計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教材配套資源ppt課件完整版(文字可編輯版)

第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與工作原理1.2數(shù)制與編碼1.3計(jì)算機(jī)程序1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與工作原理

1.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。

硬件系統(tǒng)：組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備的總稱，是實(shí)實(shí)在在的物體，是計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)。軟件系統(tǒng)：指揮計(jì)算機(jī)工作的各種程序的集合，是計(jì)算機(jī)的靈魂，是控制和操作計(jì)算機(jī)工作的核心。圖1-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)1.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)處理存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)，存儲(chǔ)和處理是一個(gè)整體：存儲(chǔ)是為了處理，處理需要存儲(chǔ)。“存儲(chǔ)和處理的整體性”的最初表達(dá)是美國(guó)普林斯頓大學(xué)的馮·諾依曼于1945年提出的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)思想，一般稱為“程序存儲(chǔ)思想”。半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大改變，就其結(jié)構(gòu)原理來(lái)說(shuō)，仍然是馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)。“程序存儲(chǔ)思想”的主要特點(diǎn)可歸結(jié)為以下3點(diǎn)：（1）計(jì)算機(jī)由5個(gè)基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。（2）程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，并按地址尋訪。（3）程序和數(shù)據(jù)用二進(jìn)制表示，與十進(jìn)制相比，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制運(yùn)算的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易控制。

馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，圖中實(shí)線為數(shù)據(jù)流，虛線為控制流。圖1-2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的5個(gè)基本組成部分1．運(yùn)算器運(yùn)算器的主要功能是算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中最主要的工作是運(yùn)算，大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算任務(wù)是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。運(yùn)算器只能做這些最簡(jiǎn)單的運(yùn)算，復(fù)雜的計(jì)算都要通過(guò)基本運(yùn)算一步步實(shí)現(xiàn)。然而，運(yùn)算器的運(yùn)算速度卻快得驚人，因而計(jì)算機(jī)才有高速的信息處理功能。運(yùn)算器中的數(shù)據(jù)取自內(nèi)存，運(yùn)算的結(jié)果又送回內(nèi)存。運(yùn)算器對(duì)內(nèi)存的讀/寫(xiě)操作是在控制器的控制之下進(jìn)行的。

2．控制器控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞和指揮中心，只有在它的控制之下整個(gè)計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作，自動(dòng)執(zhí)行程序。控制器的功能是依次從存儲(chǔ)器取出指令，翻譯指令、分析指令、向其他部件發(fā)出控制信號(hào)，指揮計(jì)算機(jī)各部件協(xié)同工作。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）。

3．存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。對(duì)存儲(chǔ)器可以進(jìn)行讀寫(xiě)操作

讀操作：從存儲(chǔ)器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容。

寫(xiě)操作：把信息存入存儲(chǔ)器，原來(lái)的內(nèi)容被抹掉。

存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。（1）內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱內(nèi)存（又稱主存），是計(jì)算機(jī)中信息交流的中心。內(nèi)存要與計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件打交道，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此，內(nèi)存的存取速度直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。（2）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器設(shè)置在主機(jī)外部，簡(jiǎn)稱外存（又稱輔存），主要用來(lái)長(zhǎng)期存放暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)。通常外存不和計(jì)算機(jī)的其他部件直接交換數(shù)據(jù)，只和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，而且不是按單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，而是成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。常用的外存是磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)等。

4．輸入設(shè)備輸入設(shè)備用來(lái)接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識(shí)別的形式（二進(jìn)制代碼）存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀、麥克風(fēng)等。5．輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音響等。1.1.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件（ComputerSoftware）是相對(duì)于硬件而言的，它包括計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的各種程序、數(shù)據(jù)及其有關(guān)技術(shù)文檔資料。只有硬件而沒(méi)有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。硬件是軟件賴以運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂，是發(fā)揮計(jì)算機(jī)功能的關(guān)鍵。

通常軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系如圖1-3所示。圖1-3用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系1．系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件，用來(lái)擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能、提高計(jì)算機(jī)的工作效率、方便用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。它包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序、系統(tǒng)服務(wù)程序等。2．應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件，為解決實(shí)際問(wèn)題所開(kāi)發(fā)的軟件的總稱。應(yīng)用軟件一般分為兩大類(lèi)：通用軟件和專(zhuān)用軟件。

通用軟件支持最基本的應(yīng)用，如文字處理軟件（Word）、表處理軟件（Excel）等。專(zhuān)用軟件是專(zhuān)門(mén)為某一專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域而開(kāi)發(fā)的軟件，如財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件和本部門(mén)的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。1.2數(shù)制與編碼

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)字和符號(hào)都是用電子元件的不同狀態(tài)表示的，即以電信號(hào)表示。根據(jù)計(jì)算機(jī)的這一特點(diǎn)，提出這樣的問(wèn)題：數(shù)值在計(jì)算機(jī)中是如何表示和運(yùn)算的？這就是本節(jié)要討論的“數(shù)制”問(wèn)題。1.2.1數(shù)制的基本概念用一組固定的數(shù)字（數(shù)碼符號(hào)）和一套統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法稱為數(shù)制（numbersystem），也稱為計(jì)數(shù)制。數(shù)制的種類(lèi)很多，除了十進(jìn)制數(shù)，還有二十四進(jìn)制（24小時(shí)為一天），六十進(jìn)制（60秒為1分鐘、60分鐘為1小時(shí)），二進(jìn)制（手套、筷子等兩只為一雙）。

不論是哪一種數(shù)制，其計(jì)數(shù)和運(yùn)算都有共同的規(guī)律和特點(diǎn)：（1）逢R進(jìn)一

R是指數(shù)制中所需要的數(shù)字字符的總個(gè)數(shù)，稱為基數(shù)（Radix）。例如：十進(jìn)制數(shù)用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個(gè)不同的符號(hào)來(lái)表示數(shù)值。在十進(jìn)制中基數(shù)是10，表示逢十進(jìn)一。（2）位權(quán)表示法位權(quán)（也叫權(quán)）是指一個(gè)數(shù)字在某個(gè)位置上所代表的值，處在不同位置上的數(shù)字所代表的值不同，每個(gè)數(shù)字的位置決定了它的值或位權(quán)。例如：在十進(jìn)制數(shù)586中，5的位權(quán)是100（即102）。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。因此，用任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫(xiě)成按位權(quán)展開(kāi)的多項(xiàng)式之和。例如：十進(jìn)制數(shù)256.07可以用如下形式表示：1.2.2常用的數(shù)制不同的計(jì)數(shù)制以基數(shù)（Radix）來(lái)區(qū)分。若以R代表基數(shù)，則二進(jìn)制數(shù)R＝2，使用0、1共2個(gè)數(shù)符八進(jìn)制數(shù)R＝8，使用0、1、2、…6、7共8個(gè)數(shù)符十進(jìn)制數(shù)R＝10，使用0、1、2、…8、9共10個(gè)數(shù)符十六進(jìn)制R＝16，使用0、1、2、…8、9、A、B、C、D、E、F共16個(gè)數(shù)符1．十進(jìn)制數(shù)（Decimal）按“逢十進(jìn)一”的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為十進(jìn)制數(shù)，即每位計(jì)滿10時(shí)向高位進(jìn)1。對(duì)于任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，可用小數(shù)點(diǎn)把數(shù)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分。十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：數(shù)字的個(gè)數(shù)等于基數(shù)10，逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十；最大數(shù)字是9，最小數(shù)字是0，有10個(gè)數(shù)字字符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；在數(shù)的表示中，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)10的冪次。

