第02章-基本数据类型Word

　　第 2章 数据类型、运算符与表达式

　　例:求两个数的平均值/*该程序求两个数的平均值，这是一个自定义函数示例程序*/

　　#include stdio.h/*定义函数average( )*/

　　float average(float x, float y) {float aver; /*定义变量aver类型为单精度实型*/ aver=(x+y)/2; 函数定义区 return(aver);/*返回aver值，通过函数average带回调用处 */ } void main() {float a, b, ave; a=6.5; b=4.2; 主函数定义区 ave=average(a, b); /*调用自定义函数average()*/ printf( “average=%f”,ave); /*输出结果*/ }

　　问题：一个C++函数如何构成？ 函数说明部分(函数头) 示例：

　　+ 函数体

　　{float aver; //定义变量aver为单精度实型 aver=(x+y)/2; return(aver); //返回aver值至调用处 示例 } average(float x, float y) float

　　说明语句：数据类型名、变量名、… 重要成分 执行语句： 表达式语句、函数调用语句、 数据类型名、函数名、形式参数名3 重要成分：表达式(变量、常量、运算符)

　　复合语句、空语句、控制语句 问题：名字如何取？-关键字、标识符

　　2.1 C++的字符集和关键字(1) 字符集 由52个字母、10个数字、30个特殊字

　　符组成 所有C++程序(忽略换行符、制表符、

　　注释和字符串常量中的内容)都由字符集中的字符按一定规则构成

　　2.1 C++的字符集和关键字(2)

　　C++标识符是满足如下条件的一串字符

　　由一个字母 ( a ~ z , ( _ )开头；

　　A ~ Z ) 或下划线

　　其它部分可以由字母、下划线或数字 (0~9)组成； 只有前32个字符有效,大小写有别；

　　C++的63个关键字也是标识符，称为保留字， 不能作其它用。另外，C++还使用了一些标识 符作预处理命令、库函数的名字，称为预定 义标识符，可以被重定义，但不提倡。5

　　标识符——课堂练习

　　挑出一个不正确的标识符 ABC abc a_bc 选择一个正确的标识符 %x a+b a123 挑出错误的标识符 room3-1 num1 MyName 2men _SUM Mr.Zhu myname6

　　ab.ctest! student _1_2_3 my_name

　　2.2 基本数据类型(1) 每个C++程序中的数据对象(如2、x1、

　　x1+2)都有确定的数据类型 C++的数据类型包括基本数据类型和复

　　合数据类型 基本数据类型有

　　整型、浮点型、字符型、布尔型 不同数据类型有自己的取值范围和所允

　　许的操作(运算)7

　　2.2 基本数据类型(2)

　　整型(可进行算术、关系、逻辑等运算)

　　signed short int (简写为 short )signed int (简写为 int ) signed long int (简写为 long ) unsigned short int (简写为 unsigned short)

　　unsigned int (简写为 unsigned )unsigned long int (简写为 unsigned long)8

　　补码 (1)正整数的补码与原码相同 (2)求负整数的补码，符号位不变，

　　数值位各位取反

　　,最后整个数加1。 求-5的补码。 因为给定数是负数，则符号位为“1”。 后七位：-5的原码(10000101)→符号位不变 (10000101)→数值位取反(11111010)→加1(11111011) 所以-5的补码是11111011。

　　有符号数与无符号数举例void main() {int i;-50的补码 i,j

　　1111111111001110/ 2 -25的补码 i/2

　　unsigned j;i=-50; j=-50; i=i/2; /*-25*/ j=j/2; /*32743*/

　　111111111110011132743的补码/原码 j/2

　　}

　　011111111110011110

　　2.2 基本数据类型(3) 浮点型(实型) float double

　　(浮点型) (双精度型)

　　long

　　double (长双精度型)

　　均有符号

　　不允许的操作：取余%、位运算等

　　实型数据在内存中的存放形式 float型的数据在内存中占4个字节

　　(32位),其中符号位1位，指数位 8位，尾数位23位 其表示的范围 有效位数为6或7位

　　实型数据的舍入误差

　　由于实型数据表示的有效数字有限，将有效 位以外的数字舍去造成误差 举例

　　float a=123456.789e5, b; b = a + 20; /*b=12345678920?*/ printf(a=%fnb=%fn, a, b);

　　a=12345678848.000000 b=12345678868.00000013

　　2.2 基本数据类型(4) 字符型 char signed

　　char

　　unsigned

　　char

　　实质是占一个字节的整型数(小整数)

