C程序设计
南京师范大学
地图学与地理信息系统 04级
专业选修课
主讲教师, 汪闽
2.1 程序设计概述
2.3 数据类型
2.4 常量与变量
2.5 不同类型数据间的转换
第二章 数据类型、运算符号与表达式
2.6 运算符和表达式
2.2 预备知识,数制之间的转换
一个程序应包括 1)对数据的描述和 2)对数据处理的描述
1．对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学科的核心课
程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再赘述。
在 C语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形式出现的。
2．对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决一个问题而
采取的方法和步骤，是程序的灵魂。为此，著名计算机科学家沃思
（ Nikiklaus Wirth）提出一个公式：
数据结构 + 算法 = 程序
实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使用一种计算
机语言，并采用结构化方法来表示。
2.1.1 程序的组成 2.1 程序设计概述
<
2.1.2 结构化程序设计方法
1、含义：规范程序设计风格和程序结构。
2、思路：将复杂的问题分阶段处理
3、方法：自顶向下、逐步细化、模块化设计、
结构化编码
1、自然语言
2、流程图
3、伪代码
4、计算机语言
2.1.3 算法的表示方法
<
S1：输入 n的值,
S2：置变量 i的值为 2,
S3：求解 m=n%i ;若 m=0,转向 S6,否则执行 S4,
S4,变量 i的值自加 1,
S5,判断 i<n是否成立 ;若为真则转向 S3,否则执行 S6,
S6,判断 i<n是否成立 ;若为真输出“非素数”,否则输出“素
数”,
判断一个数 n是否是素数（ n>2）
<
开 始
编 辑
编 译
连 接
执 行
有错？
结果正确？
结 束
有
源程序
f i l e,c
目标程
序
f i l e, obj
库函数和
其它目标
程序
可执行
目标程
序
无
正确
不正确
流程图
N-S流程图
A
B
顺序结构
P
成立 不成立
A B
选择结构
当 P成立
A
循环结构
<
输入整数 n(n>2),判断其是否为素数
输入 n的值
i=2
当 i<n
m=n%i
m=0
Y N
结束循环 i=i+1
Y i<n N
n是非素数 n是素数
<
打印 x的绝对值（伪代码）
If x is positive then
Print x
Else
Print -x
<
打印 x的绝对值（ C源程序段）
if ( x > 0 )
printf( "|x|=%d ",x );
else
printf( "|x|=%d ",-x );
? 计算机中数的表示及进制转换
? 数码、基与权
? 数码：表示数的符号
? 基：数码的个数 (10 进制,10)
? 权：每一位所具有的值
? 数制
不同的基和权构成不同的数制
2进制,8进制,10进制,16进制,……
2.2 数制之间的转换
2.2.1 数制的基本概念
数制
基
权
表示
数码
特点
10o,101,102,…
十进制数
0~9
10
逢十进一
二进制数
0~1
2
2o,21,22,…
逢二进一
八进制数
0~7
8
8o,81,82,…
逢八进一
十六进制数
0~9,A~F,a~f
16
16o,161,162,…
逢十六进一
十进制,4956= 4?103+9?102 +5?101+6?10o二进制,1011 1?23+0?22 +1?21+ ?2o十六进制,8 AE=8?163+ ?162 +10?1 1+14?16o八进制,275 2 8 7 8 5 8o
?二进制、八进制、十六进制转换成十进制
方法：按权相加
100123452 592121202121211 1 1 0 1 1 ）（）（例 ?????????????
100128 94868381136 ）（）（例 ???????
