第02章数据类型、运算符和表达式.ppt

目 录,第1章 C+概述第2章 数据类型、运算符和表达式第3章 简单的输入/输出第4章 C+的流程控制第5章 函数第6章 编译预处理第7章 数组第8章 结构体、共同体和枚举类型第9章 指针和引用第10章 类和对象第11章 类和对象的其他特性第12章 继承和派生第13章 多态性第14章 输入/输出流第15章 模板,第一部分 面向过程的程序设计,第二部分 面向对象的程序设计,第2章 数据类型、运算符与表达式,简单地说：程序=数据结构+算法,C+程序的构成：（1）数据描述（2）执行步骤（算法）,例1.1一个简单的C+程序#include void main(void)int num,square;cout num;square=num*num;cout num的平方为:square n;,下面学习：程序的各种语法元素,2.1 保留字和标识符,2.1.1 保留字（Reserved Word or Keyword）C+语言自身使用的，已有特殊含义和用途的英文单词称为保留字或关键字。如例1.1中的类型说明符 int，用于定义整型变量。,用户不能将其作为自己的变量名或函数名使用。,2.1.2 标识符,标识符(identifier):有效字符序列，用来标识用户自己定义的 变量名、符号常量名、函数名、数组名、类型名、文件名等,命名规则:只能由字母、数字和下划线三种字符组 成，且第一个字符必须为字母或下划线 最大长度为 1 247 个字符。,如:MyName average GetDay StudentName _above Lotus_1_2_3,非法标识符如:M.D.John$123 3Dmax,合法标识符如:（有时用匈牙利命名法）,例：#include void main(void)int a,b,sum;/*定义变量*/a=123;b=456;sum=a+b;coutsum is sumn;,2.2 C+的基本数据类型,数据类型,基本类型,导出类型,整型实型字符型空类型(无值型),单精度型双精度型,数组类型指针类型结构体类型共用体类型枚举类型,不论是变量还是常数，在计算机内部都要按照某种形式存放，存放形式由数据类型决定。,以上基本类型数据占内存字节不相同，因此数值范围也不同，见表 2-1 及表 2-2,对基本类型，可以加修饰，如：,int:signed int unsigned int short int:signed short int unsigned short intlong int:signed long int unsigned long int,再加修饰，如：,注意：int 型变量与 unsigned int 型变量的区别,2.3 常量和变量2.3.1 常量,常量：在程序运行过程中，其值不能被改变的量,1.整型常量,十进制整数 123，-456,八进制整数 0123，-011,十六进制整数 0 x123，-0 xAB,长整型与无符号型常数 12L，0234L，-0 xABL 12U，0234U，0 xABU,2.实型常量（在内存中以浮点形式存放）,（均为十进制，无数制区分）,小数形式:必须有小数点 1.65 1.123,指数形式（也称为科学表示法）:如 123000.0 可写为 1.23e5 0.00368 可写为 3.68E-3 e 或 E前必须有数字，1000写为 1e3 不能写为 e3,3.字符型常量,用于表示ASCII字符，见附录A。,在内存中存放对应的ASCII码值，如 a 的ASCII码为 97，则在内存中用一个字节存放：,在源程序中最基本的表示形式为：单引号括起来的一个字符，如：a A?,0 1 1 0 0 0 0 1,对于不可打印的字符，可以用转义字符形式表示。,注意：n 与 n 的区别!,转义字符：以反斜杠“”引导的特殊形式的 非显示字符或表示特定意义的字符常量,n t b ddd xhh 见表 2-3,注意：字母 A 的 ASCII 码是(65)10=(101)8=(41)16在程序中表示字母A，可以有三种方法：A 101 x41,n 表示一个控制字符，n 表示一个字母。,4.字符串常量-用双引号括起来的字符序列（在内存中存放字符序列的ASCII码值，最后加一个结尾标志）,如:How do you do.CHINA a,字符串结束标志符是：0,注意：a 和 a 是不同的。,符号常量：用标识符代表一个常量，必须先定义后使用。,例：定义标识符常量#define PRICE 30#define PI 3.1425926#define S Chinaconst f loat pi=3.14,2.3.2 符号常量,例2.1 符号常量的使用#include#define PI 3.1425926void main(void)double angle,radian;cin angle;radian=angle*PI/180;/角度弧度cout radian n;,好处：（1）提高程序的可读性。（2）程序中使用多处，一改全改。,2.3.3 变量,变量:其值可以改变的量。