第3章 数据类型、运算符与表达式

本 章 内 容 C的数据类型 常量和变量 整型、实型、字符型数据 变量赋初值 各类数值型数据间的混合运算 算术运算符和算术表达式 赋值运算符和赋值表达式 逗号运算符和逗号表达式

3.1 C的数据类型 数据以特定的形式存在：如整数、实数、字符等。 数据结构：数据的组织形式 数据元素之间存在某些联系 线性（Linear）结构 层次结构或树（Tree）结构 网状或图（Graph）结构

3.1 C的数据类型 处理同一类问题，如果数据结构不同，算法也不同，应综合考虑，选择最佳的数据结构和算法。 基本类型 整型 字符型 实型单精度 枚举类型 实型双精度 构造类型 数组类型 结构体类型 共用体类型 指针类型 空类型 处理同一类问题，如果数据结构不同，算法也不同，应综合考虑，选择最佳的数据结构和算法。

3.2 常量和变量 常量和符号常量 常量 在程序运行过程中其值不能被改变的量。 如字面常量：如3.6, -8, 'A'等。 符号常量：用标识符代表的常量。 例3.1： #define PRICE 30 main() { int num, total; num = 10; total = num * PRICE; printf("total = %d", total); }

3.2 常量和变量 变量 运算过程中其值可以改变的量。 系统为程序中的每一个变量开辟一个存储单元，用来存放变量的值。如： X = 3.5 6.3 X

3.2 常量和变量 变量的命名 标识符：用来标识变量名、符号常量名、函数名、类型名、文件名的有效字符序列，不能与关键字同。 C语言规定标识符只能由字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。 变量名实际上是一个符号地址。

3.2 常量和变量 变量的定义 C语言中要求变量要先定义，后使用。 变量的定义格式： 数据类型 变量名列表； 例如：int x, y; 数据类型 变量名列表； 例如：int x, y; int a; char c; 变量定义时要具体指出该变量要存放数值的类型，从而为该变量分配相应数据类型的内存单元空间。 变量定义时指定数据类型用来进行操作的匹配性检查。例如： int n; n = 5.5; printf("%d\n"); 输出结果：5 ?

3.3 整型数据 整型常量的表示方法 十进制整数 八进制整数：以数字0开头，如0123。任意一个八进制整数可表示为： C ＝ cn－18n－1 +cn－28n－2 +…+c181 + c080 Ci只能取0～7之一的值；八进制的基数是8。 十六进制整数：以0x开头，如0x123。 采用十六个不同的记数符号，即数码：0～9及A、B、C、D、E、F。 采用逢十六进一的进位原则，各位数的"权"是以16为底数的幂。 例如： (2AF)16 ＝ 2×162＋A×161＋F×160 ＝2×162＋10×16 ＋15×1 ＝(687)10

3.3 整型数据 整型变量 整型数据在内存中的存在形式 数据在内存中以二进制形式存放。例如： int i; i = 10; 数值是以补码形式表示的。 10 1

3.3 整型数据 整型变量的分类 根据数值的范围将变量定义为3种整型变量： 基本整型 int，-215~(215-1) 短整型 short [int]， -215~(215-1) 长整型 long [int]， -231~(231-1) 加上修饰符unsigned，有6种整型变量： [signed] int 有符号基本整型 unsigned [int] 无符号基本整型 [signed] short [int] 有符号短整型 unsigned short [int] 无符号短整型 [signed] long [int] 有符号长整型 unsigned long [int] 无符号长整型

3.3 整型数据 C标准没能具体规定以上各类数据所占内存字节数，由各计算机系统自动决定。 Turbo C整型类型的取值范围见表3.1。

3.3 整型数据 整型变量的定义 对变量的定义，一般在一个函数开头部分的声明部分定义。例如： main() { int a, b, c; c = a+b; printf("%d", c); }

3.3 整型数据 整型数据的溢出 例3.3 main() { int a , b; a = 32767; b = a + 1; printf("%d", b); } 分析结果?

3.3 整型数据 整型常量的类型 将一个整型常量赋值给某个整型变量时要做到类型匹配，注意以下几点： 不同的类型有不同的取值范围，例如： int：-215~(215-1) long：-231~(231-1) int整数可赋值给int型和long int型变量。 long整数可赋值给long int型变量。 如果某一计算机系统的C版本确定short int与int型数据在内存中长度相同，二者可互相赋值。 一个整常量后加u或U表示unsigned int型。 一个整常量后加l或L表示long int型。 例如：678u、123l、432L

3.4 实型数据 实型常量的表示方法 十进制小数形式：必须有小数点 例如：12.65 .25 0.0 例如：12.65 .25 0.0 指数形式：字母e(E)之前必须有数字，且e后的指数必须为整数。 例如：15e3(15000)，1.5e4 规范化指数形式 在字母e(E)之前的小数部分中，小数点左边有且只能有一个非零的数字。 例如： 2.3478e2