10012316 7 9 7 81610162161516121 ）（）（例 ?????????AF
2.2.2 各种进制之间的转换
? 十进制转换成二进制、八进制、十六进制
方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为 0
例 把十进制数 459转换成十六进制数
45916
2816
116
0
(459)10=(1CB)16
1 C B
余 11
余 12
余 1
… 续,各种进制之间的转换
?二进制转换成八进制：
从右向左，每 3位一组（不足 3位左补 0），转换成
八进制
?八进制转换成二进制：
用 3位二进制数代替每一位八进制数
例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8
例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2
000 ~ 0
001 ~ 1
010 ~ 2
011 ~ 3
100 ~ 4
101 ~ 5
110 ~ 6
111 ~ 7
?二进制与八进制之间的转换 … 续,各种进制之间的转换
?二进制转换成十六进制：
从右向左，每 4位一组（不足 4位左补 0），
转换成十六进制
?十六进制转换成二进制：
用 4位二进制数代替每一位十六进制数
例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16
例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2
0000 ~ 0
0001 ~ 1
0010 ~ 2
0011 ~ 3
0100 ~ 4
0101 ~ 5
0110 ~ 6
0111 ~ 7
1000 ~ 8
1001 ~ 9
1010 ~ A
1011 ~ B
1100 ~ C
1101 ~ D
1110 ~ E
1111 ~ F
?二进制与十六进制之间的转换
… 续,各种进制之间的转换
? 内存以字节为单元组成
? 每个字节有一个地址
? 一个字节一般由 8个二进制位组成
? 每个二进位的值是 0或 1
01234567
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 ……..
.
7
6
4
3
2
5
1
2.2.3 字节和位
2.2.4 原码、反码与补码
? 原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值
? 反码：
? 正数：反码与原码相同
? 负数：符号位为 1，其余位对原码取反
? 补码：
? 正数：原码、反码、补码相同
? 负数：最高位为 1，其余位为原码取反，再对整个数加 1
正数的原码、反码、和补码是相同的；
负数的原码, 符号位为 1，其余不变； (一个实例 )
反码,取反；
补码,取反，再加 1;
负数补码转换成十进制数：最高位是符号位 (不动 ),取反加 1
<
? 数据类型总表
C
数
据
类
型
基本类型
构造类型
指针类型
空类型 void
定义类型 typedef
字符类型 char
枚举类型 enum
整 型
实型
单精度型 float
双精度型 double
数组
结构体 struct
共用体 union
短整型 short
长整型 long
整型 int
数据类型决定：
1,数据占内存字节数
2,数据取值范围
3,其上可进行的操作
2.3 数据类型
类型 符号 关键字 数的表示范围所占位数
整
型
字
符
型
实
型
有
无
(signed)int 16 -32768~32767
(signed)short 16 -32768~32767
(signed)long 32 -2147483648~2147483647
16unsigned int 0~65535
32 0~4294967295unsigned long
unsigned short 16 0~65535
有 char 8 -128~127
无 unsigned char 8 0~255
说明,数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以 IBM PC机为例,
请注意 int和 unsigned int
2.3.1 基本数据类型
有 float 32 3.4e-38~3.4e38
有 double 64 1.7e-308~1.7e308
<2.3.2 构造型，指针型 …
例子
2.4 常量和变量
? 2.4.1 标识符
? 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列
? 组成：
? 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或
下划线
? 大小写敏感
? 不能使用关键字
? 长度：最长 32个字符
? 命名原则：
? 见名知意
? 不宜混淆 如 l与 I,o与 0
例,判断下列标识符号合法性
sum Sum M.D.John day Date 3days
student_name #33 lotus_1_2_3
char a>b _above $123
M 3days
#33
$123a
一般用大写字母
是宏定义预处理命令，不是 C语句
直接常量,
整型常量 请点击：
实型常量 请点击：
字符常量 请点击：
字符串常量 请点击：
如 #define PRICE 30
定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数）
分类,
符号常量,用标识符代表常量
定义格式,#define 符号常量 常量
例 符号常量举例 (ch2_1.c)
#define PRICE 30
main()
{
int num,total;
num=10;
total=num*PRICE;
printf("total=%d",total);
}
运行结果,total=300
?2.4.2常量
<
三种形式：
十进制整数：由数字 0~9和正负号表示,如 123,-456,0
八进制整数：由数字 0开头,后跟数字 0~7表示,如 0123,011
十六进制整数：由 0x开头,后跟 0~9,a~f,A~F表示,
如 0x123,0Xff
例 12 与 12L例 30000 为 int型
65536 为 long int 型
整型常量的类型
根据其值所在范围确定其数据类型
在整常量后加字母 l或 L，认为它是 long int 型常量
问题：
0123 = ( )10
0x123 = ( )10
0Xff = ( )10
83
291
255
问题：
( 10
10
ff 10
?整型常量（整常数）
<
表示形式：
十进制数形式：（必须有小数点） 如 0.123,.123,123.0,
0.0,123.
