第2章数据的存储与运算课件

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1、,第二章,数据的存储与运算,本章要点,数据的描述规则 数据的操作规则,主要内容,2.1 数据在计算机中是怎样存储的 2.2 整型数据的运算与分析 2.3 实型数据的运算与分析 2.4 字符型数据的运算 2.5 符号常量 2.6 算术运算符和算术表达式 2.7 C运算符和C表达式 2.8 提高部分,2.1 数据在计算机中是怎样存储的,2.1.1 数据在计算机中是以二进制形式存储的,计算机内部的信息都是用二进制来表示的。 二进制数的特点是“逢二进一”。每一位的值只有0和1两种可能。 例如：十进制数10，用二进制表示是1010。它的含义是：,每一个二进位代表不同的幂，最右边一位代表2的0次方，最右边

2、第二位代表2的1次方，以此类推。显然一个很大的整数可能需要几十个“二进制位”来代表,2.1 数据在计算机中是怎样存储的,2.1.2 位、字节和地址,位：又称“比特”(bit)。每一个二极管元件称为一个“二进制位”，是存储信息的最小单位。它的值是“1”或“0”。 字节：又称“拜特”(byte)。一般将8个“二进制位”组织成一组，称为“字节”。 地址：计算机的存储器包含许多存储单元，操作系统把所有存储单元以字节为单位编号 。,2.1 数据在计算机中是怎样存储的,2.1.3 不同类型数据的存储方式,整数的存储方式 十进制整数先转换为二进制形式。例如：整数10以二进制形式表示是1010，直接把它存放在

3、存储单元中。,实数的存储形式 实数采用指数形式存储，例如：123.456可以写成标准化指数形式0.123456，它包括前后两个部分，前面部分是数值部分，后面部分是指数部分。,0.123456,数值部分 指数部分,说明：标准化指数形式：其数值部分是一个小数，小数点前的数字是零，小数点后的第一位数字不是零。一个实数可以有多种指数表示形式，但只有一种属于标准化指数形式,2.1 数据在计算机中是怎样存储的,3. 字符的存储方式,字符包括字母(如A，a，X，x)、专用字符(如$，%，#)等。 计算机并不是将该字符本身存放到存储单元中(存储单元只能存储二进制信息)，而是将字符的代码存储到相应的存储单元中。

4、 附录A是字符与代码的对照表，这是国际通过的ASCII代码.,2.2 整型数据的运算与分析,鸡兔同笼： 在一个笼子里同时养着一些鸡和兔子，你想了解有多少只鸡和多少只兔，主人对你说：我只告诉你鸡和兔的总头数是16，总脚数是40，你能不能自己计算有多少只鸡和多少只兔？,设：x-鸡数量 y-兔数量， h-总头数 f-总脚数 有方程式：,例题 2.1,解题思路,x+y=h (1) 2x+4y=f (2),求x和y的公式：,(2)式-2* (1)式： 2y = f 2h y=,2.2.1 整型数据运算程序举例和分析,2.2 整型数据的运算与分析,#include void main() int h,f,

5、x,y; /* 定义整型变量h,f,x,y */ h=16; /* 对整型变量h赋值，使h的值等于16 */ f=40; /* 对整型变量f赋值，使h的值等于40 */ y=(f-2* h)/2; /* 对表达式(f-2* h)/2进行运算，把结果赋给y */ x=h-y; /* 对表达式h-y进行运算，把结果赋给x */ printf(%d%dn,x,y); /* 输出鸡的个数和兔的个数 */ ,编写程序,说明： 1、运行时显示：124 ？ 2、程序改进：printf(%d,%dn,x,y); 3、再改进：printf(cock=%d,rabbit=%dn,x,y);,2.2 整型数据的运算

6、与分析,（1） 常量 在程序运行过程中,其值不能被改变的量称为常量 常量区分为不同的类型：,整型常量 100，125，-100，0,2 实型常量 3.14 ，0.125，-3.789 字符型常量 a,b，2 字符串常量 “a”, “ab”， “1232”,2.2.2 整型常量和整型变量,2.2 整型数据的运算与分析,（2） 变量 变量代表内存中具有特定属性的一个存储单元，它用来存放数据，这就是变量的值，在程序运行期间，这些值是可以改变的。 变量名实际上是一个以一个名字对应代表一个地址，在对程序编译连接时由编译系统给每一个变量名分配对应的内存地址。从变量中取值，实际上是通过变量名找到相应的内存地

7、址，从该存储单元中读取数据。,(3)变量名取名规则 C语言规定变量名只能由字母、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。下面列出的是合法的标识符，也是合法的变量名：sum，average，_total， class， day， month，student_name，tan，lotus_1_2_3，basic,li_ling 下面是不合法的标识符和变量名： dohn，y 123，33，3d64，ab,2.2 整型数据的运算与分析, 大写字母和小写字母被认为是两个不同的字符。 因此，sum和suM，class和Class是两个不同的变量名。一般，变量名用小写字母表示，与人们日常习

8、惯一致，以增加可读性。 变量名的长度不是无限的。 ANSI C标准没有规定标识符的长度(字符个数)，但各个c编译系统都有自己的规定。,2.2 整型数据的运算与分析,在选择变量名和其他标识符时，应注意做到“见名知意”，即选有含意的英文单词(或其缩写)作标识符，如count、name、day、month、total、country等，除了数值计算程序外，一般不要用代数符号(如a、b、c、x1、y1等)作变量名。 在同一程序的同一函数中，不同的变量不能取相同的变量名。,2.2 整型数据的运算与分析,在C语言中，把用来标示对象（包括变量、函数、数组、类型等）名字的有效字符系列称为标示符。 标示符的分类

