C程序设计数据类型及表达式

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1、第4章 数据类型及表达式 4.1 数 据 结 构4.2 C语言程序中数据的表示方法4.3 运算符及其表达式4.4 C语言中的类型转换4.1 数 据 结 构数据结构是程序设计中计算机的操作对象 以及操作对象之间关系和操作的描述。一个函 数体中包括两大部分内容：其一是数据描述部 分，其二是算法实现部分。要完成数据描述部 分的内容，就必须寻找问题中的操作对象以及 它们之间的关系，然后用计算机语言加以描述 。著名的计算机科学家沃斯（Nikilaus Wirth ）提出了公式：数据结构算法程序该公式表明除算法之外，一个程序中的数 据结构是编写程序首先要解决的问题。例4.1中 的“链表”、“树”和“图”就

2、是数据结构中的重要类 型。当然一个好的程序除了应该具备公式中两个 主要因素外，还应该选择合适的程序设计语言和 程序设计方法。C语言提供的数据结构是以数据类型形式表 示的。 C语言提供了丰富的数据类型，主要有以下 类型：注：其中（）括起来的是对应类型的类型关键字及该类 型在内存中所占的字节数。4.2 C语言程序中数据的表示方法数据是组成程序的必要元素，根据数据在程 序中值的变化与否，数据在C语言程序中以常量 和变量两种形式表示。4.2.1 常量1整型常量数据类型为整型的常量即为整型常量，又称整 常数。在语言中，使用的整型常量有八进制、十 六进制和十进制3种。其中八进制、十六进制主要 用于表示整型

3、常量在内存中的存储形式，也就是表 示某整型常量的机器码；十进制表示外部数据，其 值表示的是真值。（1）八进制整型常量八进制整型常量必须以0开头，即以0作 为八进制数的前缀。其数码取值为07。由 于八进制数主要用于表示某整型常量的机器 码，所以当表示某数机器码时，八进制数前 面没有符号；如果有符号，则是对其所代表 的真值取反。如0123，0123代表的真值为 83，0123代表的常量则为83。（2）十六进制整型常量十六进制整型常量的前缀为0X或0x。其数 码取值为09，AF或af。当十六进制数中 出现af或AF时，数符码中出现字母时字母 的大小写应和前缀相匹配，即要么全部大写， 要么全部小写。十

4、六进制数主要也是用于表示 某整型常量的机器码，所以当表示某数机器码 时，十六进制数前面没有符号；如果有符号， 则是对其所代表的真值取反。如0x23，0x23 代表的真值为35，0x23代表的常量则为35。（3）十进制整型常量十进制整型常量没有前缀。整型常量的几点说明如下。 常量的类型常量的类型可以根据整型常量描述的数值 来确定其类型。当整型常量的值为3276832767时，可 以看作基本型整型常量。当整型常量的值为065535时，可以看作 无符号整型常量。当整型常量的值在大于32767或小于 32768时，可以看作长整型常量。 整型常数的后缀十进制无符号整型常量的范围为0 65535，有符号数

5、为3276832767。八进制数表示的机器码范围为00177777。十六进制数表示的机器码范围为0X0 0XFFFF。如果希望将整型常量按照长整型常量来 运算，可以使用长整型数的后缀“L”或“l”来 表示。例如，十进制长整型常量 158L 358000L2浮点常量实型也称为浮点型。实型常量也称为实 数或者浮点数。实型常量不分单、双精度， 都按双精度double型处理，其有效位数为15 16位。（1）小数形式小数形式由数码0 9和小数点组成。当某 浮点数整数部分或小数部分为0时，0可以省略 ，但小数点不可省略。例如：0.0，.25，5.789，0.13，5.0，300.， 267.8230，12

6、3.等均为合法的实数。345（无小数点），a7.（数码不可以是字母） 等均为非法的浮点数。（2）指数形式指数形式由尾数加阶码标志e或E以及阶码 （只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为a En（a为尾数，n为阶码） 其值为 a10n例如，2.1105可以表示为2.1E5，3.7 可以表示为3.7E2 3单字符常量单字符常量是用单引号括起来的一个字符。单字 符常量可以有如下几种表示方法。（1）直接形式直接形式即在单引号内直接书写字符。例如a 、b、? （2）八进制形式八进制形式格式为ddd，其中“ddd”表示13 位八进制数，其值代表的是某字符的ASCII值。“” 是转义字符。八进制形式可以

7、表示所有的字符。例如 101（等于A），007（响铃控制字符），343 （表示ASCII值为227的字符）。 （3）十六进制形式十六进制形式格式为xhh，其中“hh”表示1 2位十六进制数，其值代表的是某字符的ASCII 值，“”是转义字符，“x”是十六进制前缀。十六 进制形式可以表示所有的字符。例如x41（等于 A），x07（响铃控制字符），xe3（表示 ASCII值为227的字符）。（4）转义字符转义字符是一种特殊的字符常量。转义字符 以反斜线“”开头，后跟一个或几个字符。转义 字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义， 故称“转义”字符。表4-5常用的转义字符转 义 字 符转义字符的意义

8、转 义 字 符转义字符的意义n回车换行r回车t横向跳到下一制表 位置f走纸换页v竖向跳格反斜线符“b退格单引号符“双引号 4字符串常量字符串常量是由一对双引号括起的字符序 列，可以没有字符，也可以只有一个字符。例 如，“CHINA“ ，“How are you ! “， “$12.5“ ，“ “，“A“，“nc234“ 等都是合法的字符 串常量。字符串 “program“在内存存储的形式如图 4.1所示。 该字符串占用8个字节的存储空间，但其 有效字符的个数却是7，最后一个字节存储字 符串结束标志“0”。图4.1 字符串存储形式字符串的有效字符的个数是第一个“0”前字符 的个数的总和，有效字符

