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)
3.7E-2 (等于3.7*10-2)
0.5E7 (等于0.5*107)
-2.8E-2 (等于-2.8*10-2)
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("%f\n ",356.);
printf("%f\n ",356);
printf("%f\n ",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：
+ .314159 1
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3.4E-38～3.4E+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1.7E-308～1.7E+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
float 32（4） 6~7 10-37~1038
double 64(8) 15~16 10-307~10308
long double 128(16) 18~19 10-4931~104932
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;
a=123456.789e5;
b=a+20
printf("%f\n",a);
printf("%f\n",b);
}
注意：1.0/3*3的结果并不等于1。
【例3.7】
main()
{
float a;
double b;
a=33333.33333;
b=33333.33333333333333;
printf("%f\n%f\n",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
\ddd 1～3位八进制数所代表的字符
\xhh 1～2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;
a=5; b=6; c=7;
printf(“ ab c\tde\rf\n”);
printf(“hijk\tL\bM\n”);
}
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：
0 1 1 1 1 0 0 0
b：
0 1 1 1 1 0 0 1
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;
a=120;
b=121;
printf("%c,%c\n",a,b);
printf("%d,%d\n",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';
a=a-32;
b=b-32;
printf("%c,%c\n%d,%d\n",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：
C p r o g r a m \0
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：
a \0
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 a=3；
int b,c=5;
floatx=3.2,y=3f,z=0.75;
charch1='K',ch2='P';
应注意，在定义中不允许连续赋值，如a=b=c=5是不合法的。
【例3.11】
main()
{
inta=3,b,c=5;
b=a+c;< BR> printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",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 PI=3.14159;
int s,r=5;
s=r*r*PI;
printf("s=%d\n",s);
}
本例程序中，PI为实型；s，r为整型。在执行s=r*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 f=5.75;
printf("(int)f=%d,f=%f\n",(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。
3.8.1 C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。
2. 关系运算符:用于比较运算。包括大于(>)、小于(<)、等于(= =)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于(!=)六种。
3. 逻辑运算符:用于逻辑运算。包括与(&&)、或(||)、非(!)三种。
4. 位操作运算符:参与运算的量，按二进制位进行运算。包括位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^)、左移(<<)、右移(>>)六种。
5. 赋值运算符:用于赋值运算，分为简单赋值(=)、复合算术赋值(+=,-=,*=,/=,%=)和复合位运算赋值(&=,|=,^=,>>=,<<=)三类共十一种。
6. 条件运算符:这是一个三目运算符，用于条件求值(?:)。
