數(shù)據(jù)的種類-數(shù)據(jù)類型.ppt

1、第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類

2、型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),第3章數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)類型,計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制 整型 字符型 浮點(diǎn)型 類型轉(zhuǎn)換 綜合應(yīng)用類型轉(zhuǎn)換 跟我上機(jī),3.1 計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制,3.1.1 二進(jìn)制 3.1.2 八進(jìn)制 3.1.3 十六進(jìn)制 3.1.4 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,3.1 計(jì)算機(jī)如何識數(shù)數(shù)制,數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)里是以二進(jìn)制形式的數(shù)表示的，在實(shí)際程序中，許多系統(tǒng)程序需要直接對二進(jìn)制位的數(shù)據(jù)操作，還有不少硬件設(shè)備與計(jì)算機(jī)通信都是通過一組二進(jìn)制數(shù)控制和反映硬件的狀態(tài)。在表示一個數(shù)時，二進(jìn)制形式位數(shù)多，八進(jìn)制和

3、十六進(jìn)制比二進(jìn)制書寫方便些，他們都是計(jì)算機(jī)中計(jì)算常用的數(shù)制。,3.1.1 二進(jìn)制,二進(jìn)制是逢二進(jìn)一的數(shù)制，目前的計(jì)算機(jī)全部都是采用二進(jìn)制系統(tǒng)。0和1是二進(jìn)制數(shù)字符號，運(yùn)算規(guī)則簡單，操作方便，因?yàn)槊恳晃粩?shù)都可以用任何具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的元件表示，所以二進(jìn)制易于用電子方式實(shí)現(xiàn)。,3.1.1 二進(jìn)制,1. 二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則 加法：000，011，101，1110 減法：000，101，110，1011 乘法：000，010，100，111 除法：010，111 例如，（(1100）)2 + （(0111）)2計(jì)算如下： 1100 + 0111 10011,3.1.1 二進(jìn)制,2. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 十

4、進(jìn)制是逢十進(jìn)一，由數(shù)字符號0,1,2,3,4,5,6,7,8,9組成，可以這樣分析十進(jìn)制數(shù)： (1234)10 = 1 * 103 + 2 * 102 + 3 * 101 + 4 * 100 = 1000 + 200 +30 + 4 =(1234)10 采用同樣的方式轉(zhuǎn)換二進(jìn)制到十進(jìn)制。 (1101)2 = 1 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 8 + 4 + 0 + 1 = (13)10 (10.01)2 = 1 * 21 + 0 * 20 + 0 * 2-1 + 1 * 2-2 = 2 + 0 + 0 + 0.25 = (2.25)10,3.1.1 二進(jìn)制

5、,3. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：方法是除以2取余，逆序排列，以(89)10為例，如下。 89 2 余1 44 2 余0 22 2 余0 11 2 余1 5 2 余1 2 2 余0 1余1 (89)10 = (1011001)2 (5)10 = (101)2 (2)10 = (10)2,3.1.1 二進(jìn)制, 十進(jìn)制小數(shù)的轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：方法是乘以2取整，順序排列，以(0.625)10為例，如下。 0.625 * 2 = 1.25取整1 0.25 * 2 = 0.5取整0 0.5 * 2 = 1取整1 (0.625)10 = (0.101)2 (0.25)10 = (0.01)2

6、(0.5)10 = (0.1)2,3.1.2 八進(jìn)制,八進(jìn)制是逢八進(jìn)一的數(shù)制，采用07八個數(shù)字組成。八進(jìn)制比二進(jìn)制書寫方便，也常用于計(jì)算機(jī)計(jì)算。需要注意的是，C語言中，八進(jìn)制數(shù)以數(shù)字0開頭，比如04，017等等。 1. 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 和二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的原理相同，如：(64)8 = 6 * 81 + 4 * 80 = 48 + 4 =(52)10 2. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制 整數(shù)部份從最低有效位開始，以3位二進(jìn)制數(shù)一組，最高有效位不足3位時以0補(bǔ)齊，每一組均可轉(zhuǎn)換成一個八進(jìn)制的值，轉(zhuǎn)換結(jié)果就是八進(jìn)制的整數(shù)。小數(shù)部份從最高有效位開始，以3位一組，最低有效位不足3位時以0補(bǔ)齊，每一組均可轉(zhuǎn)換