　　允许的操作：和整型相同

　　2.2 基本数据类型(5) 布尔型 bool 值为true和false

　　可以当作整数用(

　　true一般为1,

　　false为0) 把其它类型的值转换为布尔值时，非

　　零值转换为true,零值转换为false15

　　注意：各类型所占字节数和具体计算机有关表以16位计算机为例 类 符 型 号 关键字 所占字节数 数的表示范围

　　[signed] int 2 -32768~32767 有 [signed] short -32768~32767 2 -2147483648 ~ 2147483647 [signed] long 4 整但总是 型 0 ~ 65535 2 unsigned [int] long型 ≥int型 型 ≥char型 2 ≥short 0~ 65535 short 无 unsigned unsigned long 型 0 ~型 4294967295 4≥double long double ≥float型 float 4 3.4e-38 ~ 3.4e38 实 1.7e-308 ~ 1.7e308 型 有 double 8 long double 3.4e-4932 ~ 3.4e4932 16 字 有 [signed ] char -128 ~ 127 1 符 0 ~ 255 1 型 无 unsigned char

　　2.3 变量与常量是

　　程序运行过程中， 其值是否能被改变？

　　不是

　　变量

　　常量17

　　常量和变量示例#define PRICE 2.8 void main() { int num; float total=0; 常量 num =10; total = num * PRICE; 变量 printf(total=%f, total); }18

　　常

　　量

　　定义

　　程序运行过程中，其值不能被改变的量 整型常量 实型常量 字符型常量 布尔型常量(false,true)

　　分类

　　字面常量：从字面形式 即可判断

　　符号常量：用一个标识符代表的常量19

　　常量示例

　　符号常量的定义格式 #define 符号常量 常量

　　#define PRICE 2.8 main() { int num; 字面常量 float total=0; 符号常量 num=10; total = num * PRICE; printf(total=%f,

　　total); } total = num * 2.8;

　　符号常量#define PI 3.14 习惯上用大写字母表示符号常量 使用之前必须预先定义。 注意：在一个程序中不能对同一 个符号常量定义多次 如： #define PI 3.14 #define PI 3.14159621

　　符号常量的优点示例3.14159 例1 计算圆的周长和面积 #define PI 3.14 #include stdio.h void main( ) { int r=2; float s,l; l=2*3.14*r; PI PI s=3.14*r*r; }22

　　√含义清晰 √一改全改

　　printf(l=%f,s=%fn

　　整型常量

　　表示形式

　　12,30 √ 045

　　0123 , 040 √ 十进制整数：由数字0~9组成，除 0外不能以 039 0开始

　　八进制整数：以数字0为前缀，由数字0~7 组成

　　十六进制整数：以0X或0x为前缀，由数字0~ 9、A~F(或a~f)组成 0x12A, 0X96 √ 可以加整型后缀(P22),无后缀时作为int 类型数据 23

　　实型常量(浮点常量)举例 : 1234. 可表示成： 表示形式 十进制小数：由 0~9和小数点 必须 )-5 组成， 1234e0表示 举例 :123.4e-5 123.4( 10 整数和小数部分都可省略，但不能同时省略 123.4E1 指数形式：由整数 ( 或小数)、e( 或.e5 E)、可 错例 :,e1 、 12e 、 1.2e3.4 、 、 e 12.34 e2 选的正负号、整数顺序组成 345e2 13.2E+2 注意： e或E前面必须有数字，后面必须是整 .1234E4 .5e-2 数(可以带+、-) 1.234E3 一个实数可以有多种指数表示形式24

　　0.123,.123 123.

　　可以加浮点后缀，无后缀时作为double类型数据

　　字符型常量(1)'a ', '? ' , '3 ', '# ' 包括字符常量和字符串常量

　　字符常量

　　√ 'abc','','','啊'

　　用一对单引号括起来的一个普通字符 ( 不包括‘和)或转义字符(也称转义序列) 转义字符是用一个转义标识(反斜线) 开头的字符序列。如：n,xab 转义字符主要表示难以用一般字符表 示的单个字节25

　　转义字符 注意：

　　n-换行符 scanf() 1) 转义字符多用于printf()函数中，而在 x7a -小写字母 z 例： 101 - ' A ' 函数中通常不用。 134 - '' 2) 转义字符常量只代表一个字符(一个字节)。

　　3) 反斜杠后的八进制数可以不用0开头 4) 反斜杠后的十六进制数只能以小写字母x开头， 不允许用大写字母X或0x开头

　　转义字符的使用示例 #include stdio.h void main( ) { putchar('' '); putchar(' n '); putchar(‘ ’); }

　　注意：如果反斜杠或单引号本身作为字符常量，必须使用转义字符：27 、'。

　　转义字符的使用示例OK!