9、： (1)关键字 if while (2)预定义标示符 printf scanf (3)用户定义标示符 a max,2.2 整型数据的运算与分析,（4）变量必须“先定义，后使用” 每一个变量被指定为一确定类型，在编译时就能为其分配相应的存储单元。如指定a、b为int型，turbo c编译系统为a和b各分配2个字节，Visual C+则分配4个字节，并按整数方式存储数据。,2.2 整型数据的运算与分析,凡未被事先定义的，不作为变量名，这就能保证程序中变量名使用得正确。 例如，如果在定义部分写了 int student; 而在执行语句中错写成stadent。如： stadent=30； 在编译时检

10、查出statent未经定义，不作为变量名。因此输出“变量stadent未经声明”的信息，便于用户发现错误，避免变量名使用时出错。,2.2 整型数据的运算与分析,指定每一变量属于一个类型，这就便于在编译时，据此检查该变量所进行的运算是否合法。例如，整型变量a和b，可以进行求余运算： a%b %是“求余”，得到a/b的余数。如果将a、b指定为实型变量，则不允许进行“求余”运算，在编译时会给出有关“出错信息”。,2.2 整型数据的运算与分析,2.2 整型数据的运算与分析,2. 整型常量的表示形式 整型常量即整常数。在语言中，整常数 可用以下三种形式表示： 十进制整数：123, -456。 八进制整数

11、：以0开头的数是八进制数（不是o） 如：0123表示八进制数123，等于十进制数83, -011表示八进制数-11,即十进制数-9。 十六进制整数：以0 x开头的数是16进制数。 如：0 x123，代表16进制数123,等于十进制数 291。-0 x12等于十进制数10。,2.2 整型数据的运算与分析,3.整型变量的种类 整型变量的基本类型符为int。可以根据数值的范围将变量定义为基本整型、短整型或长整型。在int 之前可以根据需要分别加上修饰符(modifier):short(短型)或long(长型)。因此有以下三种整型变量： (1) 基本整型，以int表示。 (2) 短整型，以short

12、int表示，或以short表示。 (3) 长整型， 以long int表示，或以long表示。,2.2 整型数据的运算与分析,在实际应用中，变量的值常常是正的(如学号、库存量、年龄、存款额等)。为了充分利用变量的表数范围，此时可以将变量定义为“无符号”类型。对以上三种都可以加上修饰符unsigned，以指定是“无符号数” 。如果加上修饰符signed，则指定是“有符号数”。 如果既不指定为signed，也不指定为unsigned，则隐含为有符号(signed)。实际上signed是完全可以不写的。,2.2 整型数据的运算与分析,归纳起来，可以用以下6种整型变量(书P44)。即： 有符号基本整型

13、 signed int 无符号基本整型 unsigned int 有符号短整型 signed short int 无符号短整型 unsigned short int 有符号长整型 signed long int 无符号长整型 unsigned long int,2.2 整型数据的运算与分析,注意： 十进制数10的二进制形式为1010，Turbo C 2.0和Turbo C+ 3.0为一个整型变量在内存中分配2个字节的存储单元(不同的编译系统为整型数据分配的字节数是不相同的，VC+ 6.0则分配4个字节）。 数值是以补码(complement) 表示的。,随堂作业： 已知int x=10,y=1

14、2; 编程将x和y的值互相交换。,2.3 实型数据的运算与分析,2.3.1实型数据的运算举例,例题 2.2,分期付款的计算。张先生为购房，向银行贷款， 贷款额为324500元，每月准备还3245元，月利率为0.8%，求需要多少个月才能还清。,解题思路,m=(log10(p)-log10(p-d*r)/log10(1+r); d贷款额，p每月还款数，r月利率，m还清贷款所需月数。 d=324500元，p=3245元，r=0.8%。,2.3 实型数据的运算与分析,#include /* 用输入输出函数时必须用“stdio.h”头文件 */ #include /* 用数学函数时必须用“math.h”

15、头文件 */ void main() int d,p; /* 定义d和p为整型变量 */ float r,m; /* 定义r和m为实型变量 */ d=324500; /* 给整型变量d赋值 */ p=3245; /* 给整型变量p赋值 */ r=0.008; /* 给实型变量r赋值 */ m=(log10(p)-log10(p-d*r)/log10(1+r); /* 通过公式求m的值 */ printf(month=%fn,m); /* 输出m的值 */ printf(total=%fn,m*p); /* 计算并输出总的还款数 */ ,编写程序,说明： (1) #include 是“包含头文件

16、” 的命令，调用系统提供的库函数，见附录E。 （2）C编译系统把所有实(float)型常量(如0.008)和 log10函数的值都作为双精度数据来处理，在把它们赋给float型变量时可能会丧失一些精度，在编译时出现“警告”，不属于致命性错误，可以将r和m改定义为double型 （3）可以在定义变量时同时赋初值 int d=32450,p=3250，double r=0.008 （4）运行结果：month=201.983404，total=655436.127930,2.3 实型数据的运算与分析,2.3.2 实型常量的表示形式,两种表 示形式,小数 指数,0.123 3e-3,注意:字母e(或E)之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数,1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3 e3、2.1e3.5、.e3、e,2.3 实型数据的运算与分析,规范化的指数形式： 在字母e（或E）之前的小数部分中，小