指数形式：（ e或 E之前必须有数字；指数必须为整数）如 12.3e3
,123E2,1.23e4,1e-5,1.2E-3.5
实型常量的类型
默认 double型
在实型常量后加字母 f或 F，认为它是 float 型
?实型常量（实数或浮点数）
<
定义,用单引号括起来的单个普通字符或转义字符,
字符常量的值：该字符的 ASCII码值
<
转义字符及其含义：
转义字符 含义
\n
\v
\r
\a
\?
\ddd
\t
\b
\f
\\
\“
\xhh
转义字符 含义
换行
垂直制表
回车
响铃
单引号
3位 8进制数代表的字符
水平制表
退格
换页
反斜线
双引号
2位 16进制数代表的字符
如 ‘ \101? -----------?A? ?\012? -----------?\n?
?\376? -----------??? ?\x61? -----------?a?
?\60? -----------?0? ?\483? ----------(?)
例,
?A?-------?\101?-------?\x41?--------65
如 ‘ A?——65,‘ a?——97，
‘ 0?——48,?\n?——10
如 ‘ a’ ‘A’ ‘?’ ‘\n’ ‘\101’
转义字符,反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示
例 转义字符举例 (ch2_001.c,ch2_004.c)
main()
{
printf("\101 \x42 C\n");
printf("I say:\"How are you?\"\n");
printf("\\C Program\\\n");
printf("Turbo \'C\'");
}
运行结果,(屏幕显示 )
A B C
Isay:”How are you?”
\C Program\
Turbo ‘C’
例 main()
{ printf(“Y\b=\n”);
}
运行结果：
屏幕显示,=
打印机输出,￥
?字符常量
<
… 习题 3.6上机
字符常量与字符串常量不同
定义：用双引号 (“”) 括起来的字符序列
存储：每个字符串尾自动加一个 ‘ \0’ 作为字符串
结束标志
h e l l o \0例 字符串, hello”在内存中
a a \0例 ‘ a?, a”
例 空串,” \0
例, char ch;
ch=“A”;
例
? ?;
?字符串常量
编译程序根据变量定义为其
分配指定字节的内存单元 …...
地址
int a=1,b=-3,c;
a
b
c
2字节
2字节
2字节
地址
地址
…...
内存
1
-3
??
随机数
? 概念：其值可以改变的量
? 变量名与变量值
? 变量定义的一般格式：
数据类型 变量 1[，变量 2,…,变量 n];
变量初始化,定义时赋初值 例,
int a,b,c;
float data;
决定分配字节数
和数的表示范围
合法标识符 例,
int a=2,b,c=4;
float data=3.67;
char ch=‘A’;
int x=1,y=1,z=1;
int x=y=z=1;(X)
变量的使用：先定义，后使用
例 1
int student;
stadent=19; //Undefined symbol ‘stadent’ in function main
例 2
float a,b,c;
c=a%b; //Illegal use of floating point in function main
变量定义位置：一般放在函数开头
main()
{ int a,b=2;
float data;
a=1;
data=(a+b)*1.2;
printf(“data=%f\n”,data);
}
变量定义
可执行语句
main()
{ int a,b=2;
a=1;
float data;
data=(a+b)*1.2;
printf(“data=%f\n”,data);
}
2.4.3 变量
? 占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字
? short≤int≤long
? 可用 sizeof(类型标识符）测量