如在十進(jìn)制數(shù)436.82中，小數(shù)點(diǎn)左邊第一位的6代表個(gè)位，它的數(shù)值為6×100；小數(shù)點(diǎn)左邊第二位的3代表十位，它的數(shù)值為3×101；左邊第三位的4代表百位，它的數(shù)值為4×102；小數(shù)點(diǎn)右邊第一位的值為8×10-1；小數(shù)點(diǎn)右邊第二位的值為2×10-2?？梢?jiàn)，數(shù)碼處于不同的位置，代表的數(shù)值是不同的。十進(jìn)制數(shù)的性質(zhì)是：小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，數(shù)值擴(kuò)大10倍；反之，小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，數(shù)值縮小10倍。2．二進(jìn)制數(shù)（Binary）按“逢二進(jìn)一”的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為二進(jìn)制數(shù)，即每位計(jì)滿2時(shí)向高位進(jìn)1。（1）二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：數(shù)字的個(gè)數(shù)等于基數(shù)2；最大數(shù)字是1，最小數(shù)字是0；即只有兩個(gè)數(shù)字字符：0，1；在數(shù)值的表示中，每個(gè)數(shù)字都要乘以2的冪次，這就是每一位的位權(quán)。第一位的位權(quán)是20，第二位是21，第三位是22，后面依次類(lèi)推。表1-1給出了二進(jìn)制的位權(quán)和十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。二進(jìn)制位數(shù)7654321-1-2-3-4位權(quán)（十進(jìn)制表示）262524232221202-12-22-32-464321684210.50.250.1250.0625表1-1二進(jìn)制的位權(quán)與十進(jìn)制數(shù)值的關(guān)系

任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，都可以用以下方法表示為十進(jìn)制數(shù)：

二進(jìn)制數(shù)的性質(zhì)是：小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，數(shù)值就擴(kuò)大2倍；反之，小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，數(shù)值就縮小2倍。例如：把二進(jìn)制數(shù)110.101的小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，變?yōu)?101.01，比原來(lái)的數(shù)擴(kuò)大了2倍；把110.101的小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，變?yōu)?1.0101，比原來(lái)的數(shù)縮小2倍。（2）二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制運(yùn)算類(lèi)似，同樣可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。二進(jìn)制求和法則如下：0+0=00+1=11+0=11+1=10（逢二進(jìn)一）二進(jìn)制求差法則如下：0-0=01-0=110-1=1（借一當(dāng)二）1-1=0二進(jìn)制求積法則如下：0×0=00×1=01×0=01×1=1二進(jìn)制求商法則如下：0÷1=01÷1=1例1.1求1101.01+1001.11=？解1101.01+1001.11——————10111.00計(jì)算結(jié)果：1101.01+1001.11=10111.00例1.2求1101.01-1001.11=？解1101.01-1001.11—————0011.10計(jì)算結(jié)果：1101.01-1001.11=11.10例1.3求1101×110=？解1101×110————000011011101—————1001110計(jì)算結(jié)果：1101×110=10011103．八進(jìn)制數(shù)（Octal）八進(jìn)制數(shù)的進(jìn)位規(guī)則是“逢八進(jìn)一”，其基數(shù)R=8，采用的數(shù)碼是0、1、2、3、4、5、6、7，每位的位權(quán)是8的冪次。例如，對(duì)于八進(jìn)制數(shù)376.4可表示為4．十六進(jìn)制數(shù)（Hexadecimal）十六進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：①采用的16個(gè)數(shù)碼為0、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F。符號(hào)A～F分別代表十進(jìn)制數(shù)的10～15。②進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”，基數(shù)R=16，每位的位權(quán)是16的冪次。例如，對(duì)于十六進(jìn)制數(shù)3AB.11可表示為

5．常用數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系（1）常用數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號(hào)常用數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號(hào)如表1-2所示。（2）常用數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制0123456789101112131415160110111001011101111000100110101011110011011110111111110012345671011121314151617200123456789ABCDEF10表1-3常用數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系1.2.3數(shù)制間的轉(zhuǎn)換將數(shù)由一種數(shù)制轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制稱為數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制，而在日常生活中人們習(xí)慣使用十進(jìn)制，所以在計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)就必須把輸入的十進(jìn)制數(shù)換算成計(jì)算機(jī)所能接受的二進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行結(jié)束后，再把二進(jìn)制數(shù)換算成人們習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)輸出。這兩個(gè)換算過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成。1．二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只要將二進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開(kāi)，然后將各項(xiàng)數(shù)值按十進(jìn)制數(shù)相加，便可得到等值的十進(jìn)制數(shù)。例如：（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)需要將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換。①整數(shù)轉(zhuǎn)換整數(shù)轉(zhuǎn)換用除2取余法。例1.5將(57)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：解：設(shè)用除2取余法得：結(jié)果：

②小數(shù)轉(zhuǎn)換小數(shù)轉(zhuǎn)換用乘二取整法。例1.6將（0.834)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。解：設(shè)用乘二取整法得：結(jié)果：

將一個(gè)帶有整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)，必須將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別按除2取余法和乘2取整法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再將兩者的轉(zhuǎn)換結(jié)果合并起來(lái)即可。同理，若將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成任意R進(jìn)制數(shù)(N)R，則整數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用除R取余法；小數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用乘R取整法。2．二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)分別為8=23，16=24，所以三位二進(jìn)制數(shù)恰好相當(dāng)于一位八進(jìn)制數(shù)，四位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于一位十六進(jìn)制數(shù)，它們之間的相互轉(zhuǎn)換是很方便的。

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始，分別向左、向右，將二進(jìn)制數(shù)按每三位一組分組（不足三位的補(bǔ)0），然后寫(xiě)出每一組等值的八進(jìn)制數(shù)。例1.7將二進(jìn)制數(shù)100110110111.00101轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)解結(jié)果：

八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法恰好和二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)相反，即從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始分別向左、向右將八進(jìn)制數(shù)的每一位數(shù)字轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)。如對(duì)例1.7，按相反的過(guò)程轉(zhuǎn)換，有：

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法和二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換相似，從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始分別向左、向右將二進(jìn)制數(shù)按每四位一組分組（不足四位補(bǔ)0），然后寫(xiě)出每一組等值的十六進(jìn)制數(shù)。例1.8將二進(jìn)制數(shù)1111000001011101.0111101轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。結(jié)果：

