Chap 6 数据类型和表达式 6.1 数据的存储和基本数据类型 6.2 常量和变量 6.3 数据的输入和输出 6.4 类型转换 6.1 数据的存储和基本数据类型 6.2 常量和变量 6.3 数据的输入和输出 6.4 类型转换 6.5 表达式

本章要点 C语言的基本数据类型有哪些？ 各种基本数据类型的常量和变量是怎样定义的？ C语言有哪些表达式？ 各种表达式的求解规则是什么？

数据类型和表达式 数据类型 运算：对数据的操作 基本数据类型 构造数据类型 指针类型 空类型 运算符＋数据  表达式 整型int 实型（浮点型）float double 字符型char 构造数据类型 数组、结构、联合、枚举 指针类型 空类型 运算：对数据的操作 运算符＋数据  表达式

6.1 数据的存储和基本数据类型 6.1.1 数据的存储 整型、实型、字符型数据的存储 6.1.2 基本数据类型 整型、实型、字符型

6.1.1 数据的存储－整型数据 设整数在内存中用2个字节存储 1 000 0001 1000 0001 0 000 0001 1000 0001 符号位 1：负数 0：正数

数值的表示方法－原码 反码 补码 正数的原码、反码和补码相同 负数的原码、反码和补码不同 1 的补码 0 000 0000 0000 0001 …… 32767 的补码 0 111 1111 1111 1111 (215-1，2个字节的存储单元能表示的最大正数) 负数的原码、反码和补码不同 -1 原码 1 000 0000 0000 0001 反码 1 111 1111 1111 1110 原码取反 补码 1 111 1111 1111 1111 反码＋1

原码 反码 补码 32767 补码 0 111 1111 1111 1111 -32767 原码 1 111 1111 1111 1111 反码 1 000 0000 0000 0000 原码取反 补码 1 000 0000 0000 0001 反码＋1 -32768 = -32767-1 补码 1 000 0000 0000 0000 (2个字节的存储单元能表示的最小负数)

-32768 -1 0 1 32767 32767 + 1 = 32768 ? 1000 0000 0000 000 = -32768 -32768 - 1 = -32769 ? 0111 1111 1111 1111 = 32767 32767 0111 1111 1111 1111 32766 0111 1111 1111 1110 32765 0111 1111 1111 1101 …… 1 0000 0000 0000 0001 0 0000 0000 0000 0000 -1 1111 1111 1111 1111 -2 1111 1111 1111 1110 -32767 1000 0000 0000 0001 -32768 1000 0000 0000 0000

实型和字符型数据的存储 实型数据的存储 -1.2345e+02 符号位 阶码 尾数 字符型数据的存储 一个字节存储ASCII码

5.1.2 基本数据类型 整型 字符型 实型（浮点型） 有符号整型 无符号整型 数据长度 int unsigned [int] 16或32位 有符号整型 无符号整型 数据长度 int unsigned [int] 16或32位 short [int] unsigned short [int] 16位 long [int] unsigned long [int] 32位 字符型 char 8位 实型（浮点型） 单精度浮点型 float 32位 双精度浮点型 double 64位

基本数据类型－整型 扩展的整数类型：short long unsigned [int] 有符号 short 有符号整型 无符号整型 数据长度 int unsigned [int] 16或32位 short [int] unsigned short [int] 16位 long [int] unsigned long [int] 32位 有符号 short 1 000 0000 0000 0000 -32768 -215 0 111 1111 1111 1111 32767 215-1 无符号 unsigned short 0000 0000 0000 0000 0 1111 1111 1111 1111 65535 216-1

整数类型的取值范围 int 32位 -2147483648 ~ 2147483647 -231 ~ 231-1 short [int] 16位 -32768 ~ 32767 -215 ~ 215-1 long [int] 32位 -2147483648 ~ 2147483647 -231 ~ 231-1 unsigned [int] 32位 0 ~ 4294967295 0 ~ 232-1 unsigned short [int] 16位 0 ~ 65535 0 ~ 216-1 unsigned long [int] 32位 0 ~ 4294967295 0 ~ 232-1

