第二章 数据描述与基本操作

1. 第二章 数据描述与基本操作 本章学习重点： C语言的基本数据类型; C语言的变量与常量; 运算符与表达式以及数据类型的转换； 掌握条件编译的格式及使用方法。

2. 本章目录 第二讲 基本数据类型、变量与常量 第三讲 运算符与表达式、数据类型的转换 第四讲 数据的输入与输出 本章小结 结束

3. 第二讲 基本数据类型、变量与常量 基本数据类型、变量与常量 练一练 本讲小结 返回到本章目录

4. 基本数据类型、变量与常量 【思考题2-1】已知一个圆的半径，求这个圆的周长和面积。 （一）程序分析 ： 如果我们用r代表圆的半径，用l代表圆的周长，用s代表圆的面积，用PI代表圆周率π，那么圆的周长公式是l=2πr，圆的面积公式是s=πr2。在这两个公式里，PI是圆周率，固定不变的，而半径是可变的，则圆的周长与圆的面积也是可变的，那么，这些元素如何在C语言里进行说明并表示出来？这就是我们这一讲要重点讲述的内容。 返回到本章目录

5. （二）编写程序代码如下： #include "stdio.h" /*文件包含命令*/ #define PI 3.14 /*定义符号常量圆周率π*/ main() { int r; /*定义圆的半径r*/ float area,length; /*定义圆的面积s和周长l，为单精度浮点型*/ r=3; /*为半径变量r设置初始值*/ length=2*PI*r; /*计算圆周长，并把结果赋值给l*/ area=PI*r*r; /*计算圆的面积，并把结果赋值给s*/ printf("r=%d\n length=%f\narea=%f\n",r,length,area); /*输出运算结果*/ } 返回到本章目录

6. （三）调试程序及运行结果 按“Ctrl+F9”键，对程序进行编译，然后按“Alt+F5”键查看结果，程序运行结果如下所示： 返回到本章目录

7. 1．标识符 （1）所谓标识符，是指用来标识程序中用到的变量、函数、类型、数组、文件以及符号常量等的有效字符序列。简言之，标识符就是一个名字。C语言中的标识符可以分为三类：即关键字、预定义标识符和用户自定义标识符。 返回到本章目录

8. （1）关键字 关键字又称保留字，是C语言规定的具有特定意义的标识符，它已被Turbo C 2.0本身使用, 不能作其它用途使用，每个关键字都有固定的含义。C语言的关键字分为以下四类： ① 标识数据类型的关键字（14个） int，long，short，char，float，double，signed，unsigned struct，union，enum，void，volatile，const ② 标识存储类型的关键字（5个） auto，static，register，extern，typedef 返回到本章目录

9. ③ 标识流程控制的关键字（12)个 goto，return，break，continue，if，else，while，do，for，switch，case，default ④ 标识运算符的关键字（1个） sizeof 例如【思考题2-1】程序中的“float”就是数据类型的关键字，它表示单精度浮点型数据。 返回到本章目录

10. 预定义标识符 预定义标识符是一类具有特殊含义的标识符，用于标识库函数名和编译预处理命令。系统允许用户把这些标识符另作它用，但这将使这些标识符失去系统规定的原意，为了避免误解，建议不要将这些预定义标识符另作它用。 返回到本章目录

11. C语言中常见的有以下几种： ① 编译预处理命令 define，ifdef，ifndef，endif，include，line，if，else等 例如【思考题2-1】程序中的“include”和“define”就是两个预定义标识符，要在其前面加“#”号，一般写在主函数main的上面。 ② 标准库函数 包括数学函数：sqrt，fabs，sin，pow等，还有输入输出函数：scanf，printf，getchar，putchar，gets，puts等。 例如思考题例程中的“printf”就是一个输出函数，通过这个函数可以把结果在显示器上显示出来。 返回到本章目录

