C++高級語言程序設(shè)計第二章

2023/2/11C++高級語言程序設(shè)計第2章基本數(shù)據(jù)類型與表達式

北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院

北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/12程序中最基本的要素是數(shù)據(jù)類型，根據(jù)數(shù)據(jù)類型可以為變量或常量分配內(nèi)存空間，將變量、常量和運算符結(jié)合在一起組成表達式，進行復(fù)雜的運算和處理。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/1-3-第2章基本數(shù)據(jù)類型與表達式2.1詞法記號和標識符2.2基本數(shù)據(jù)類型2.3變量和常量2.4運算符和表達式2.5基本輸入輸出2.6使用string類型處理字符串北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/1-4-2.1詞法記號和標識符

北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符C++字符集

英文字母：A~Z，a~z

數(shù)字字符：0~9

特殊字符：+-*/%^=<>!#& |_~ \‘“;. ,()[] {}空格2023/2/1-5-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符C++關(guān)鍵字

什么是關(guān)鍵字？預(yù)先定義好的標識符，C++編譯器對其進行特殊處理。

如何識別關(guān)鍵字？使用VC2005的編輯環(huán)境時，缺省是藍色的字符即為關(guān)鍵字。2023/2/1-6-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符標識符

標識符是程序員聲明的單詞，它命名程序正文中的一些實體，如函數(shù)名、變量名、類名、對象名等。C++標識符的構(gòu)成規(guī)則如下：

2023/2/1-7-

1、不能是C++的關(guān)鍵字；2、第一個字符必須是大寫、小寫字母或下劃線；3、不包含空格和“+、-、；”等特殊字符；4、為方便輸入，長度一般不超過31個字符。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符

例如：合法的標識符：

apple、_Student、_123、No1、max_num不合法的標識符：

51job、maxnum、-abc

2023/2/1-8-注意：C++的標識符是大小寫敏感的，即abc≠ABC。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符分隔符分隔符用于分隔程序中的正文，在C++中使用下列字符作為分隔符：

(){} ， ： ；這些分隔符不表示實際的操作，僅用于構(gòu)造程序。比如“；”用來作為一句完整語句的結(jié)束。2023/2/1-9-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.1詞法記號和標識符空白在C++語句中經(jīng)常出現(xiàn)空白（制表符、空格、空行）等，通常都忽略不計。2023/2/1-10-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型

北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/1-11-2.2基本數(shù)據(jù)類型什么是數(shù)據(jù)類型？

數(shù)據(jù)是程序處理的對象，數(shù)據(jù)根據(jù)其本身的特點進行分類，從而形成不同的數(shù)據(jù)類型。

例如：數(shù)學(xué)中有自然數(shù)、整數(shù)、實數(shù)不同類型的數(shù)據(jù)有不同的表示和處理方法，具有不同運算規(guī)則2023/2/1-12-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型

整型：int

字符型：char、wchar_t

實型：float、double

邏輯型：bool2023/2/1-13-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型修飾符

在C++中描述為了更加準確的描述數(shù)據(jù)類型，提供了4個關(guān)鍵字用來修飾基本的數(shù)據(jù)類型：1、長型long2、短型short3、有符號signed4、無符號unsigned2023/2/1-14-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院1、short： 僅用來修飾int，稱為短整型，占2字節(jié)內(nèi)存，也可直接簡寫為short；2、long：僅修飾int和double，在不同的編譯環(huán)境中使用long修飾的double類型數(shù)據(jù)所占內(nèi)存不同。3、unsigned：用來修飾char、short和int，表示該數(shù)據(jù)類型為無符號數(shù)。

4、signed：用來修飾char、short和int，表示該數(shù)據(jù)類型為有符號數(shù)，為缺省設(shè)置。2023/2/1-15-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型與內(nèi)存空間

不同的數(shù)據(jù)類型，加上不同的修飾符就具有了不同的特點，在內(nèi)存中占用的空間也不同，因而其所能表示的數(shù)值范圍也不盡相同。

內(nèi)存單元的單位是字節(jié)，因此用來表示數(shù)據(jù)類型的長度的單位也是字節(jié)。

2023/2/1-16-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型與內(nèi)存空間

特定數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中占用的內(nèi)存因機器的不同而不同

整型int的長度等于機器的字長：16位機：int=2字節(jié)；32位機：int=4字節(jié)。

2023/2/1-17-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型與內(nèi)存空間

如果需要編寫可移植性好的程序，應(yīng)將整型聲明為short或long。因為short和long表示的數(shù)據(jù)長度是固定的，任何支持標準C++的編譯器都是如此。-18-2023/2/1北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.2基本數(shù)據(jù)類型例2-1打印各種數(shù)據(jù)類型的長度