3.4 实型数据 标准C未规定小数部分和指数部分所占bit数，而由各C编译系统自定。 实型变量 实型数据在内存中的存放形式 一般占4个字节。 系统把一个实型数据分成小数部分和指数部分分别存放。 例如：3.14159 1 .314159 + 数符 小数部分 指数 32bit 标准C未规定小数部分和指数部分所占bit数，而由各C编译系统自定。

3.4 实型数据 实型变量的分类（以Trubo C为例） 单精度型 float，32bit，6~7有效数字 双精度型 double，64bit，15~16有效数字 长双精度型 long double，128bit，18~19有效数字 实型数据的舍入误差 由于存储单元中有效数字的位数有限，故会产生误差。例3.4： main() { float a, b; a = 123456.789e5; b = a + 20; printf("%f",b); } 分析输出结果？

3.4 实型数据 在运算中，尽量不要使两个相差很大的数值相加或相减。 例如： 0.001 + 1246825.0 – 1246820.0 = 1246825.0 – 1246820.0 = 5.0 而准确结果应为5.001。 如果： 0.001 + (1246825.0 – 1246820.0) = 5.001 在运算中，尽量不要使两个相差很大的数值相加或相减。

3.4 实型数据 实型常量的类型 C编译系统将实型常量作为双精度来处理。当在数后加f（F）时按单精度处理，从而可提高运算速度。 一个实型常量可以赋值给任意一个实型变量，根据其类型不同截取相应的有效数字。 例如： float a; a = 111111.111; printf("%f", a);

3.5 字符型数据 字符常量 用单引号引起来的单个字符。例如：'a', 'A'。 特殊的字符常量——转义字符 以一个"\"开头的字符序列，在屏幕上不能显示。 常用的以"\"开头的特殊字符见表3.3。 用ASCII表示一个字符 \ddd：1到3位8进制数所代表的字符 \xhh：1到2位16进制数的代表的字符 此方法可表示任何可输出的字母字符、专用字符、图形字符和控制字符。

3.5 字符型数据 字符变量 用来存放字符常量（只能存一个字符）。 字符变量的定义 char 字符变量列表 例如： char c1, c2; char a; char b; char x; char y; 字符变量的赋值 c1 = 'a'; c2 = 'b'; x = c1; y = c2;

3.5 字符型数据 字符数据在内存中的存储形式及其使用方法 字符在内存中以其ASCII代码值存储。 'a' = 97 01100001 字符与整数的存储形式类似，可以以两种形式输出，也可进行算术运算。二者还可以互相赋值。 例3.6 main() { char c1, c2; c1 = 97; c2 = 98; printf("%c %c\n", c1, c2); printf("%d %d\n", c1, c2); }

3.5 字符型数据 例3.7 main() { char c1, c2; c1 = 'a'; c2 = 'b'; c1 = c1 – 32; printf("%c %c", c1, c2); }

3.5 字符型数据 字符串常量 字符串是由一对双引号引起来的字符序列。 例如："china"，"a"。 \0 字符常量和字符串常量的区别。 表示方法不同。 占用的存储空间不同。 不能把一个字符串常量赋值给一个字符变量。

3.6 变量赋初值 C语言允许在定义变量的同时给变量设置初值，称之为变量的初始化。例如： int x=5; int a, b, c=3; float d=5.88, m=7.29; char c='r'; 变量的初始化不是以编译阶段完成，而是在程序运行时赋予初值。 例如： int a = 3; 相当于： int a; a = 3;

3.7 各类数值型数据间的混合运算 整型、实型、字符型数据间可以混合运算。 例如： 10 + 'a' + 1.5 – 8765.23 * 'b' 不同类型数据进行运算时，要先转换成同一类型，再进行运算。 转换规则（见p54图3.10） 高 double float long unsigned 低 int char, short 横向朝左的箭头表示必定的转换。 纵向箭头表示当运算对象为不同类型时转换的方向。低级类型转换为高级类型。 转换是由系统自动进行。

3.8 算术运算符和算术表达式 C的运算符 有13类，见p55。 算术运算符和算术表达式 基本的算术运算符：+、 –、 *、 /、 % 两个整数相除的结果为整数。 如果参加+, -, *, /运算的两个数中有一个数为实数，则结果为double型。 算术表达式和运算符的优先级和结合性 C算术表达式 用算术运算符和括号将操作数连接起来的、符合C语法规则的式子称为C算术表达式。 操作数：常量，变量，函数等。 表达式求值时按运算符的优先级别高低次序进行，优先级别相同时按规定的"自左至右"的结合方向处理。