7、成一個八進(jìn)制的值，轉(zhuǎn)換結(jié)果就是八進(jìn)制的小數(shù)。例如：(11001111.01111)2 = (011 001 111.011 110)2 = (317.36)8,3.1.3 十六進(jìn)制,十六進(jìn)制就是逢十六進(jìn)一的數(shù)制，采用09和AF十六個數(shù)字組成(A代表10，F(xiàn)代表15)，也常用于計(jì)算機(jī)計(jì)算。C語言中，十六進(jìn)制數(shù)以數(shù)字0 x開頭，比如0 x1A，0 xFF等。 1. 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 和二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的原理相同，如： (2FA)16 = 2 * 162 + F * 161 + A * 160= 512 + 240 + 10 =(762)10 2. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制相

8、似，只是轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時，以4位二進(jìn)制數(shù)為一組，每一組轉(zhuǎn)換為一個十六進(jìn)制的值。例如： (11001111.01111)2 = (1100 1111.0111 1000)2 = (CF.78)16,3.1.4 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,前面已經(jīng)接觸過標(biāo)準(zhǔn)輸出函數(shù)printf()了，這里就使用printf()函數(shù)輸出轉(zhuǎn)換的結(jié)果。printf()函數(shù)的格式控制參數(shù)如下表所示。,3.1.4 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,【范例3-1】 分別使用十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制輸出已知數(shù)值。 01 #include 02 int main(void) 03 04 unsigned int x=12; 05 unsigned int y=0

9、12;/*八進(jìn)制0開頭*/ 06 unsigned int z=0 x12;/*十六進(jìn)制0 x開頭*/ 07 printf(十進(jìn)制%u轉(zhuǎn)化為 八進(jìn)制%o 十六進(jìn)制%xn,x,x,x);/*%u表示無符號十進(jìn)制數(shù)*/ 08 printf(八進(jìn)制%o轉(zhuǎn)化為 十進(jìn)制%u 十六進(jìn)制%xn,y,y,y);/*%o表示無符號八進(jìn)制數(shù)*/ 09 printf(十六進(jìn)制%x轉(zhuǎn)化為 八進(jìn)制%o 十進(jìn)制%un,z,z,z);/*%x表示無符號十六進(jìn)制數(shù)*/ 10 return 0; 11 ,3.2 整型,整型數(shù)據(jù)，英文單詞是Integer，比如0，-12，255，1，32767等等這些都是整型數(shù)據(jù)。整型數(shù)據(jù)中是不

10、允許出現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)和其它特殊符號的。 整型數(shù)據(jù)共分為七類，分別是字符型、短整型、整型、長整型、無符號短整型、無符號整型和無符號長整型。其中短整型、整型和長整型是有符號數(shù)據(jù)類型。,3.2 整型,3.2 整型,1. 取值范圍,3.2 整型,2. 有符號數(shù)和無符號數(shù) 對于有符號數(shù)，以最高位(左邊第一位)作為符號位，最高位是0表示的數(shù)據(jù)是正數(shù)，最高位是1表示的數(shù)據(jù)是負(fù)數(shù)。,3.2 整型,對于無符號整數(shù)，因?yàn)楸硎龅亩际欠秦?fù)數(shù)，一個字節(jié)中的8位全部用來存儲數(shù)據(jù)，不再設(shè)置符號位。,3.2 整型,3. 類型間轉(zhuǎn)換 不同類型的整型數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù)不同，他們在相互轉(zhuǎn)換時需要格外留心，不要把過大的數(shù)據(jù)放在過小的數(shù)據(jù)類型

11、中，在把占字節(jié)較大的數(shù)據(jù)賦值給占字節(jié)較小的數(shù)據(jù)時，防止出現(xiàn)以下的情況。 例如 int a = 2147483648; printf(%d,a); 這樣賦值后，輸出變量a的值并非預(yù)期的2147483648，而是-2147483648，原因是2147483648超出了int類型能夠裝載最大值，數(shù)據(jù)產(chǎn)生了溢出。如果換一種輸出格式控制符，代碼如下所示： printf(%u,a); 輸出的結(jié)果就是變量a的值，原因是%u是按照無符號整型輸出的數(shù)據(jù)，而無符號整型的數(shù)據(jù)范圍上限大于2147483648這個值。,3.2 整型,unsigned short a = 256; char b = a; printf(

12、%d,b); 這樣賦值后，輸出變量b的值并非預(yù)期的256，而是0，原因是256超出了char類型能夠裝載最大值，b只截取了a的低8位的數(shù)據(jù)，如下：,變量a,變量b,3.2 整型,當(dāng)把占字節(jié)較小的數(shù)據(jù)賦值給占字節(jié)較大的數(shù)據(jù)時，可能出現(xiàn)以下兩種情況。 第1種情況，當(dāng)字節(jié)較大數(shù)是無符號數(shù)時，轉(zhuǎn)換時新擴(kuò)充的位被填充成0 char b = 10; unsigned short a = b; printf(%u,a); 這樣賦值后，變量a中輸出的值是10，原因如下：,變量b,變量a,3.2 整型,第2種情況，當(dāng)字節(jié)較大數(shù)是有符號數(shù)時，轉(zhuǎn)換時新擴(kuò)充的位被填充成符號位 char b = 255; short

