tc2.dat

C++指令字典 一个方便的软件 用于C++指令的查询

第2章 数据类型、运算符与表达式

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.
2.2   C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.

2.3   常量和变量

2.3.1  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.

2.3.2   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.

３.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８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８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１～３２个字符,缺省值为３２.

(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Ｃ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;  

2.4   整型数据

2.4.1  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４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２字节表示一个int型变量,且long型(４字节)≥int型(２字节)≥short型(２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-32768~32767；一个unsigned型变量的值域为：0~(22*8-1),即0~65535.

        2.4.2   整型常量

１.三种表示形式

整型常量即整常数,在Ｃ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０开头).例如012.

(3)十六进制(以数字０+小写字母x开头).例如0x36.

２.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-２３１-(２３１-１).例如,123l、315Ｌ等.

３.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-２１５--(２１５-１)的整型常量,可以赋给int型变量和long int型变量；其值在-２３１--(２３１-１)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.

2.5  实型数据

2.5.1  实型变量
      Ｃ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４字节(３２位)、提供７位有效数字.
    (2)双精度型.类型关键字为double,一般占８个字节、提供15~16位有效数字.

2.5.2  实型常量
      １.表示形式
实型常量即实数,在Ｃ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：<尾数>E(e)<整型指数>.例如3.0Ｅ+5等.
       ２.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).

2.6  字符型数据

2.6.1  字符常量

1.字符常量的定义

用一对单引号括起来的单个字符,称为字符常量.

例如,‘A’、‘１’、‘＋’等.

2.转义字符

Ｃ语言还允许使用一种特殊形式的字符常量,就是以反斜杠“\ ”开头的转义字符.
        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：‘\\’、‘\’‘.

[案例2.1] 用转义字符输出可打印字符和不可打印字符.
      /*案例代码文件名：AL2_1.C*/
        /*程序功能：用转义字符输出可打印字符和不可打印字符*/
main()
           { printf(“\x4F\x4B\x21\n”);   /* 等价于printf(“OK!\n”); */
              printf(“\x15  \xAB\n”);
           }

程序运行结果如下：
        ＯＫ！
       §  ?                                                                                       [程序演示] 
 

2.6.2  字符变量

字符变量的类型关键字为char,一般占用1字节内存单元.

1.变量值的存储
        字符变量用来存储字符常量.将一个字符常量存储到一个字符变量中,实际上是将该字符的ASCII码值(无符号整数)存储到内存单元中.

例如,

char ch1, ch2;           /*定义两个字符变量：ch1,ch2*/

ch1=’a’; ch2=’b’; /*给字符变量赋值*/

2.特性

字符数据在内存中存储的是字符的ASCII码── 一个无符号整数,其形式与整数的存储形式一样(如图2-4所示),所以Ｃ语言允许字符型数据与整型数据之间通用.

(1)一个字符型数据,既可以字符形式输出,也可以整数形式输出.
        [案例2.2] 字符变量的字符形式输出和整数形式输出.
       /*案例代码文件名：AL2_2.C*/
         /*程序功能：用字符形式和整数形式输出字符变量*/
         main()
             { char ch1,ch2;
                ch1='a'; ch2='b'; 

printf(“ch1=%c,ch2=%c\n”,ch1,ch2);
                printf(“ch1=%d,ch2=%d\n”,ch1,ch2);
             }
         程序运行结果：
         ch1=a,ch2=b
         ch1=97,ch2=98     

(2)允许对字符数据进行算术运算,此时就是对它们的ASCII码值进行算术运算.


       [案例2.3] 字符数据的算术运算.
      /*案例代码文件名：AL2_3.C*/
        /*程序功能：字符数据的算术运算*/
        main()
           { char ch1,ch2;
              ch1=‘a’; ch2=‘B’;
              /*字母的大小写转换*/
              printf(“ch1=%c,ch2=%c\n”,ch1-32,ch2+32);
              /*用字符形式输出一个大于256的数值*/
             printf("ch1+200=%d\n", ch1+200);
             printf("ch1+200=%c\n", ch1+200);
             printf("ch1+256=%d\n", ch1+256);
             printf("ch1+256=%c\n", ch1+256);
          }

程序运行结果：

ch1=A,ch2=b

ch1+200=297

ch1+200=)

ch1+256=353

ch1+256=a                                  [程序演示]

思考题：用字符形式输出一个大于256的数值,会得到什么结果？

2.6.3  字符串常量

1.字符串常量的概念和字符串长度

字符串常量是用一对双引号括起来的若干字符序列.

字符串中字符的个数称为字符串长度.长度为0的字符串(即一个字符都没有的字符串)称为空串,表示为“ ” (一对紧连的双引号).

例如,“How do you do.”、“Good morning.”等,都是字符串常量,其长度分别为14和13(空格也是一个字符).
        如果反斜杠和双引号作为字符串中的有效字符,则必须使用转义字符.

例如：(1)C:\msdos\v6.22  → "C:\\msdos\\v6.22"
                        (2)I say:"Goodbye!"  →  "I say:\"Goodbye!\"“

2.字符串的存储

C语言规定：在存储字符串常量时,由系统在字符串的末尾自动加一个‘\0’作为字符串的结束标志.

注意：在源程序中书写字符串常量时,不必加结束字符‘\0’,否则画蛇添足. 
        如果有一个字符串为“CHINA”,则它在内存中的实际存储如下所示：

最后一个字符'\0'是系统自动加上的,它占用６字节而非５字节内存空间.

综上所述,字符常量'A'与字符串常量"A"是两回事：

(1)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；

(2)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；

(3)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,除了要存储有效的字符外,还要存储一个结束标志’\0’.

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