12. （3）用户定义标识符 用户定义标识符是程序员根据自己的需要定义的用于标识变量、函数、数组等的一类标识符。用户在定义标识符时应符合C语言标识符的命名规则。 在C语言中，标识符的命名规则如下： ① 只能由字母、数字和下划线三种字符组成。 ② 第一个字符必须为字母或下划线。 例如【思考题2-1】程序中的“PI，r，l，s“就是用户自己定义的标识符，只要符合C语言标识符的命名规则即为合法。 返回到本章目录

13. 短整型（short） 整型 整型（int） 长整型（long） 基本类型 单精度型（float） 实型（浮点型） 双精度型（double） 字符类型（char） 数组类型 C数据类型 结构体类型（struct） 构造类型 共用体类型（union） 枚举类型（enum） 空类型（void） 1．基本数据类型 返回到本章目录

14. 返回到本章目录

15. 3．变量 （所谓变量，是指在程序运行过程中其值可以改变的量。一个变量应该有一个名字，在内存中占据一定的存储单元。变量定义必须放在变量使用之前。一般放在函数体的开头部分。 变量定义的格式如下： 存储类型符 数据类型符 变量名表; 返回到本章目录

16. 说明： ① 存储类型符用来说明变量的存储类型，存储类型可以是自动类型（auto），寄存器类型（register）、静态类型（static）、外部类型（extern），默认为自动类型（auto），如果对存储类型未做任何说明，则按默认的自动类型处理。 ② 数据类型符用来说明变量的数据类型，数据类型可以是C语言中任意一种基本数据类型或构造数据类型标识符。 ③ 变量名表中可以只有一个变量，也可以有多个变量，如果有多个变量，变量之间用逗号隔开。 返回到本章目录

17. （2）变量的赋值 定义变量后，在使用之前需要给定一个初始值。在C语言中，可以通过赋值运算符“=”给变量赋值。变量赋值语句的一般格式是： 变量名=表达式; 返回到本章目录

18. 变量的赋值，一般有以下两种情况： ① 先定义变量，后赋值。 如【思考题2-1】程序开头的部分代码： int r; …… r=1; ② 变量的初始化。 在定义变量的同时为其赋值，称为变量的初始化。定义的变量可以全部初始化，也可以部分初始化。对于上面的程序段我们也可以这样写： int r=1; 即定义了整型变量r的同时，对其赋初值为1。 返回到本章目录

19. 赋值的注意事项 在给变量赋值时，应注意以下几个问题： ① 变量在某一时刻只有一个确定的值，变量获得新值后，其原值将不再存在。例如： int r; …… r=1; r=2; 该程序执行后，变量r的值是2，而不是1。 ② 定义多个同类型变量时，如果给所有变量赋同一个值，只能逐个处理。如有三个整型变量x，y，z，且初值均为10，可以写成下面的形式： int x=10,y=10,z=10; ③ 如果变量的类型与所赋数据的类型不一致，所赋数据将被转换成与变量相同的类型。 例如，下面的定义是合法的： int x=10.5; long y=99; 该程序执行后，变量x的值是整数10（只将整数部分赋给变量x），变量y的值是长整数99。 返回到本章目录

20. 4．常量 常量又称常数，是指在程序运行过程中其值不能改变的量。C语言中的常量又分字面常量和符号常量。字面常量又称直接常量，就是常说的常数。字面常量可以分为不同的类型，有整型常量、实型常量、字符型常量与字符串常量。 返回到本章目录

21. （1）整型常量 整型常量又称整数，在C语言中，整数可以用三种数制来表示： ① 十进制整常数：十进制整常数没有前缀。其数码为0～9。 ② 八进制整常数：八进制整常数必须以0开头，即以0作为八进制数的前缀。数码取值为0～7。八进制数通常是无符号数。 ③ 十六进制整常数：十六进制整常数的前缀为0X或0x。其数码取值为0～9，A～F或a～f。 ④ 整型常数的后缀：在16位字长的机器上，基本整型的长度也为16位，因此表示数的范围也是有限定的。 返回到本章目录

