大学C语言实用教程ppt课件-第3章

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1、第第 3 章章 数据运算数据运算大学大学C语言实用教程语言实用教程 计算机的基本功能是进行数据处理，而数据处计算机的基本功能是进行数据处理，而数据处计算机的基本功能是进行数据处理，而数据处计算机的基本功能是进行数据处理，而数据处理主要是通过对表达式的计算完成的。表达式是将理主要是通过对表达式的计算完成的。表达式是将理主要是通过对表达式的计算完成的。表达式是将理主要是通过对表达式的计算完成的。表达式是将运算量用运算符连接起来组成的式子，其中运算量运算量用运算符连接起来组成的式子，其中运算量运算量用运算符连接起来组成的式子，其中运算量运算量用运算符连接起来组成的式子，其中运算量可以是常量、变量或函

2、数。由于运算量划分为不同可以是常量、变量或函数。由于运算量划分为不同可以是常量、变量或函数。由于运算量划分为不同可以是常量、变量或函数。由于运算量划分为不同的数据类型，每一种数据类型都规定了自己特有的的数据类型，每一种数据类型都规定了自己特有的的数据类型，每一种数据类型都规定了自己特有的的数据类型，每一种数据类型都规定了自己特有的运算或操作，这就形成了对应于不同数据类型的运运算或操作，这就形成了对应于不同数据类型的运运算或操作，这就形成了对应于不同数据类型的运运算或操作，这就形成了对应于不同数据类型的运算符集合及其相应的求值规则。算符集合及其相应的求值规则。算符集合及其相应的求值规则。算符集合

3、及其相应的求值规则。必须连接两个运算量的运算符称为二元运算符必须连接两个运算量的运算符称为二元运算符 a+b a%b a/b 只连接一个运算量的运算符称为一元运算符只连接一个运算量的运算符称为一元运算符 -a a+-b运算符运算符功能功能说明说明+-+-正负号、自加、自减正负号、自加、自减一元运算符一元运算符*/%乘乘 除除 求余数求余数二元运算符二元运算符+-加加 减减二元运算符二元运算符3.1 3.1 算术运算算术运算算术运算算术运算1.算术运算符算术运算符用算术运算符连接数值型的运算量而得到的式子。用算术运算符连接数值型的运算量而得到的式子。-5*3+6%4/2-1 (a+b)/(a-b

4、)a+(b+)*c （1）求余运算的规则）求余运算的规则 假设两个整数分别为假设两个整数分别为a和和b，则，则a%b=a-a/b*b 8%3=2，-8%3=-2，8%(-3)=2 -8%(-3)=-2（2）自加（加）自加（加1）自减（减）自减（减1）运算）运算 +i 表示表示i=i+1 -i 表示表示i=i-12.算术表达式算术表达式+或或-可以用于前缀，也可以用于后缀。可以用于前缀，也可以用于后缀。+n 表示先令表示先令n=n+1,然后取然后取n的值的值 /先运算后变化先运算后变化 n+表示先取表示先取n的值，然后令的值，然后令n=n+1 /先运算后变化先运算后变化 如果前缀或后缀运算形成一

5、条语句，其运算结果是相同的。如果前缀或后缀运算形成一条语句，其运算结果是相同的。例如，设例如，设 i=5，则，则 i+;及及 +i;运算后，运算后，i的值均为的值均为6。100101101100【例例】加加1和减和减1运算。运算。#include void main()int a=100;printf(%dn,a);printf(%dn,+a);/前缀前缀 printf(%dn,a-);/后缀后缀 printf(%dn,a);运算符运算符功能功能优先级优先级结合性结合性+-+-正号正号 负号负号 自加自加 自减自减自右向左自右向左*/%乘乘 除除 求余求余自左向右自左向右+-加加 减减自左向右

6、自左向右 -+i -i+5*6%4/3 a+b-c 用圆括号可以提高某个运算符的优先级或结合性，但不允许使用圆括号可以提高某个运算符的优先级或结合性，但不允许使用方括号或花括号。用方括号或花括号。x+y*s-a+4/5*32与与(x+(y*(s-a)+4)/5)*323.算术表达式求值规则算术表达式求值规则（1）算术运算符的优先级和结合性）算术运算符的优先级和结合性优先级优先级优先级优先级：不同的运算符同时出现在表达式中时，进行运算的优不同的运算符同时出现在表达式中时，进行运算的优先次序先次序结合性：结合性：结合性：结合性：同一优先级的运算符同时出现在同一表达式中时，进同一优先级的运算符同时出