实型变量
float：占 4字节，提供 7位有效数字
double：占 8字节，提供 15~16位有效数字
字符型变量
字符变量存放字符 ASCII码
char与 int数据间可进行算术运算
例 1,float a;
a=111111.111; /* a=111111.1*/
例 2,double b;
b=111111.111; /* b=111111.111*/
例 a=?D?; /* a=68; */
x=?A?+5; /* x=65+5; */
s=?!?+?G? /* s=33+71; */
没有字符串变量，用字符数组存放 (第 7章 )
?整型变量
/*ch2_003.c*/
#define PRICE 12.5
main()
{ int num=3;
float total;
char ch1,ch2=?D?;
total=num*PRICE;
ch1=ch2-?A?+?a?;
printf(“total=%f,ch1=%c\n”,total,ch1);
}
宏定义
变量定义
输出结果
运行结果：
total=37.500000,ch1=d
例子
<
2.5.1 隐式转换
?什么情况下发生
?运算转换 ------不同类型数据混合运算时
?赋值转换 ------把一个值赋给与其类型不同的变量时
?输出转换 ------输出时转换成指定的输出格式
?函数调用转换 ------实参与形参类型不一致时转换
?运算转换规则,不同类型数据运算时先自动转换
成同一类型
2,5不同类型数据间的转换
double float
long
unsigned
int char,short低
高 说明,
必定的转换
运算对象类型不同时转换
char ch;
int i;
float f;
double d;
ch/i + f*d - (f+i)
int
int
double
double
double
double
double
double
10+?a? +i* f - d / l
例 2 int i;
float f;
double d;
long l;
例 1
int
int
double
double
double
double
double
double
一般形式：（类型名）（表达式）
例, (int)(x+y)
(int)x+y
(double)(3/2)
(int)3.6
说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原
变量类型不变
例 main()
{ float x;
int i;
x=3.6;
i=(int)x;
printf(“x=%f,i=%d”,x,i);
}
结果,x=3.600000,i=3
较高类型向较低类型转换时可能发生
精度损失问题
2.5.2 显式转换（强制转换）
<
C
运
算
符
算术运算符：（ + - * / % ++ --）
关系运算符：（ < <= == > >= !=）
逻辑运算符：（（！ && ||）
位运算符,（ << >> ~ | ^ &）
赋值运算符：（ = 及其扩展）
条件运算符：（?:）
逗号运算符：（,）
指针运算符：（ * &）
求字节数,（ sizeof）
强制类型转换：（类型）
分量运算符：（, ->）
下标运算符：（ []）
其它,（ ( ) -）
2.6 运算符和表达式
C
表
达
式
算术表达式
关系表达式
逻辑表达式
赋值表达式
条件表达式
逗号表达式
用运算符号将运算对象连接起来形成的运算式称为表达式
? 运算符功能
? 与运算量关系
? 要求运算量个数
? 要求运算量类型
? 运算符优先级别
? 结合方向
? 结果的类型
2.6.1 学习运算符应注意
? 基本算术运算符,+ - * / %
? 结合方向：从左向右
? 优先级,- ---->* / % -----> + -
(2) (3) (4)
说明：
?, -”可为单目运算符时,右结合性
? 两整数相除，结果为整数
? %要求两侧均为整型数据
例 5/2 =
-5/2.0 =
例 5%2 =
-5%2 =
1%10 =
5%1 =
5.5%2
2.6.2 算术运算符和表达式
2
-2.5
1
-1
1
0
(?)