編寫一個程序，輸出基本數(shù)據(jù)類型char,int,float,double,bool的長度。

提示：使用sizeof(數(shù)據(jù)類型)能夠獲取不同數(shù)據(jù)類型的長度。-19-2023/2/1北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-1顯示各種數(shù)據(jù)類型的長度#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){cout<<"char："<<sizeof(char)<<"字節(jié)\n";cout<<"int："<<sizeof(int)<<"字節(jié)\n";cout<<"float："<<sizeof(float)<<"字節(jié)\n";cout<<"double："<<sizeof(double)<<"字節(jié)\n";cout<<"bool："<<sizeof(bool)<<"字節(jié)\n";}-20-在32位機上運行結(jié)果char：1字節(jié)int：4字節(jié)float：4字節(jié)double：8字節(jié)bool：1字節(jié)2023/2/1北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量和常量

-21-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/12.3變量和常量 概述

程序所處理的數(shù)據(jù)不僅分為不同的數(shù)據(jù)類型，而且每種類型的數(shù)據(jù)還分為變量和常量。程序在運行中就是通過這些變量和常量來操作數(shù)據(jù)的。

2023/2/1-22-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量 什么是變量？

在C++中，變量是存儲信息的地方。變量的實質(zhì)是內(nèi)存中的一個地址空間，在這個地址空間中可以進行數(shù)據(jù)的存儲和讀取。

2023/2/1-23-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院定義變量的格式

數(shù)據(jù)類型變量名1，變量名2，…變量名n；

例如：定義各種類型的變量

intnum; floatf; charch; shorts; doublearea,length;2023/2/1-24-2.3變量 北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量定義變量的實質(zhì)

例如：intnum;

系統(tǒng)根據(jù)所指定的數(shù)據(jù)類型int，從地址xxxxxxxH開始，為變量num分配4個字節(jié)單元。

變量num的取值范圍為?231～231?1。2023/2/1-25-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量定義變量的實質(zhì)

例如：intnum;

編程時，可以直接使用變量名num對存儲在該內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)，也就是變量值進行存取。

變量名和地址xxxxxxxH之間的對應(yīng)關(guān)系由系統(tǒng)來管理。2023/2/1-26-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量幾點說明

在創(chuàng)建或定義變量時，需要指明該變量的數(shù)據(jù)類型和名稱。

數(shù)據(jù)類型：決定變量的存儲方式和可以進行的操作；變量名稱：用來區(qū)分不同的變量。

2023/2/1-27-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量幾點說明在C++程序中使用變量，必須“先定義或聲明，后使用”，而且只能定義一次。

變量定義語句的位置，C++中沒有要求，放在第一次使用該變量之前的任何位置均可以。2023/2/1-28-建議：把變量定義語句放在首次使用它的地方，這樣可以提高程序的可讀性。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量變量的命名

遵循標識符定義的規(guī)則，常用的命名約定有三種：

1、Unix環(huán)境常用的命名法

my_age、num_of_student2、駝峰式命名法

myAge、numOfStudent3、匈牙利標記法

iMyCar、bIsRight2023/2/1-29-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量變量的賦值使用賦值運算符“=”可以將一個值賦給變量。例如：

unsignedshortage;age=18;也可以在定義變量的同時進行初始化：

unsignedshortage=18;

或

unsignedshortage(18);2023/2/1-30-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量變量的賦值

我們可以一次定義多個相同數(shù)據(jù)類型的變量，也可以一次為多個變量初始化：

charch1=’a’,ch2=’b’;intheight=10,width=6,area;2023/2/1-31-特性：變量可以被多次賦值，但每次賦值后，原值都會被新值覆蓋。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3變量例2-2賦值運算符的使用

#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intmyAge=18;cout<<“myAge=”<<myAge<<endl;myAge=20;cout<<“myAge=”<<myAge<<endl;}-32-2023/2/1北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院運行結(jié)果：myAge=18myAge=202.3變量typedef

為已有的數(shù)據(jù)類型定義一個同義詞，或者叫做別名。

格式：typedef原類型名新類型名;例如：typedefunsignedshortintUINT16UINT16i;2023/2/1-33-注意：typedef語句并沒有定義一個新的數(shù)據(jù)類型，只是聲明了原有數(shù)據(jù)類型的一個別名。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量常量

常量代表一個固定的值。嚴格來說，常量又分成符號常量和常數(shù)。

符號常量：是用標識符表示的常量；

常數(shù)：程序中使用的具體的數(shù)據(jù)。2023/2/1-34-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量符號常量

C++中提供了一個關(guān)鍵字const，用來區(qū)分常量和變量。由于常量在程序運行過程中不能夠被改變，所以要求常量在定義的時候必須進行初始化。

符號常量的定義格式：

const

數(shù)據(jù)類型常量名=常量值;

例如：constfloatPI=3.14159;

2023/2/1-35-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量define關(guān)鍵字在C語言中使用預(yù)編譯指令#define也能夠定義常量。

例如：#definePI3.1415927

說明：該語句屬于預(yù)編譯指令，不屬于C++語句，因而行尾不需要使用分號。并且由于C++是向下兼容的，因而C語言的程序能夠在C++的編譯器下順利運行。但是在C++編程中，建議使用const替代#define定義常量。2023/2/1-36-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量編程時使用符號常量