1.2.4數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制，所有數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都必須以二進(jìn)制編碼的形式表示。也就是說(shuō)，一切輸入到計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是由0和1兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行組合的。對(duì)于數(shù)值型數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)有正有負(fù)，在數(shù)學(xué)中用符號(hào)“+”和“-”表示正數(shù)和負(fù)數(shù)，但在計(jì)算機(jī)中數(shù)的正、負(fù)號(hào)也要用0和1來(lái)表示。1．帶符號(hào)數(shù)的表示方法在計(jì)算機(jī)中，對(duì)有符號(hào)的數(shù)常用原碼、反碼和補(bǔ)碼三種方式表示，其主要目的是解決減法運(yùn)算的問(wèn)題。任何正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的形式完全相同，負(fù)數(shù)則各自有不同的表示形式。（1）數(shù)的原碼表示正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用1表示，有效值部分用二進(jìn)制絕對(duì)值表示，這種表示法稱為原碼。原碼對(duì)0的表示方法不唯一，即正的0（000…00）和負(fù)的0（100…00）。例如：X=+76；Y=-76則：（2）數(shù)的反碼表示正數(shù)的反碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)該數(shù)的原碼除符號(hào)位外各位取反，即“0”變“1”，“1”變“0”。例如：(+76)原=(+76)反=01001100(-76)原=11001100(-76)反=10110011

可以驗(yàn)證，任何一個(gè)數(shù)的反碼的反碼即是原碼本身。（3）數(shù)的補(bǔ)碼表示正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其反碼加1。例如：(+76)原=(+76)反=(+76)補(bǔ)=01001100(-76)原=11001100(-76)反=10110011(-76)補(bǔ)=10110100

可以驗(yàn)證，任何一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼即是原碼本身。

引入補(bǔ)碼的概念之后，減法運(yùn)算可以用加法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且兩數(shù)的補(bǔ)碼之“和”等于兩數(shù)“和”的補(bǔ)碼。因此，在計(jì)算機(jī)中，加減法基本上都是采用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算。2．定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正、負(fù)數(shù)外，還有帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值。當(dāng)所要處理的數(shù)值含有小數(shù)部分時(shí)，計(jì)算機(jī)還要解決數(shù)值中的小數(shù)點(diǎn)的表示問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)中，通常采用隱含規(guī)定小數(shù)點(diǎn)的位置來(lái)表示有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)。根據(jù)小數(shù)點(diǎn)的位置是否固定，數(shù)的表示方法可以分為定點(diǎn)整數(shù)、定點(diǎn)小數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)三種類(lèi)型。定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)統(tǒng)稱為定點(diǎn)數(shù)。（1）定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)隱含固定在整個(gè)數(shù)值的最后，符號(hào)位右邊的所有位數(shù)表示的是一個(gè)整數(shù)。如果用4位表示一個(gè)定點(diǎn)整數(shù)，則0110表示二進(jìn)制數(shù)“+110”，即十進(jìn)制數(shù)“+6”。（2）定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)隱含固定在某一個(gè)位置上的小數(shù)。通常將小數(shù)點(diǎn)固定在最高數(shù)據(jù)位的左邊。如果用4位表示一個(gè)定點(diǎn)小數(shù)，則0110表示二進(jìn)制數(shù)“+0.110”，即十進(jìn)制數(shù)“+0.75”。

由此可見(jiàn)，定點(diǎn)數(shù)可以表示純小數(shù)和整數(shù)。定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示沒(méi)有什么區(qū)別，小數(shù)點(diǎn)完全靠事先約定而隱含在不同位置，如圖1-5所示。（3）浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)，它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。在計(jì)算機(jī)中通常把浮點(diǎn)數(shù)分成階碼（也稱為指數(shù)）和尾數(shù)兩部分來(lái)表示，其中階碼用二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)表示，尾數(shù)用二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示，階碼的長(zhǎng)度決定數(shù)的范圍，尾數(shù)的長(zhǎng)度決定數(shù)的精度。為保證不損失有效數(shù)字，通常還對(duì)尾數(shù)進(jìn)行規(guī)格化處理，即保證尾數(shù)的最高位為1，實(shí)際數(shù)值通過(guò)階碼進(jìn)行調(diào)整。

浮點(diǎn)數(shù)的格式多種多樣，例如：某計(jì)算機(jī)用32位表示浮點(diǎn)數(shù)，階碼部分為8位補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)，尾數(shù)部分為24位補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)。采用浮點(diǎn)數(shù)的最大特點(diǎn)是比定點(diǎn)數(shù)表示的數(shù)值范圍大。例如：+110110的數(shù)值等于26×0.110110，階碼為6，即+110，尾數(shù)為+0.110110。其浮點(diǎn)數(shù)表示形式如圖1-6所示。圖1-6浮點(diǎn)數(shù)示例1.2.5字符編碼計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制方式組織、存放信息的，信息編碼就是指對(duì)輸入到計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)值型和非數(shù)值型數(shù)據(jù)用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的方式。對(duì)不同機(jī)器、不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，其編碼方式是不同的，編碼的方法很多。為了使信息的表示、交換、存儲(chǔ)或加工處理方便，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用統(tǒng)一的編碼方式，因此制定了編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。如：位數(shù)不等的二進(jìn)制碼、BCD碼、ASCII碼等。計(jì)算機(jī)使用這些編碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部和鍵盤(pán)等終端設(shè)備之間以及計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換。

在輸入過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)將用戶輸入的各種數(shù)據(jù)按編碼的類(lèi)型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制形式存入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。在輸出過(guò)程中，再由系統(tǒng)自動(dòng)將二進(jìn)制編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶可以識(shí)別的數(shù)據(jù)形式輸出給用戶。字符是計(jì)算機(jī)中使用最多的非數(shù)值型數(shù)據(jù)，是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、交互的重要媒介，國(guó)際上廣泛使用美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（ASCII：AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。

ASCII碼有7位碼和8位碼兩種形式。7位ASCII碼是用7位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼的，所以可以表示128個(gè)字符。這是因?yàn)?位二進(jìn)制數(shù)可以表示兩種狀態(tài)，0或1(21=2）；兩位二進(jìn)制數(shù)可以表示4種狀態(tài)，00、01、10、11（22=4）；以此類(lèi)推，7位二進(jìn)制數(shù)可以表示27=128種狀態(tài)，每種狀態(tài)都唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)7位二進(jìn)制碼，這些碼可以排列成一個(gè)十進(jìn)制序號(hào)0～127。

ASCII碼表的128個(gè)符號(hào)是這樣分配的：第0～32號(hào)及127號(hào)（共34個(gè))為控制字符，主要包括換行、回車(chē)等功能字符；第33～126號(hào)（共94個(gè)）為字符，其中第48～57號(hào)為0～9十個(gè)數(shù)字符號(hào)，65～90號(hào)為26個(gè)大寫(xiě)英文字母，97～122號(hào)為26個(gè)小寫(xiě)英文字母，其余為一些標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)等。例如，大寫(xiě)字母A的ASCII碼值為1000001，即十進(jìn)制數(shù)65，小寫(xiě)字母a的ASCII碼值為1100001，即十進(jìn)制數(shù)97。這些字符基本滿足了各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、西文文字、常見(jiàn)控制命令等的需要。