基本数据类型－字符型 字符具有数值特征 整型变量和字符变量的定义和赋值可以互换 'A' 65 0100 0001 【 ASCII码范围】 char c; c = 'A'; 或 c = 65; int i; i = 65; 或 i = 'A';

基本数据类型－实型 实型（浮点型）数据 单精度浮点型 float 双精度浮点型 double 存储 数据精度 取值范围 (有效数字) 存储 数据精度 取值范围 (有效数字) float 4字节 七/八位 ±(10-38 ~ 1038) double 8字节 十六位 ±(10308 ~ 10308 )

数据精度和取值范围 数据精度 与 取值范围是两个不同的概念： 并不是所有的实数都能在计算机中精确表示 实型常量的类型都是double float x = 1234567.89; 虽在取值范围内，但无法精确表达。 float y = 1.2e55; y 的精度要求不高，但超出取值范围。 并不是所有的实数都能在计算机中精确表示 实型常量的类型都是double

6.2 常量和变量 6.2.1 常量 符号常量 整型常量、实型常量、字符型常量 6.2.2 变量 变量的定义和使用

6.2.1 常量 常量的类型通常由书写格式决定 符号常量：用一个标识符代表一个常量 123 (整型） 4.56 (实型) 'A' (字符型) 6.2.1 常量 常量的类型通常由书写格式决定 123 (整型） 4.56 (实型) 'A' (字符型) 符号常量：用一个标识符代表一个常量 ：PI ：EPS

例5-1 求球的表面积和体积 加分号? 通常用大写字母 # include <stdio.h> # define PI 3.14 例5-1 求球的表面积和体积 # include <stdio.h> # define PI 3.14 int main(void) { double r, s, v; printf(“Enter r: "); scanf("%lf", &r); s = 4.0 * PI * r * r ; v = 4.0 / 3.0 * PI * r * r * r ; printf("s=%f, v=%f\n", s, v); return 0; } 加分号? 通常用大写字母

符号常量的优点 # include <stdio.h> int main(void) { double r, s, v; scanf("%lf", &r); s = 4.0*r*r*3.14 ; v = 4.0/3.0*r*r*r*3.14 ; ...... return 0; } # include <stdio.h> # define PI 3.14 int main(void) { double r, s, v; scanf("%lf", &r); s = 4.0*PI*r*r ; v = 4.0/3.0*PI*r*r*r ; ...... return 0; } 3.14159 3.14159 3.14159

整型常量（整数） 整数的表示 三种表现形式： 十进制整数：正、负号，0－9，首位不是0 八进制整数：正、负号，0－7，首位是0 例： 10，123 八进制整数：正、负号，0－7，首位是0 例： 010，0123 16进制整数：正、负号，0－9，a-f，A-F，前缀是0x，0X 例：0x10，0x123

整数的表示 不能超出整型数据的取值范围 比长整型数还要大的数只能用实数来表示 123 = 1111011 (二进制) = 0173 (八进制) = 0X7B (十六进制) 16 020 0x10 10 012 0XA 10 010 0x10 不能超出整型数据的取值范围 比长整型数还要大的数只能用实数来表示

整数的类型 判断整数的类型 整数后的字母后缀 整数的值 123L long 123U unsigned 123LU unsigned long 整数的值

实型常量（实数、浮点数） 实数的表示 实数的类型 浮点表示法 科学计数法 double 0.123 123.4 12. .12 0.123 123.4 12. .12 科学计数法 6.026E-27 1.2e+30 1E-5 实数的类型 double

字符型常量 字符常量 ASCII字符集 'a' 'A' '9' '+' '$' 列出所有可用的字符（256个） '0'-'9' 升序排列 'A'-'Z' 'a'-'z'

字符的数值特征 字符－ASCII 码 对字符进行运算 － 对字符的ASCII 码进行运算 例如： 'A' 的 ASCII 码 65 则：'A'+1=66，对应字符 'B' 区分数字字符和数字 '1' 1