? 作用：使变量值加 1或减 1
? 种类：
? 前置 ++i,--i (先执行 i+1或 i-1，再使用 i值）
? 后置 i++,i-- (先使用 i值,再执行 i+1或 i-1）
例 j=3; k=++j;
j=3; k=j++;
j=3; printf(“%d”,++j);
j=3; printf(“%d”,j++);
a=3;b=5;c=(++a)*b;
a=3;b=5;c=(a++)*b;
//k=4,j=4
//k=3,j=4
//4
//3
//c=20,a=4
//c=15,a=4
2.6.3自增、自减运算符 ++ --
作用：使变量值加 1或减 1
种类：
前置 ++i,--i (先执行 i+1或 i-1，再使用 i值）
后置 i++,i-- (先使用 i值,再执行 i+1或 i-1）
说明：
++ -- 不能用于常量和表达式,如 5++,(a+b)++
++ -- 结合方向,自右向左
对整型数使用
优先级,- ++ -- ------>* / % ----->+ -
(2) (3) (4)例 -i++ ? -(i++)
i=3; printf(“%d”,-i++); //-3 例 j+++k; (j++)+k;
例 -i++
i=3; printf(“%d”,-i++);
续,自增、自减运算符 ++ --
? 简单赋值运算符
? 符号,=
? 格式,变量标识符 =表达式
? 作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量
?复合赋值运算符
种类,+= -= *= /= %=, =, = &= ^= |=
含义：
a+=3 a=a+3
x*=y+8 x=x*(y+8)
x%=3 x=x%3
例 a=3;
d=func();
c=d+2;
2.6.4 赋值运算符和表达式
? 结合方向：自右向左
? 优先级, 14
? 左侧必须是变量，不能是常量或表达式
赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套
赋值转换规则,使赋值号右边表达式值自动转换
成其左边变量的类型 例 3=x-2*y;a+b=3;
例 float f;
int i;
i=10;
f=i;
则 f=10.0
例 int i;
i=2.56; //结果 i=2;
例, a=b=c=5
a=(b=5)
a=5+(c=6)
a=(b=4)+(c=6)
a=(b=10)/(c=2)
//表达式值为 5,a,b,c值为 5
// b=5;a=5
//表达式值 11,c=6,a=11
//表达式值 10,a=10,b=4,c=6
//表达式值 5,a=5,b=10,c=2
简单赋值说明（ 1）：
结合方向：自右向左
优先级, 12
左侧必须是变量，不能是常量或表达式
赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套
赋值转换规则,使赋值号右边表达式值自动转换
成其左边变量的类型
例, a=12;
a+=a-=a*a
例, int a=2;
a%=4-1;
a+=a*=a-=a*=3;
//a=-264 等价于 a=a+(a=a-(a*a))
//a=0 等价于 a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3)))
复合赋值说明,
? 形式：表达式 1,表达式 2,…… 表达式 n
? 结合性,从左向右
? 优先级, 15
? 逗号表达式的值：等于表达式 n的值
? 用途：常用于循环 for语句中
例 a=3*5,a*4
a=3*5,a*4,a+5
例 x=(a=3,6*3)
x=a=3,6*a
例 a=1;b=2;c=3;
printf(“%d,%d,%d”,a,b,c);
printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c);
//a=15,表达式值 60
//a=15,表达式值 20
//赋值表达式，表达式值 18,x=18
//逗号表达式,表达式值 18,x=3
//1,2,3
//3,2,3
2.6.5 逗号运算符和表达式
例,
/*ch2_6.c*/
#include <stdio.h>
main()
{ int x,y=7;
float z=4;
x=(y=y+6,y/z);
printf("x=%d\n",x);
}
运行结果,x=3
? 关系运算符
? 种类,< <= == >= > !=
? 结合方向：自左向右
? 优先级别：
<
<=
>
>=
==
!=
优先级 6（高）
优先级 7（低）例 c>a+b //c>(a+b)
a>b!=c //(a>b)!=c
a==b<c //a==(b<c)
a=b>c //a=(b>c)
关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用
1和 0表示
例 int a=3,b=2,c=1,d,f;
a>b
(a>b)==c
b+c<a
d=a>b
f=a>b>c
//表达式值 1
//表达式值 1
//表达式值 0
//d=1
//f=0
2.6.6关系运算符和表达式
例 若 a=0; b=0.5; x=0.3;
则 a<=x<=b的值为 0
例 5>2>7>8在 C中是允许的，
值为 0
例 int i=1,j=7,a;
a=i+(j%4!=0);
则 a= 2
例 ‘ a?>0 结果为
‘ A?>100 结果为
1
0
关系运算注意（ 1）
例 注意区分,=”与,==”
int a=0,b=1;
if(a=b)
printf(“a equal to b”);
else
printf(“a not equal to
b”);
例 应避免对实数作相等或不等的判断
如 1.0/3.0*3.0==1.0 结果为
可改写为,fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)<1e-6
0
关系运算注意（ 2）
a b !a !b a&&b a||b
真
假
真
假
假假
真
真
? 逻辑运算符
? 种类,! && ||
? 逻辑运算真值表
C语言中,运算量, 0表示, 假,,
非 0表示, 真,,
运算结果, 0表示, 假,,
1表示, 真,,
真
假
假
假
假
假
真
真
假
假
真
真
真
假
真
真
2.6.7 逻辑运算符和表达式
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
例 a<=x && x<=b
a>b&&x>y
a==b||x==y
!a||a>b
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
// (a<=x) && (x<=b)
//(a>b)&&(x>y)
//(a==b)||(x==y)
//(!a)||(a>b)
? 续逻辑运算符和表达式（ 2）
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
例 a=4;b=5;
!a
a&&b
a||b
!a||b
4&&0||2
5>3&&2||8<4-!0
?c?&&?d?