7. 逗号运算符:用于把若干表达式组合成一个表达式(，)。
8. 指针运算符:用于取内容(*)和取地址(&)二种运算。
9. 求字节数运算符:用于计算数据类型所占的字节数(sizeof)。
10. 特殊运算符:有括号()，下标[]，成员(→，.)等几种。
3.8.2 算术运算符和算术表达式
1. 基本的算术运算符
? 加法运算符“+”：加法运算符为双目运算符，即应有两个量参与加法运算。如a+b,4+8等。具有右结合性。
? 减法运算符“-”：减法运算符为双目运算符。但“-”也可作负值运算符，此时为单目运算，如-x,-5等具有左结合性。
? 乘法运算符“*”：双目运算，具有左结合性。
? 除法运算符“/”：双目运算具有左结合性。参与运算量均为整型时，结果也为整型，舍去小数。如果运算量中有一个是实型，则结果为双精度实型。
〖例3.14〗
main(){
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的结果均为整型，小数全部舍去。而20.0/7和-20.0/7由于有实数参与运算，因此结果也为实型。
? 求余运算符(模运算符)“%”:双目运算，具有左结合性。要求参与运算的量均为整型。 求余运算的结果等于两数相除后的余数。
【例3.15】
main(){
printf("%d\n",100%3);
}
本例输出100除以3所得的余数1。
2. 算术表达式和运算符的优先级和结合性
表达式是由常量、变量、函数和运算符组合起来的式子。一个表达式有一个值及其类型， 它们等于计算表达式所得结果的值和类型。表达式求值按运算符的优先级和结合性规定的顺序进行。单个的常量、变量、函数可以看作是表达式的特例。
算术表达式是由算术运算符和括号连接起来的式子。
? 算术表达式：用算术运算符和括号将运算对象（也称操作数）连接起来的、符合C语法规则的式子。
以下是算术表达式的例子：
a+b
(a*2)／c
(x+r)*8-(a+b)／7
++I
sin(x)+sin(y)
(++i)-(j++)+(k--)
? 运算符的优先级：Ｃ语言中，运算符的运算优先级共分为15级。1级最高，15级最低。在表达式中，优先级较高的先于优先级较低的进行运算。而在一个运算量两侧的运算符优先级相同时，则按运算符的结合性所规定的结合方向处理。
? 运算符的结合性：Ｃ语言中各运算符的结合性分为两种，即左结合性(自左至右)和右结合性(自右至左)。例如算术运算符的结合性是自左至右，即先左后右。如有表达式x-y+z则y应先与“-”号结合，执行x-y运算，然后再执行+z的运算。这种自左至右的结合方向就称为“左结合性”。而自右至左的结合方向称为“右结合性”。最典型的右结合性运算符是赋值运算符。如x=y=z,由于“=”的右结合性，应先执行y=z再执行x=(y=z)运算。Ｃ语言运算符中有不少为右结合性，应注意区别，以避免理解错误。
3. 强制类型转换运算符
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
4. 自增、自减运算符
自增１，自减１运算符:自增1运算符记为“++”，其功能是使变量的值自增1。
自减1运算符记为“--”，其功能是使变量值自减1。
自增1，自减1运算符均为单目运算，都具有右结合性。可有以下几种形式：
++i i自增1后再参与其它运算。
--i i自减1后再参与其它运算。
i++ i参与运算后，i的值再自增1。
i-- i参与运算后，i的值再自减1。
在理解和使用上容易出错的是i++和i--。 特别是当它们出在较复杂的表达式或语句中时，常常难于弄清，因此应仔细分析。
【例3.16】
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的初值为8，第2行i加1后输出故为9；第3行减1后输出故为8；第4行输出i为8之后再加1(为9)；第5行输出i为9之后再减1(为8) ；第6行输出-8之后再加1(为9)，第7行输出-9之后再减1(为8)。
【例3.17】
main(){
inti=5,j=5,p,q;
p=(i++)+(i++)+(i++);
q=(++j)+(++j)+(++j);
printf("%d,%d,%d,%d",p,q,i,j);
}
这个程序中，对P=(i++)+(i++)+(i++)应理解为三个i相加，故P值为15。然后i再自增1三次相当于加3故i的最后值为8。而对于q 的值则不然，q=(++j)+(++j)+(++j)应理解为q先自增1，再参与运算，由于q自增1三次后值为8，三个8相加的和为24，j的最后值仍为8。
3.9 赋值运算符和赋值表达式
1. 赋值运算符
简单赋值运算符和表达式:简单赋值运算符记为“=”。由“= ”连接的式子称为赋值表达式。其一般形式为：
变量=表达式
例如：
x=a+b
w=sin(a)+sin(b)
y=i+++--j
赋值表达式的功能是计算表达式的值再赋予左边的变量。赋值运算符具有右结合性。因此
a=b=c=5
可理解为
a=(b=(c=5))
在其它高级语言中，赋值构成了一个语句，称为赋值语句。 而在C中，把“=”定义为运算符，从而组成赋值表达式。 凡是表达式可以出现的地方均可出现赋值表达式。
例如，式子:
x=(a=5)+(b=8)
是合法的。它的意义是把5赋予a，8赋予b，再把a,b相加，和赋予x，故x应等于13。
在Ｃ语言中也可以组成赋值语句，按照Ｃ语言规定，任何表达式在其未尾加上分号就构成为语句。因此如
x=8;a=b=c=5；
都是赋值语句，在前面各例中我们已大量使用过了。