转义字符 反斜杠后跟一个字符或数字 字符常量，代表一个字符 '\n' '\101' '\x41' 'A' 所有字符都可以用转义字符表示

6.2.2 变量 在程序运行过程中，其值可以被改变的量。 变量必须先定义，后使用 定义变量时要指定变量名和数据类型 变量应该先赋值，后引用

变量的定义 变量名：合法的标识符 变量的类型：在定义时指定 变量定义的一般形式 小写字母；见名知义 类型名 变量名表； 类型名 变量名表； int celsius, fahr; float x; double area, length; 变量名代表内存中的一个存储单元，存放该变量的值 该存储单元的大小由变量的数据类型决定

变量的使用 必须先定义，后使用 应该先赋值，后引用 变量的赋值方法 变量赋初值：在定义变量时对它赋值 赋值表达式 输入 int a = 5, b = 3; 赋值表达式 int a, b; a = 5; b = 3; 输入 scanf("%d%d", &a, &b);

6.3 数据的输入和输出 6.3.1 整型数据的输入和输出 6.3.2 实型数据的输入和输出 6.3.3 字符型数据的输入和输出

6.3.1 整型数据的输入输出 printf (格式控制, 输出参数1, ... , 输出参数n); scanf (格式控制, 输入参数1, ... , 输入参数n); 格式控制说明 %… 十进制 八进制 十六进制 int %d %o %x long %ld %lo %lx unsigned %u %o %x unsigned long %lu %lo %lx

例6-2(1) 输出整型数据 # include <stdio.h> 10, 12, a int main(void) { printf("%d, %o, %x\n", 10, 10, 10); printf("%d, %d, %d\n", 10, 010, 0x10); printf("%d, %x\n", 012, 012); return 0; } 10, 12, a 10, 8, 16 10, a

例6-2(2) 输入整型数据 # include <stdio.h> int main(void) { int a, b; printf("input a, b:"); scanf("%o%d", &a, &b); printf("%d%5d\n", a, b); printf("%x, %d\n", a, b); return 0; } input a, b: 17 17 15 17 f, 17 %x%d

6.3.2 实型数据的输入和输出 输入 scanf() 输出 printf() float：%f 或%e double： %lf或%le 以小数或指数形式输入一个单精度浮点数 double： %lf或%le 以小数或指数形式输入一个双精度浮点数 输出 printf() float 和double使用相同的格式控制说明 %f 以小数形式输出浮点数，保留6位小数 %e 以指数形式输出

实型数据输出示例 3.141593, 3.14159e+00 # include <stdio.h> int main(void) { double d = 3.1415926; printf("%f, %e\n", d, d); printf("%5.3f, %5.2f, %.2f\n", d, d, d); return 0; } 3.141593, 3.14159e+00 3.142, 3.14, 3.14 一共5位，小数3位，小数点一位

实型数据输入输出示例 假定float的精度为7位，double的精度为16位 # include <stdio.h> int main(void) { float f; double d; printf("input f, d:"); scanf("%f%lf", &f, &d); printf("f = %f\n d = %f \n", f, d); d = 1234567890123.12; printf("d = %f \n", d); return 0; } input f, d: 1234567890123.123456 1234567890123.123456 f = 1234567954432.000000 d = 1234567890123.123540 d = 1234567890123.120120

6.3.3 字符型数据输入输出 scanf() 和 printf() getchar() 和 putchar() %c char ch; scanf("%c", &ch); printf("%c", ch); getchar() 和 putchar() ch = getchar( ); putchar(ch); 输入输出一个字符

例6-3(1) 输入输出字符示例 # include <stdio.h> int main(void) { char ch1, ch2; ch1=getchar(); ch2=getchar(); putchar(ch1); putchar('#'); putchar(ch2); return 0; } Ab A#b

例6-3(2) 输入输出字符示例 # include <stdio.h> int main(void) { char ch1, ch2, ch3; scanf("%c%c%c", &ch1, &ch2, &ch3); printf("%c%c%c%c%c", ch1, '#', ch2, '#', ch3); return 0; } AbC A#b#C A bC A# #b

