第2章 C程序设计初步知识2.1 概述 2.2 常量和变量 2.3 整型数据 2.4 实型数据 2.5 算术表达式 2.6 赋值表达式 2.7 C语言特有的运算和运算符2.1 程序设计概述一个程序应包括对数据的描述和对数据处理的描述。1对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学 科的核心课程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再 赘述。在C语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形 式出现的。2对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决 一个问题而采取的方法和步骤，是程序的灵魂。为此，著 名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一个公式：数据结构 + 算法 = 程序实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使 用一种计算机语言，并采用结构化方法来表示。Return2.2 常量和变量2.2.1 常量1.常量的概念在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。2.常量的分类（1）整型常量 （2）实型常量 （3）字符常量。 （4）符号常量。 常量的类型，可通过书写形式来判别。 2.2.2 变量 1.变量的概念 在程序运行过程中，其值可以被改变的量称为变量 。 2.变量的两个要素（1）变量名。每个变量都必须有一个名字变量名 ，变量命名遵循标识符命名规则。 （2）变量值。在程序运行过程中，变量值存储在内 存中。在程序中，通过变量名来引用变量的值。 .标识符命名规则 （1）有效字符：只能由字母、数字和下划线组成， 且以字母或下划线开头。 （2）有效长度：随系统而异，但至少前个字符有 效。如果超长，则超长部分被舍弃。 例如，由于student_name和student_number的前个字 符相同，有的系统认为这两个变量，是一回事而不加区 别。 在TC V2.0中，变量名（标识符）的有效长度为 个字符，缺省值为。（3）C语言的关键字不能用作变量名。 注意：C语言对英文字母的大小敏感，即同一字母的大 小写，被认为是两个不同的字符。 习惯上，变量名和函数名中的英文字母用小写，以增加 可读性。 思考题：在C语言中，变量名total与变量名TOTAL、 ToTaL、tOtAl等是同一个变量吗？标识符命名的良好习惯见名知意： 所谓“见名知意”是指，通过变量名就知道变量值的含义 。通常应选择能表示数据含义的英文单词（或缩写）作变量 名，或汉语拼音字头作变量名。 例如，name/xm（姓名）、sex/xb（性别）、age/nl（年 龄）、salary/gz（工资）。4.变量的定义与初始化 在语言中，要求对所有用到的变量，必须先定义、后 使用；且称在定义变量的同时进行赋初值的操作为变量初始 化。 （1）变量定义的一般格式存储类型 数据类型 变量名, 变量名2; 例如，float radius, length, area;（2）变量初始化的一般格式 存储类型 数据类型 变量名=初值, 变量名2=初值 2; 例如，float radius=2.5, length, area; ReturnC语言的数据类型C语言提供的数据结构，是以数据类型形式出现的。具体 分类如下： 1.基本类型 分为整型、实型（又称浮点型）、字符型和枚举型四种。 2.构造类型 分为数组类型、结构类型和共用类型三种。 3.指针类型。在第9章中介绍。 4.空类型 C语言中的数据，有常量和变量之分，它们分别属于上述 这些类型。 本章将介绍基本类型中的整型、实型和字符型三种数据。Return2.3 整型数据2.3.1 整型变量1.分类根据占用内存字节数的不同，整型变量又分为类： （1）基本整型（类型关键字为int）。 （2）短整型（类型关键字为short int）。 （3）长整型（类型关键字为long int）。 （4）无符号整型。无符号型又分为无符号基本整型（ unsigned int）、无符号短整型（unsigned short）和无符号 长整型（unsigned long）三种，只能用来存储无符号整数。2.占用内存字节数与值域上述各类型整型变量占用的内存字节数，随系统而异。 在16位操作系统中，一般用字节表示一个int型变量，且 long型（字节）int型（字节）short型（字节）。显然，不同类型的整型变量，其值域不同。占用内存字 节数为n的（有符号）整型变量，其值域为：-2n*8-1（2n*8-1-1 ）；无符号整型变量的值域为：0（2n*8-1）。例如，PC机中的一个int型变量，其值域为-22*8-1（22*8-1- 1），即-3276832767；一个unsigned型变量的值域为：0（ 22*8-1），即065535。2.3.2 整型常量 .三种表示形式整型常量即整常数，在语言中可用三种形式表示： （1）十进制。例如10、36。 （2）八进制（以数字开头）。例如012。 （3）十六进制（以数字+小写字母x开头）。例如0x36 。.分类 （1）基本整型。在16位机中，用2字节存储，其数据范 围与int型变量一样。 （2）长整型（在数值后面加“L（l）”）。对超出基本 整型值域的整型常量，可使用长整型常量表示，其取值范 围可达-（-）。例如，123l、315等。 .类型匹配规则 类型匹配规则为：一个整型常量，可以赋给能容纳下其 值的整型变量。 例如，其值在-（-）的整型常量，可以赋 给int型变量和long int型变量；其值在-（-） 的整型常量，就只能赋给long int型变量。