13、a = b; printf(%d,a); 這樣賦值后，變量a輸出的值是-1，變量a擴(kuò)充的高8位，根據(jù)變量b的最高位1都被填充成了1，所以數(shù)值由正數(shù)變成了負(fù)數(shù)，因?yàn)樽兞縜的最高位符號位是1，至于為什么16個1表示的是-1，涉及到二進(jìn)制數(shù)的原碼和補(bǔ)碼問題，這里先不深究。轉(zhuǎn)換圖示如下：,變量b,變量a,3.3 字符型,字符型是整型數(shù)據(jù)中的一種，它存儲的是單個的字符，存儲方式是按照ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼)的編碼方式，每個字符占一個字節(jié)，8位(ASCII碼可查閱王牌2中的相關(guān)內(nèi)容)。 使用單引

14、號“”把字符引起來，用以和變量、其他數(shù)據(jù)類型區(qū)別。比如：A，5，m，$，;等等。,3.3 字符型,比如有這樣5個字符：H、e、l、l、o，他們在內(nèi)存中存儲的形式如下的圖表所示。,3.3 字符型,字符型的輸出，既可以使用字符的形式輸出字符，即采用“%c”格式控制符，還可以使用上小一節(jié)采用的其他整數(shù)輸出方式。比如： char c = A; printf(“%c,%u”,c,c); 輸出結(jié)果是：A,65 此處65是字符A的ASCII碼。,3.3 字符型,【范例3-2】 字符和整數(shù)的相互轉(zhuǎn)換輸出 01 #include 02 int main(void) 03 04 char c=a; /*字符變量c

15、初始化*/ 05 unsigned i=97; /*無符號變量i初始化*/ 06 printf(%c,%un,c,c); /*以字符和整形輸出c*/ 07 printf(%c,%un,i,i); /*以字符和整形輸出c*/ 08 return 0; 09 ,3.3 字符型,字符的家族中，控制符是無法通過正常的字符形式表示，比如常用的回車、換行、退格等等，需要使用特殊的字符形式來表示他們，這種特殊字符稱為轉(zhuǎn)義符。,3.3 字符型,3.3 字符型,【范例3-3】 輸出字符串，分析轉(zhuǎn)義符的作用。 01 #include 02 int main(void) 03 04 printf(123456789

16、01234567890n); /*參考數(shù)據(jù)*/ 05 printf(abctdefn); /*轉(zhuǎn)移符使用*/ 06 printf(abctdebfn); 07 printf(abctdebrfn); 08 printf(abcdefghi?n); 09 printf(整數(shù)98n); /*轉(zhuǎn)移符數(shù)制*/ 10 printf(八進(jìn)制表達(dá)整數(shù)98是 142n); 11 printf(十六進(jìn)制表達(dá)整數(shù)98是x62n); 12 return 0; 13 ,3.4 浮點(diǎn)型,C語言中除了整型外，另外一種數(shù)據(jù)類型就是浮點(diǎn)型，浮點(diǎn)型可以表示有小數(shù)部分的數(shù)據(jù)。浮點(diǎn)型包含三種數(shù)據(jù)類型，分別是單精度的float類型，

17、雙精度的double類型，和長雙精度long double類型。,3.4 浮點(diǎn)型,3.4 浮點(diǎn)型,參與運(yùn)算的表達(dá)式中存在double類型，或者說，參與運(yùn)算的表達(dá)式不是完全由整型組成的，在沒有明確的類型轉(zhuǎn)換標(biāo)識的情況下(將在下一小節(jié)中講解)，表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型就是double類型。例如： 1 + 1.5 + 1.23456789/*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是double類型*/ 1 + 1.5/*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是double類型*/ 1 + 2.0/*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是double類型*/ 1 + 2/*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是int類型*/ 例子當(dāng)?shù)?.5，編譯器默認(rèn)它為雙精度的double類型，精度高占據(jù)存儲空間

18、大，如果只希望以單精度float類型運(yùn)行，可以在常量后添加字符f或者F都可以，比如1.5F，2.38F。同樣的，如果希望數(shù)據(jù)是以精度更高的long double參與運(yùn)算，可以在常量后添加字符l或者L都可以，比如1.51245L，2.38000L。建議使用大寫L，因?yàn)樾憀容易和數(shù)字1混淆。,3.4 浮點(diǎn)型,再舉幾個運(yùn)算的表達(dá)式的例子，如下所示： int i,j； float m; double x; i + j/*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是int類型*/ i + m /*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是float類型*/ i + m +x /*表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果是double類型*/,3.4 浮點(diǎn)型,指數(shù)形式如下所示(e或

