【正文】 第 2章 C語言基礎(chǔ) 華北電力大學(xué) 控制與計(jì)算機(jī) C 語言程序設(shè)計(jì) C語言基礎(chǔ) 2021/11/10 2 本章主要內(nèi)容 ? 本章介紹 C語言的基礎(chǔ) ， 包括： – 數(shù)據(jù)類型 – 運(yùn)算符和表達(dá)式 ? 均是程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí) ? 為什么討論 這些知識(shí) ？ 通常 程序 要對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作處理： – 處理的對象是 數(shù)據(jù) – 數(shù)據(jù)通過 運(yùn)算符和表達(dá)式 進(jìn)行操作 2021/11/10 3 例如： 【 例 】 計(jì)算圓的面積 ， 半徑為 5 cm。 程序如下： include void main( ) { float r, area 。 r=5 。 area=*r*r。 printf (―面積 =%f平方厘米 \n , area) 。 } 運(yùn)算結(jié)果是 ：面積 = 程序中用到的數(shù)據(jù)： r、 area、 對數(shù)據(jù)進(jìn)行的運(yùn)算： * 、 = 2021/11/10 4 分析： 計(jì)算機(jī)操作處理時(shí)，要完成以下工作 ： ? 數(shù)據(jù) r和 area是變量，在內(nèi)存中需要給半徑 r 和運(yùn)算結(jié)果 area 開辟存儲(chǔ)空間，存放它們的值。 應(yīng)該留多大的地方來存放它們的值？ ? 數(shù)據(jù) 5 和 是常量與 r 、 area 不同，它們在編寫程序時(shí)就是確定的值，在運(yùn)算過程中不會(huì)改變。 這樣的數(shù)計(jì)算機(jī)怎么處理？ ? 對 整數(shù) 5 和 小數(shù) ，計(jì)算機(jī) 存放時(shí)是否有區(qū)別？ 涉及數(shù)據(jù)類型 的基本知識(shí) 2021/11/10 5 C語言的數(shù)據(jù)類型 C數(shù)據(jù)類型 數(shù)組類型 結(jié)構(gòu)體類型 共用體類型 枚舉類型 整型 （ 很多種 ） 字符型 實(shí)型 (浮點(diǎn)型 ) 空類型 單精度型 雙精度型 基本類型 指針類型 構(gòu)造類型 本章討論 基本類型數(shù)據(jù) 2021/11/10 6 整型數(shù)據(jù) 1． 整型數(shù)據(jù)的類型 – 基本整型數(shù)據(jù)類型 int ， 分配 4 Byte – 短整型數(shù)據(jù)類型 short int， 分配 2 Byte – 長整型數(shù)據(jù)類型 long int， 分配 4 Byte 整型數(shù)據(jù)均以 二進(jìn)制補(bǔ)碼 形式存儲(chǔ) 問題： 為什么要采用補(bǔ)碼？ 如何表示？ 2021/11/10 7 計(jì)算機(jī)中正 、 負(fù)數(shù)的表示 例如： 109 ＝ (1101101)2 要區(qū)別：＋ 109 和 － 109 方法是： 將符號也數(shù)碼化 即： 正的符號 ＋ 用 0 表示 負(fù)的符號 － 用 1 表示 ∴ 計(jì)算機(jī)中的整數(shù)表示方法是： 符號位 ＋ 二進(jìn)制數(shù)值 (以 8bit 為例 ) ＋ 109 → ＋ 110 1101 → 0110 1101 － 109 → － 110 1101 → 1110 1101 2021/11/10 8 問題：計(jì)算機(jī)計(jì)算復(fù)雜化 例如計(jì)算： （ 19） +（ +22） 1001 0011 + 0001 0110 解決的方法是： 使用 補(bǔ)碼 的表示方法（按前述表示的編碼稱為 原碼 ），即能將減法一律轉(zhuǎn)換為加法。 需要判斷符號是否相同： ? 如果相同，結(jié)果符號不變，并進(jìn)行 絕對值相加 ? 如果不同，結(jié)果取絕對值大的數(shù)的符號，并進(jìn)行 絕對值相減 2021/11/10 9 原碼、反碼和補(bǔ)碼 ?正數(shù) ： 原碼、反碼、補(bǔ)碼相同 – 符號位為 0，數(shù)值為對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。 ＋ 109 [01101101]原 = [01101101]反 = [01101101]補(bǔ) ?