7、现在同一表达式中时，进行运算的顺序行运算的顺序【例例例例】算术表达式计算优先级和结合性规则。算术表达式计算优先级和结合性规则。算术表达式计算优先级和结合性规则。算术表达式计算优先级和结合性规则。#include void main()int a=3,b=5,c=15,d=2;printf(%dn,6-a*b/c%d);printf(%dn,+a-a+);printf(%dn,a);C编绎系统编绎系统先将所有的先将所有的char和和short int都转换成都转换成int，所有的，所有的float都转换成都转换成double。如果表达式中如果表达式中只含同类型的运算量，则直接进行运算只含同类型的

8、运算量，则直接进行运算，运算，运算结果即表达式的值也是同类型的。结果即表达式的值也是同类型的。3/2 值为值为1(整型整型)3.0/2.0 值为值为1.5(双精度型双精度型)A+B 值值为为131(int)型型 如果表达式中如果表达式中含有不同运算类型的运算量，先将精度较低的含有不同运算类型的运算量，先将精度较低的运算量转化成精度较高的类型运算量转化成精度较高的类型，再与精度较高的运算量进行运，再与精度较高的运算量进行运算，得到的运算结果为精度较高的类型。算，得到的运算结果为精度较高的类型。（2）自动类型转换规则自动类型转换规则【例例】算术表达式计算自动类型转换规则算术表达式计算自动类型转换规

9、则#include void main()char ch=a;int i=5;unsigned int j=6;long int k=12;float f=3.0;double d=6.0;printf(“%lfn”,ch/i+i*k-(j+k)*(f*d)/(f+i);38.500000 ch/i+i*k -(j+k)*(f*d)/(f+i)int long long double double double long double double double -表达式表达式表达式表达式ch/i+ich/i+i*k-(j+kk-(j+k)*(f*)*(f*d)/(f+id)/(f+i)中含有

10、多种中含有多种中含有多种中含有多种类类类类型的型的型的型的变变变变量，根据量，根据量，根据量，根据优优优优先先先先级级级级和和和和结结结结合性合性合性合性规则规则规则规则及自及自及自及自动类动类动类动类型型型型转换规则进转换规则进转换规则进转换规则进行行行行计计计计算，算，算，算，计计计计算算算算过过过过程如程如程如程如图图图图所示。所示。所示。所示。（3）强制类型转换规则 当算术表达式中需要违反自动类型转换规则，或者说自动当算术表达式中需要违反自动类型转换规则，或者说自动当算术表达式中需要违反自动类型转换规则，或者说自动当算术表达式中需要违反自动类型转换规则，或者说自动类型转换规则达不到目的

11、时，可以使用强制类型转换，其格式类型转换规则达不到目的时，可以使用强制类型转换，其格式类型转换规则达不到目的时，可以使用强制类型转换，其格式类型转换规则达不到目的时，可以使用强制类型转换，其格式为：为：为：为：(类型关键字类型关键字类型关键字类型关键字)()(表达式表达式表达式表达式)(double)adouble)a 强制将变量强制将变量强制将变量强制将变量a a转换成转换成转换成转换成doubledouble型型型型 (int)(x+yint)(x+y)强制将表达式强制将表达式强制将表达式强制将表达式(x+yx+y)转换成转换成转换成转换成intint型型型型 (int)x+yint)x+

12、y 强制将变量强制将变量强制将变量强制将变量x x转换成转换成转换成转换成intint型，然后与型，然后与型，然后与型，然后与y y相加相加相加相加其中其中其中其中包围类型关键字的圆括号必不可少。包围类型关键字的圆括号必不可少。包围类型关键字的圆括号必不可少。包围类型关键字的圆括号必不可少。使用强制应注意以下几点：使用强制应注意以下几点：（1）在进行强制类型转换时，）在进行强制类型转换时，类型关键字必须用括号括住类型关键字必须用括号括住。例。例如如(int)x不能写成不能写成int x。（2）在对一个表达式进行强制类型转换时，）在对一个表达式进行强制类型转换时，整个表达式也应该整个表达式也应该

13、用括号括住用括号括住。例如，。例如，(float)(a+b)若写成若写成(float)a+b就只对变就只对变量量a进行了强制类型转换。进行了强制类型转换。（3）在对变量或表达式进行了强制类型转换后，并不改变原变在对变量或表达式进行了强制类型转换后，并不改变原变量或表达式的类型量或表达式的类型。例如，设。例如，设x为为float型，型，y为为double型，则型，则(int)(x+y)为为int型，而型，而x+y仍然是仍然是double型。型。（4）将）将float型或型或double型强制转换成型强制转换成int型时，对小数部分是四型时，对小数部分是四舍五入还是简单地截断，取决于具体的系统。舍