注意：常量无unsigned型。但一个非负整型常量，只要 它的值不超过相应变量的值域（即取值范围），也可以赋 给unsigned型变量。Return2.4 实型数据2.4.1 实型变量语言的实型变量，分为两种：（1）单精度型。类型关键字为float，一般占字节（32位）、提供 位有效数字。（2）双精度型。类型关键字为double，一般占个字节、提供 1516位有效数字。2.4.2 实型常量.表示形式 实型常量即实数，在语言中又称浮点数，其值有两种表达形式：（1）十进制形式。例如3.14、9.8。 （2）指数形式：E（e）。例如3.0+5等。.关于类型实型常量不分float型和double型。一个实型常量，可以赋给一个 实型变量（float型或double型）。Return2.5 算术表达式在语言中，除控制语句和输入输出函数外，其它所 有基本操作都作为运算符处理。1.五种基本算术运算符+、-（减法/取负）、*、/、%（求余数） （1）关于除法运算/ C语言规定：两个整数相除，其商为整数，小数部分 被舍弃。例如，5 / 2 = 2。（2）关于求余数运算要求两侧的操作数均为整型数据，否则出错。2.表达式和算术表达式 （1）表达式的概念用运算符和括号将运算对象（常量、变量和函数等 ）连接起来的、符合语言语法规则的式子，称为表达 式。单个常量、变量或函数，可以看作是表达式的一种特 例。将单个常量、变量或函数构成的表达式称为简单表达 式，其它表达式称之为复杂表达式。 （2）算术表达式的概念 表达式中的运算符都是算术运算符。例如，3 + 6 * 9、 (x + y) / 2 - 1等，都是算术表达式。 良好的源程序书写习惯：在表达式中，在双目运算符 的左右两侧各加一个空格，可增强程序的可读性。 请比较表达式“ (x + y) / 2 1”与“(x+y)/21”，您认为哪 个的可读性更好一些？ 3.运算符的优先级与结合性 （1）语言规定了运算符的优先级和结合性。所谓结合性是指，当一个操作数两侧的运算符具有相 同的优先级时，该操作数是先与左边的运算符结合，还是 先与右边的运算符结合。自左至右的结合方向，称为左结合性。反之，称为右 结合性。 结合性是语言的独有概念。除单目运算符、赋值运 算符和条件运算符是右结合性外，其它运算符都是左结 合性。 （2）表达式求值 1）按运算符的优先级高低次序执行。例如，先乘除 后加减。 2）如果在一个运算对象（或称操作数）两侧的运算 符的优先级相同，则按语言规定的结合方向（结合性 ）进行。 例如，算术运算符的结合方向是“自左至右”，即：在 执行“a b + c”时，变量b先与减号结合，执行“a - b”；然 后再执行加c的运算。4.数据类型转换 （1） 在语言中，整型、实型和字符型数据间可以 混合运算（因为字符数据与整型数据可以通用）。 如果一个运算符两侧的操作数的数据类型不同，则系 统按“先转换、后运算”的原则，首先将数据自动转换成同 一类型，然后在同一类型数据间进行运算。转换规则如 图2-5所示。 1）横向向左的箭头，表示必须的转换。char和short 型必须转换成 int 型，float型必须转换成double型。 2）纵向向上的箭头，表示不同类型的转换方向。 例如，int型与double型数据进行混合运算，则先将int 型数据转换成double型，然后在两个同类型的数据间进行 运算，结果为double型。 注意：箭头方向只表示数据类型由低向高转换，不要 理解为int型先转换成unsigned型，再转换成long型，最后 转换成double型。（2）除自动转换外，语言也允许强制转换。 数据类型强制转换的一般格式为：(要转换成的数据类型)(被转换的表达式) 当被转换的表达式是一个简单表达式时，外面的一对 圆括号可以缺省。 例如， (double)a （等价于(double)(a) /*将变量a的值转换成double型*/ (int)(x + y) /*将x+y的结果转换成int型*/ (float)5 / 2（等价于(float)(5)/2） /*将5转换成实型，再除以2（=2.5）*/ (float)(5 / 2) /*将5整除2的结果（2）转换成实型（ 2.0）*/注意：强制转换类型得到的是一个所需类型的中间量，原表达 式类型并不发生变化。例如，(double)a 只是将变量a的值转换成一个 double型的中间量，其数据类型并未转换成double型。Return2.6 赋值表达式1.赋值运算赋值符号“=”就是赋值运算符，它的作用是将一个表 达式的值赋给一个变量。赋值运算符的一般形式为： 变量 = 赋值表达式 例如，x = 5 y = (float)5 / 2 如果表达式值的类型，与被赋值变量的类型不一致 ，但都是数值型或字符型时，系统自动地将表达式的值 转换成被赋值变量的数据类型，然后再赋值给变量。思考题：假设变量num的数据类型为float，其值为2.5， 则执行“num = (int)num”后，num的值等于多少？2.复合赋值运算 复合赋值运算符是由赋值运算符之前再加一个双目运 算符构成的。 复合赋值运算的一般格式为： 变量 双目运算符 = 表达式 复合赋值运算符 它等价于：变量 = 变量 双目运算符 (表达式)。 当表达式为简单表达式时，表达式外的一对圆括号才 可缺省，否则可能出错。例如，x += 3 /* 等价于x=x+3 */y *= x + 6/* 等价于y=y*(x+6)，而不是y=y*x+6 */ C语言规定的10种复合赋值运算符如下： +=，-=，*=，/=，%=； /*复合算术运算符（5个）*/printf(“x=%dn“,x); /*输出x的初值*/y = +x; /*前置运算*/printf(“y=+x: x=%d,y=%dn“,x,y); y = x-; /*后置运算*/printf(“y=x-: x=%d,