例6-4 输出字符型数据 'b'的ASCII码98 # include <stdio.h> int main(void) { char ch = 'b'; printf("%c, %d\n", 'b', 'b'); printf("%c, %d\n", 98, 98); printf("%c, %d\n", 97, 'b'-1); printf("%c, %d\n", ch - 'a' + 'A', ch - 'a' + 'A'); return 0; } b, 98 a, 97 B, 66

字符运算 大小写英文字母转换 数字字符和数字转换 ‘B' - ‘b' = ‘A' - ‘a' …… ‘Z' - ‘z' = ‘A' - ‘a' 大写字母 = 小写字母+‘A' - ‘a' 小写字母 = 大写字母+‘a' - ‘A' 数字字符和数字转换 9 - 0 = '9' - '0' 8 - 0 = ‘8' - '0‘ … … 1 - 0 = ‘1' - '0' 数字字符 = 数字 + '0' 数字 = 数字字符 - ‘0’

6.4 类型转换 不同类型数据的混合运算，先转换为同一类型，再运算。 6.4.1 自动类型转换 6.4.2 强制类型转换 6.4 类型转换 不同类型数据的混合运算，先转换为同一类型，再运算。 6.4.1 自动类型转换 非赋值运算的类型转换 赋值运算的类型转换 6.4.2 强制类型转换

6.4.1 自动类型转换（非赋值运算） 水平方向：自动 垂直方向：低  高 高 double  float unsigned long  long unsigned  unsigned short 低 int  char, short

自动类型转换（非赋值运算） 'A' + 12 – 10.05 65 77 66.95 高 double  float unsigned long  long unsigned  unsigned short 低 int  char, short

自动类型转换（赋值运算） 变量 = 表达式 计算赋值运算符右侧表达式的值 将赋值运算符右侧表达式的值赋给左侧的变量 将赋值运算符右侧表达式的类型 自动转换成 赋值号左侧变量的类型

自动类型转换（赋值运算） double x; x = 1; short a = 1000; char b = 'A'; long c; c = a + b; x = ? c = ? int ai; ai = 2.56; short bi; bi = 0x12345678L ai = ? bi = ?

5.4.2 强制类型转换 强制类型转换运算符 (类型名) 表达式 (double)3 (int)3.8 (double)(5/2) 5.4.2 强制类型转换 强制类型转换运算符 (类型名) 表达式 (double)3 (int)3.8 (double)(5/2) (double)5/2 3.0 3 2.0 2.5

强制类型转换示例 # include <stdio.h> int main(void) { int i; double x;   x = 3.8; i = (int) x; printf("x = %f, i = %d \n", x, i); printf("(double)(int)x = %f\n", (double)(int)x); printf(" x mod 3 = %d\n", (int)x % 3); return 0; } x = 3.800000, i = 3 (double)(int)x = 3.000000 x mod 3 = 0

6.5 表达式 表达式：由运算符和运算对象（操作数）组成的有意义的运算式子，它的值和类型由参加运算的运算符和运算对象决定。 运算符：具有运算功能的符号 运算对象：常量、变量和函数等表达式 算术表达式、赋值表达式、关系表达式、逻辑表达式、条件表达式和逗号表达式等 表达式可以嵌套 A A + B A + 5*x

6.5.1 算术表达式－算术运算符 单目 + - ++ -- 双目 + - * / % 注意 / 整数除整数，得整数 6.5.1 算术表达式－算术运算符 单目 + - ++ -- 双目 + - * / % 注意 / 整数除整数，得整数 1/4 = 0，10/3 = 3 % 模(求余)： 针对整型数据 5%6 = 5，9%4 = 1，100%4 = 0 + 和 – 单目运算符， +10 和 –10 双目运算符， x+10 和 y –10 双目运算符两侧操作数的类型要相同，否则，自动类型转换后，再运算。

自增运算符++和自减运算符-- n++ ++n n-- --n （只适合变量运算） 使变量的值增1或减1 ++n n++ n = n + 1 int n; n++ ++n n-- --n （只适合变量运算） 使变量的值增1或减1 ++n n++ n = n + 1 --n n-- n = n - 1 取变量的值作为表达式的值 ++n：n = n + 1；取n值作为表达式 ++n 的值 n++：取n值作为表达式 n++ 的值；n = n + 1