　　printf(OK!n#include stdio.h void main() { printf(x4Fx4Bx21n printf(25 xABn

　　}28

　　字符常量在内存中的存放形式 一个字符常量占一个字节的空间 字符常量以其ASCII码形式存放

　　'a' (ASCII=97) 01100001

　　'2' (ASCII=50) 00110010

　　作为char类型数据，实质上是一个字

　　节长 度的整型数据，数值是其ASCII码

　　字符型常量(2)例如，How do you do!、Good morning! , 字符串常量 都是字符串常量，其长度分别为 14和13(空格也 注意：如果反斜杠和双引号作为字 是一个字符)。 用一对双引号括起来的字符序列。 符串中的有效字符，则必须使用转义 字符串中字符的个数称为字符串长度。 字符。 a,3.14, 长度为 0的字符串(即一个字符都没有 C:msdosv6.22 How are youn 的字符串)称为空串，表示为 (一对 printf( C:msdosv6.22 紧连的双引号)。 I say: Goodbye! printf( I say:Goodbye! 30

　　字符串常量的存储形式例如 字符串china在内存中的实际存储如下： 在内存中字符串中的每个字符以其ASCII值 的二进制形式按顺序存放。 'c' 01000011 注意： 系统自动在字符串的末尾加一个空字符 'h' 01001000 NULL) 在书写字符串常量时， (值为0, 即符号常量 作为字符串的 不必加结束字符 ' ' , ' i ' 01001001 结束标志。 ''不可显示，也不引起任何 否则画蛇添足。 控制动作。 'n' 01001110 输出字符串时''不 'a' 01000010 输出 '' 00000000 实际占用6字节而非5字节内存空间。31

　　课堂练习-字符串存放 ''0

　　a 'a' '' 97 0

　　'a' 'a' 97

　　a与'a'是不同的

　　字符常量与字符串常量的区别

　　定界符不同：字符常量使用单引号，而 字符串常量使用双引号； 长度不同：字符常量的长度固定为1,而 字符串常量的长度，可以是0,也可以是 某个整数； 存储要求不同：字符常量存储的是字符 的ASCII码值，而字符串常量，除了要存 储串中字符的ASCII码值外，还要存储一 个结束标志'' 。33

　　变量声明和使用举例1#include stdio.h void main() { char c;

　　int i, j;c = 'a'; i = c + 2; j = '2'; /*c :97*/ /*i :99*/ /*j = 50*/

　　printf(%c, %dn, c, c); /*a, 97*/

　　}34

　　变量声明和使用举例2#include stdio.h void main() { char c1,c2;

　　c1 = 'a';c2 = 'b';

　　A ,

　　B

　　c1 = c1 - 32; //不同类型数据的运算 c2 = c2 - 32;printf(%c, %cn, c1, c2); }35

　　注意 C++中没有字符串变量 不能把一个字符串赋值给一个字符

　　型变量char name; name=Mary ( )

　　变量值的获取方法 初始化方法在声明变量的同时给变量置初值int a; a=2; int a=2; char c='A';

　　赋值运算 输入

　　int a; scanf(“%d”, 或cin37

　　2.4 类型转换(1) 举例

　　将3.14转换成整数3 注意： ( double)3 将3转换成双精度浮点数 3.0 如果f是float类型的变量，(int)f double(3) 将 3 转 换(int)f 成双精度 浮点数 把 f的值去掉小数点作为 的值 3.0 (运算结果), f仍然是float类型 (double)(3) 将 3 转 换成双精度浮点数 3.0 以

　　上的转换是强制类型转换，是一种运算 (int)3.1438

　　2.4 类型转换(2) 提升规则 如果要将数值转换成较低的类型，

　　必须显式地使用强制类型转换或赋 值，如(int) 3.14; 如果将数值转换成较高的类型则可

　　以通过隐式的类型转换,如3.14+2 提升规则是指当一个运算符的多个

　　操作数需要同类型时，总是把低类 型的操作数自动转换为高类型39

　　2.4 类型转换(3)

　　隐式类型转换当表达式中运算符所操作的数据的类型与实际要 求不符时，要进行隐式类型转换，使表达式中各 数据的类型符合要求 算术表达式中隐式类型转换规则是： (1)表达式中如有char、short和enum类型的 数据时，自动将它们转换成int类型；

　　(2)把表达式中不同类型的数据转换成精度最高、 占用内存最多的那个数据的类型。 在类型不冲突的赋值表达式中，自动将赋值运算 符右边表达式的值的类型转换成左边变量的类型。40

