C語言初學者入門講座第二講數據類型(3)

2019-11-17 05:42:24

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　　基本運算符和表達式

　　運算符的種類、優先級和結合性

　　C語言中運算符和表達式數量之多，在高級語言中是少見的。正是豐富的運算符和表達式使C語言功能十分完善。這也是Ｃ語言的主要特點之一。

　　C語言的運算符不僅具有不同的優先級，而且還有一個特點，就是它的結合性。在表達式中，各運算量參與運算的先后順序不僅要遵守運算符優先級別的規定，還要受運算符結合性的制約，以便確定是自左向右進行運算還是自右向左進行運算。這種結合性是其它高級語言的運算符所沒有的，因此也增加了C語言的復雜性。

　　運算符的種類C語言的運算符可分為以下幾類：

　　1.算術運算符

　　用于各類數值運算。包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、求余(或稱模運算，%)、自增(++)、自減(--)共七種。

　　2.關系運算符

　　用于比較運算。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六種。

　　3.邏輯運算符

　　用于邏輯運算。包括與(&&)、或()、非(!)三種。

　　4.位操作運算符

　　參與運算的量，按二進制位進行運算。包括位與(&)、位或()、位非(~)、位異或(^)、左移(<<)、右移(>>)六種。

　　5.賦值運算符

　　用于賦值運算，分為簡單賦值(=)、復合算術賦值(+=,-=,*=,/=,%=)和復合位運算賦值(&=,=,^=,>>=,<<=)三類共十一種。

　　6.條件運算符

　　這是一個三目運算符，用于條件求值(?:)。

　　7.逗號運算符

　　用于把若干表達式組合成一個表達式(，)。

　　8.指針運算符

　　用于取內容(*)和取地址(&)二種運算。

　　9.求字節數運算符

　　用于計算數據類型所占的字節數(sizeof)。

　　10.非凡運算符

　　有括號()，下標[]，成員(→，.)等幾種。

　　優先級和結合性

　　C語言中，運算符的運算優先級共分為15級。1級最高，15級最低。在表達式中，優先級較高的先于優先級較低的進行運算。而在一個運算量兩側的運算符優先級相同時，則按運算符的結合性所規定的結合方向處理。C語言中各運算符的結合性分為兩種，即左結合性(自左至右)和右結合性(自右至左)。例如算術運算符的結合性是自左至右，即先左后右。如有表達式x-y+z則y應先與“-”號結合，執行x-y運算，然后再執行+z的運算。這種自左至右的結合方向就稱為“左結合性”。而自右至左的結合方向稱為“右結合性”。最典型的右結合性運算符是賦值運算符。如x=y=z,由于“=”的右結合性，應先執行y=z再執行x=(y=z)運算。 C語言運算符中有不少為右結合性，應注重區別，以避免理解錯誤。

　　算術運算符和算術表達式基本的算術運算符

　　1.加法運算符“+”加法運算符為雙目運算符，即應有兩個量參與加法運算。如a+b,4+8等。具有右結合性。

　　2.減法運算符“-”減法運算符為雙目運算符。但“-”也可作負值運算符，此時為單目運算，如-x,-5等具有左結合性。

　　3.乘法運算符“*”雙目運算，具有左結合性。

　　4.除法運算符“/”雙目運算具有左結合性。參與運算量均為整型時，結果也為整型，舍去小數。假如運算量中有一個是實型，則結果為雙精度實型。

void main(){
　PRintf("/n/n%d,%d/n",20/7,-20/7);
　printf("%f,%f/n",20.0/7,-20.0/7);
}

　　雙目運算具有左結合性。參與運算量均為整型時，結果也為整型，舍去小數。假如運算量中有一個是實型，則結果為雙精度實型。

printf("/n/n%d,%d/n",20/7,-20/7);
printf("%f,%f/n",20.0/7,-20.0/7);

　　本例中，20/7，-20/7的結果均為整型，小數全部舍去。而20.0/7和-20.0/7由于有實數參與運算，因此結果也為實型。

　　5.求余運算符(模運算符)“%”雙目運算，具有左結合性。要求參與運算的量均為整型。求余運算的結果等于兩數相除后的余數。

void main(){
　printf("%d/n",100%3);
}

　　雙目運算，具有左結合性。求余運算符% 要求參與運算的量均為整型。本例輸出100除以3所得的余數1。

　　自增１，自減１運算符

　　自增1運算符記為“++”，其功能是使變量的值自增1。自減1運算符記為“--”，其功能是使變量值自減1。自增1，自減1運算符均為單目運算，都具有右結合性?？捎幸韵聨追N形式： ++i i自增1后再參與其它運算。--i i自減1后再參與其它運算。