為了使用方便，在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元中，一個(gè)字符的ASCII碼占一個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位），其最高位只用作奇偶校驗(yàn)位，如圖1-7所示。圖1-7一個(gè)字節(jié)的ASCII碼表示

奇偶校驗(yàn)是指在代碼傳送過(guò)程中，用來(lái)檢驗(yàn)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤的一種方法。一般分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。奇校驗(yàn)規(guī)定，正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是奇數(shù)，若非奇數(shù)，則在最高位b7處添1來(lái)滿足；偶校驗(yàn)規(guī)定，正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是偶數(shù)，若非偶數(shù)，則在最高位b7處添1來(lái)滿足。

例如：將“COME”中的4個(gè)字符用帶奇校驗(yàn)的ASCII碼存儲(chǔ)。解：先由附錄B查出十進(jìn)制ASCII碼，然后轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制ASCII碼，再根據(jù)奇校驗(yàn)的規(guī)定在左面補(bǔ)上奇偶校驗(yàn)位，如表1-4所示。1.2.6存儲(chǔ)單位各種各樣的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)都用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，在計(jì)算存儲(chǔ)空間的大小時(shí)，要用到不同的存儲(chǔ)單位。在這一節(jié)，我們要討論計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位問(wèn)題。1．位（bit）位是計(jì)算機(jī)的最小存儲(chǔ)單位，簡(jiǎn)寫(xiě)為“b”，表示二進(jìn)制中的一位。位也稱為“比特”，是bit的音譯。一個(gè)二進(jìn)制位只能表示2種狀態(tài)，即只能存放二進(jìn)制數(shù)“0”或“1”。2．字節(jié)（Byte）字節(jié)是計(jì)算機(jī)的最小存儲(chǔ)單元，也是處理數(shù)據(jù)的基本單位，簡(jiǎn)寫(xiě)為“B”,表示二進(jìn)制中的8位，即1B=8b。字節(jié)也稱為“拜特”，是Byte的音譯。常用的存儲(chǔ)單位有：KB、MB、GB、TB。1KB表示1K字節(jié)，讀作“千字節(jié)”，是2的10次方字節(jié)，等于1024個(gè)字節(jié)；相應(yīng)的1MB讀作“兆字節(jié)”，是2的20次方字節(jié)，等于1024KB；1GB讀作“吉字節(jié)”或者“千兆字節(jié)”，是2的30次方字節(jié)；1TB讀作“太字節(jié)”，是2的40次方字節(jié)。3．常用單位的前綴當(dāng)我們說(shuō)64KB的時(shí)候，KB是Kilobyte（千字節(jié)）的縮寫(xiě)。Kilo是一種度量前綴，表示1000。如1Kilometer是1千米，1Kilogram是1000克。由于數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，為了計(jì)算的方便，當(dāng)K用在度量存儲(chǔ)空間的時(shí)候，這里的1000僅僅是一個(gè)近似值。它的實(shí)際值是2的10次方，等于1024。

在描述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量時(shí)，常用的存儲(chǔ)單位KB、MB、GB、TB的前綴的含義見(jiàn)表1-6。

例1.9為了滿足一臺(tái)1024列768行像素的單色顯示器存儲(chǔ)需要，需要使用多小字節(jié)？解：我們可以說(shuō)它具有1024列，每列包含768個(gè)像素。由于是單色顯示器，每個(gè)像素需要1位存儲(chǔ)空間，也就是說(shuō)，一個(gè)字節(jié)能存放8個(gè)像素。所以共需要：

例1.10假設(shè)顯示屏上的每個(gè)像素都要用兩個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)，一臺(tái)1024列768行像素的顯示器需要多少KB的存儲(chǔ)空間。解：所需要的存儲(chǔ)空間為：

例1.11計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的需求一直都在增長(zhǎng)。有一種格式的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)要把一系列圖片存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。假設(shè)圖片顯示在屏幕上一個(gè)包含1024列768行像素的長(zhǎng)方形矩陣中，而且一個(gè)像素需要一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，要存儲(chǔ)一段包含32幅圖片的動(dòng)畫(huà)需要多少存儲(chǔ)空間？在求得字節(jié)數(shù)以后，再把答案轉(zhuǎn)化為MB。解：一個(gè)圖片所包含的像素個(gè)數(shù)為由于一個(gè)像素需要一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，所以32幅圖片所需要的字節(jié)數(shù)為將其轉(zhuǎn)化為MB，有

例1.12如果用1000B來(lái)近似表示1KB，計(jì)算出它的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解：絕對(duì)誤差是指近似值與精確值的差的絕對(duì)值。相對(duì)誤差是指絕對(duì)誤差與精確值的比率，常用百分比表示。1KB的實(shí)際值是1024B，近似值是1000B，故所求絕對(duì)誤差為相對(duì)誤差為

例如，在進(jìn)行兩數(shù)相加時(shí)，首先寫(xiě)出被加數(shù)和加數(shù)，這種方法曾用來(lái)計(jì)算兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)的加法。然后按照由低位到高位的順序，根據(jù)二進(jìn)制求和法則把兩個(gè)數(shù)字逐位相加即可。1.3計(jì)算機(jī)程序1.3.1程序的概念通常，完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，需要進(jìn)行一系列的具體工作。這些按一定的順序安排的工作即操作序列，就稱為程序（program）。例如，學(xué)校里開(kāi)會(huì)的程序步驟：

(1)宣布大會(huì)開(kāi)始。

(2)紹出席大會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)。

(3)領(lǐng)導(dǎo)講話

(4)宣布大會(huì)結(jié)束。

對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)要完成某種數(shù)據(jù)處理任務(wù)，我們可以設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序，即規(guī)定一組操作步驟，使計(jì)算機(jī)按該操作步驟執(zhí)行，完成該數(shù)據(jù)處理任務(wù)。在為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序時(shí)，必須用特定的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述。用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言設(shè)計(jì)的程序，即為計(jì)算機(jī)程序。程序就是計(jì)算機(jī)為完成某一個(gè)任務(wù)所必須執(zhí)行的一系列指令的集合。1.3.2寄存器

CPU中設(shè)有寄存器，與運(yùn)算器或控制器直接相連，可以存放數(shù)據(jù)或計(jì)算的中間結(jié)果。寄存器的數(shù)據(jù)存取速度快，但是寄存器不能無(wú)限制的增加，多了就會(huì)影響速度。為了解決這個(gè)矛盾，在存儲(chǔ)器中特別劃分出了一塊區(qū)域，稱為棧，其特點(diǎn)是存取數(shù)據(jù)都在一端，該端稱為棧頂。棧的存取不需要計(jì)算地址，因此速度快，可以作為寄存器的補(bǔ)充。