　　2.4 类型转换(4) 强制类型转换(又称显式类型转换) 形式为：

　　( 类型 表达式 或 类型 表 达式) 例如：

　　(double)3/2 或 double(3)/2(double)(3/2)或 double(3/2)41

　　类型转换示例(1) 将实型数据(包括单精度、双精度)赋给整型

　　变量时，舍弃实数的小数部分。 将整型数据赋给实型变量时，数值不变，但 以浮点数形式存储到变量中。 int i; 型数据赋给float型变量时，截取前 将double float f; i=3.56; /*i的值为 3*/ 面7 位有效数字，存储到变量中。 double d; f=23; /* f的值为23.00000*/ d=23; /* d的值为23.00000000000*/42

　　类型转换示例(2) 将字符型数据赋给整型变量时，保持原值不 变 将int、short、long型数据赋给字符型变量时， 将其低8位原封不动地送到字符型变量。 int i=289; char c; c = i;

　　00000001 00100001 i 00100001 c43

　　2.5 运算符和表达式(1) 运算符的优先级和结合性 主要分为:

　　算术运算符、关系运算符、 逻辑运算符、位运算符、赋值运算符等 式可以分为算术表达式、关系表达式、 逻辑表达式、位运算表达式、逗号表达 式和赋值表达式等。44

　　根据组成表达式的运算符的不同，表达

　　优先级和结合性示例 运算符的优先级 a+b-c

　　(a+b)*(c-d)/e =的结合方向是从右向左，称为右 用圆括号 ( )改变运算符的执行次序 结合性 结合性 表达式中运算符优先级相同时的运算顺序 通常单目、三目和双目中的赋值运算符是 右结合性，其余为左结合性45

　　同一个表达式中不同运算符进行运算的先 + 和 的结合方向都是从左向右，称 后次序 为左结合性 通常单目运算符的优先级高于双目和三目 a+b*c –d/e 乘除比加减优先级高

　　运算符 a=b=1

　　优先级与结合性总结不同优先级的运算符，运算顺序按优先级由 高到低执行 同一优先级的运算符，运算顺序按结合性的 规定执行 可以使用圆括号()明确运算次序，圆括号() 具有最高的优先级 46

　　表达式 用运算符将操作数连接起来所构成的

　　式子。 2.5*b-6/c+'z'- max(x,y) 注意： 各运算符所能连接的操作数的个数、 有返回值的单个的操作数也是表达式 函数调用 常量 变量 位置及类型都有各自的规定。 表达式47

　　每个表达式都有一个值(运算结果)。 i=(ba*c)

　　2.5 运算符和表达式(2) 算术运算之一：一元算术运算

　　+ -

　　正，运算结果同操作数； 负，运算结果为操作数的负数；

　　++--

　　自增运算符，操作数需左值性质；自减运算符，操作数需左值性质；

　　自增、自减运算符示例前缀形式：运算符在变量前面， 表示对变量先自增或自减，然后 再参与其它运算，运算结果具有 左值性质。 后缀形式：运算符在变量后 面，表示变量先参与其它运 算，再自增或自减。49

　　++i, --i

　　i++, i--

　　课堂练习— ++、--运算符

　　a=1; b=a++;

　　a=1; b=++ a;

　　a=1; b=a--;

　　a=1; b=--a;

　　a为2; b为1;

　　a为2; b为2;

　　a为0; b为1;

　　a为0; b为=0;

　　++、--运算符举例i=5,m=4,n=4 #include stdio.h j=8,p=9,q=9

　　void main() {int i=3,j=10,m,n,p,q; m=++i; n=i++; p=--j; q=j--; printf(”i=%d,m=%d,n=%dn”,i,m,n); printf(”j=%d,p=%d,q=%dn”,j,p,q); }51

　　++、--运算符使用注意 不能用于常量和一般表达式

　　int a,b,c; a = (b+c)++; /* 非法!!! */ a = 34++; /* 非法!!! */ int k=3,j; j=(--k)++; /*j=2,k=3*/ 在有++和--的表达式中，尽量不要使用难于 理解或容易出错的表达式。52

　　2.5 运算符和表达式(3)

　　算术运算之二：基本算术运算(二元)+ * / %

　　加法，运算结果为两个操作数的和； 减法，运算结果为左操作数减去右操作数的差； 乘法，运算结果为两个操作数的乘积； 除法，运算结果为左操作数除以右操作数

　　的商； 求余，运算结果为左操作数除以右操作数的余数，只用于整型数据，其结果也 是整型 ；53

　　2.5 运算符和表达式(4)