i++ 　i參與運算后，i的值再自增1。
i-- 　i參與運算后，i的值再自減1。

　　在理解和使用上輕易出錯的是i++和i--。非凡是當它們出在較復雜的表達式或語句中時，經常難于弄清，因此應仔細分析。

void main(){
int i=8;
printf("%d/n",++i);
printf("%d/n",--i);
printf("%d/n",i++);
printf("%d/n",i--);
printf("%d/n",-i++);
printf("%d/n",-i--);
} i<--8
i<--i+1
i<--i-1
i<--i+1
i<--i-1
i<--i+1
i<--i-1 int i=8;
printf("%d/n",++i);
printf("%d/n",--i);
printf("%d/n",i++);
printf("%d/n",i--);
printf("%d/n",-i++);
printf("%d/n",-i--);

　　i的初值為8

　　第2行i加1后輸出故為9；

　　第3行減1后輸出故為8；

　　第4行輸出i為8之后再加1(為9)；

　　第5行輸出i為9之后再減1(為8) ；

　　第6行輸出-8之后再加1(為9)；

　　第7行輸出-9之后再減1(為8)

void main(){
int i=5,j=5,p,q;
p=(i++)+(i++)+(i++);
q=(++j)+(++j)+(++j);
printf("%d,%d,%d,%d",p,q,i,j);
}
i<--5,j<--5,p<--0,q<--0
i+i+i--->p,i+1-->i,i+1-->i,i+1-->i
j+1->j,j+1->j,j+1->j,j+j+j->q int i=5,j=5,p,q;
p=(i++)+(i++)+(i++);
q=(++j)+(++j)+(++j);

　　這個程序中，對P=(i++)+(i++)+(i++)應理解為三個i相加，故P值為15。然后i再自增1三次相當于加3故i的最后值為8。而對于q 的值則不然，q=(++j)+(++j)+(++j)應理解為q先自增1，再參與運算，由于q自增1三次后值為8，三個8相加的和為24，j的最后值仍為8。算術表達式表達式是由常量、變量、函數和運算符組合起來的式子。一個表達式有一個值及其類型，它們等于計算表達式所得結果的值和類型。表達式求值按運算符的優先級和結合性規定的順序進行。單個的常量、變量、函數可以看作是表達式的特例。

　　算術表達式

　　是由算術運算符和括號連接起來的式子，以下是算術表達式的例子：

a+b 　(a*2)／c　(x+r)*8-(a+b)／7　　++i　sin(x)+sin(y) 　(++i)-(j++)+(k--)

　　賦值運算符和賦值表達式

　　簡單賦值運算符和表達式，簡單賦值運算符記為“=”。由“= ”連接的式子稱為賦值表達式。其一般形式為：變量=表達式例如：

x=a+b
w=sin(a)+sin(b)
y=i+++--j 賦值表達式的功能是計算表達式的值再賦予左邊的變量。

　　賦值運算符具有右結合性。因此：

a=b=c=5

　　可理解為

a=(b=(c=5))

　　在其它高級語言中，賦值構成了一個語句，稱為賦值語句。而在C中，把“=”定義為運算符，從而組成賦值表達式。凡是表達式可以出現的地方均可出現賦值表達式。例如，式子x=(a=5)+(b=8)是合法的。它的意義是把5賦予a，8賦予b，再把a,b相加，和賦予x ，故x應等于13。

　　在C語言中也可以組成賦值語句，按照C語言規定，任何表達式在其未尾加上分號就構成為語句。因此如x=8;a=b=c=5；都是賦值語句，在前面各例中我們已大量使用過了。

　　假如賦值運算符兩邊的數據類型不相同，系統將自動進行類型轉換，即把賦值號右邊的類型換成左邊的類型。具體規定如下：

　　1.實型賦予整型，舍去小數部分。前面的例2.9已經說明了這種情況。

　　2.整型賦予實型，數值不變，但將以浮點形式存放，即增加小數部分(小數部分的值為0)。

　　3.字符型賦予整型，由于字符型為一個字節，而整型為二個字節，故將字符的ASCII碼值放到整型量的低八位中，高八位為0。

　　4.整型賦予字符型，只把低八位賦予字符量。

void main(){
　int a,b=322;
　float x,y=8.88;
　char c1='k',c2;
　a=y;
　x=b;
　a=c1;
　c2=b;
　printf("%d,%f,%d,%c",a,x,a,c2);
}
int a,b=322;
float x,y=8.88;
char c1='k',c2;
printf("%d,%f,%d,%c",a=y,x=b,a=c1,c2=b);