,变量名:一个变量的符号名,由标识符构成。一个变量占据内存一定的存储单元，在存储单元中存放该变量的值。,int a,b;/定义2个整型变量a,bunsigned u;/定义1个无符号整型变量ufloat f;/定义1个单精度实型变量double d;/定义1个双精度实型变量char c1,c2,c3;/定义3个字符型变量c1,c2,c3,1.定义变量,注意:,(1)区别大小写:如 sum 与 Sum 为不同的变量名。,(2)先定义后使用:分配单元、确定类型、语法检查,(3)在一个程序单元中不能重复定义。,(4)关键字（保留字）不能作为标识符。,(5)最大长度随不同的 C+语言系统而定:VC+识别前 247 个字符，超过无效。,(6)按义取名。,2变量赋初值给变量赋初值的方法有两种：（1）变量定义后，用赋值语句赋初值。例如：int a,b;a=12;b=24;char c1,c2;c1=A;c2=B;,（2）在定义变量的同时，直接赋初值（称为变量的初始化）。例如:int a=12,b=-24;char c1=A,c2=B;,2.4 基本运算符和表达式,2.4.1 C+运算符及表达式简介,完成对常量、变量作运算的符号称为运算符。把参与运算的对象称为操作数。操作数可以是常量和变量等。,各种运算符见表 2-4,一元运算符、二元运算符、三元运算符,2.4.2 算术运算符和算术表达式,基本算术运算符:,+-*/%,/整数运算时为整除，结果为整数。,%(模运算或称求余运算)必须为整型数据。例:7/3 结果？7.0/3 结果？7%3 结果？,22.3333331,由运算符和操作数构成表达式：如：a+b a*(c+d)a*c+d,2.4.3 运算优先级和结合性,优先级:,对于同一表达式中出现多个运算符，先算 哪一个。,结合性:,在两种运算优先级相同时，“自左向右”还是“自右向左”运算称为结合性。,如：算术运算符的优先级与结合性,优先级:,+-较低*/%较高,结合性:,自左向右,例：表达式：6/3*2“自左向右”或“自右向左”运算结果不同,2.4.4 关系运算符和关系表达式,“关系运算”实际上就是“比较运算”,关系运算符及其优先次序,=!=,小于小于等于大于大于等于恒等于不等于,关系运算符及其优先级说明,a=bc 等效于 a=(bc),ca+b 等效于 c(a+b),算术关系（和=）关系（=和!=）,关系表达式,1.用关系运算符连接两个表达式,int a=1,b=2,c=3;则表达式 ab 的值为 0则表达式 ba+c 的值为 1,2.关系表达式的值(运算结果)是逻辑值：“真”或“假”1 表示真 0 表示假,关系运算符的结合性：自左向右,2.4.5 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑运算符及其优先级：,C+语言提供三种逻辑运算符：&逻辑“与”|逻辑“或”!逻辑“非”,单目运算符，即只有一个操作数。如!a,逻辑运算的意义:,a&b,当 a、b 均为真时，表达式的值才为真,a|b,当 a、b 均为假时，表达式的值才为假,!a,当 a 为假，!a 为真；反之，当 a 为真时，!a 的值为假,逻辑运算符的优先次序：,!(非)算术 关系&|,逻辑表达式：用逻辑运算符将表达式连结起来,（2）C+编译系统在给出逻辑运算结果时，以数值 1 代表“真”以数值 0 代表“假”,（1）运算时，在判断一个量是否为“真”时，以非0 代表“真”以0 代表“假”,例如：已知 a=4则!a 的值是 0 已知 a=0,b=5则 a&b 的值是 0则 a|b 的值是 1则!a&b 的值是 1,注意：,注意：在C+程序中，欲表示数学关系 0 x10，C+的逻辑表达式必须写成 0=x&x=10，而不能写成 0=x=10。,为什么？,2.4.6 位运算符和位运算表达式,位运算是对整型数据的运算(可以操作到位)，符号位参与运算，主要用于系统程序设计。,位运算符共有6 种:它们是：按位与（&）按位或（|）按位异或（）按位取反（）左移（）,举例：按位“与”例如：已知：char a=3,b=2,c;求：c=a,此时，可将a、b、c看成是一个字节长度的整型数。,其它位运算，自学。,2.4.7 自增、自减运算符和表达式,使变量的值加 1 或减 1 的运算,如:+i,-i,在使用 i 之前加或减 1,i+,i-,在使用 i 之后加或减 1,int i=3,j;j=+i;,运算后 i=?，j=?,int i=3,j;j=i+;,运算后 i=?，j=?,注意:,只能用于变量，不能用于常量和表达式，如：3+;(a+b)+;错误,i=4，j=4,i=4，j=3,2.4.8 赋值运算符和赋值表达式,1赋值运算符“=”是赋值运算符，赋值表达式格式：,求解过程：求出 的值，赋给,赋值表达式的值：为 的值,如：a=b+c,还可以是另一个赋值表达式，,如:a=b=5 a=5+(c=6)a=(b=4)+(c=6),如果 a 初值为 2，表达式结果？