自增运算和自减运算 int n, m; n=2; m=++n; m=n++; n=n+1 m=n n=3 m=3 m=n m=n+1 n=3

算术运算符的优先级和结合性 单目 + - ++ -- 从右向左 高 双目 * / % 双目 + - 低 单目 + - ++ -- 双目 * / % 双目 + - 从右向左 高 低 -5 + 3%2 = (-5) + (3%2) = -4 3 * 5 % 3 = (3*5) % 3 = 0 -i++ -(i++)

写出C表达式 数学式  C算术表达式 s(s-a)(s-b)(s-c) (x+2)e2x

6.5.2 赋值表达式 赋值运算符 = x = 3*4 优先级较低，结合性从右向左 x = y = 3 x = (y = 3)

赋值表达式 变量 = 表达式 右侧表达式的类型自动转换成左侧变量的类型 计算赋值运算符右侧表达式的值 将赋值运算符右侧表达式的值赋给左侧的变量 将赋值运算符左侧的变量的值作为表达式的值 int n; double x, y; n = 3.14 * 2; x = 10 / 4; x = (y = 3);

复合赋值运算符 赋值运算符 赋值表达式 简单赋值运算符 = 复合赋值运算符 变量 赋值运算符 表达式 复合算术赋值运算符 += -= *= /= %= 复合位赋值运算符 赋值表达式 变量 赋值运算符 表达式 x += exp 等价于 x = x + exp x *= y - 3 x = x * (y-3)

6.5.3 关系表达式－关系运算符 比较两个操作数，比较的结果：真 假 优先级 左结合 x < y x <= y x == y 比较两个操作数，比较的结果：真 假 x < y x <= y x == y x > y x >= y x != y 优先级 算术运算符 < <= > >= == != 赋值运算符 左结合 a > b == c d = a > b ch > 'a' + 1 d = a + b > c 3 <= x <= 5 b - 1 == a != c (a > b)== c d = (a > b) ch > ('a' + 1) d = ((a + b) > c) (3 <= x) <= 5 ((b - 1) == a) != c

关系表达式 用关系运算符将2个表达式连接起来的式子 关系运算的结果 真 1 假 0 a > b == c d = a > b ch > 'a' + 1 d = a + b > c b - 1 == a != c 3 <= x <= 5 关系运算的结果 真 1 假 0 1 char ch = 'w'; int a = 2, b = 3, c = 1, d, x=10;

6.5.4 逻辑表达式－逻辑运算符 && || ! 逻辑运算结果：1(真) 0 (假) 逻辑运算对象：关系表达式或逻辑量 6.5.4 逻辑表达式－逻辑运算符 (ch >= 'a' && ch <= 'z' ) || ( ch >= 'A' && ch <= 'Z') ch == ' ' || ch == '\n' x >= 3 && x <= 5 && || ! 逻辑运算结果：1(真) 0 (假) 逻辑运算对象：关系表达式或逻辑量 x >= 3 && x <= 5 !x 判断逻辑量的真假：非0 (真) 0 (假)

逻辑运算的规则－真值表 x y x&&y x||y !x 假 假 0 0 1 假 真 0 1 1 0 0 真 假 0 1 0 0 非0 假 假 0 0 1 假 真 0 1 1 真 假 0 1 0 真 真 1 1 0 0 0 0 非0 非0 0 非0 非0

逻辑运算符的优先级和结合性 优先级 左结合 ! 算术运算符 关系运算符 && || 赋值运算符 a || b && c !a && b x >= 3 && x <= 5 !x == 2 a || 3 + 10 && 2 a || (b && c) (!a) && b (x >= 3) && (x <= 5) (!x) == 2 a || ((3 + 10) && 2)

逻辑表达式 用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子 哪些是逻辑表达式? a && b a || b && c !(x == 2) !x == 2 ch || b char ch = 'w'; int a = 2, b = 0, c = 0; float x = 3.0; 1 exp1 && exp2 先算exp1，若其值为0，STOP exp1 || exp2 先算exp1，若其值为1，STOP