　　本例表明了上述賦值運算中類型轉換的規則。a為整型，賦予實型量y值888后只取整數8。x為實型，賦予整型量b值322，后增加了小數部分。字符型量c1賦予a變為整型，整型量b賦予c2 后取其低八位成為字符型(b的低八位為01000010，即十進制66，按ASCII碼對應于字符B)。

　　復合賦值符及表達式

　　在賦值符“=”之前加上其它二目運算符可構成復合賦值符。如
+=,-=,*=,／=,%=,<<=,>>=,&=,^=,=。構成復合賦值表達式的一般形式為：變量雙目運算符=表達式它等效于變量=變量運算符表達式例如：

　　a+=5 等價于a=a+5　　
　　x*=y+7 等價于x=x*(y+7)　　
　　r%=p 等價于r=r%p

　　復合賦值符這種寫法，對初學者可能不習慣，但十分有利于編譯處理，能提高編譯效率并產生質量較高的目標代碼。逗號運算符和逗號表達式在

　　逗號運算符

　　C語言中逗號“，”也是一種運算符，稱為逗號運算符。其功能是把兩個表達式連接起來組成一個表達式，稱為逗號表達式。

　　其一般形式為：表達式1，表達式2 其求值過程是分別求兩個表達式的值，并以表達式2的值作為整個逗號表達式的值。

void main(){
　int a=2,b=4,c=6,x,y;
　y=(x=a+b),(b+c);
　printf("y=%d,x=%d",y,x);
}
a<--2,b<--4,c<--6,x<--0,y<--0
x<--a+b,y<---b+c

　　本例中，y等于整個逗號表達式的值，也就是表達式2的值，x是第一個表達式的值。對于逗號表達式還要說明兩點：

　　1.逗號表達式一般形式中的表達式1和表達式2 也可以又是逗號表達式。例如：表達式1，(表達式2，表達式3) 形成了嵌套情形。因此可以把逗號表達式擴展為以下形式：表達式1，表達式2，…表達式n 整個逗號表達式的值等于表達式n的值。

　　2.程序中使用逗號表達式，通常是要分別求逗號表達式內各表達式的值，并不一定要求整個逗號表達式的值。

　　3.并不是在所有出現逗號的地方都組成逗號表達式，如在變量說明中，函數參數表中逗號只是用作各變量之間的間隔符。

[Practice] //arithmeticint a,b,c;
float d;
a=11;
b=235;
c=a+b-a*b;
d=(float)c/(float)a;
a=c/a;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
d,4,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0
4,0.0
1,11
2,235
3,-2339
4,-212.636368
1,-212
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c1,c2;
a=25;
b=3243;
c1=b/a;
c2=b%a;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c1,2,0
c2,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0;4,0
1,25
2,3243
3,129
4,18
of Vupdate
of Practice
[Practice] //1int a,b,c;
a=25;
b=40;
c=a+b,c+35;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0;3,0
1,25
2,40
3,65
of Vupdate
of Practice

　　小結

　　1.C的數據類型

　　基本類型，構造類型，指針類型，空類型

　　2.基本類型的分類及特點

類型說明符  字節數值范圍
字符型char  1 C字符集
基本整型int 2 -32768～32767
短整型short int  2 -32768～32767
長整型 long int 4 -214783648～214783647
無符號型 unsigned  2 0～65535
無符號長整型 unsigned long 4 0～4294967295
單精度實型 float 　 4 3/4E-38～3/4E+38
雙精度實型 double　 8 1/7E-308～1/7E+308

　　3.常量后綴

L或l 長整型
U或u 無符號數
F或f 浮點數

　　4.常量類型

整數，長整數，無符號數，浮點數，字符，字符串，符號常數，轉義字符。

　　5.數據類型轉換

　　·自動轉換

　　在不同類型數據的混合運算中，由系統自動實現轉換，由少字節類型向多字節類型轉換。不同類型的量相互賦值時也由系統自動進行轉換，把賦值號右邊的類型轉換為左邊的類型。

　　·強制轉換

　　由強制轉換運算符完成轉換。

　　6.運算符優先級和結合性

　　一般而言，單目運算符優先級較高，賦值運算符優先級低。算術運算符優先級較高，關系和邏輯運算符優先級較低。多數運算符具有左結合性，單目運算符、三目運算符、賦值

　　7.表達式

　　表達式是由運算符連接常量、變量、函數所組成的式子。每個表達式都有一個值和類型。表達式求值按運算符的優先級和結合性所規定的順序進行。

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