,结果为 7,如:a=3,3是最简单的表达式,i=i+1,它不同于“等于号”,注意优先级 与结合性,b=c=d=a+5,自右向左,表达式结果分别为：？5 11 10,2.复合赋值运算符,复合赋值运算符,x*=y+8,等价于 x=x*(y+8),x%=3,等价于 x=x%3,x/=9,简写为：a+=3,a=a+3,简写为：a-=b,a=a-b,同理：,赋值运算符 以及 复合赋值运算符的运算优先级比算术运算符优先级低，运算结合性为自右向左。,等价于 x=x/9,例:a+=a-=a*a,如果 a 初值为 2，表达式结果？a+=a-=a*a,结果 a 的值为-4表达式的结果也为-4,2.4.9 逗号运算符和逗号表达式,逗号运算符：，逗号表达式：,.,如:a=3*5,a*4,a+5,逗号运算符优先级最低，结合性：自左向右,求解过程：依次计算、.的值。,逗号表达式的值：为 的值,运算结束后：a 的值为 15 整个表达式的值为 20,a=3*5,a*4,x=(a=3,6*3),赋值表达式,x=a=3,6*3,逗号表达式,例：如下表达式，运算结束后 a=?x=?表达式=？,a=15,表达式=60,a=3,x=18,表达式=18,a=3,x=3,表达式=18,逗号表达式,2.4.10 sizeof()运算符和表达式,例 int i;double x;sizeof(int)sizeof(i),sizeof(double)sizeof(x),格式：sizeof(类型标识/变量名)功能：求某类型变量所占字节数,例：求&,2.4.11 逻辑表达式运算优化时的副作用,从左向右扫描，计算，当 为真时，继续计算 当 为假时，即能确定整个表达式的值为假，则停止计算,例：求|,从左向右扫描，计算，当 为假时，继续计算 当 为真时，即能确定整个表达式的值为真，则停止计算,课堂练习int x,y,z,w;输出结果？x=y=z=1;w=+x|+y,输出：2 1 1 1,2.5 类型转换2.5.1 赋值时的自动类型转换,如果赋值运算符两侧的类型不一致，则遵循以下几条原则进行类型转换后赋值。,1.整型变量实型数据,舍弃小数(无四舍五入)。,int i=3.96;i 为 3,2.实型变量整型数据,数值不变,有效数位增加。,float f=23;f 为 23.0,double d=23;d 为 23.0,3整型数据之间相互赋值,整型数据类型有：signed char unsigned charsigned short unsigned shortsigned int unsigned intsigned long unsigned long,各种类型的整型数占用的字节数是不同的，其二进制位数有长有短。它们之间相互赋值，其实就是它们内存数据之间的赋值，分两种情况。,下面以 int 型数据与 char 型数据之间的赋值进行说明：,将 int 型变量赋给字符型变量时(长短)方法：截取低位赋值,例：signed char c1=250;,c1真值为-6,将字符型变量赋给 int 型变量时(短长)，又分成两种情况：,有符号的字符型数据整型变量 需符号位扩展,例：char c1=15;int i;i=c1;,扩展正号，结果i 的真值为 15,char c1=250;int i;i=c1;,扩展负号，结果 i 的真值为-6,无符号的字符型数据整型变量 前面补 0 unsigned char c1=250;int i;i=c1;,前面补0，结果 i 的真值为 250,2.5.2 各种类型运算量混合运算时的自动类型转换,C 语言的数值型数据(常量变量)包括:,整型,int,short int,long int,unsigned int,unsigned short,unsigned long,实型,float,double,字符型,char,unsigned char,各种数据类型，它们的常量和变量之间可以混合运算。两个量运算时，在计算机内部首先将它们转换成相同数据类型的量，然后进行运算。虽然这种转换是C+内部自动完成的，但是若编程者知道了转换机理，对掌握及灵活运用C+表达式是有帮助的。转换原则如图2-3所示：,int i;float f;double d;10+a+i*f-d/i,int,double,double,double,double,例：,2.5.3 强制类型转换,形式:类型名(表达式)或:(类型名)表达式,例:int i,a;float x,y;double z;a=(int)(x+y);或 a=int(x+y);z=(double)a;或 z=double(a);a=(int)z%i;或 a=int(z)%i;,注意:1.强制转换的对象：表达式。2.强制转换并不将变量本身类型转变。,小结：类型转换有两种：（1）自动转换（赋值时，混合运算时）（2）强制转换,课堂练习：,求下面算术表达式的值：（1）已知 x=2.5,a=7,y=4.7 求 x+a%3*(int)(x+y)%2/4 的值（2）已知 a=2,b=3,x=3.5,y=2.5 求 float(a+b)/2+int(x)%int(y)的值,2.53.5,第 2 章 结束,