22. （2）实型（浮点型）常量 实型也称为浮点型，实型常量也称为实数或者浮点数。在Ｃ语言中，实数只采用十进制。它有两种形式：十进制小数形式和指数形式。 ① 十进制小数形式。 小数形式是由数码0～9和小数点组成（注意：必须有小数点）。例如：6.789，.789，6.，0.0都是十进制小数形式的合法表示。 ② 指数形式。 指数形式又称科学计数法。由十进制小数加上阶码标志“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： 其中a为十进制数，n为十进制整数，其值为 a*10n。 a E n 返回到本章目录

23. （3）字符型常量 ① 字符常量的定义 字符常量是用单引号括起来的一个字符。例如：'a'，'A'，'@', '?'等。 ②字符常量的特点： • 字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。单引号只是字符与其它符号的分隔符，或者说是字符常量的定界符，不是字符常量的一部分，当输出一个字符常量时不输出此单引号。 • 字符常量只能是单个字符，不能是多个字符。 • 字符可以是字符集中任意字符。但数字被定义为字符型之后就不能参与数值运算。如'5'和5是不同的。'5'是字符常量，不能参与运算。 返回到本章目录

24. ③ 字符型数据在内存中的存储形式及使用方法 每个字符变量被分配一个字节的内存空间，因此只能存放一个字符。 （4）字符串常量 ① 字符串常量的定义 • 字符串常量是用一对双引号括起来的零个或多个字符序列。如： "hello"，""，"abc"，"123"等。 • 字符串以双引号为定界符，但双引号并不属于字符串。要在字符串中插入双引号，应该借助转义字符'\ "'才行。字符串的长度等于字符串中包含的字符个数。例如字符串"hello"的长度为5个字符。 返回到本章目录

25. ② 字符常量与字符串常量的区别 • 字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。 • 字符常量只能是单个字符，字符串常量则可以含一个或多个字符。 • 可以把一个字符常量赋予一个字符变量，但不能把一个字符串常量赋予一个字符变量。在Ｃ语言中没有相应的字符串变量。这是与BASIC 语言不同的。但是可以用一个字符数组来存放一个字符串常量。在数组一章内予以介绍。 • 字符常量占一个字节的内存空间。字符串常量占的内存字节数等于字符串中字节数加1。增加的一个字节中存放字符'\0' （ASCII码为0）。这是字符串结束的标志。 返回到本章目录

26. （5）符号常量 在Ｃ语言中，也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： 符号常量的特点是： ① 习惯上符号常量的标识符用大写字母，变量标识符用小写字母，以示区别。 ② 符号常量与变量不同，它的值在其作用域内不能改变，也不能再被赋值。 使用符号常量的好处是：含义清楚，并且能做到“一改全改”。 #define 标识符 常量 返回到本章目录

27. 练一练 【练习2-1】 请判断下列哪些用户自定义标识符是合法的？（ ） A）a&b , 1_xy , e5 , a.b B）exam , x1 ,int ,define C）ram , _mn , 3ep ,x*y D）ch , x_3_1 , z2 ,num 解：因为标识符只能由英文大小写字母，数字和下划线三种字符组成，且开头字母只能由字母和下划线组成。所以只有D中的所有标识符是正确的。注意用户自定义标识符不能是系统的保留字（关键字），而C语言中的int和define是关键字，不能做标识符，也是错误的。 【练习2-2】 下面哪个是合法的字符串常量（ ） A）'a' B）'\076' C）"Hello" D）Hello 解：因为字符常量是用一对单引号引起来的一个字符，字符串是用一对双引号引起来的零个或多个字符序列。所以必须得有一对双引号，里面可以有n(n≥0)个字符的序列。所以选择C。而A和B都是字符常量，D可以是一个标识符。 返回到本章目录

28. 【练习2-3】 下面哪个表示浮点数的科学计数表示法是正确的？（ ） A）3e2.5 B）1.25e C）3.45e-5 D）e+8 解：因为科学计数法有两点要求：（1）e或E前后必须有数字，（2）e或E后的数字必须是整数。所以答案C是正确的。A错误在于e后的数字为小数，B错误在于e后没有数字，D错误在于e前面没有数字。 【练习2-4】 下面的变量定义及初始化语句哪个是正确的？（ ） A）int a=3;b=5; B）int a=3 b=5 C）int a=3,b=5; D）int a==3,b==5; 解：因为变量定义及初始化语句格式是： 类型符 变量名1=初值1，变量名2=初值2,……; 各变量之间用逗号分隔，语句结束标志为分号“;”变量初始化的赋值运算符为“=”，所以正确答案为C。 返回到本章目录