可以增強程序的可讀性

可以增強程序的可維護性2023/2/1-37-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量整型常數(shù)

C++中的整型常數(shù)可以使用多種數(shù)制

十進制數(shù)：100

8進制數(shù)：0144

16進制數(shù)：0x64

整型常數(shù)默認是int類型

用U或u表示無符號整型，如65535U

。

用L或l表示長整型,

如123L。2023/2/1-38-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量實型常數(shù)

1、小數(shù)形式

例如：0.123、23.12

2、指數(shù)形式

表示形式：aEb

代表數(shù)值：a

×

10b

例如：123e5或123E5=123×105

2023/2/1-39-

注意：

b必須是十進制整數(shù)，a可以是十進制整數(shù)或者小數(shù)形式的實數(shù)，并且數(shù)字a和b都不可以省略北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量實型常數(shù)

實型常數(shù)默認為double型

可用后綴F(f)表示實數(shù)常數(shù)為float型。

可用后綴L(l)表示實數(shù)常數(shù)為longdouble型。2023/2/1-40-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量字符常數(shù)1、用單引號擴起來的一個字符，例如：‘a(chǎn)’、‘?’。2、轉(zhuǎn)義字符以\開頭的字符序列，代表特殊的意義。例如：\n、\t、\”2023/2/1-41-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院\a 0x07 bell（響鈴）\n 0x0A 換行\(zhòng)r 0x0D 回車\t 0x09 制表符\v 0x0B 垂直跳格\b 0x08 Backspace\\ 0x5C ‘\’\" 0x22 雙引號\‘

0x27 單引號\ooo1-3位8進數(shù)\xhh1-2位16進數(shù)2023/2/1-42-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院例2-3：打印特殊字符#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){cout<<“輸出字母：”<<‘a(chǎn)’<<’\a’<<endl;cout<<“輸出字母：”<<‘n’<<’\n’;}運行結(jié)果：輸出字母：a(蜂鳴器響一聲)輸出字母：n(換行)2023/2/1-43-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量字符常數(shù)

反斜線還可以和1～3位八進制數(shù)或以x開始的1～2位十六進制數(shù)結(jié)合表示任何ASCII字符。

例如：例2-3中的輸出還可以寫為 cout<<“輸出字母：”<<‘\x61’<<’\x07’<<endl; cout<<“輸出字母：”<<‘\x6E’<<’\x0A’;2023/2/1-44-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量字符數(shù)據(jù)的存儲

在內(nèi)存中，字符數(shù)據(jù)以ASCII碼存儲，可看成是單字節(jié)整數(shù)表示，所以，C++中字符數(shù)據(jù)和整數(shù)可以相互賦值。例2-4字符數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換2023/2/1-45-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-4：同樣數(shù)據(jù)的不同輸出#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intn=’a’;charch=97;cout<<”按整數(shù)輸出內(nèi)容：”<<n<<endl;cout<<”按字符輸出內(nèi)容：”<<ch<<endl;}運行結(jié)果：按整數(shù)輸出內(nèi)容：97按字符輸出內(nèi)容：a注意：變量在輸出時，根據(jù)其本身的數(shù)據(jù)類型進行輸出。2023/2/1-46-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量字符串常量

由一對雙引號括起來的字符序列。

例如：“howdoyoudo?” “helloworld!”2023/2/1-47-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量字符串常量在內(nèi)存中的存儲

字符串常量在內(nèi)存中除了存儲所包含字符外，還需要存儲一個結(jié)束符‘\0’。

一個字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占用1字節(jié)的空間。2023/2/1-48-注意：字符串“A”與字符‘A’的不同北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量思考：

字符串“\x07Operating\tsystem”

有幾個字符？顯示結(jié)果如何？

2023/2/1-49-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.3常量邏輯常數(shù)邏輯型常數(shù)只有兩個：false（假）和true（真）。在顯示器上顯示為0和1。2023/2/1-50-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式2.4運算符和表達式1、表達式2、語句和塊3、運算符賦值運算符、算術(shù)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2023/2/1-52-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式表達式

變量、常量是存放數(shù)據(jù)的地方，那么在C++語言中這些數(shù)據(jù)是如何處理和計算的呢？

在C++語言中將變量、常量和運算符有機結(jié)合在一起組成的就是表達式，利用表達式C++可以進行復(fù)雜的運算和處理。

2023/2/1-53-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式表達式

表達式是操作符、操作數(shù)和分隔符號組成的序列。操作符：+-*/等操作數(shù)：變量、常量、數(shù)組等

表達式總能返回一個值作為表達式的結(jié)果。2023/2/1-54-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式表達式

例如：3.2//簡單表達式，值為3.2 2+3//常量表達式，值為5 a//簡單表達式，值為變量a的值 x=(a+b)*c//較為復(fù)雜的表達式

y=x=a+b //表達式是可以嵌套的2023/2/1-55-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式語句和塊

