C语言程序设计-第5部分

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【例3。2】整型变量的定义与使用。
main（）
｛
int　a；b；c；d；
unsigned　u；
a12；b24；u10；
ca＋u；db＋u；
printf（“a＋u％d；b＋u％dn”；c；d）；
｝
4。整型数据的溢出
【例3。3】整型数据的溢出。
main（）
｛
　　int　a；b；
　　a32767；
　　ba＋1；
　　printf（〃％d；％dn〃；a；b）；
｝
32767：
0111111111111111
32768
1000000000000000
【例3。4】
main（）｛
　　long　x；y；
　　int　a；b；c；d；
　　x5；
　　y6；
　　a7；
　　b8；
　　cx＋a；
　　dy＋b；
　　printf（〃cx＋a％d；dy＋b％dn〃；c；d）；
｝
从程序中可以看到：x；　y是长整型变量，a；　b是基本整型变量。它们之间允许进行运算，运算结果为长整型。但c，d被定义为基本整型，因此最后结果为基本整型。本例说明，不同类型的量可以参与运算并相互赋值。其中的类型转换是由编译系统自动完成的。有关类型转换的规则将在以后介绍。
3。4实型数据
3。4。1实型常量的表示方法
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。它有二种形式：十进制小数形式，指数形式。
1）十进制数形式：由数码0~　9和小数点组成。
例如：
0。0、25。0、5。789、0。13、5。0、300。、267。8230
等均为合法的实数。注意，必须有小数点。
2）指数形式：由十进制数，加阶码标志“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：
a　E　n（a为十进制数，n为十进制整数）
其值为　a*10n。
如：
2。1E5　（等于2。1*105）
3。7E2　（等于3。7*102）
0。5E7　（等于0。5*107）
2。8E2　（等于2。8*102）
以下不是合法的实数：
345　（无小数点）
E7　（阶码标志E之前无数字）
5　（无阶码标志）
53。E3　（负号位置不对）
2。7E　　（无阶码）
标准Ｃ允许浮点数使用后缀。后缀为“f”或“F”即表示该数为浮点数。如356f和356。是等价的。
【例3。5】说明了这种情况。
main（）｛
　　printf（〃％fn　〃；356。）；
　　printf（〃％fn　〃；356）；
　　printf（〃％fn　〃；356f）；
｝
3。4。2实型变量
1。实型数据在内存中的存放形式
实型数据一般占4个字节（32位）内存空间。按指数形式存储。实数3。14159在内存中的存放形式如下：
＋。3141591
　　数符　　　小数部分指数
？小数部分占的位（bit）数愈多，数的有效数字愈多，精度愈高。
？指数部分占的位数愈多，则能表示的数值范围愈大。
2。实型变量的分类
实型变量分为：单精度（float型）、双精度（double型）和长双精度（long　double型）三类。
在Turbo　C中单精度型占4个字节（32位）内存空间，其数值范围为3。4E38～3。4E＋38，只能提供七位有效数字。双精度型占8　个字节（64位）内存空间，其数值范围为1。7E308～1。7E＋308，可提供16位有效数字。
类型说明符比特数（字节数）有效数字数的范围
float32（4）6~71037~1038　　
double64（8）15~1610307~10308　
long　double　128（16）18~19104931~104932　
实型变量定义的格式和书写规则与整型相同。
例如：
　float　x；y；　（x；y为单精度实型量）
double　a；b；c；　（a；b；c为双精度实型量）
3。实型数据的舍入误差
由于实型变量是由有限的存储单元组成的，因此能提供的有效数字总是有限的。如下例。
【例3。6】实型数据的舍入误差。
main（）
｛float　a；b；
a123456。789e5；
ba＋20
printf（〃％fn〃；a）；
printf（〃％fn〃；b）；
｝
注意：1。0/3*3的结果并不等于1。
【例3。7】
main（）
｛
　　　float　a；
　　　double　b；
　　　a33333。33333；
　　　b33333。33333333333333；
　　　printf（〃％fn％fn〃；a；b）；
｝
？从本例可以看出，由于a　是单精度浮点型，有效位数只有七位。而整数已占五位，故小数二位后之后均为无效数字。
？b　是双精度型，有效位为十六位。但Turbo　C　规定小数后最多保留六位，其余部分四舍五入。
3。4。3实型常数的类型
实型常数不分单、双精度，都按双精度double型处理。
3。5字符型数据
字符型数据包括字符常量和字符变量。
3。5。1字符常量
字符常量是用单引号括起来的一个字符。
例如：
'a'、'b'、''、'＋'、'？'
都是合法字符常量。
在Ｃ语言中，字符常量有以下特点：
1）字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。
2）字符常量只能是单个字符，不能是字符串。
3）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。
3。5。2转义字符
转义字符是一种特殊的字符常量。转义字符以反斜线〃”开头，后跟一个或几个字符。转义字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义，故称“转义”字符。例如，在前面各例题printf函数的格式串中用到的“n”就是一个转义字符，其意义是“回车换行”。转义字符主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码。
常用的转义字符及其含义
转义字符转义字符的意义ASCII代码
n回车换行10
t横向跳到下一制表位置9
b退格8
r回车13
f走纸换页12
反斜线符〃”92
'单引号符39
”双引号符34
a鸣铃7
ddd1～3位八进制数所代表的字符
xhh1～2位十六进制数所代表的字符
广义地讲，Ｃ语言字符集中的任何一个字符均可用转义字符来表示。表中的ddd和xhh正是为此而提出的。ddd和hh分别为八进制和十六进制的ASCII代码。如101表示字母〃A〃　，102表示字母〃B〃，134表示反斜线，XOA表示换行等。
【例3。8】转义字符的使用。
main（）
｛
　　int　a；b；c；
　　a5；　b6；　c7；
　　printf（“　　ab　　ctderfn”）；
printf（“hijktLbMn”）；
｝
3。5。3字符变量
字符变量用来存储字符常量，即单个字符。
字符变量的类型说明符是char。字符变量类型定义的格式和书写规则都与整型变量相同。例如：
char　a；b；