值为 1
值为 0
值为 1
值为 1
值为 1
值为 1
//(5>3)&&2||(8<(4-(!0))) 值为 1
? 续逻辑运算符和表达式（ 3）
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻
辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻
辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运
算符
<
例 a&&b&&c //只在 a为真时，才判别 b的值；
只在 a,b都为真时，才判别 c的值
例 a||b||c //只在 a为假时，才判别 b的值；
只在 a,b都为假时，才判别 c的值
例 a=1;b=2;c=3;d=4;m=1;n=1;
(m=a>b)&&(n=c>d) //结果 m=0,n=1
? 续逻辑运算符和表达式（ 4）
? 一般形式,expr1? expr2, expr3
? 执行过程
? 功能：相当于条件语句，但不能取代一般 if语句
例 if (a>b)
printf(“%d”,a);
else
printf(“%d”,b);
printf(“%d”,a>b?a:b);
例 求 a+|b|
printf(“a+|b|=%d\n”,b>0?a+b:a-b);
expr1
取 expr2值 取 expr3值
非 0 =0
例 (a==b)??Y?:?N?
(x%2==1)?1:0
(x>=0)?x:-x
(c>=?a? && c<=?z?)?c-?a?+?A?:c
条件运算符可嵌套
如 x>0?1:(x<0?-1:0)
优先级, 13
结合方向：自右向左
如 a>b?a:c>d?c:d ? a>b?a:(c>d?c:d)
expr1,expr2,expr3类型可不同，表达式值取较高的类
型
例 x??a?:?b? //x=0,表达式值为‘ b?; x?0,表达式值为‘ a?
x>y?1:1.5 //x>y,值为 1.0; x<y,值为 1.5
2.6.8 条件运算符与表达式
南京师范大学
地图学与地理信息系统 04级
专业选修课
主讲教师, 汪闽
2.1 程序设计概述
2.3 数据类型
2.4 常量与变量
2.5 不同类型数据间的转换
第二章 数据类型、运算符号与表达式
2.6 运算符和表达式
2.2 预备知识,数制之间的转换
一个程序应包括 1)对数据的描述和 2)对数据处理的描述
1．对数据的描述，即数据结构。数据结构是计算机学科的核心课
程之一，有许多专门著作论述，本课程就不再赘述。
在 C语言中，系统提供的数据结构，是以数据类型的形式出现的。
2．对数据处理的描述，即计算机算法。算法是为解决一个问题而
采取的方法和步骤，是程序的灵魂。为此，著名计算机科学家沃思
（ Nikiklaus Wirth）提出一个公式：
数据结构 + 算法 = 程序
实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须使用一种计算
机语言，并采用结构化方法来表示。
2.1.1 程序的组成 2.1 程序设计概述
<
2.1.2 结构化程序设计方法
1、含义：规范程序设计风格和程序结构。
2、思路：将复杂的问题分阶段处理
3、方法：自顶向下、逐步细化、模块化设计、
结构化编码
1、自然语言
2、流程图
3、伪代码
4、计算机语言
2.1.3 算法的表示方法
<
S1：输入 n的值,
S2：置变量 i的值为 2,
S3：求解 m=n%i ;若 m=0,转向 S6,否则执行 S4,
S4,变量 i的值自加 1,
S5,判断 i<n是否成立 ;若为真则转向 S3,否则执行 S6,
S6,判断 i<n是否成立 ;若为真输出“非素数”,否则输出“素
数”,
判断一个数 n是否是素数（ n>2）
<
开 始
编 辑
编 译
连 接
执 行
有错？
结果正确？
结 束
有
源程序
f i l e,c
目标程
序
f i l e, obj
库函数和
其它目标
程序
可执行
目标程
序
无
正确
不正确
流程图
N-S流程图