由表達式和結(jié)尾的“;”組成一個C++語句。

多條C++語句通過大括號{}括起來，組成一個塊語句。

一般來說屬于同一個邏輯關(guān)系的多條語句組成塊語句。

2023/2/1-56-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式語句和塊

例如：實現(xiàn)將變量x和y交換的語句塊

{

inttemp=x; x=y; y=temp; }2023/2/1-57-注意：結(jié)束語句塊的大括號外不用分號。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式運算符

運算符具有優(yōu)先級和結(jié)合性。優(yōu)先級：

級別高的先運算，級別低的后運算。

例如：*/高于+-

結(jié)合性：自左向右結(jié)合還是自右向左結(jié)合。

例如：1+2+3，+自左向右結(jié)合。

2023/2/1-58-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2023/2/1-59-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式運算符

根據(jù)運算符對操作數(shù)的要求不同，分成：

一元運算符：

僅需要一個操作數(shù)的運算符，例如++等

二元運算符：

需要兩個操作數(shù)的運算符，例如：+、-、*、/等，

三元運算符：

需要三個操作數(shù)的運算符，只有條件運算符“?:”。2023/2/1-60-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式賦值運算符

賦值運算符就是：“=”例如：floatf=3.15

左值：可以合法的放在“=”左邊的操作數(shù)。右值：可以合法的放在“=”右邊的操作數(shù)。

2023/2/1-61-注意：并不是所有的操作數(shù)都可以作為左值。符號常量就不能作左值；帶運算符的表達式一般也不能作為左值。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式賦值運算符

例如：

floatx,y; constfloatPI=3.14; x=3.5; //正確 3.5=x; //有語法錯誤 y=x; //正確 y+2=x-10; //語法錯誤

PI=x; //語法錯誤2023/2/1-62-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式算術(shù)運算符

C++提供的算術(shù)運算符包括“+，-，*，/，%，++，--”

二元運算符：

+(加)，-(減)，*，/，%

一元運算符：

+(正號)，-(負號)，++，--2023/2/1-63-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式算術(shù)運算符

幾點說明：“/”根據(jù)操作數(shù)不同，運算規(guī)律也不同: 整型數(shù)為整除運算：例如5/2=2； 浮點數(shù)為通常意義的除法：即5.0/2.0=2.5?！?”取余數(shù)運算符，只能對整型數(shù)進行操作，余數(shù)的正負由被除數(shù)決定，不允許對浮點數(shù)進行操作。例2-5“/”和“%”運算符的使用2023/2/1-64-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-5“/”和“%”運算符的使用。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){inta=-4,b=3;cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;cout<<"a/b="<<a/b<<endl;cout<<"(float)a/b="<<(float)a/b<<endl;cout<<"a%b="<<a%b<<endl;cout<<"b%a="<<b%a<<endl;}運行結(jié)果：

a=-4b=3a/b=-1(float)a/b=-1.33333a%b=-1b%a=32023/2/1-65-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式算術(shù)運算符

C++中提供了兩個特殊的運算符：++（自增），表示將操作數(shù)加1；--（自減）表示將操作數(shù)減1

前置（++i）：先自身加1，然后再將加1的值作為（++i）表達式的值；

后置（i++）：

將i作為（i++）表達式的值，然后自身再加1。

例2-6 自增運算符的使用2023/2/1-66-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-6自增運算符的使用#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ inti=1; cout<<”i=”<<i<<endl; cout<<”i++：”<<i++<<endl; cout<<”i=”<<i<<endl; cout<<”++i：”<<++i<<endl; cout<<”i=”<<i<<endl;}11233北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院運行結(jié)果：i=1i++：1i=2;++i：3i=32023/2/1-67-2.4運算符和表達式算術(shù)運算符

在C++中可以將算術(shù)運算符和賦值運算符結(jié)合在一起進行運算，因此C++還提供5種復(fù)合的賦值運算符：+=，-=，*=，/=和%=。 例如：

x+=y 相當(dāng)于 x=x+y x-=y 相當(dāng)于 x=x-y x*=y 相當(dāng)于 x=x*y x/=y 相當(dāng)于 x=x/y x%=y 相當(dāng)于 x=x%y2023/2/1-68-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式算術(shù)運算符例如：#include<iostream>usingnamespacestdvoidmain(){ intx=2,y=3;x*=y+8;cout<<x<<endl;}原因：x*=y+8等價于x=x*(y+8)//顯示222023/2/1-69-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式2023/2/1-70-算術(shù)運算符

算術(shù)運算符的優(yōu)先級：

1、+(正號)，-(負號)，++，--2、*，/，%3、+、-4、=、+=、-=、*=、/=、%=由高到低北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式算術(shù)運算符

溢出是指運算結(jié)果超出了表達式的數(shù)據(jù)類型能夠表示的范圍。

在進行算術(shù)運算時，很可能出現(xiàn)溢出。溢出不會引起編譯錯誤的，但運行結(jié)果會出現(xiàn)偏差。 例如：shortinti=20000,j=30000,k; cout<<(k=i+j)<<endl;2023/2/1-71-輸出結(jié)果：-15536北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式關(guān)系運算符