29. 本讲小结 本次课主要介绍基本标识符的定义及其分类情况，C语言的数据类型及各代表符号，siaeof运算符的使用，变量的定义、初始化、赋值，常量的定义与应用。 返回到本章目录

30. 第三讲 运算符与表达式、数据类型的转换 一、算术运算与赋值运算 二、关系运算、逻辑运算与条件运算 三、圆括号运算符、逗号运算符和sizeof运算符 练一练 本章小节 返回到本章目录

31. 一、算术运算与赋值运算 【思考题2-2】有两个变量x、y，x的初始值为9，y的初始值为4，分别求出x与y的和、差、积、商与余数。 （一）程序分析 通过上一讲中我们讲了变量的声明与初始化，可以对变量x与y进行声明与初始化，用变量a、b、c、d、e分别表示x与y的和、差、积、商与余数。 返回到本章目录

32. （二）编写程序代码 main() { int x=9,y=4,a,b,c,d,e; a=x+y; b=x-y; c=x*y; d=x/y; e=x%y; printf("x+y=%d\nx-y=%d\nx*y=%d\nx/y=%d\nx%%y=%d\n",a,b,c,d,e); } 返回到本章目录

33. （三）调试程序及运行结果 程序运行结果如下： 返回到本章目录

34. （1）x/y的结果为2，而不是2.25，这是因为“/”号在C语言中的除法有两种运算：（1）x/y的结果为2，而不是2.25，这是因为“/”号在C语言中的除法有两种运算： 如果两个运算符都为整型变量时，结果为舍去取整。 如果两个运算符中有一个为小数（即浮点型变量）时，结果为正常的小数。 （2）输出“x%y”时，输出的格式“x%%y=%d”。因为“%”为格式化输入输出时的起始字符，所以要在屏幕上输出“%”可以连续打两个“%”，就可以在屏幕上显示一个“%”字符。 返回到本章目录

35. 1．算术运算符及算术表达式 返回到本章目录

36. （1）求余运算符“%” 又称取模运算符，要求“%”的两侧必须为整型数，它的作用是取两个整型数相除的余数，余数的符号与被除数的符号相同。例如【思考题2-2】中的e=x%y，x的值为9，y的值为4，因此e=x%y即相当于e=9%4，它的结果是1。现在假设x的值为-9，则-9%4的结果就是-1，如果x不变，y为-4，则-9%-4的结果是-1。 返回到本章目录

37. （2）除法运算符“/” 当两个操作数都是整数时，运算的结果是整数（舍去取整），即表示“整除”。如果参加运算的两个数中有一个是实数，则结果是实数。在【思考题2-2】中，x与y分别是9和4，是两个整数，x/y的结果是2，那么，如果把x定义为：float x=9.0，则x/y的结果就变为2.250000。 返回到本章目录

38. （3）自增运算符“++”或自减运算符“--” 自增运算符“++”或自减运算符“--的作用是使运算对象的值增1或减1。它们既可以作前缀运算符（位于运算对象的前面），例如++x和—x，也可以作后缀运算符（位于运算对象的后面），例如x++和x--。 • 使用自增运算符或自减运算符，应注意以下几个问题： • ① 使用自增或自减运算符只适合用于整型或字符型变量，而不能用于常量或表达式。例如(x+y)++和++9都是不合法的。 返回到本章目录

39. ② 自增或自减运算符，通常用于循环语句中，使循环语句的值加1或减1，也可以用于指针变量，使指针变量指向下一个地址或前一个地址。 • ③ 在只需对变量本身进行加1或减1而不考虑表达式值的情况下，前缀运算和后缀运算的效果完全相同，否则，结果是有不一样的： • ④ 自增（减）运算符的结合性是“自右向左”。 返回到本章目录