2. 类型转换
如果赋值运算符两边的数据类型不相同，系统将自动进行类型转换，即把赋值号右边的类型换成左边的类型。具体规定如下：
1) 实型赋予整型，舍去小数部分。前面的例子已经说明了这种情况。
2) 整型赋予实型，数值不变，但将以浮点形式存放，即增加小数部分(小数部分的值为0)。
3) 字符型赋予整型，由于字符型为一个字节，而整型为二个字节，故将字符的ASCII码值放到整型量的低八位中，高八位为0。整型赋予字符型，只把低八位赋予字符量。
【例3.18】
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);
}
本例表明了上述赋值运算中类型转换的规则。a为整型，赋予实型量y值8.88后只取整数8。x为实型，赋予整型量b值322， 后增加了小数部分。字符型量c1赋予a变为整型，整型量b赋予c2 后取其低八位成为字符型(b的低八位为01000010，即十进制66，按ASCII码对应于字符B)。
3. 复合的赋值运算符
在赋值符“=”之前加上其它二目运算符可构成复合赋值符。如+=,-=,*=,／=,%=,<<=,>>=,&=,^=,|=。
构成复合赋值表达式的一般形式为：
变量 双目运算符=表达式
它等效于
变量=变量 运算符 表达式
例如：
a+=5 等价于a=a+5
x*=y+7 等价于x=x*(y+7)
r%=p 等价于r=r%p
复合赋值符这种写法，对初学者可能不习惯，但十分有利于编译处理，能提高编译效率并产生质量较高的目标代码。
3.10 逗号运算符和逗号表达式
在Ｃ语言中逗号“，”也是一种运算符，称为逗号运算符。 其功能是把两个表达式连接起来组成一个表达式， 称为逗号表达式。
其一般形式为：
表达式1，表达式2
其求值过程是分别求两个表达式的值，并以表达式2的值作为整个逗号表达式的值。
【例3.19】
main(){< BR> inta=2,b=4,c=6,x,y;
y=(x=a+b),(b+c);
printf("y=%d,x=%d",y,x);
}
本例中，y等于整个逗号表达式的值，也就是表达式2的值，x是第一个表达式的值。对于逗号表达式还要说明两点：
1) 逗号表达式一般形式中的表达式1和表达式2 也可以又是逗号表达式。
例如：
表达式1，(表达式2，表达式3)
形成了嵌套情形。因此可以把逗号表达式扩展为以下形式：
表达式1，表达式2，…表达式n
整个逗号表达式的值等于表达式n的值。
2) 程序中使用逗号表达式，通常是要分别求逗号表达式内各表达式的值，并不一定要求整个逗号表达式的值。
并不是在所有出现逗号的地方都组成逗号表达式，如在变量说明中，函数参数表中逗号只是用作各变量之间的间隔符。
3.11 小结
3.11.1 Ｃ的数据类型
基本类型，构造类型，指针类型，空类型
3.11.2 基本类型的分类及特点
类型说明符 字节 数值范围
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
长整型 long int 4 -214783648～214783647
无符号型 unsigned 2 0～65535
无符号长整型 unsigned long 4 0～4294967295
单精度实型 float 4 3/4E-38～3/4E+38
双精度实型 double 8 1/7E-308～1/7E+308
3.11.3 常量后缀
L或l 长整型
U或u 无符号数
F或f 浮点数
3.11.4 常量类型
整数，长整数，无符号数，浮点数，字符，字符串，符号常数，转义字符。
3.11.5 数据类型转换
?自动转换:在不同类型数据的混合运算中，由系统自动实现转换，由少字节类型向多字节类型转换。不同类型的量相互赋值时也由系统自动进行转换，把赋值号右边的类型转换为左边的类型。
?强制转换:由强制转换运算符完成转换。
3.11.6 运算符优先级和结合性
一般而言，单目运算符优先级较高，赋值运算符优先级低。算术运算符优先级较高，关系和逻辑运算符优先级较低。多数运算符具有左结合性，单目运算符、三目运算符、赋值运算符具有右结合性。
3.11.7 表达式
表达式是由运算符连接常量、变量、函数所组成的式子。 每个表达式都有一个值和类型。表达式求值按运算符的优先级和结合性所规定的顺序进行。
c语言 4
4 最简单的C程序设计—顺序程序设计
4.1 Ｃ语句概述
4.2 赋值语句
4.3 数据输入输出的概念及在C语言中的实现
4.4 字符数据的输入输出
4.4.1 putchar 函数（字符输出函数）
4.4.2 getchar函数（键盘输入函数）
4.5 格式输入与输出
4.5.1 printf函数（格式输出函数）
4.5.2 scanf函数(格式输入函数)
4.6 顺序结构程序设计举例
4 最简单的C程序设计—顺序程序设计
从程序流程的角度来看，程序可以分为三种基本结构， 即顺序结构、分支结构、循环结构。 这三种基本结构可以组成所有的各种复杂程序。Ｃ语言提供了多种语句来实现这些程序结构。 本章介绍这些基本语句及其在顺序结构中的应用，使读者对Ｃ程序有一个初步的认识， 为后面各章的学习打下基础。
4.1 Ｃ语句概述
Ｃ程序的结构：
Ｃ程序的执行部分是由语句组成的。 程序的功能也是由执行语句实现的。
C语句可分为以下五类：
1) 表达式语句
2) 函数调用语句
3) 控制语句
4) 复合语句
5) 空语句
1. 表达式语句：表达式语句由表达式加上分号“；”组成。
其一般形式为：
表达式；
执行表达式语句就是计算表达式的值。
例如：
x=y+z; 赋值语句；