3.8 算术运算符和算术表达式 强制类型转换运算符一般形式为： (类型) <表达式> 例3.8 main() { (类型) <表达式> 例3.8 main() { float x = 3.6; int i; i = (int)x; printf("x=%f, i=%d", x, i); } 分析程序输出结果? 在强制类型转换时，得到一个所需类型的中间变量，原来变量的类型未发生变化。 有两种类型转换 系统自动进行的类型换。 强制类型转换。

3.8 算术运算符和算术表达式 自增(++)、自减(--)运算符 使变量的值加一或减一。 前缀形式：++i， --i 例如： int i = 3, j, k; j = i++; k = ++i; printf("%d, %d, %d", i, j, k); 分析程序结果？

3.8 算术运算符和算术表达式 说明： ++和--运算符只能用于变量，不能用于常量或表达式。 分析：(a + b)++ ? ++和--的结合方向是"自右至左"。 例如：-x++ 相当于-(x++)

3.8 算术运算符和算术表达式 表达式使用中应注意的问题 ANSI C没能具体规定表达式中的子表达式的求值顺序，允许各编译系统自己安排。 例1： a = f1() + f2(); 例2：int i = 3, j; j = (i++) + (i++) + (i++); 编程时应避免出现这种歧义性。 当多个运算符相连时，C编译系统尽可能多地自左至右将若干个字符组成一个运算符。 例3：a+++b 相当于 (a++) + b

3.8 算术运算符和算术表达式 在调用函数时，实参数的求值顺序，C标准无统一规定。 例4： int i = 3; printf("%d, %d", i, i++); 结果1：3, 3 结果2：4, 3 改进： int i = 3; j = i ++; printf("%d, %d", i, j);

3.9 赋值运算符和赋值表达式 char int long float double long double 1 2 4 8 16 "="：将其右边表达式的值赋给左边的变量。 例如： int x; x = 2.34; 类型转换 Trubo C不同类型数据的长度(B)： char int long float double long double 1 2 4 8 16

3.9 赋值运算符和赋值表达式 实型数据赋给整型变量：舍弃小数部分。 整型数据赋给实型变量：数值不变，以浮点型存储。 double型数据赋值给float变量，截取其前面7位有效数字，注意数值范围不能溢出。 字符型数据赋给整型变量：只占低八位，符号扩展。 整型数据赋给字符型变量：截取低8位。 带符号整型（int）赋给长整型变量：进行符号扩展。而将long型数据赋值给int型变量时，截取低16位。 无符号整型（unsigned int）赋给长整型变量：高位补0。 将非unsigned型数据赋给长度相同的unsigned型变量，原样照赋。 不同类型的整型数据间的赋值归根到底即：按存储单元中的存储形式直接传送。

3.9 赋值运算符和赋值表达式 复合的赋值运算符 赋值号"="之前加上一个算术运算符（逻辑运算符，位运算符）称为复合运算符。如+=，-=，*=，/=，%=。 例如： x+=5 等价于 x=x+5 x*=y+8 等价于 x=x*(y+8) 凡是双目运算符，都可与赋值符一起组合成复合赋值符。 C语言规定了10种复合赋值运算符。（P62）

3.9 赋值运算符和赋值表达式 赋值表达式 由赋值运算符将变量和表达式连接起来的式子，称为赋值表达式。 一般形式 <变量名> <赋值运算符> <表达式> 右边的表达式又可以是一个赋值表达式。 如：a=(b=5) 赋值运算符按照"自右至左"的结合顺序赋值。 如上式等价于：a=b=5 又如：a=(b=4)+(c=6) 表达式的值为10，a值为10，b为4，c为6。 赋值表达式不仅可以现出在赋值语句中，还可以出现在其他语句（如输出语句、循环语句等）中。 如：printf("%d", a=b);

3.10 逗号运算符和逗号表达式 逗号运算符 "，"，又称顺序求值运算符。 逗号表达式 用逗号将两个表达式连接起来，得到的表达式称为逗号表达式。 逗号表达式的一般形式： 表达式1，表达式2 逗号表达式的求解过程： 先求表达式1的值，再求表达式2的值。整个表达式的值是表达式2的值。 例1： a=3*5, a*4 （"="的优先级别高与","） 例2： (a=3*5, a*4), a+5 （逗号表达式的值为20）

逗号表达式的一般扩展形式 表达式1，表达式2，表达时3, … 表达式n 它的值为表达式n的值。 说明： 逗号运算符是所有运算符中级别最低的。 并不是任何地方现出的逗号都是作为逗号运算符。 如：printf("%d，%f ", a, b); 逗号表达式最常用于循环语句中。

作 业 P66-68 3.5 3.8 3.9 3.10 3.12