9、的个数也称为字符串长度 。例如： “computer“ 长度为8。 “n“ 长度为1。 “abcn3450china“ 长度为5，而不是16，因为“0” 后的字符是无意义的，“n”是一个转义字符， “345”是八进制表示的一个字符。 “ 长度为3，因为“”、“”与“”分别为一个 字符。5符号常量 在语言中，可以用一个标识符来表示一 个常量，称之为符号常量。符号常量在使用之 前必须先定义，其一般形式为： #define 标识符 常量 其功能是把该标识符定义为其后的常量值。 例4.2#define PI 3.14159 /*定义符号常量PI*/ main() float area,r; /*定义a

10、rea,r为float型变量*/r=5; /*使r的值为5*/area=PI*r*r; /*计算以r为半径的圆面积*/printf(“area=%fn“,area); /*输出圆面积*/ 4.2.2 变量1变量的基本知识在程序的执行过程中值可以发生变化的量 称为变量。（1）变量的命名。变量的命名符合标识符的规定。变量名 决定了某一变量在内存中的位置，即地址。 如变量a的地址就是 /*初始化变量a为5*/ float x=3.2,y=1.2e10; /*初始化x为3.2，y为 1.2x1010*/ char ch=K; /*初始化ch为K*/ int d=5; /*初始化d为5*/ int b=

11、d; /*初始化b为5，在int b=d;定义时d应有确定的 值*/4不同类型变量的说明（1）整型变量整型变量可分为基本型、短整型、长整型和 无符号型4类。 基本型基本型的类型说明符为int，在内存中占2个字 节，其取值的范围为2152151，即32768 32767。 短整型短整型的类型说明符为short int或short，所占 字节和取值范围均与基本型相同。 长整型长整型的类型说明符为long int或long，在内 存中占4个字节，其取值范围是2312311，即 21474836482147483647。 无符号型无符号型的类型说明符为unsigned。无符号 型又可与上述3种类型匹配

12、而构成。 无符号基本型。类型说明符为unsigned int或unsigned，取值范围是065535。 无符号短整型。类型说明符为unsigned short，与无符号基本型一样。 无符号长整型。类型说明符为unsigned long int 或unsigned long，取值范围为02321， 即04294967295。整型变量的说明形式为： 修饰符 int 变量表列；（2）浮点变量浮点变量分为单精度浮点型和双精度 浮点型两类。单精度浮点型类型说明符为 float，双精度浮点型类型说明符为double。 浮点变量说明的格式为： float变量表列； 或 double 变量表列；例如： fl

13、oat x,y; /*定义x,y为单精度浮点型*/ double a,b,c; /*定义a,b,c为双精度浮点型*/ float x=1234.56789; /*定义x为单精度浮点型，并初 始化值为1234.567*/（3）字符型变量字符型变量的取值是字符型数据。字符型 变量的类型说明符是char。字符型变量类型说明的格式：char 变量表列；例如： char c1,c2; /*定义c1,c2为字符型*/4.3 运算符及其表达式4.3.1 C运算符概述运算是对数据进行加工的过程，描述各种不 同运算的符号称为运算符。参加运算的数据称为 运算对象或操作数。用运算符和括号将运算对象 连接起来的符合C

14、语言语法规则的式子称为C语 言表达式。语言的运算符不仅具有不同的优先级，而 且还有结合性的特性。表达式中各运算对象参与 运算的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规 定，还要受运算符结合性的制约，以便确定运算 符是和左侧的运算对象结合，还是和右侧的运算 对象结合。 4.3.2 算术运算符及算术表达式1算术运算符 C语言提供了5个基本的算术运算符： 加法运算符 - 减法运算符，负号运算符 * 乘法运算符 / 除法运算符 % 取余运算符或称模运算符运算符，的优先级相同，*，/，%的优先级相同，* ，/，%的优先级高于和运算符，算术运算符都是左结 合的运算符。2算术表达式用算术运算符和括号运算符将运算

15、对象连接起来的 符合C语言规则的式子，称为算术表达式。算术表达式的计算符合运算符优先级和结合性的原 则。计算表达式时的具体过程是：对表达式自左向右扫 描运算对象，然后考察运算对象两侧的运算符。如果优 先级不相同，则该运算对象和高优先级的运算符结合， 当某运算符所需的运算对象全部都和该运算符结合后进 行运算，运算后的结果就是下一个被处理的运算对象， 否则继续扫描下一个运算对象；如果两侧的运算符优先 级相同，则按照运算符的结合性原则去结合运算。如果 运算符是左结合的，则和左侧的运算符结合，如果是右 结合的，则和右侧的运算符结合。例如，表达式a+b*5/6 /*假定a=3,b=1*/图4.3 表达式计算过程4.3.3 自增自减运算符及含自增自减表达式C语言中提供了两个特殊的运算符，自增运 算符和自减运算符。它们都是单目运算符 ，运算对象可以位于运算符前面，也可以位于 运算符后面。当运算符位于运算对象前面时， 称为前缀运算符，如 i和i；当运算符位于 运算对象后面时，称为后缀运算符，如i和 i。自增自减运算符的功能是将运算对象加1或 减1后，再将结果保存到运算对象中去，如i 等同于ii1。自增自减运算符的运算对象只能