14、五入还是简单地截断，取决于具体的系统。VC+采用的是截采用的是截断小数断小数的办法。的办法。2.500000 1 VC+对高精度类型转换乘低精度类型增强了检查能力，对高精度类型转换乘低精度类型增强了检查能力，因此，对因此，对float型变量用型变量用double型常数初始化将给出警告。型常数初始化将给出警告。【例例】算术表达式计算强制类型转换规则算术表达式计算强制类型转换规则。#include void main()int a=7,x=3,y=2;float b=2.5F,c=4.7F,z=3.5F;printf(%fn,b+a%3*(int)(b+c)%2/4);printf(%dn,(x+

15、y)%2+(int)b/(int)z);3.2 赋值运算赋值运算1.赋值运算符和赋值表达式赋值运算符和赋值表达式 v=e;/赋值语句赋值语句 v=e /赋值表达式赋值表达式 赋值运算符：赋值运算符：+=-=*=/=%=&=|=x=x+1;a=a-1;c=c*(2+x);x+=1;a-=1;c*=2+x;前五种复合赋值运算符具有算术运算和赋值的双重功能；前五种复合赋值运算符具有算术运算和赋值的双重功能；前五种复合赋值运算符具有算术运算和赋值的双重功能；前五种复合赋值运算符具有算术运算和赋值的双重功能；后五种复合赋值运算符则具有位运算和赋值的双重功能。后五种复合赋值运算符则具有位运算和赋值的双重功

16、能。后五种复合赋值运算符则具有位运算和赋值的双重功能。后五种复合赋值运算符则具有位运算和赋值的双重功能。2.赋值表达式的值和类型赋值表达式的值和类型 在赋值表达式中，被赋值的变量得到的值就是赋值表达式在赋值表达式中，被赋值的变量得到的值就是赋值表达式的值，而被赋值的变量的类型就是赋值表达式的类型。的值，而被赋值的变量的类型就是赋值表达式的类型。例如，在形如例如，在形如 v=e的赋值表达式中，的赋值表达式中，变量变量v的值就是该赋值表达式的值，变量的值就是该赋值表达式的值，变量v的的类型也就是赋值表达式的类型类型也就是赋值表达式的类型。#include void main()int a=-1;u

17、nsigned int b;b=a;/低精度转换成高精低精度转换成高精度度 printf(%d%un,a,b);#include void main()int a;char b;float c;c=2.5;/高精度转换成低精度高精度转换成低精度 b=c;/高精度转换成低精度高精度转换成低精度 a=b;/低精度转换成高精度低精度转换成高精度 printf(%d,%d,%.1f,a,b,c);2,2,2.5-1 42949672953.赋值表达式中的数据类型转换赋值表达式中的数据类型转换 在在v=e这样的赋值表达式中，当这样的赋值表达式中，当v和和e的数据类型不一致时，的数据类型不一致时，C编译系

18、统自动将编译系统自动将e的的类型转换类型转换成与成与v相同的类型相同的类型后再赋值后再赋值。【例例3.53.6】赋值表达式中的数据类型转换。赋值表达式中的数据类型转换。-264【例例3.7】复合赋值运算符和赋值表达式作为运算量。复合赋值运算符和赋值表达式作为运算量。#include void main()int a=12;a=a-a*a;a=a+a;a+=a-=a*a;/赋值表达式作为运算量赋值表达式作为运算量 printf(%dn,a);3.3 逗号运算逗号运算1.逗号运算符（顺序运算符）逗号运算符（顺序运算符）用逗号运算符将几个表达式连接在一起就构成逗号表达式。用逗号运算符将几个表达式连接

19、在一起就构成逗号表达式。a=3*5,a*4,a+5；t=a,a=b,b=t;2.逗号表达式的值逗号表达式的值 逗号表达式中最右边的一个表达式的值视为逗号表达式的值。逗号表达式中最右边的一个表达式的值视为逗号表达式的值。int a=5;a=3*5,a*4,a+5 /该逗号表达式的值该逗号表达式的值=？int a=5;a=(3*5,a*4,a+5)/该赋值表达式的值该赋值表达式的值=？【例例例例】逗号运算符及逗号表达式。逗号运算符及逗号表达式。逗号运算符及逗号表达式。逗号运算符及逗号表达式。#include#include void main()void main()intint c=5;c=5;