負(fù)數(shù) ： – 原碼 符號位為 1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù) － 109 [11101101]原 – 反碼 符號位為 1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反 － 109 [10010010]反 – 補(bǔ)碼 符號位為 1，數(shù)值為絕對值的二進(jìn)制數(shù)各位變反加 1 － 109 [10010011]補(bǔ) 2021/11/10 10 用補(bǔ)碼計(jì)算 例如計(jì)算： （ 19） +（ +22） 1110 1101 + 0001 0110= 0000 0011 （ 0000 0011） 2= 3 2021/11/10 11 2. 有符號和無符號整型數(shù)據(jù)類型 – 有符號的整型數(shù)據(jù)類型 int – 無符號的整型數(shù)據(jù)類型 unsigned int 區(qū)別是將 最高位 看作符號位還是數(shù)據(jù)位 例如： 1111 1111 1010 1000 ? 作為 有符號數(shù) 使用時(shí)， 最高為符號位 為負(fù)數(shù)，值是： 88（再求一次補(bǔ)） ? 作為 無符號數(shù) 使用時(shí)， 最高為數(shù)據(jù)位 為無符號的數(shù)，值是： 65448 2021/11/10 12 例如： include void main( ) { short int m。 m= 65448。// 1111 1111 1010 1000 printf(\nm=%hd\n,m)。 printf(m=%hu\n,m)。 } 輸出結(jié)果： m=88 m=65448 按有符號數(shù)輸出 按無符號數(shù)輸出 2021/11/10 13 整型數(shù)據(jù)的類型及規(guī)定 ? 方括號表示可選項(xiàng) ? int 分配 4 Byte， long分配 4 Byte 類型名稱 類型符 bit 取值范圍 整型 (短整型 ) [signed] int [signed] short [int] 32 16 231～ 231 1 (32768～ 32767 ) 無符號整型 (短整型 ) unsigned [int] unsigned short [int] 32 16 0 ～ 2321 065535 長整型 [signed] long [int] 32 231～ 231 1 無符號長整型 unsigned long [int] 32 0 ～ 2321 整型數(shù)據(jù)是精確存儲(chǔ) 2021/11/10 14 實(shí)型數(shù)據(jù) 1．實(shí)型數(shù)據(jù)的類型 – 單精度實(shí)型數(shù)據(jù)類型 float， 分配 4 Byte – 雙精度實(shí)型數(shù)據(jù)類型 double，分配 8 Byte 2．實(shí)型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 單精度實(shí)型 指數(shù)部分 小數(shù)部分 小數(shù)的符號位 指數(shù)的符號位 實(shí)型數(shù)據(jù)是近似存儲(chǔ) 2021/11/10 15 實(shí)型數(shù)據(jù)的類型及規(guī)定 ? C標(biāo)準(zhǔn)并未具體規(guī)定各種實(shí)型數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)，也不規(guī)定具體小數(shù)和指數(shù)部分的位數(shù)。 ? 一般而言，小數(shù)部分位數(shù)多，數(shù)據(jù)表示的有效數(shù)字多，精度就高；而指數(shù)部分位數(shù)多，則表示的數(shù)據(jù)范圍更大。 有效數(shù)字的意義？ 類型 類型符 Byte 絕對值的范圍 有效數(shù)字 單精度型 float 4 1037 ~ 1038 7～ 8 位 雙精度型 double 8 10307 ~10308 15～ 16位 float a=。 double b=。 2021/11/10 16 字符型數(shù)據(jù) ? 字符型數(shù)據(jù)類型為 char， 分配 1 Byte ? 字符型數(shù)據(jù)是指字母、數(shù)字、各種符號等用 ASCII值表示的字符 ? 例如 39。a39。 是一個(gè) char類型數(shù)據(jù)，稱作字符常量，存儲(chǔ)： 0 1 1 0 0 0 0 1 空類型 ? 空類型 void