第2章_C语言数据及数据运算

1第2章C语言数据及数据运算2第2章C语言数据及数据运算2.1C语言中的常量2.2C语言中的变量2.3C语言的数据类型2.4C语言的运算符及表达式2.5数据类型转换2.6如何输入数据2.7如何输出数据2.8数据运算及数据输入、输出程序实例2.9小结32.1C语言中的常量2.1.1定义C语言常量2.1.2什么是符号常量42.1.1定义C语言常量常量是在内存中开辟有固定值的空间，常量的意思就是不可改变的量，是一个常数。常量在程序中经常直接出现，例如：123、3．14159、‘a’、“computer”52.1.2什么是符号常量常量定义是指定义符号常量，用一个标识符来代表一个常量，通过宏定义预处理指令来实现。格式：#define标识符常量【例2-1】输出圆的面积，通过它可简单说明常量的用法。62.2C语言中的变量2.2.1C语言变量的定义2.2.2C语言变量的命名2.2.3C语言变量赋值2.2.4C语言变量的作用域2.2.5C语言变量的extern声明方式72.2.1C语言变量的定义变量是用标识符标识且在程序运行过程中允许被改变的量。定义变量的一般形式是：typevariable_list;82.2.2C语言变量的命名符合标识符的命名规则。C变量名中字母可大小写，但有大小写之分，SUM、sum被视为不同的变量。在实际应用中命名应尽量见名知义。92.2.3C语言变量赋值在C语言里，使用等号“=”进行变量的赋值，把等号右边的变量值赋给等号左边的变量名。例如：sum=20;【例2-2】实现变量的赋值和初始化，通过它说明变量的定义和变量的赋值可以分开进行。102.2.4C语言变量的作用域C语言中变量的作用域有局部和全局之分。变量的作用域决定了程序中的哪些语句可以使用它。1．局部作用域对于具有局部作用域的变量，只是在变量本身的函数里可以访问它们，也就是局部变量。【例2-3】定义变量自加函数add()，并在main()函数中调用add()函数，通过变量num在add()函数和main()函数的值的不同，来对变量的局部作用域进行说明。2．全局作用域对于具有全局作用域的变量，可以在程序的任何位置访问它们。当一个变量是在所有函数的外部声明，也就是在程序的开头声明，那么这个变量就是全局变量。【例2-4】定义变量自加的函数add()，并在main()函数中调用add()函数，通过变量num在add()函数和main()函数中的输出，可说明变量如何作用于全局。112.2.5C语言变量的extern声明方式extern来声明外部变量，以扩展外部变量的作用域。【例2-5】实现两个整数的加法运算，通过在main()函数用到extern变量，输出相加结果来说明extern声明变量的用法。122.3C语言的数据类型2.3.1整型数据2.3.2实型数据2.3.3字符型数据132.3.1整型数据整型数据主要分为整型常量和整型变量两类。整型常量：整型常量就是整常数，可以用3种进制形式表示：（1）十进制数：以非0数字开头的数，其每个数字位可以是0~9。例如：123，-123（2）八进制数：以数字0开头的数，其每个数字位可以是0~7。例如：0123，-0123（3）十六进制数：以0x（或0X）开头的数，其每个数字位可以是0～9、A～F（或a～f）。142.3.1整型数据整型变量一个整型变量用来保存整数。整型变量分为基本型、短整型、长整型、无符号整型、无符号短整型和无符号长整型6类。【例2-6】定义整型变量a、短整型变量b、长整型变量c和无符号长整型变量s。并通过给这4个变量赋值，同时相加求和，来说明整型变量的定义和引用。152.3.2实型数据实型数据主要分为实型常量和实型变量两类：实型常量实型常量在C语言中又称为实数或浮点数。它通常是带有小数点的，或者带有指数的，又或者既带小数点又带指数的十进制数。它有两种表示形式：（1）十进制形式。这种形式的数由整数部分、小数点和小数部分组成。例如：1.12，0.225，234.0，100.，0.0（2）指数形式。这种形式由3部分组成：实数部分、字母E或e和整数部分。例如：5x10（30）可以表示为5E30或5e30162.3.2实型数据实型变量C语言中实型变量分单精度（float型）和双精度（double型）两类。如表2.2所示，在TurboC中单精度型占4个字节（32位）内存空间。双精度型占8个字节（64位）内存空间。【例2-7】求圆面积、周长和体积。分别定义了单精度型变量和双精度型变量，对变量赋值并引用。这个例子说明了实型变量的定义和引用方法。【例2-8】对实型变量求和，并通过求和结果的输出，对实型数据的舍入误差进行说明。172.3.3字符型数据字符型数据包括字符常量和字符变量两类。字符常量C语言中的字符常量是用单引号“’”括起来的一个字符。例如：‘A’、’a’、’?’、’3’字符型变量字符型变量用来存放单个字符，因此占用一个字节的内存空间。字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。【例2-10】分别以整数和字符型数输出字符，通过它说明字符型变量的定义和引用。182.4C语言的运算符及表达式2.4.1什么是运算符和表达式2.4.2赋值相关的运算符及表达式2.4.3算术运算相关的运算符及表达式2.4.4关系运算相关的运算符及表达式2.4.5逻辑运算相关的运算符及表达式2.4.6条件运算相关的运算符及表达式2.4.7逗号运算符及逗号表达式2.4.8C语言的运算符优先级192.4.1什么是运算符和表达式用于代表各种运算的符号即运算符。可以简单地将表达式理解为用于计算的公式，它由运算符（例如：+-*/）、运算量（也称操作数，可以是常量，也可以是变量）和括号组成。