關(guān)系運算符有：==、!=、>=、>、<=、<

關(guān)系表達式：由關(guān)系運算符將兩個操作數(shù)連接起來構(gòu)成的表達式。

關(guān)系表達式的結(jié)果類型為bool型，值只能為true或false，屏幕顯示為1或0。2023/2/1-72-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式關(guān)系運算符

關(guān)系運算符的優(yōu)先級：

1、>=、>、<=、<2、==、!=

2023/2/1-73-

高低北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式關(guān)系運算符

例如：

inta=1,b=2,c=3;cout<<(a==b)<<endl; //結(jié)果為false，輸出為0cout<<(a!=b)<<endl; //結(jié)果為true，輸出為1cout<<(a>=b)<<endl; //結(jié)果為false，輸出為0cout<<(a<b)<<endl;//結(jié)果為true，輸出為1boold=a>b==c>a+5;cout<<d<<endl;//結(jié)果為true，輸出為1

2023/2/1-74-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式邏輯運算符

邏輯運算符有：&&、||、!。邏輯表達式的結(jié)果類型也為bool型，值只能為true或false，屏幕顯示為1或0。2023/2/1-75-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式邏輯運算符

邏輯運算符的優(yōu)先級：

1、!2、&&3、||

除了邏輯非，邏輯運算的級別低于關(guān)系運算。

2023/2/1-76-

由高到低北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式邏輯運算符

說明：如果多個表達式用&&或||連接，為了提高判斷效率，只要能夠確定表達式的結(jié)果了，運行就不再繼續(xù)。

例如：inta=1,b=2; if(a>b&&b++) cout<<"b的值將等于"<<endl; cout<<b<<endl;2023/2/1-77-運行結(jié)果：2北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式位運算符

一般高級語言：byteC/C++語言：

bit

C++語言中提供了六個位運算符，可以對整數(shù)進行位操作，分別是&（按位與），|（按位或），^（按位異或），~（按位取反），<<（左移位），>>（右移位）。2023/2/1-78-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位與（&）

按位與操作的作用是將兩個操作數(shù)對應(yīng)的每一位分別進行邏輯與操作。

例如：計算3&5 3：00000011

5：000001013&5：00000001

2023/2/1-79-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位與（&）

使用按位與（&）操作可以將操作數(shù)中的若干位置0（其他位不變），或者取操作數(shù)中的若干指定位。

例如：

將字符變量a（char）的最低位置0：a=a&0376;

取整型變量a（int）的低字節(jié)：charc=a&0377;2023/2/1-80-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位或（|）

按位與操作的作用是將兩個操作數(shù)對應(yīng)的每一位分別進行邏輯或操作。

例如：計算3|5 3：00000011

5：000001013|5：00000111

2023/2/1-81-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位或（|）

使用按位或（|）操作可以將操作數(shù)中的若干位置1（其他位不變）。

例如：

將整型變量的a（int）的低字節(jié)置1：a=a|0xff;

2023/2/1-82-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位異或（^）

按位異或操作的作用是將兩個操作數(shù)對應(yīng)的每一位分別進行異或操作。

具體運算規(guī)則：1^1=0，0^0=0，1^0=0^1=1

例如：計算3^5 3：00000011

5：000001013^5：000001102023/2/1-83-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位異或（^）

使用按位異或（^）操作可以將操作數(shù)中的若干位反轉(zhuǎn)。

如果某位和0異或，結(jié)果是該位的原值；

如果某位和1異或，則結(jié)果與該位原來的值相反。

2023/2/1-84-思考：如果使8位二進制數(shù)01111010的后四位翻轉(zhuǎn)？北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式按位取反（~）

按位取反是一個一元運算符，它的作用是將操作數(shù)對應(yīng)的每一位分別進行取反操作。具體運算規(guī)則：~1=0，~0=1。

例如：計算~5 5：00000101~5：111110102023/2/1-85-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式使用位運算實現(xiàn)掩碼運算掩碼：其實就是一個位模式。表示從一個字中選出一組位。

例如：掩碼0xFF表示一個字的低位字節(jié)。

掩碼0xFFFFFF00，它表示一個字（32位）除了最低字節(jié)外的其他高位字節(jié)。

掩碼~0xFF也可表示一個字除了最低字節(jié)外的其他高位字節(jié)。2023/2/1-86-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式位運算應(yīng)用舉例例2-7設(shè)主機A的IP地址為IPa，子網(wǎng)掩碼設(shè)置為MASKa，主機B的IP地址為IPb，子網(wǎng)掩碼設(shè)置為MASKb。（1）當(dāng)主機A向主機B發(fā)送IP包時，如何判斷主機B是否與自己在同一子網(wǎng)中？（2）當(dāng)主機A和主機B通信時，兩主機又如何確認對方和自己在同一子網(wǎng)中？2023/2/1-87-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式位運算應(yīng)用舉例例2-7 解：(1) (IPa^IPb)&MASKa==0

