(dá)式值為1且a為2，b為0，c為-2(b,c保持原值)第46頁/共61頁48關(guān)系與邏輯運算符的應(yīng)用表示數(shù)學(xué)公式a>b>c判斷a,b,c三條線段能否組成一個三角形

a,b不同時為負(fù)

a+b>c&&a+c>b&&b+c>aa>=0||b>=0!(a<0&&b<0)(a<0&&b>=0)||(a>=0&&b<0)||(a>=0&&b>=0)a>b&&b>c第47頁/共61頁49位運算符~&^|<<>>位邏輯運算符移位運算符單目位運算符的運算對象只能是整型數(shù)據(jù)或字符型數(shù)據(jù)，不能是實型數(shù)據(jù)運算對象一律按二進(jìn)制補(bǔ)碼參加運算，并按位進(jìn)行運算位運算的結(jié)果是一個整型數(shù)據(jù)低于單目、算術(shù)運算符，高于其他運算符低于單目、算術(shù)和關(guān)系運算符，高于其他運算符第48頁/共61頁50位邏輯運算符的運算規(guī)則假設(shè)ai和bi均是一個二進(jìn)制位（bit）

運算對象邏輯運算結(jié)果aibiai&biai|biai^bi?ai000001010111100110111100例如：假設(shè)a=10，b=010求a&b、a|b、a^b、?a第49頁/共61頁51程序如下：

main(){inta=10,b=010;printf("%d%d\n",a&b,a|b);printf("%d%d\n",a^b,~a);}輸出結(jié)果：8102-110000000000001010&00000000000010000000000000001000即：a&b的值是80000000000001010?

1111111111110101即：?a的值是-11運行jc2_b第50頁/共61頁52移位運算例如：a<<ba+8>>b-1等價于(a+8)>>(b-1)例如：假設(shè)a=10，b=2，求a<<b、a+8>>b-1

main(){inta=10,b=2;printf("%d%d\n",a<<b,a+8>>b-1);}輸出結(jié)果：409運行jc2_c請自行分析運行結(jié)果第51頁/共61頁53條件表達(dá)式運算條件運算符：？：條件表達(dá)式的一般形式表達(dá)式1?表達(dá)式2:表達(dá)式3例如：m<n?x:a+3a++>=10&&b-->20?a:bx=3+a>5?100:200C語言中唯一的三目運算符，要正確區(qū)分用？和：分隔的表達(dá)式涉及條件運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性第52頁/共61頁54條件運算符優(yōu)先級條件運算符優(yōu)先級高于賦值、逗號運算符，低于其他運算符例如：⑴m<n?x:a+3⑵a++>=10&&b-->20?a:b⑶x=3+a>5?100:200等價于：(m<n)?(x):(a+3)等價于：(a++>=10&&b-->20)

?a:b等價于：x=

((3+a>5)

?100:200)第53頁/共61頁55條件運算符的結(jié)合性

條件運算符具有右結(jié)合性當(dāng)一個表達(dá)式中出現(xiàn)多個條件運算符時，應(yīng)該將位于最右邊的問號與離它最近的冒號配對，并按這一原則正確區(qū)分各條件運算符的運算對象。例如：w<x?x+w:x<y?x:y

與w<x?x+w:(x<y?x:y)等價

與(w<x?x+w:x<y)?x:y不等價第54頁/共61頁56逗號表達(dá)式運算逗號表達(dá)式的一般形式

表達(dá)式1，表達(dá)式2，……，表達(dá)式n逗號表達(dá)式的值從左向右，依次對表達(dá)式求值，最后得到表達(dá)式n

的值就是逗號表達(dá)式的值例如：⑴a=5,

a++,

a*3

表達(dá)式值為18，且a=6