例6-7写出满足要求的逻辑表达式 x 为零 x 不为零 x 和 y 不同时为零 x取0 x==0 真 x取非0 x==0 假 等价 x取0 !x 真 x取非0 !x 假

6.5.5 条件表达式 exp1 ? exp2 : exp3 x+2 x>0 y = x2 x<=0 6.5.5 条件表达式 x+2 x>0 y = x2 x<=0 exp1 ? exp2 : exp3 非0 exp1 y = (x>0) ? x+2 : x*x; if ( x>0 ) y=x+2; else y=x*x; if ( a>b ) z = a; else z = b; int n; (n>0) ? 2.9 : 1 n = 10 n = -10 2.9 1.0 z = (a>b) ? a : b;

6.5.6 逗号表达式 表达式1, 表达式2, ……, 表达式n 先计算表达式１，然后计算表达式２,……，最后计算表达式n的值，并将表达式n的值作为逗号表达式的值. int a, b, c; (a=2), (b=3), (c=a+b); 逗号运算符的优先级最低，左结合 a=2, b=3, c=a+b

逗号表达式的用途 sum = 0; for(i = 0; i <= 100; i++) sum = sum + i; for(i = 0, sum = 0; i <= 100; i++) sum = sum + i; for(i = 0, sum = 0; i <= 100; i++) sum += i;

6.5.7 位运算 位逻辑运算 移位运算 复合位赋值运算 ~ 按位取反 单目 右结合 & 按位与 ^ 按位异或：相同取0，不同取1 6.5.7 位运算 位逻辑运算 ~ 按位取反 单目 右结合 & 按位与 ^ 按位异或：相同取0，不同取1 | 按位或 移位运算 << 对操作数左移给出的位数 >> 对操作数右移给出的位数 复合位赋值运算

位逻辑运算 注意区分： & 和 | && 和 || x=0 00000000 00000000 y=3 00000000 00000011 ~ 按位取反 & 按位与 ^ 按位异或：相同取0，不同取1 | 按位或 注意区分： & 和 | && 和 || x=0 00000000 00000000 y=3 00000000 00000011 x & y 00000000 00000000 x | y 00000000 00000011 x ^ y 00000000 00000011 1010 ^ 0101 =1111 x && y得 0 x || y得 1

位移位运算 << 对操作数左移给出的位数 >> 对操作数右移给出的位数 << 对操作数左移给出的位数 >> 对操作数右移给出的位数 x<<3 将x向左移3位，空出的位用零填补 00111010 << 3 11010000 x>>3 将x向右移3位 00111010 >> 3 00000111

复合位赋值运算符 &= |= ^= >>= <<= a &= b 相当于 a = a & b a <<= 2 相当于 a = a << 2

6.5.8 其他运算 长度运算符 sizeof 单目运算符，计算变量或数据类型的字节长度 int a; sizeof(a) 6.5.8 其他运算 长度运算符 sizeof 单目运算符，计算变量或数据类型的字节长度 int a; sizeof(a) 求整型变量 a 的长度，值为4(bytes) sizeof(int) 求整型的长度，值为4 (bytes) sizeof(double) 求双精度浮点型的长度，值为8 (bytes)

运算符的优先级和结合性 ( ) ! - + ++ -- (类型名）sizeof * / % + - * / % + - < <= > >= == != && || ? : = += -= *= /= %= ,

6.5.9 程序解析－大小写字母转换 #include <stdio.h> int main(void) { char ch; 6.5.9 程序解析－大小写字母转换 #include <stdio.h> int main(void) { char ch;   printf("input characters: "); ch = getchar(); while(ch != '\n'){ if(ch >= 'A' && ch <= 'Z') ch = ch - 'A' + 'a'; else if((ch >= 'a' && ch <= 'z' ) ch = ch - 'a' + 'A'; putchar(ch); } rerurn 0; input 10 characters: Reold 123? rEOLD 123? while((ch = getchar()) != '\n') (ch = getchar()) != '\n' ch = getchar() != '\n' 等价吗?