累加器A：是一個(gè)8位寄存器，它與運(yùn)算器（ALU）一起完成各種運(yùn)算。ALU是一個(gè)組合邏輯電路，本身不能保留信息，只有與累加器A一起才能完成各種運(yùn)算：累加器A在運(yùn)算前向ＡLU提供操作數(shù)，運(yùn)算后暫存運(yùn)算結(jié)果。

程序計(jì)數(shù)器PC：為16位寄存器，用來(lái)寄存指令的地址。CPU通過(guò)PC取來(lái)一條指令執(zhí)行時(shí)，PC便“指向”下一條指令，即PC的值變?yōu)橄乱粭l將要執(zhí)行的指令的地址。除非遇到轉(zhuǎn)移指令或子程序調(diào)用指令，否則CPU都是通過(guò)PC順序地提取指令。例如，一條指令占2個(gè)字節(jié)，取出這條指令之后，PC的值自動(dòng)加2。1.3.3程序的執(zhí)行過(guò)程程序是一組指令，指令聯(lián)系著存儲(chǔ)器和CPU。程序和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在內(nèi)存中，所以執(zhí)行程序時(shí)CPU需要頻繁地于內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成：操作碼：表示該指令應(yīng)進(jìn)行什么性質(zhì)的操作操作數(shù)：數(shù)據(jù)所在的存儲(chǔ)單元的地址或直接就是數(shù)據(jù)。例如，“01H1000H”是一條操作指令，其中01H是操作碼，1000H是操作數(shù)。具體含義是：“將地址為1000H存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)放到累加器A中”。

下面我們通過(guò)一個(gè)程序，了解計(jì)算機(jī)的組成原理和工作過(guò)程。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的求和程序：

y=3+4

3、4和y存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，假如地址依次為3000Ｈ、3001H、3002H。注意，y不是數(shù)據(jù)，只是地址為3002H的存儲(chǔ)單元的標(biāo)示符，這個(gè)單元將要存放計(jì)算結(jié)果。程序由4條指令組成，如表1-7所示表1-7求和程序y=3+4所包含的指令

這組指令依次存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序存儲(chǔ)區(qū)，地址分別為2000Ｈ、2003Ｈ、2006Ｈ、和2009H，前3條指令各占3個(gè)字節(jié)，第4條指令占一個(gè)字節(jié)。一條指令（013000H）的實(shí)際存儲(chǔ)如圖1-8所示。01H2000H00H2001H30H2002H圖1-8指令013000H的存儲(chǔ)

程序開(kāi)始時(shí)累加器A和存儲(chǔ)器的狀態(tài)如右圖所示。PC指向第一條指令，累加器A為空（或者為上一次使用累加器A的程序存儲(chǔ)在累加器中的數(shù)據(jù)），存儲(chǔ)器的程序區(qū)中2000H-2009H存放四條指令，數(shù)據(jù)區(qū)存放程序執(zhí)行時(shí)需要的數(shù)據(jù)，其中3000H存放數(shù)據(jù)3，3001H存放數(shù)據(jù)4，3002H用于存放最終的結(jié)果y。

右圖是執(zhí)行第一條指令之后的存儲(chǔ)器和累加器A的狀態(tài)，第一條指令的作用是將地址為3000H單元中的數(shù)據(jù)放入累加器A，而3000H單元中的數(shù)據(jù)為3，所以此時(shí)累加器A中的內(nèi)容變?yōu)?，PC指向下一條指令，即第二條指令。

右圖給出第二條指令執(zhí)行之后的結(jié)果，第二條指令的作用是將地址為3001H單元中的數(shù)據(jù)與累加器A中的數(shù)據(jù)相加，結(jié)果保留在累加器A。3001H單元中存放的數(shù)據(jù)為4，累加器A中的數(shù)據(jù)為3，相加后結(jié)果為7，將7保存在累加器A中，所以此時(shí)累加器A的內(nèi)容變?yōu)?，而PC指向下一條指令，即第3條指令。第2章C語(yǔ)言概述

1.Ｃ語(yǔ)言是在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。1963年,CPL(CombinedProgrammingLanguage)語(yǔ)言1967年,BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage)語(yǔ)言1970年,B語(yǔ)言(取BCPL的第一個(gè)字母)1972年,Ｃ語(yǔ)言(取BCPL的第二個(gè)字母)2.C語(yǔ)言的版本：標(biāo)準(zhǔn)C，ANSIC2.1C語(yǔ)言的發(fā)展歷史1978年，B.W.Kernighan和D.M.Ritchie合著了《TheCprogramminglanguage》,

稱為標(biāo)準(zhǔn)C。1983年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ANSI)對(duì)C語(yǔ)言制定了新的標(biāo)準(zhǔn),稱為ANSIC。在微型機(jī)上使用的C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)有MicrosoftC,TurboC,QuickC等,它們的不同版本又略有差異。C++等面向?qū)ο笳Z(yǔ)言（第四代語(yǔ)言）是C語(yǔ)言的發(fā)展;Java語(yǔ)言也是以C為基礎(chǔ)的。

VC++，VJ++等是可視化語(yǔ)言。2.2C語(yǔ)言的特點(diǎn)（1）簡(jiǎn)潔緊湊（2）介于匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言之間（3）是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言（4）有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型（5）有豐富的運(yùn)算符（6）具有較高的移植性（7）靈活性（8）缺點(diǎn)2.3C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)初步2.3.1簡(jiǎn)單的C程序?qū)嵗?.1在屏幕上輸出一行信息：Hello,Everyone!#include<stdio.h>voidmain(){printf("Hello,Everyone!\n");}編譯預(yù)處理主函數(shù)語(yǔ)句例2.2一個(gè)簡(jiǎn)單的加法計(jì)算程序，求兩個(gè)整數(shù)之和并輸出。#include<stdio.h> voidmain() {}Inputtwointegers:35↙sum=8

int

x,y,sum; /*定義存放整數(shù)的變量x、y、sum*/

printf("Inputtwointegers:");

scanf("%d%d",&x,&y);/*給變量x,y輸入整數(shù)*/sum=x+y; /*計(jì)算x+y,把結(jié)果賦給sum*/

printf("sum=%d\n",sum); /*輸出sum的值*/程序運(yùn)行情況：例2.3輸入三個(gè)數(shù)，求其中最大的數(shù)。a,b,c=?38-6↙max=8.000000#include<stdio.h>floatmax(floatx,floaty){}voidmain(){floata,b,c,d;

printf("a,b,c=?\n");

scanf("%f%f%f",&a,&b,&c);d=max(a,b);d=max(d,c);

printf("max=%f\n",d);}floatz;if(x<y)z=y;elsez=x;returnz;2.3.2C程序結(jié)構(gòu)

C程序由函數(shù)、編譯預(yù)處理命令及注釋三部分組成。

1．函數(shù)函數(shù)包括兩部分：①函數(shù)首部，②函數(shù)體。

floatmax(floatx,floaty){floatz;if(x<y)z=y;elsez=x;returnz; }函數(shù)類(lèi)型函數(shù)名（參數(shù)）{