20、printf(%d,%d,%dn,cprintf(%d,%d,%dn,c+=c+,c+8,+c);+=c+,c+8,+c);c=5;c=5;printf(%dn,(c+=c+,c+8,+c);printf(%dn,(c+=c+,c+8,+c);c=5;c=5;printf(%dn,c+=c+,c+8,+c);printf(%dn,c+=c+,c+8,+c);（1）用一个逗号表达式语句可代替多个赋值语句，）用一个逗号表达式语句可代替多个赋值语句，如如 a=0;b=1;c=2;可写成可写成 a=0,b=1,c=2;（2）用一个逗号表达式语句可得到多个计算结果，）用一个逗号表达式语句可得到多个计算结

21、果，如如 y=10;x=(y=y-5,60/y);执行后，执行后，x的值为的值为12，y的值为的值为5。（3）当某些语法位置只允许出现一个表达式时，用逗号表达式可实）当某些语法位置只允许出现一个表达式时，用逗号表达式可实现多个表达式的运算，现多个表达式的运算，例如后面要介绍的例如后面要介绍的for循环：循环：for(i=0,j=0;i8,j、=c-d x=y score90（2）用）用“=”或或“！=”连接两个关系表达式连接两个关系表达式 xy!=yz a+b=c+d关系表达式的值是一个逻辑值：逻辑真和逻辑假。关系表达式的值是一个逻辑值：逻辑真和逻辑假。逻辑真：逻辑真：1 printf(“%d

22、”,32!=25);逻辑假：逻辑假：0 printf(“%d”,25=32);【例例例例】关系表达式的计算。关系表达式的计算。关系表达式的计算。关系表达式的计算。#include void main()int x=8,y,z;y=z=x+;printf(%d ,(xy)=(z=x-1);x=y=z;printf(%d ,x);printf(%dn,x+=+y-z-);0 1 13.逻辑运算符逻辑运算符运算符运算符功能功能优先级优先级结合性结合性！逻辑非逻辑非自右向左自右向左&逻辑与逻辑与自左向右自左向右|逻辑或逻辑或自左向右自左向右pqp&qP|q!p000010101110010111104

23、.逻辑表达式逻辑表达式用逻辑运算符连接关系表达式或任意数值型表达式。用逻辑运算符连接关系表达式或任意数值型表达式。用逻辑运算符连接关系表达式或任意数值型表达式。用逻辑运算符连接关系表达式或任意数值型表达式。char char chch=a;=a;intint x=5;x=5;chch=A&chA&ch=a&cha&ch=z=0&x=x=0 x=0&x=x=0 25&-3 25&-3 其值得其值得其值得其值得1 1 0|356 0|356 其值得其值得其值得其值得1 1 !(-23)!(-23)其值得其值得其值得其值得0 01【例例】逻辑表达式的计算和逻辑表达式的值。逻辑表达式的计算和逻辑表达式

24、的值。#include#define EOF 1 void main()int a=3,b=4,c=5;printf(%dn,3*(a+b)c&a+|c!=0&!EOF);逻辑表达式的特殊计算问题逻辑表达式的特殊计算问题 形如形如(表达式表达式1)&(1)&(表达式表达式2)&2)&的逻辑表达式的逻辑表达式 计算到第一个为逻辑假的表达式，就可判定整个逻辑表达式为计算到第一个为逻辑假的表达式，就可判定整个逻辑表达式为逻辑假，其后的表达式将不被计算。逻辑假，其后的表达式将不被计算。形如形如(表达式表达式1)|(1)|(表达式表达式2)|2)|的逻辑表达式时的逻辑表达式时 计算到第一个为逻辑计算到第

25、一个为逻辑“真真”的表达式，就可判定整个逻辑表达的表达式，就可判定整个逻辑表达式为逻辑式为逻辑“真真”，其后的表达式将不被计算。，其后的表达式将不被计算。【例例】逻辑表达式中的特殊计算规则。逻辑表达式中的特殊计算规则。#include void main()int a=1,b=2,c=3,d=4,m=2,n=2;(m=ab)&(n=cd);printf(%d%dn,m,n);0 23.5 测试数据长度运算测试数据长度运算 C语言并不规定各种类型的数据占用多大的存储空间，这与语言并不规定各种类型的数据占用多大的存储空间，这与宿主机器的硬件特性有关。为了能够确定某一种类型数据的长度，宿主机器的硬件