A
B
顺序结构
P
成立 不成立
A B
选择结构
当 P成立
A
循环结构
<
输入整数 n(n>2),判断其是否为素数
输入 n的值
i=2
当 i<n
m=n%i
m=0
Y N
结束循环 i=i+1
Y i<n N
n是非素数 n是素数
<
打印 x的绝对值（伪代码）
If x is positive then
Print x
Else
Print -x
<
打印 x的绝对值（ C源程序段）
if ( x > 0 )
printf( "|x|=%d ",x );
else
printf( "|x|=%d ",-x );
? 计算机中数的表示及进制转换
? 数码、基与权
? 数码：表示数的符号
? 基：数码的个数 (10 进制,10)
? 权：每一位所具有的值
? 数制
不同的基和权构成不同的数制
2进制,8进制,10进制,16进制,……
2.2 数制之间的转换
2.2.1 数制的基本概念
数制
基
权
表示
数码
特点
10o,101,102,…
十进制数
0~9
10
逢十进一
二进制数
0~1
2
2o,21,22,…
逢二进一
八进制数
0~7
8
8o,81,82,…
逢八进一
十六进制数
0~9,A~F,a~f
16
16o,161,162,…
逢十六进一
十进制,4956= 4?103+9?102 +5?101+6?10o二进制,1011 1?23+0?22 +1?21+ ?2o十六进制,8 AE=8?163+ ?162 +10?1 1+14?16o八进制,275 2 8 7 8 5 8o
?二进制、八进制、十六进制转换成十进制
方法：按权相加
100123452 592121202121211 1 1 0 1 1 ）（）（例 ?????????????
100128 94868381136 ）（）（例 ???????
10012316 7 9 7 81610162161516121 ）（）（例 ?????????AF
2.2.2 各种进制之间的转换
? 十进制转换成二进制、八进制、十六进制
方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为 0
例 把十进制数 459转换成十六进制数
45916
2816
116
0
(459)10=(1CB)16
1 C B
余 11
余 12
余 1
… 续,各种进制之间的转换
?二进制转换成八进制：
从右向左，每 3位一组（不足 3位左补 0），转换成
八进制
?八进制转换成二进制：
用 3位二进制数代替每一位八进制数
例 (1101001)2=(001,101,001)2=(151)8
例 (246)8=(010,100,110)2=(10100110)2
000 ~ 0
001 ~ 1
010 ~ 2
011 ~ 3
100 ~ 4
101 ~ 5
110 ~ 6
111 ~ 7
?二进制与八进制之间的转换 … 续,各种进制之间的转换
?二进制转换成十六进制：
从右向左，每 4位一组（不足 4位左补 0），
转换成十六进制
?十六进制转换成二进制：
用 4位二进制数代替每一位十六进制数
例 (11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16
例 (4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2
0000 ~ 0
0001 ~ 1
0010 ~ 2
0011 ~ 3
0100 ~ 4
0101 ~ 5
0110 ~ 6
0111 ~ 7
1000 ~ 8
1001 ~ 9
1010 ~ A
1011 ~ B
1100 ~ C
1101 ~ D
1110 ~ E
1111 ~ F
?二进制与十六进制之间的转换
… 续,各种进制之间的转换
? 内存以字节为单元组成
? 每个字节有一个地址
? 一个字节一般由 8个二进制位组成
? 每个二进位的值是 0或 1
01234567
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 ……..