40. 2．赋值运算符与赋值表达式 返回到本章目录 “=”是C语言的赋值运算符，在【思考题2-2】中，语句a=x+y中“=”就是赋值符号，而不是我们数学意义上的“等于号”，数学上的“等于号”（相当于关系运算符中的“比较等于”）在C语言中用“==”表示。 C语言允许在赋值运算符“=”之前加上其他运算符，构成复合赋值运算符。C语言共有10种复合赋值运算符，如下表所示：

41. 返回到本章目录

42. 注意： （1）赋值运算符和复合赋值运算符的结合方向均为从右到左，优先级只高于逗号运算符，而比其他运算符的优先级都低。 例如：表达式x*=y+2等价于x=x*(y+2)。 赋值表达式是由赋值运算符“=”将一个变量和表达式连接起来的式子。赋值表达式的一般格式为： （2）赋值运算符左边必须是变量。赋值表达式的值就是被赋值后的变量值。如果一个语句中出现多个复合赋值表达式时，从右向左依次进行赋值。 变量名=表达式 返回到本章目录

43. 二、关系运算、逻辑运算与条件运算 【思考题2-3】 输入一个字母，判断它是否是小写字母，若是则转换成大写字母，否则不转换，并输出所得的结果。 （一） 程序分析 在输入一个字符时，先判断它的取值区间，如果是大写字母“A～Z”，则它的ASCII值是65～90，如果是小写字母“a～z”的ASCII码值是97～122，大小写字母ASCII码的差值为32，因此半小写字母转换成大写字母只需将其ASCII码减去32即可，反之将大写字母转换成小写字母只需将其ASCII码加上32即可。 返回到本章目录

44. （二）编写程序代码 main() { char c; /*定义变量c为字符数据类型*/ printf("\ninput char:"); scanf("%c",&c); /*输入字符c*/ c=(c>='a'&&c<='z')?c-32:c; /*若c在'a'～'z'范围内,转换成大写字母*/ printf("\noutput char:%c\n",c); /*输出转变后的结果c*/ } （三） 调试运行程序 程序运行结果如下： 返回到本章目录

45. 3．关系运算与关系表达式 C语言的关系运算符表 返回到本章目录

46. 使用关系运算符时，应注意以下几个问题： （1）在上述6个运算符中，前4个运算符的优先级高于后两个运算符的优先级。 （2）应将等于关系运算符“==”与赋值运算符 “=”相区别。“==”是关系运算符，用于比较运算，而“=”是赋值运算符，用于赋值运算。 （3）关系运算符的优先级低于算术运算符而高于赋值运算符。它们的结合性是自左至右。 ④ 因为“<”的优先级大于“==”，所以要先进行2<n的运算，结果为1，再进行m==1的运算，结果为0，表达式m==2<n的值为0。 返回到本章目录

47. 4．逻辑运算符与逻辑表达式 返回到本章目录 C语言的逻辑运算符及功能

48. 使用逻辑运算符，应注意以下几个问题： （1）三个逻辑运算符的优先次序为：!（逻辑非）→ &&（逻辑与）→ ||（逻辑或），即逻辑非“!”最高，逻辑与“&&”次之，逻辑或“||”最低。 （2）逻辑非“!”的优先级高于算术运算符，逻辑与“&&”和逻辑或“||”的优先级低于算术运算符和关系运算符，高于赋值运算符。在c>='a'&&c<='z'中，就要先进行“c>='a'”和“c<='z'”的关系运算，再进行逻辑与运算。 （3）逻辑运算符中逻辑非“！”的结合方向是自右至左，逻辑“&&”和逻辑或“||”的结合方向是自左至右。 返回到本章目录

49. 逻辑运算的真假值表 返回到本章目录

50. 5．条件运算符与条件表达式 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3 返回到本章目录 条件运算符是由字符“?”和“:”组成的，要求有三个运算对象，是C语言中惟一的三目运算符。条件运算符的优先级高于赋值运算和逗号运算符，而低于其他运算符。其结合性为自右至左。 条件表达式是由条件运算符将运算对象连接起来的式子。它的一般格式为：