或(IPa&MASKa)==(IPb&MASKa)(2) (IPa&MASKa)==(IPb&MASKb)

或((IPa&MASKa)^(IPb&MASKb))==02023/2/1-88-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式左移<<：按照指定的位數(shù)將一個二進制數(shù)值向左移動。左移后，低位補0，移出的高位舍棄。右移>>：按照指定的位數(shù)將一個二進制數(shù)值向右移動，右移后，移出的低位舍棄。如果是無符號數(shù)則高位補0，如果是有符號數(shù)則高位補符號位或0，在VC2005環(huán)境下高位補符號位。2023/2/1-89-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式移位運算舉例 chara=-8; a=a>>2; cout<<”a=”<<(int)a<<endl;2023/2/1-90-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式移位運算舉例 chara=2; a=a<<1; cout<<”a=”<<(int)a<<endl;2023/2/1-91-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式位運算符

在C++中可以將位運算符和賦值運算符結(jié)合在一起進行運算，因此C++還提供另外5種復(fù)合賦值運算符&=，|=，^=，<<=和>>=。例如：

x&=y相當(dāng)于 x=x&y

x|=y 相當(dāng)于 x=x|y

x^=y 相當(dāng)于 x=x^yx<<=y相當(dāng)于 x=x<<yx>>=y相當(dāng)于 x=x>>y2023/2/1-92-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式位運算符優(yōu)先級位運算符的優(yōu)先級由高到低依次為：1、~2、<<，>>3、&4、^5、|6、&=，|=，^=，<<=和>>=2023/2/1-93-由高到低北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式條件運算符

條件運算符語法格式為：

表達式1？（表達式2）：（表達式3）；

運算的結(jié)果是：如果表達式1的值為真，則返回表達式2的值，否則返回表達式3的值。

例如：intx=0,y=1; cout<<(x>y?x:y)<<endl;2023/2/1-94-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式逗號運算符

逗號表達式的語法格式為：

表達式1，表達式2，……，表達式n;C++順序計算表達式1，表達式2，……，表達式n的值，并將最后一次計算的結(jié)果作為逗號表達式的結(jié)果。例如：inta,b,c,d;

d=(a=1,b=2,c=a+b,a+b+c);

cout<<d<<endl;2023/2/1-95-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院運行結(jié)果：62.4運算符和表達式數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

當(dāng)表達式中出現(xiàn)多種數(shù)據(jù)類型的混合運算時，往往需要進行類型轉(zhuǎn)換。表達式中的類型轉(zhuǎn)換分成兩種：1、隱式類型轉(zhuǎn)換2、強制類型轉(zhuǎn)換。2023/2/1-96-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式隱式類型轉(zhuǎn)換

各種二元運算符在進行運算時都要求兩個操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型一致。如果類型不一致，則系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換（隱式類型轉(zhuǎn)換）。

轉(zhuǎn)換的基本原則：將精度較低、范圍較小的類型轉(zhuǎn)換成精度較高、范圍較大的類型。

char→short→int→long→float→double2023/2/1-97-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院隱式類型轉(zhuǎn)換例2-8數(shù)據(jù)類型的自動轉(zhuǎn)換。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ charch='a';inti=100;doubled=123.09;cout<<ch+i<<endl; //自動轉(zhuǎn)換為int型cout<<ch+i+d<<endl;//自動轉(zhuǎn)換為double型}運行結(jié)果：

197320.092.4運算符和表達式提示：在轉(zhuǎn)換過程中不會造成數(shù)據(jù)精度的丟失。2023/2/1-98-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式隱式類型轉(zhuǎn)換

對于同一種精度的無符號數(shù)和有符號數(shù)，在進行算術(shù)運算中，有符號數(shù)向著無符號數(shù)方向進行隱式類型轉(zhuǎn)換：

signed→unsigned。例如：

inta=100; unsignedinti=99; cout<<i-a<<endl;2023/2/1-99-思考：如果將unsignedinti=99;改為unsignedshorti=99;結(jié)果如何？北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式隱式類型轉(zhuǎn)換

邏輯運算符要求參與運算的操作數(shù)為bool類型，如果是其他類型，則系統(tǒng)自動將其轉(zhuǎn)換成bool類型。轉(zhuǎn)換規(guī)則：0為false，非0為true。

賦值運算符要求“=”左右兩邊的操作數(shù)數(shù)據(jù)類型相同，如果類型不一致，則自動將右邊的操作數(shù)類型向著左邊的操作數(shù)類型轉(zhuǎn)換。

例如：inti=3.15; cout<<i<<endl;2023/2/1-100-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式C風(fēng)格的強制類型轉(zhuǎn)換

語法格式為：

（數(shù)據(jù)類型名）表達式或：數(shù)據(jù)類型名（表達式）

例如：

inti=97; cout<<(char)i<<endl; floatf=3.75; cout<<(int)f<<endl;2023/2/1-101-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式C++的強制類型轉(zhuǎn)換符