3。5。4字符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。字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。
如x的十进制ASCII码是120，y的十进制ASCII码是121。对字符变量a；b赋予'x'和'y'值：
a'x'；
b'y'；
实际上是在a；b两个单元内存放120和121的二进制代码：
a：
01111000
b：
01111001
所以也可以把它们看成是整型量。Ｃ语言允许对整型变量赋以字符值，也允许对字符变量赋以整型值。在输出时，允许把字符变量按整型量输出，也允许把整型量按字符量输出。　
整型量为二字节量，字符量为单字节量，当整型量按字符型量处理时，只有低八位字节参与处理。
【例3。9】向字符变量赋以整数。
main（）
｛
　　char　a；b；
　　a120；
　　b121；
　　printf（〃％c；％cn〃；a；b）；
printf（〃％d；％dn〃；a；b）；　
｝
本程序中定义a，b为字符型，但在赋值语句中赋以整型值。从结果看，a，b值的输出形式取决于printf函数格式串中的格式符，当格式符为〃c〃时，对应输出的变量值为字符，当格式符为〃d〃时，对应输出的变量值为整数。
【例3。10】
main（）
｛
　　char　a；b；
　　a'a'；
　　b'b'；
　　aa32；
　　bb32；
　　printf（〃％c；％cn％d；％dn〃；a；b；a；b）；
｝
本例中，a，b被说明为字符变量并赋予字符值，Ｃ语言允许字符变量参与数值运算，即用字符的ASCII　码参与运算。由于大小写字母的ASCII　码相差32，因此运算后把小写字母换成大写字母。然后分别以整型和字符型输出。
3。5。5字符串常量
字符串常量是由一对双引号括起的字符序列。例如：　〃CHINA〃　，　“C　program”　，　〃12。5〃　等都是合法的字符串常量。
字符串常量和字符常量是不同的量。它们之间主要有以下区别：
1）字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。
2）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。
3）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。
4）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。
例如：
字符串　〃C　program〃　在内存中所占的字节为：
Cprogram0
字符常量'a'和字符串常量〃a〃虽然都只有一个字符，但在内存中的情况是不同的。
'a'在内存中占一个字节，可表示为：
a
〃a〃在内存中占二个字节，可表示为：
a0
3。6变量赋初值
在程序中常常需要对变量赋初值，以便使用变量。语言程序中可有多种方法为变量提供初值。本小节先介绍在作变量定义的同时给变量赋以初值的方法。这种方法称为初始化。在变量定义中赋初值的一般形式为：
类型说明符　变量1　值1，变量2　值2，……；
例如：
int　a3；
int　b；c5；
　　　floatx3。2；y3f；z0。75；
charch1'K'；ch2'P'；
应注意，在定义中不允许连续赋值，如abc5是不合法的。
【例3。11】
main（）
｛
　　　inta3；b；c5；
　　　ba＋c；《　BR》　　printf（〃a％d；b％d；c％dn〃；a；b；c）；
｝　
3。7各类数值型数据之间的混合运算
变量的数据类型是可以转换的。转换的方法有两种，一种是自动转换，一种是强制转换。自动转换发生在不同数据类型的量混合运算时，由编译系统自动完成。自动转换遵循以下规则：
1）若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。
2）转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。
3）所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。
4）char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。
5）在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。
下图表示了类型自动转换的规则。
【例3。12】
main（）｛
　　float　PI3。14159；
　　int　s；r5；
　　sr*r*PI；
　　printf（〃s％dn〃；s）；
｝
本例程序中，PI为实型；s，r为整型。在执行sr*r*PI语句时，r和PI都转换成double型计算，结果也为double型。但由于s为整型，故赋值结果仍为整型，舍去了小数部分。
强制类型转换
强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。
其一般形式为：
（类型说明符）　　（表达式）
其功能是把表达式的运算结果强制转换成类型说明符所表示的类型。
例如：
（float）　a　　把a转换为实型
（int）（x＋y）　把x＋y的结果转换为整型
在使用强制转换时应注意以下问题：
1）类型说明符和表达式都必须加括号（单个变量可以不加括号），如把（int）（x＋y）写成（int）x＋y则成了把x转换成int型之后再与y相加了。
2）无论是强制转换或是自动转换，都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变数据说明时对该变量定义的类型。
【例3。13】
main（）｛
　　float　f5。75；
　　printf（〃（int）f％d；f％fn〃；（int）f；f）；
｝
本例表明，f虽强制转为int型，但只在运算中起作用，是临时的，而f本身的类型并不改变。因此，（int）f的值为　5（删去了小数）而f的值仍为5。75。
3。8算术运算符和算术表达式
Ｃ语言中运算符和表达式数量之多，在高级语言中是少见的。正是丰富的运算符和表达式使Ｃ语言功能十分完善。这也是Ｃ语言的主要特点之一。
Ｃ语言的运算符不仅具有不同的优先级，而且还有一个特点，就是它的结合性。在表达式中，各运算量参与运算的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规定，还要受运算符结合性的制约，以便确定是自左向右进行运算还是自右向左进行运算。这种结合性是其它高级语言的运算符所没有的，因此也增加了Ｃ语言的复杂性。
3。8。1C运算符简介
Ｃ语言的运算符可分为以下几类：
1。算术运算符：用于各类数值运算。包括加（＋）、减（）、乘（*）、除（/）、求余（或称模运算，％）、自增（＋＋）、自减（）共七种。
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