函數(shù)體

}2．編譯預(yù)處理命令以“#”號(hào)開(kāi)頭的行。不同的編譯預(yù)處理命令完成不同功能。如“#include<stdio.h>”。3．注釋注釋部分在編譯時(shí)均被忽略掉。注釋的目的是增加程序可讀性。可用/*……*/對(duì)C程序中的任何部分作注釋.2.4C程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行2.4.1C程序執(zhí)行的步驟

編輯、編譯、連接、運(yùn)行第3章基本數(shù)據(jù)類(lèi)型與常用庫(kù)函數(shù)

第3章基本數(shù)據(jù)類(lèi)型與常用庫(kù)函數(shù)3.1字符集與標(biāo)識(shí)符3.2數(shù)據(jù)類(lèi)型與基本數(shù)據(jù)類(lèi)型3.3常量與變量3.4數(shù)據(jù)的輸入/輸出函數(shù)3.5常用庫(kù)函數(shù)3.1字符集與標(biāo)識(shí)符1．C語(yǔ)言的字符集大寫(xiě)英文字母（26個(gè)）：A-Z小寫(xiě)英文字母（26個(gè)）:a-z阿拉伯?dāng)?shù)字（10個(gè)）:0-9特殊字符（30個(gè)）：+-*/%<>=^~|&!#′

″,.:;()[]{}_?\空格2．標(biāo)識(shí)符C語(yǔ)言規(guī)定:標(biāo)識(shí)符由字母、數(shù)字和下劃線組成第一個(gè)字符必須為字母或下劃線大小字母有區(qū)別合法標(biāo)識(shí)符非法標(biāo)識(shí)符sum、area、PI、_int、a_sum、s1235、D1Old234P、cad-y、a2.3、a&b標(biāo)識(shí)符分以下三類(lèi)。（1）關(guān)鍵字，如：int等（2）預(yù)定義標(biāo)識(shí)符，如：printf等。（3）用戶標(biāo)識(shí)符，如：sum等3.2數(shù)據(jù)類(lèi)型與基本數(shù)據(jù)類(lèi)型

3.2.1數(shù)據(jù)類(lèi)型3.2.2基本數(shù)據(jù)類(lèi)型有整型、實(shí)型和字符型。1．整型數(shù)據(jù)基本整型（int）、短整型（short）、長(zhǎng)整型（long）

占字節(jié)數(shù)類(lèi)型標(biāo)識(shí)符數(shù)值范圍有符號(hào)整數(shù)2int-32768～327672short-32768～327674long-2147483648～2147483647無(wú)符號(hào)整數(shù)2unsigned0～655352unsignedshort0～655354unsignedlong0～42949672952．實(shí)型數(shù)據(jù)即實(shí)數(shù)，又稱為浮點(diǎn)數(shù)。

單精度實(shí)型（float類(lèi)型）用4個(gè)字節(jié)存放一個(gè)實(shí)數(shù)。雙精度實(shí)型（double類(lèi)型）用8個(gè)字節(jié)存放一個(gè)實(shí)數(shù)。

占字節(jié)數(shù)類(lèi)型標(biāo)識(shí)符數(shù)值范圍單精度實(shí)型4float±(10-38～1038),6位有效數(shù)字雙精度實(shí)型8double±(10-308～10308)16位有效數(shù)字3．字符型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以相應(yīng)的ASCII碼存放。例如字符'B'的ASCII碼為66，它在內(nèi)存中以如下形式存放：010000103.3.1常量常量：其值不變的量。1．整型常量即整常數(shù)。三種形式：

1)十進(jìn)制整數(shù)：如123、-456、0。

2)八進(jìn)制整數(shù)：如010、-0123。

3)十六進(jìn)制整數(shù)：如0x123。3.3常量與變量2.實(shí)型常量又稱浮點(diǎn)數(shù)，有兩種形式：

1)小數(shù)形式:0.123、.123、-123.0、123.、0.0(必須有小數(shù)點(diǎn))2)指數(shù)形式:123e3或123E3(代表123x103)(e或E前必須有數(shù)字，且e后必須有整數(shù)）

3.字符常量用單引號(hào)括起來(lái)的單個(gè)普通字符或轉(zhuǎn)義字符.如‘a(chǎn)’‘A’‘?’‘\n’‘\101’字符常量的值：該字符的ASCII碼值如‘A’——65，‘a(chǎn)’——97，‘0’——48,‘\n’——10字符數(shù)據(jù)可以參加運(yùn)算，例如‘A’+2的值為67，即’C’的ASCII碼<轉(zhuǎn)義字符及其含義：轉(zhuǎn)義字符含義\n\v\r\a\‘\ddd\t\b\f\\\“\xhh轉(zhuǎn)義字符含義換行垂直制表回車(chē)響鈴單引號(hào)3位8進(jìn)制數(shù)代表的字符水平制表退格換頁(yè)反斜線雙引號(hào)2位16進(jìn)制數(shù)代表的字符4.字符串常量

”Howdoyoudo”,”CHINA”,”a”CHINA\0例字符串“CHINA”在內(nèi)存中例空串””\0

注意：’a’是字符常量，”a”是字符串常量。每個(gè)字符串末尾自動(dòng)加一個(gè)’\0’作為字符串結(jié)束標(biāo)志3.3.2符號(hào)常量符號(hào)常量:給常量所起的名字。例如：#definePI3.14159則PI即3.14159【例3.1】輸入一個(gè)半徑值，求圓周長(zhǎng)和圓面積。#include<stdio.h>#definePI3.14159voidmain(){floatr,c,area;

scanf("%f",&r);c=2*PI*r;area=PI*r*r;

printf("c=%f\narea=%f\n",c,area);}1↙1↙c=6.283180area=3.1415903.3.3變量變量：可以改變的量。1.變量的定義

類(lèi)型標(biāo)識(shí)符變量名列表；例如：

int

a,b,c;

floatx,y,z;2．變量賦初值例如：

intx,sum=0;

inta=1,b=1,c=1;

不能寫(xiě)成inta=b=c=1;

注意：變量定義后未初始化，其值不定。3.4數(shù)據(jù)的輸入/輸出函數(shù)3.4.1字符輸入/輸出函數(shù)1．字符輸入函數(shù)（getchar）函數(shù)原型：int

getchar()

函數(shù)功能：從鍵盤(pán)讀取一個(gè)字符。2．字符輸出函數(shù)（putchar）函數(shù)原型：int

putchar(charx)

函數(shù)功能：向屏幕輸出一個(gè)字符x?！纠?.2】getchar函數(shù)和putchar函數(shù)應(yīng)用舉例。#include<stdio.h>voidmain(){charc1,c2,c3;c1=getchar();c2=getchar();c3=getchar();putchar(c3);putchar(c2);putchar(c1);} abc↙abc↙cba