202.4.2赋值相关的运算符及表达式C语言中赋值运算符有“=”、“+=”、“–=”、“=”、“/=”和“%=”。用赋值运算符将运算对象连接而成的表达式称为赋值表达式。212.4.3算术运算相关的运算符及表达式C语言中算术运算符有“+”、“-”、“*”、“/”、“%”、“++”和“--”。算术表达式的值是一个数值，具体的数据类型由运算符和操作数决定。222.4.4关系运算相关的运算符及表达式C语言中比较两个量的运算符称为关系运算符。关系运算符都是二元运算符，其结合性均为左结合。关系运算符的优先级低于算术运算符，高于赋值运算符。C语言中关系运算符有6种：“”、“=”、“”、“=”、“==”、“!=”。232.4.5逻辑运算相关的运算符及表达式C语言提供了3种逻辑运算符：“&&”、“||”、“！”。同关系表达式一样，用逻辑运算符组成的逻辑表达式的值或为1，或为0。【例2-11】判断输入的年龄是否合法，通过它来学习逻辑表达式的用法。242.4.6条件运算相关的运算符及表达式条件运算符有时也称为三元运算符，因为它是唯一涉及到3个操作数的运算符。它的优先级低于算术运算符，关系运算符和逻辑运算符，高于赋值运算符。条件运算符通常用“?:”表示，一般形式为：条件？表达式1:表达式2252.4.7逗号运算符及逗号表达式C语言中，逗号“,”也可以是运算符，称为逗号运算符。逗号运算符可以把两个以上（包含两个）的表达式连接成一个表达式，称为逗号表达式。其一般形式为：子表达式1,子表达式2,...,子表达式n262.4.8C语言的运算符优先级C语言的运算符有数十个，运算符的优先级也各不相同。最低优先级是逗号运算符，其次是赋值运算符，再其次是三目运算符。而关系运算符的优先级高于逻辑运算符（不包括逻辑非运算），算术运算符的优先级高于关系运算符。272.5数据类型转换2.5.1不同数据类型间的隐式转换2.5.2不同数据类型间的显式转换282.5.1不同数据类型间的隐式转换在进行运算时候，如果使用了多种类型的变量和常量（类型混用），C语言编译器会自动把它们转换成同一种类型，这就是隐式转换。隐式转换的基本规则如图所示。char,shortintlong低doubleunsignedfloat高292.5.2不同数据类型间的显式转换显式转换又称强制转换，就是使用类型转换运算符指定想要进行的类型转换。显式类型转换的一般形式为：（类型标识符）（表达式）【例2-12】中定义了不同类型的变量，通过运算和输出运算结果来说明类型转换的用法。302.6如何输入数据2.6.1一般数据的格式化输入2.6.2字符数据输入312.6.1一般数据的格式化输入格式化输入函数scanf()的功能是从键盘上输入数据，该输入数据按指定的输入格式被赋给相应的输入项。函数一般格式为：scanf(格式控制，输入项列表）;【例2-13】实现了利用scanf()函数输入数据的操作。通过这段代码演示了scanf()的一般格式。322.6.2字符数据输入getchar()函数的功能是从键盘上输入一个字符。通常把输入的字符赋予一个字符变量，构成赋值语句。其一般形式为：getchar();【例2-14】是一个输入单个字符的例子；【例2-15】是利用getchar()函数达到暂停效果的例子；【例2-16】演示了输入3个小写字母，输出其ASCII码和相应大写字母。通过这3个例子，简单介绍函数getchar()的用法。332.7如何输出数据2.7.1一般数据的格式化输出2.7.2字符数据的输出342.7.1一般数据的格式化输出printf()函数是格式化输出函数,一般用于向标准输出设备按规定格式输出信息。在编写程序时经常会用到此函数。printf()函数的一般形式为：printf(格式控制，输出项列表);【例2-17】通过printf()函数输出数据。通过这段代码说明printf()的一般格式。【例2-18】是一个用printf()函数输出整型、实型和字符型数据的例子。352.7.2字符数据的输出putchar()函数是字符输出函数，其功能是在显示器上输出单个字符。其一般形式为：putchar('A');//输出大写字母Aputchar(a);//输出字符变量a的值【例2-19】是一个利用putchar()函数输出字符和转义字符的例子。通过它简单介绍putchar()函数的用法。362.8数据运算及数据输入、输出程序实例【例2-20】用*号输出字母C的图案。程序分析：可先用“*”号在纸上写出字母C，找出它的特点，再分行输出。【例2-21】从键盘输入华氏温度，在屏幕上输出相应的摄氏温度。程序分析：转换计算公式是：摄氏温度=(华氏温度-32)*5/9。【例2-22】输入球体半径R，计算球的体积V和表面积S。程序分析：计算球体表面积和体积的公式为：球体表面积S=4*3.14*R*R，体积V=(4/3)*3.14*R*R*R。372.9小结本章主要介绍数据类型、变量和常量、运算符和表达式、输入输出等最基本也是最重要的概念。C语言中的基本数据类型包括整型、单精度浮点型、双精度浮点型和字符型。整型分为短整型、整型、长整型，每种整型又可分为有符号型和无符号型。单精度浮点型和双精度浮点型变量可以存储实数，但双精度型取值范围要比单精度型大的多。字符型变量可以存储单个字符，其值是该字符的ASCII码。C语言中定义了丰富的运算符，如算数运算符、逻辑运算符、关系运算符等等。由运算符和操作数连接起来的式子是表达式。这些表达式是编程计算的最基本要素。C语言本身没有输入输出功能，而是通过输入输出函数（scanf()、putchar()、printf()和getchar()）完成I/O操作。