語法格式為： static_cast<類型名>(表達式)

例如：

inti=97; cout<<static_cast<char>(i)<<endl; floatf=3.15; cout<<static_cast<int>(f)<<endl;2023/2/1-102-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.4運算符和表達式強制類型轉(zhuǎn)換幾點說明：如果強制由高精度的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換至低精度的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)精度將受到損失，從這個意義上說，強制類型轉(zhuǎn)換是一種不安全的類型轉(zhuǎn)換?；緮?shù)據(jù)類型之間的強制轉(zhuǎn)換都是允許的，但當(dāng)遇到不允許的類型轉(zhuǎn)換時，用C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換，編譯時不會報錯；而用static_cast，在編譯時就會報錯。

2023/2/1-103-建議：在C++編程時要用static_cast進行強制類型轉(zhuǎn)換。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出2023/2/1-104-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出

在iostream庫中包含有一個標準輸入流對象cin和一個標準輸出流對象cout，分別用來實現(xiàn)從鍵盤讀取數(shù)據(jù)，以及將數(shù)據(jù)在屏幕輸出。另外，還可以定義文件流對象，實現(xiàn)文件的讀/寫操作1、標準輸入流cin2、標準輸出流cout3、I/O流的格式控制4、文件的輸入輸出2023/2/1-105-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出標準輸入流cin

cin負責(zé)從鍵盤讀取數(shù)據(jù)，使用提取操作符“>>”就可以將鍵盤鍵入的數(shù)據(jù)讀入到變量中。

語法格式為：

cin>>變量1>>變量2…>>變量n；

例如：

inta,b; charch; cin>>a>>b>>ch;2023/2/1-106-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出例2-9：計算從鍵盤輸入的若干個整數(shù)的和。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(

){intsum=0,value;while(cin>>value) //如果能從cin提取數(shù)值，sum+=value;//則cin的值為真，執(zhí)行循環(huán)cout<<"sumis:"<<sum<<endl;}

運行結(jié)果：

12345^z //鍵盤輸入sum is：152023/2/1-107-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出標準輸出流cout

cout負責(zé)將變量或常量中的數(shù)據(jù)輸出到屏幕，使用插入操作符“<<”就可以將變量或常量的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。

cout能夠自動識別“<<”后面的數(shù)據(jù)類型并進行顯示，并且可以從左到右一次顯示多個變量。

例如：cout<<”Helloworld!\n”;2023/2/1-108-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出例2-10：cout的使用#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ inta,b; charch; cout<<”請按順序輸入2整數(shù)和1字符：\n”;cin>>a>>b>>ch; cout<<”a=”<<a<<”b=”<<b<<”ch=”<<ch<<endl;}運行結(jié)果：請按順序輸入兩個整數(shù)和一個字符：12a//鍵盤輸入a=1b=2ch=a//屏幕輸出2023/2/1-109-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出IO流的格式控制

庫文件：iomanip

常用操縱符：

setfill(c)

設(shè)置填充字符

setw(n)

設(shè)置域?qū)挒閚

setiosflags(ios::left)設(shè)置數(shù)據(jù)輸出左對齊setiosflags(ios::right)設(shè)置數(shù)據(jù)輸出右對齊

2023/2/1-110-注意：用cout輸出數(shù)據(jù)默認的對齊方式是右對齊。北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出IO流的格式控制setw(n)

設(shè)置域?qū)?，即設(shè)置“<<”符號后面的數(shù)據(jù)占用的屏幕寬度。

例如：cout<<setw(8)<<’a’<<setw(8)<<’b’<<endl;2023/2/1-111-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院輸出結(jié)果：_______a_______b2.5基本輸入輸出IO流的格式控制 setfill(c)

設(shè)置填充字符，即“<<”符號后面的數(shù)據(jù)長度小于域?qū)挄r，使用什么字符進行填充。

例如：

cout<<setfill(‘*’)<<setw(5)<<’a’<<endl;

2023/2/1-112-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院輸出結(jié)果：****a例2-11setw()和setfill()的綜合使用。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidmain(){ cout<<setfill('*') <<setw(2)<<'\n' <<setw(3)<<'\n' <<setw(4)<<'\n' <<setw(5)<<'\n' <<setw(6)<<'\n' <<setw(7)<<'\n' <<setw(8)<<'\n';}運行結(jié)果：

****************************2.5基本輸入輸出2023/2/1-113-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出IO流的格式控制

關(guān)于setw(

)幾點說明：除了setw()控制符外，其他控制符一旦設(shè)置，則對其后的所有輸入輸出產(chǎn)生影響。而setw()控制符只對其后輸出的第一個數(shù)據(jù)有效，對其他數(shù)據(jù)沒有影響。

例如：cout<<setw(8)<<’a’<<’b’<<endl;

2023/2/1-114-

輸出結(jié)果：_______ab北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出IO流的格式控制

關(guān)于setw(

)幾點說明：setw()的默認為setw(0)，意思是按實際輸出。如果輸出的數(shù)值占用的寬度超過setw(intn)設(shè)置的寬度，則按實際寬度輸出。