19、者E都可以) 2.0e3表示2000.0 1.23e-2表示0.0123 .123e2表示12.3 1e-3表示0.001 對于指數(shù)形式，有以下兩點(diǎn)要求： 字母e前面必須要有數(shù)字 字母e的后面必須是整數(shù),3.5 類型轉(zhuǎn)換,3.5.1 隱式轉(zhuǎn)換 3.5.2 顯式轉(zhuǎn)換,3.5 類型轉(zhuǎn)換,計(jì)算過程中，如果遇到不同的數(shù)據(jù)類型參與運(yùn)算該怎么辦，是終止程序還是轉(zhuǎn)換類型后繼續(xù)運(yùn)算。編譯器采取第二種方式，如果能夠轉(zhuǎn)換成功，程序繼續(xù)運(yùn)算，如果轉(zhuǎn)換失敗，程序報錯同時終止運(yùn)行。數(shù)據(jù)類型有兩種轉(zhuǎn)換方式，分別隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換。,3.5.1 隱式轉(zhuǎn)換,C語言中設(shè)定了不同數(shù)據(jù)參與運(yùn)算時的轉(zhuǎn)換規(guī)則，編譯器會在悄無聲息中進(jìn)行

20、數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而計(jì)算出最終結(jié)果，這就是隱式轉(zhuǎn)換。,3.5.1 隱式轉(zhuǎn)換,int i; i = 2 + A; 先計(jì)算“=”號右邊的表達(dá)式，字符型和整型混合運(yùn)算，按照數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換先后順序，把字符型轉(zhuǎn)換為int類型65，然后求和得67，最后把67賦值給變量i。 double d; d = 2 + A + 1.5F; 先計(jì)算“=”號右邊的表達(dá)式，字符型、整型和單精度float類型混合運(yùn)算，因?yàn)橛懈↑c(diǎn)型參與運(yùn)算，“=”右邊表達(dá)式的結(jié)果一定是double類型，按照數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換順序，把字符型轉(zhuǎn)換為類型65.0，2轉(zhuǎn)換為2.0，1.5F轉(zhuǎn)換為1.5，最后把雙精度浮點(diǎn)數(shù)68.5賦值給變量d。,3.5.1 隱

21、式轉(zhuǎn)換,上述情況都是有低精度類型向高精度類型的轉(zhuǎn)換，如果逆向轉(zhuǎn)換，可能會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的危險，編譯器會以警告的形式給出提示。例如： int i； i = 1.2； 浮點(diǎn)數(shù)1.2舍棄小數(shù)位后，把整數(shù)部分1賦值給變量i。如果i=1.9，運(yùn)算后變量i的值依然是1，而不是2。 注 意：把浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)，直接舍棄小數(shù)位。,3.5.1 隱式轉(zhuǎn)換,【范例3-4】 整型和浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)類型間的隱式類型轉(zhuǎn)換。 01 #include 02 int main(void) 03 04 int i; 05 i=1+2.0*3+1.234+c-A; /*混合運(yùn)算*/ 06 printf(%dn,i); /*輸出i*/ 07

22、 return 0; 08 ,3.5.2 顯式轉(zhuǎn)換,隱式類型轉(zhuǎn)換編譯器是會產(chǎn)生警告的，提示程序存在潛在的隱患。如果非常明確的希望轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型，這就需要用到顯式類型轉(zhuǎn)換了。 顯式轉(zhuǎn)換格式如下所示： (類型名稱) 變量或者常量 或者 (類型名稱) (表達(dá)式),3.5.2 顯式轉(zhuǎn)換,例如，需要把一浮點(diǎn)數(shù)，以整數(shù)的形式使用printf()函數(shù)輸出，怎么辦？就可以調(diào)用顯示類型轉(zhuǎn)換。 float f=1.23; printf(%dn,(int)f); 可以得到輸出結(jié)果1，沒有因?yàn)檎{(diào)用的printf()函數(shù)格式控制列表和輸出列表前后類型不統(tǒng)一導(dǎo)致程序報錯。 繼續(xù)分析上例，顯示類型轉(zhuǎn)換只是把f小數(shù)位直接舍棄，輸出了整數(shù)部分，變量f的值和數(shù)據(jù)類型都沒有改變，依然是float類型1.23，可以再次輸出結(jié)果進(jìn)行查看。 printf(%fn, f); 輸出結(jié)果是：1.230000,3.5.2 顯式轉(zhuǎn)換,再看下面