　　算术运算之二：基本算术运算

　　两个整数作/运算，其结果为整数，但是具体结 果取决于C++在具体机器上的实现：一般来说， 大多数实现都采取“向零取整”,即直接截去商 的小数部分 对于整型数据的求余运算%,其运算结果在不同 C++的实现中也不一样。C++规定，如果两个操 作数都是正的，那么结果一定是正的；否则，要 看C++的具体实现，C++标准对这种情况未作明 确规定，如在Microsoft C++实现中，求余运算% 的结果总是与左操作数的符号一致。54

　　算术运算示例

　　注

　　意： 20 % 6

　　结果为 2

　　1)20 % -6 /运算，其结果为商的 结果为 2 两个整数作

　　7/5 结果为 1 结果为 2

　　7% 5 整数部分，商的小数部分直接截去； -20 % 6 结果为 -2

　　2) -20 % -6 结果为 -2 参与%运算的操作数必须是整数，否则出错；其结果也是整数。3) %运算结果的符号同左操作数。55

　　2.5 运算符和表达式(6) 逻辑运算

　　逻辑表达式 → 布尔型常量布尔型变量关系表达式操作数操作数操作数操作数逻辑表达式逻辑表达式) !、||、 的优先级和结合性

　　逻辑表达式的“短路计算法”56

　　2.5 运算符和表达式(7) 位运算

　　位运算表达式 → ~ 操作数操作数 操作数操作数操作数操作数操作数操作数操作数操作数操作数 操作数只能是整型或字符型数据，结果亦然 符号位参加运算

　　向右移位运算，当左操作数是负数时，高位填0或157

　　2.5 运算符和表达式(7) 逗号运算

　　y=(b=2,3*2) (y=b=3,3*b) 逗号表达式 → 表达式表达式 a=(b=2,++b,b+5)

　　二元运算，左结合

　　注意：并不是任何地方出现的逗号，都是 先左后右计算表达式的值，取右表达式的值为运算 逗号运算符。很多情况下，逗号仅 结果 用作分隔符。 逗号的左、右表达式作为逗号运算符的操作数， 如：printf(%d %d类型可以不同58

　　2.5 运算符和表达式(8) 赋值运算

　　赋值表达式 → 变量赋值运算符表达式赋值运算符 → = | *= | /= | %= | += | -= | = | = | = | ^= | |= 二元运算，右结合

　　变量不仅指由标识符表示的变量，还指数组元素及经过指针运算的存储空间等(“左值性质”)

　　赋值运算符和赋值表达式示例 =右边的“表达式”又可以是一个赋

　　值表达式

　　/*a=(b=5)*/ 在进行赋值表达式运算时，如果=两边的类 a=b=c=1 /*a=(b=(c=1))*/ 型不一致，但都是数值型或字符型时，系统 a=5+(c=6) /*c=6,a=11*/ 自动地将=右边的表达式的值转换成左边变 a=(b=4)+(c=6) /*b=4,c=6,a=10*/ 量的数据类型，然后再赋值给变量。 a=(b=10)/2 /*b=10,a=5*/a=b=5

　　i=5, a=35.150002, c=123456789.456123, d=b 不同类型赋值示例 i=35, a=123456792.000000, b=5.000000, d= #

　　#include stdio.h void main() { int i=5; float a=35.15, b; double c=123456789.456123; char d='b'; printf(i=%d,a=%f,c=%f,d=%cn,i,a,c,d); b=i; i=a; a=c; d=i; printf(i=%d,a=%f,b=%f,d=%cn,i,a,b,d); }61

　　复合的赋值运算符

　　10种复合赋值运算符如下：

　　复合算术运算符(5个) +=,-=,*=,/=,%= 复合位运算符(5个) =,^=,|=,=,= x += 3 等价于 x=x+3 两运算符之间不能有空格 y *= x + 6 等价于 y=y*(x+6)还是y=y*x+6

　　?

　　右结合

　　性

　　a+=a-=a*a

　　a=a+( a=(a-a*a))62

　　复合赋值运算符举例void main() a=12,b=23,c=2 { int a=3,b=9,c=-7; a=14,b=2,c=2 a+=b; a=-364 c+=b; b+=(a+c); printf(a=%d,b=%d,c=%dn,a,b,c); a+=b=c; printf(a=%d,b=%d,c=%dn,a,b,c); a+=a-=a*a; printf(a=%dn }63

　　2.5 运算符和表达式(9) 条件运算符

　　表达式1表达式2表达式3 三元运算 运算符的操作数类型可以不同

　　C++运算符优先级

　　作业 21 编写代码完成，将小写字母转换成 大写字母。

　　2 编写代码完成，已知一个圆的半径， 求其周长和面积。

　　3 自学完成程序编译的分步运行与打 断点操作。68