例如：floatf=0.12345;

cout<<setw(3)<<f<<endl;

2023/2/1-115-

輸出結(jié)果：0.12345北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出I/O流的格式控制

C++默認輸出浮點數(shù)的有效位為6位，那么要想控制輸出的數(shù)據(jù)的長度，該如何呢？

例如：floatf=3.1234567;

如何讓顯示結(jié)果為3.12？

C++提供了setprecision(intn)可以控制顯示浮點數(shù)的有效位。例2-12控制浮點數(shù)的數(shù)字個數(shù)。2023/2/1-116-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-12控制浮點數(shù)的數(shù)字個數(shù)。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidmain(){ floatf=17/7.0; cout<<f<<endl; cout<<setprecision(0)<<f<<endl; cout<<setprecision(1)<<f<<endl; cout<<setprecision(2)<<f<<endl; cout<<setprecision(3)<<f<<endl; cout<<setprecision(6)<<f<<endl; cout<<setprecision(8)<<f<<endl;}運行結(jié)果：2.428572.4284722.42.432.428572.42857152023/2/1-117-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出I/O流的格式控制

如何控制小數(shù)的位數(shù)？

setiosflags(ios::fixed)控制符是用定點方式表示浮點數(shù)，將setprecision(intn)和setiosflags(ios::fixed)結(jié)合，可以使用setprecision(intn)控制小數(shù)點右邊小數(shù)的個數(shù)。

當(dāng)設(shè)置為定點格式時，若不設(shè)置精度則顯示6位有效小數(shù)。

例2-13定點小數(shù)的輸出。2023/2/1-118-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-12定點小數(shù)的輸出。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidmain(){floatf=17/7.0;cout<<setiosflags(ios::fixed);cout<<f<<endl;cout<<setprecision(0)<<f<<endl;cout<<setprecision(2)<<f<<endl;cout<<setprecision(3)<<f<<endl;cout<<setprecision(4)<<f<<endl;}運行結(jié)果：2.42587122.432.4292.42862023/2/1-119-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出I/O流的格式控制

如何控制指數(shù)表示法的小數(shù)個數(shù)？

setiosflags(ios::scientific)控制符使用指數(shù)方式顯示浮點數(shù)，將setprecision(intn)和setiosflags(ios::scientific)結(jié)合，可以使用setprecision(intn)控制指數(shù)表示法的小數(shù)位數(shù)。

用科學(xué)記數(shù)格式顯示實數(shù)時，e前面總是帶有一位整數(shù)的實數(shù)。在沒有設(shè)置精度時，顯示6位有效的小數(shù)位。

例2-14指數(shù)方式控制小數(shù)的輸出。2023/2/1-120-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2-14指數(shù)方式控制小數(shù)的輸出。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidmain(){floatf=17/7.0;cout<<setiosflags(ios::scientific); cout<<f<<endl;cout<<setprecision(2)<<f<<endl;cout<<setprecision(3)<<f<<endl;cout<<setprecision(4)<<f<<endl;}運行結(jié)果：2.425872e+0002.43e+0002.429e+0002.4286e+000注意：在使用操縱符將小數(shù)截短顯示時，將進行四舍五入處理。2023/2/1-121-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出文件的輸入輸出

文件（磁盤文件）：存儲在外部存儲器上的數(shù)據(jù)的集合。根據(jù)文件中數(shù)據(jù)不同的組織形式，通常把文件分為： 1、文本文件 2、二進制文件2023/2/1-122-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出文件的輸入輸出

文件的讀寫操作：當(dāng)要對磁盤文件進行操作時，使用的是文件流對象。操作步驟：定義文件流對象

使用標準庫的ifstream類和ofstream類來定義文件流對象。

ifstream類提供文件的讀操作。

ofstream類提供文件的寫操作。2023/2/1-123-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出文件的輸入輸出

操作步驟：

指定和文件流對象關(guān)聯(lián)的磁盤文件

在定義流對象的同時指定關(guān)聯(lián)文件。

或，先定義對象，然后通過調(diào)用它的open()成員函數(shù)來指定關(guān)聯(lián)文件。

在指定文件流對象和磁盤文件關(guān)聯(lián)的同時，還可以指定文件打開模式。2023/2/1-124-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2.5基本輸入輸出文件的輸入輸出

操作步驟：使用插入運算符“<<”和提取運算符“>>”進行文件（文本文件）的讀/寫。文件讀/寫完畢后，可以調(diào)用close()成員函數(shù)關(guān)閉文件，該操作會解除已建立的文件流對象和磁盤文件之間的關(guān)聯(lián)。例2-15讀取保存在文件idata.txt中的一組整數(shù)，計算它們的和，并顯示在屏幕上。

2023/2/1-125-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院//例2.15讀取保存在文件idata.txt中的一組整數(shù)，計算它們的和，并顯示在屏幕上。#include<iostream>#include<fstream>usingnamespacestd;voidma