3.4.2格式輸出函數(shù)printf

使用方式：printf(格式控制字符串，輸出項(xiàng))例如

inta=3;floatx=5;

printf(“a=%d,x=%f\n”,a,x);輸出：a=3,x=5.0000001、整數(shù)的輸出

例如：inta=12;

printf(“a=%d,%o,%x”,a,a,a);

輸出：a=12,14,c例如：longa=1234567;

printf(“a=%ld,%lo,%lX”,a,a,a);輸出：a=1234567,363227,1E697指定寬度m：%md%mo%mx例如：inta=12345,b=-1;printf(“a=%4d,b=%4d\n”,a,b);

輸出：a=12345,b=-12、字符、字符串的輸出printf(“%c,%s\n”,‘c’,“Windows”);輸出：c,Windowsprintf(“%4c,%4.2s\n”,‘c’,“Windows”);輸出：c,Wi

3、實(shí)數(shù)的輸出floata;doubleb;a=1/3.0;b=1/3.0;

printf("a=%f,b=%18.16f\n",a,b);輸出:a=0.333333,b=0.3333333333333333例如：printf("%e",123456789123.0);

輸出1.234568e11

注意!:

%f%e只能輸出實(shí)數(shù)，不能輸出整數(shù)%d%o%x只能輸出整數(shù)，不能輸出實(shí)數(shù)3.4.3格式輸入函數(shù)scanf

scanf(格式控制字符串，地址列表)例3.3用scanf函數(shù)輸入數(shù)據(jù)。#include<stdio.h>voidmain(){int

a,b,c;

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);}123↙ 1,2,31．格式說(shuō)明符的使用

附加格式說(shuō)明符：

l

輸入長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)(%ld,%lo,%lx)

和double型數(shù)據(jù)(%lf,%le)。格式字符輸入說(shuō)明

d十進(jìn)制整數(shù)。

o八進(jìn)制整數(shù)。

x十六進(jìn)制整數(shù)。

c單個(gè)字符。

s字符串。

f,e

實(shí)數(shù)。2．指定輸入數(shù)據(jù)的寬度scanf(“%3d%3d”,&a,&b);輸入：123456,則a=123,b=456scanf(“%3c”,&ch);輸入：abc,則ch=‘a(chǎn)’3．輸入緩沖區(qū)

4．輸入項(xiàng)之間的分隔符C語(yǔ)言確定一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的結(jié)束，有下列幾種方法：①遇到空格，或按回車(chē)鍵，或跳格鍵（Tab）。②按指定的寬度結(jié)束，如“%3d”，只取3列。③遇到非法輸入。例如：inta;charch;floatx;

scanf("%d%c%f",&a,&ch,&x);輸入：1234a123o.78↙這時(shí)：a=1234,ch=‘a(chǎn)’,x=1232.5常用庫(kù)函數(shù)調(diào)用庫(kù)函數(shù)時(shí)，應(yīng)注意下面兩點(diǎn)：（1）用#include預(yù)處理命令將對(duì)應(yīng)的頭文件包含到程序中；（2）確定函數(shù)參數(shù)的類(lèi)型、返回值的類(lèi)型，以保證正確地使用該函數(shù)。例如數(shù)學(xué)函數(shù)中的求平方根函數(shù)sqrt的原型如下：

doublesqrt(doublex)【例3.4】輸入一個(gè)正數(shù)，求它的平方根值。#include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){floatx,y;

scanf("%f",&x);if(x<0)x=-x;y=sqrt(x);printf("%.4f\n",y);}

2↙2↙1.4142第4章運(yùn)算符和表達(dá)式第4章運(yùn)算符和表達(dá)式4.1算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式4.2自增、自減運(yùn)算4.3位運(yùn)算4.4賦值運(yùn)算4.5關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式4.6條件表達(dá)式與逗號(hào)表達(dá)式表達(dá)式

:用運(yùn)算符將要運(yùn)算的對(duì)象連接起來(lái)的式子運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)：如2+5*4運(yùn)算符的結(jié)合性：如3.0*5/2書(shū)寫(xiě)表達(dá)式規(guī)則：如可以寫(xiě)作1.0/2*(a*x+(b+x)/(a+x))

4.1算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式

運(yùn)算符表達(dá)式

+3+5、+3-5-2、-3*3*5

／3／2（結(jié)果為1）

3/2.0,3.0/2,3.0/2.0（結(jié)果為1.5）％7%4（結(jié)果為3）

(求余)-9%5（結(jié)果為-4）

9%(-5)（結(jié)果為4）

2.0%3（錯(cuò)誤,2.0不是整數(shù)）1.單目運(yùn)算符2.雙目運(yùn)算符

字符以其ASCII碼參加運(yùn)算：

‘a(chǎn)’+1為98‘b’-’a’為1‘8’-’0’為8例：設(shè)a為兩位整數(shù)，求其各位數(shù)字之和。解：a/10+a%10（如a=24，則結(jié)果為6）例：求一個(gè)整數(shù)b的十位上的數(shù)字。解：(b%100)/10(如b=4321,則結(jié)果為2）

3.算術(shù)運(yùn)算中的類(lèi)型轉(zhuǎn)換

(1)自動(dòng)轉(zhuǎn)換規(guī)則如下doublefloatlongunsignedintchar,short低高例如：2+’a’+1.52+97+1.599+1.599.0+1.5100.5(2)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換一般形式為：

(類(lèi)型名)表達(dá)式例如：

(double)a(將a轉(zhuǎn)換成double類(lèi)型)(int)(x+y)(將x+y的值轉(zhuǎn)換成整型)(float)(5%3)(將5%3的值轉(zhuǎn)換成float型)(int)3.14%2(即3%2)4.2自增、自減運(yùn)算

1.運(yùn)算符：

++、--2.使用格式：

++ii的值先加1，后使用

如i=3;j=++i；j：4，i：4

i++i的值先使用，后加1

如i=3;j=i++；j：3，i：4--ii的值先減1，后使用i--i的值先使用，后減1

又如：

i=3；printf(“％d”，++i)；

i=3;printf(“％d”，i++)；3．優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性

++、--的優(yōu)先級(jí)與單目運(yùn)算符(+、-)相同，比雙目運(yùn)算符(*、/、%、+、-)高

++、--具有右結(jié)合性例如：-a++相當(dāng)于：-(a++)4.使用自增、自減運(yùn)算符的注意事項(xiàng)略4.3位運(yùn)算

1．位運(yùn)算符的種類(lèi)

C語(yǔ)言共有六種位運(yùn)算符：

&按位與運(yùn)算符

|按位或運(yùn)算符

^按位異或運(yùn)算符

<<二進(jìn)制左移運(yùn)算符

>>二進(jìn)制右移運(yùn)算符

~按位取反運(yùn)算符2．按位與運(yùn)算(&)

當(dāng)對(duì)應(yīng)位均為1時(shí)，結(jié)果為1；否則為0。例如，12&10的運(yùn)算如下：

12：00001100&10：00001010_________________

結(jié)果：00001000

又如，只保留a的第5位，其余位置0：

a：11010010&020：00010000________________________a&020：000100003．按位或運(yùn)算(|)