26、特性有关。为了能够确定某一种类型数据的长度，C语言提供了测试数据长度运算符语言提供了测试数据长度运算符sizeof，它的一般格式为：，它的一般格式为：sizeof(exp)其中，其中，exp可以是类型关键字、变量或表达式。可以是类型关键字、变量或表达式。其功能是给出其功能是给出exp所代表的数据类型、变量或表达式占用的内存字节数。所代表的数据类型、变量或表达式占用的内存字节数。sizeof(double)，sizeof(x)，sizeof(a+b)，sizeof(3*1.46/7.28)sizeof是一元运算符，它的优先级与是一元运算符，它的优先级与+、-、&、等相同，等相同，结合性为从右至左

27、结合性为从右至左。【例例】用用sizeof测试测试VC+6.0中各种数据类型的长度。中各种数据类型的长度。#include void main()char ch=a;int x=5,y=6;float a=1.28f,b=3000.0f;printf(char:%dn,sizeof(ch);printf(short int:%d int:%d long int:%dn,sizeof(short int),sizeof(int),sizeof(long int);printf(float:%dn,sizeof(a);printf(double:%d long double:%dn,sizeof(

28、double),sizeof(long double);printf(int express:%dn,sizeof(x+y);printf(float express:%dn,sizeof(a+b);printf(character express:%dn,sizeof(a-0);C C 编译系统在标题文件编译系统在标题文件编译系统在标题文件编译系统在标题文件math.hmath.h中定义了众多的数学函数。中定义了众多的数学函数。中定义了众多的数学函数。中定义了众多的数学函数。当需要调用这些数学函数时，要用当需要调用这些数学函数时，要用当需要调用这些数学函数时，要用当需要调用这些数学函数时，要

29、用#include#include 命令行命令行命令行命令行包含该标题文件。下面列出的函数中，自变量包含该标题文件。下面列出的函数中，自变量包含该标题文件。下面列出的函数中，自变量包含该标题文件。下面列出的函数中，自变量x x和和和和y y为为为为doubledouble型，型，型，型，n n为为为为intint型，所有的函数值均为型，所有的函数值均为型，所有的函数值均为型，所有的函数值均为doubledouble型，三角函数的自变量以弧型，三角函数的自变量以弧型，三角函数的自变量以弧型，三角函数的自变量以弧度为单位，反三角函数的函数值以弧度为单位。度为单位，反三角函数的函数值以弧度为单位。度

30、为单位，反三角函数的函数值以弧度为单位。度为单位，反三角函数的函数值以弧度为单位。3.6 常用数学函数常用数学函数 sin(x)x的正弦，值域为-1,1cos(x)x的余弦，值域为-1,1tan(x)x的正切asin(x)x的反正弦，定义域为-1,1，值域为-/2,/2acos(x)x的反余弦，定义域为-1,1，值域为0,atan(x)x的反正切，定义域为-1,1atan2(y,x)y/x的反正切，y/x的取值范围为-1,1sinh(x)x的双曲正弦，即(ex-e-x)/2cosh(x)x的双曲余弦，即(ex+e-x)/2tanh(x)x的双曲正切，即(ex-e-x)/(ex+e-x)exp(

31、x)指数函数，exlog(x)自然对数，即lnx，x0log10(x)常用对数，即lgx，x0pow(x,y)xy，若x=0且y0，或x0但y不是整数时出错pow10(n)幂函数，10nsqrt(x)x的平方根，x0ceil(x)不小于x的最小整数，double型函数，如：ceil(1.02)=2.0,ceil(-1.02)=-1.0floor(x)不大于x的最大整数，double型函数，如：floor(1.02)=1.0,floor(-1.02)=-2.0fabs(x)x的绝对值fmod(x,y)x/y的浮点余数，其符号与x相同。例如：fmod(10.0,3.0)=1.0知识点本章知识点本章

32、l l知识点知识点知识点知识点1 1：运算符的优先级和结合性：运算符的优先级和结合性：运算符的优先级和结合性：运算符的优先级和结合性 l l知识点知识点知识点知识点2 2：算术表达式：算术表达式：算术表达式：算术表达式 l l知识点知识点知识点知识点3 3：赋值表达式：赋值表达式：赋值表达式：赋值表达式 l l知识点知识点知识点知识点4 4：关系表达式和逻辑表达式：关系表达式和逻辑表达式：关系表达式和逻辑表达式：关系表达式和逻辑表达式 l l知识点知识点知识点知识点5 5：逗号表达式：逗号表达式：逗号表达式：逗号表达式 l l知识点知识点知识点知识点6 6：条件表达式：条件表达式：条件表达式：条件表达式l l知识点知识点知识点知识点7 7：测试数据长度运算符：测试数据长度运算符：测试数据长度运算符：测试数据长度运算符