對(duì)應(yīng)位均為0時(shí)，結(jié)果為0；否則結(jié)果為1。例如：

0123：01010011|014：00001100___________________0123|014：01011111例如：若想使a中的高四位（左端四位）不變，低四位（右端四位）置1，可用：a=a|017。4．按位異或運(yùn)算(^)

當(dāng)對(duì)應(yīng)位相同時(shí)，結(jié)果為0；否則為1。例如:00110011^11000011_____________11110000

又如，使a的高四位不變；低四位取反：

a：01101010^017：00001111___________________a^017：011001015．按位取反運(yùn)算(~)

使每一位上的0變1；1變0。

例如；~0115是將八進(jìn)制數(shù)115按位求反。即：

~01001101_______________

結(jié)果：10110010

6．左移運(yùn)算(<<)

例如：

chara=6,b;b=a<<2;

用二進(jìn)制數(shù)如下：

a：00000110(a=6)b=a<<2：00011000(b=24)

7．右移運(yùn)算(>>)

inta=-071400,b;b=a>>2;

符號(hào)位

↓

a的二進(jìn)制原碼表示：1111001100000000a的二進(jìn)制反碼表示：1000110011111111a的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示：1000110100000000(機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)形式)b=a>>2：1110001101000000b的二進(jìn)制原碼表示：1001110011000000b的八進(jìn)制數(shù)：-0163004.4賦值運(yùn)算1．賦值表達(dá)式

變量名=表達(dá)式如a＝3b=2*a+102．賦值語(yǔ)句

變量名=表達(dá)式;

如a=3;c=b=a+3;右結(jié)合3．賦值時(shí)數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換在賦值語(yǔ)句

變量名=表達(dá)式；中，當(dāng)左右類(lèi)型不同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，具體規(guī)則見(jiàn)表4.1。4．復(fù)合賦值運(yùn)算

+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=例如：a+=3等價(jià)于a=a+3x*=y+8等價(jià)于x=x*(y+8)x/=2*y-10等價(jià)于x=x/(2*y-10)a&=b等價(jià)于a=a&b4.5關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式4.5.1關(guān)系運(yùn)算符1．六種關(guān)系運(yùn)算符>(大于)>=(大于等于)<(小于)<=(小于或等于)==(等于)!=(不等于)注意：兩字符間不可以加空格，如：<=就不能寫(xiě)成：<=。2．運(yùn)算優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性

(1)“>、>=、<、<=”優(yōu)先級(jí)相同，“==、!=”優(yōu)先級(jí)相同，且前四種優(yōu)先級(jí)高于后兩種。

(2)比算術(shù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低、比賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高（參見(jiàn)附錄C）。

(3)結(jié)合性為“自左向右”3．關(guān)系表達(dá)式

例如：

a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),‘a(chǎn)’<’b’,(a>b)>(b<)

關(guān)系表達(dá)式成立，其值為1；關(guān)系表達(dá)式不成立，其值為0。【例4.1】分析下面程序的運(yùn)行結(jié)果。#include<stdio.h>voidmain(){floatx,y=0.6;y=y*11;x=6+0.6;if(x==y)printf("OK,x==y");elseprintf("NO,x!=y");}程序運(yùn)行結(jié)果：NO，x!=y#include<math.h>fabs(x-y)<1e-54.5.2邏輯運(yùn)算符1．三種邏輯運(yùn)算符

!（邏輯非）

&&（邏輯與）

||（邏輯或）運(yùn)算結(jié)果：用1表示“真”，用0表示“假”，例如

!a

a&&b

a||b2．運(yùn)算優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性(1)優(yōu)先級(jí)從高到低：!、&&、||，(2)“!”的結(jié)合性是“從右到左”?！?&”和“||”的結(jié)合性是“從左到右”。例如：判別“a小于4且|b|>3”的邏輯表達(dá)式可寫(xiě)為a<4&&(b>3||b<-3)，若寫(xiě)成a<4&&b>3||b<-3，則是錯(cuò)誤的。

3．邏輯表達(dá)式在邏輯運(yùn)算中，將非0值視為真、將0視為假。

【例4.2】根據(jù)下列條件，寫(xiě)出C的邏輯表達(dá)式。（1）條件“|x|<10”。

邏輯表達(dá)式為

-10<x&&x<10。

注意，不能寫(xiě)為-10<x<10。（2）條件“|x|是一個(gè)具有兩位數(shù)的整數(shù)”。

邏輯表達(dá)式為

x>=10&&x<=99||x>=-99&&x<=-10。（3）條件“y年是閏年”。

y是閏年的條件為符合下面二者之一：①能被4整除，但不能被100整除。②能被400整除。邏輯表達(dá)式為

y%4==0&&y%100!=0||y%400==0。（4）條件“長(zhǎng)度分別為a、b、c的三條線段能夠組成三角形”。

邏輯表達(dá)式為

a+b>c&&a+c>b&&b+c>a。4.6條件表達(dá)式與逗號(hào)表達(dá)式4.6.1條件表達(dá)式1．條件運(yùn)算符

?:

2．條件表達(dá)式表達(dá)式1?表達(dá)式2:表達(dá)式3

例如x<0?-x:x【例4.3】用條件表達(dá)式求解下列問(wèn)題。（1）求兩個(gè)變量a、b的最大值。

解s=(a>b)?a:b;（2）求三個(gè)變量a、b、c的最大值。

解s=(s=a>b?a:b)>c?s:c;（3）對(duì)字符變量ch，若為小寫(xiě)字母，則改為大寫(xiě)字母，其余字符不變。

解

ch=(ch>=’a’&&ch<=’z’)?(ch+’A’-‘a(chǎn)’):ch;（4）輸出整型變量x的絕對(duì)值。

解(x>0)?printf(“%d”,x):printf(“%d”,-x);【例4.4】任意輸入三個(gè)整數(shù)，按從大到小輸出。程序如下：#include<stdio.h>voidmain(){inta,b,c,m,n,k;

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);m=(m=a>b?a:b)>c?m:c;/*將a、b、c中的最大數(shù)賦給m*/n=(n=a<b?a:b)<c?n:c;/*將a、b、c中的最小數(shù)賦給n*/k=a+b+c-m-n;/*將a、b、c中的中間數(shù)賦給k*/

printf("%d%d%d\n",m,k,n);/*從大到小輸出三個(gè)數(shù)*/}程序運(yùn)行情況：3-59↙93-54.6.2逗號(hào)表達(dá)式形式：表達(dá)式1，表達(dá)式2，……，表達(dá)式n結(jié)合性:從左向右優(yōu)先級(jí)：最低逗號(hào)表達(dá)式的值：取最后一個(gè)表達(dá)式的值例如：(1)a=2+3，4*5;(2)inta=2,c;c=(b=a++,a+2);(3)inta=2,c;c