.
7
6
4
3
2
5
1
2.2.3 字节和位
2.2.4 原码、反码与补码
? 原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值
? 反码：
? 正数：反码与原码相同
? 负数：符号位为 1，其余位对原码取反
? 补码：
? 正数：原码、反码、补码相同
? 负数：最高位为 1，其余位为原码取反，再对整个数加 1
正数的原码、反码、和补码是相同的；
负数的原码, 符号位为 1，其余不变； (一个实例 )
反码,取反；
补码,取反，再加 1;
负数补码转换成十进制数：最高位是符号位 (不动 ),取反加 1
<
? 数据类型总表
C
数
据
类
型
基本类型
构造类型
指针类型
空类型 void
定义类型 typedef
字符类型 char
枚举类型 enum
整 型
实型
单精度型 float
双精度型 double
数组
结构体 struct
共用体 union
短整型 short
长整型 long
整型 int
数据类型决定：
1,数据占内存字节数
2,数据取值范围
3,其上可进行的操作
2.3 数据类型
类型 符号 关键字 数的表示范围所占位数
整
型
字
符
型
实
型
有
无
(signed)int 16 -32768~32767
(signed)short 16 -32768~32767
(signed)long 32 -2147483648~2147483647
16unsigned int 0~65535
32 0~4294967295unsigned long
unsigned short 16 0~65535
有 char 8 -128~127
无 unsigned char 8 0~255
说明,数据类型所占字节数随机器硬件不同而不同,上表以 IBM PC机为例,
请注意 int和 unsigned int
2.3.1 基本数据类型
有 float 32 3.4e-38~3.4e38
有 double 64 1.7e-308~1.7e308
<2.3.2 构造型，指针型 …
例子
2.4 常量和变量
? 2.4.1 标识符
? 定义：用来标识变量、常量、函数等的字符序列
? 组成：
? 只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字母必须是字母或
下划线
? 大小写敏感
? 不能使用关键字
? 长度：最长 32个字符
? 命名原则：
? 见名知意
? 不宜混淆 如 l与 I,o与 0
例,判断下列标识符号合法性
sum Sum M.D.John day Date 3days
student_name #33 lotus_1_2_3
char a>b _above $123
M 3days
#33
$123a
一般用大写字母
是宏定义预处理命令，不是 C语句
直接常量,
整型常量 请点击：
实型常量 请点击：
字符常量 请点击：
字符串常量 请点击：
如 #define PRICE 30
定义：程序运行时其值不能改变的量（即常数）
分类,
符号常量,用标识符代表常量
定义格式,#define 符号常量 常量
例 符号常量举例 (ch2_1.c)
#define PRICE 30
main()
{
int num,total;
num=10;
total=num*PRICE;
printf("total=%d",total);
}
运行结果,total=300
?2.4.2常量
<
三种形式：
十进制整数：由数字 0~9和正负号表示,如 123,-456,0
八进制整数：由数字 0开头,后跟数字 0~7表示,如 0123,011
十六进制整数：由 0x开头,后跟 0~9,a~f,A~F表示,
如 0x123,0Xff
例 12 与 12L例 30000 为 int型
65536 为 long int 型
整型常量的类型
根据其值所在范围确定其数据类型
在整常量后加字母 l或 L，认为它是 long int 型常量
问题：
0123 = ( )10
0x123 = ( )10
0Xff = ( )10
83
291
255
问题：
( 10
10
ff 10
?整型常量（整常数）
<
表示形式：
十进制数形式：（必须有小数点） 如 0.123,.123,123.0,
0.0,123.
指数形式：（ e或 E之前必须有数字；指数必须为整数）如 12.3e3
,123E2,1.23e4,1e-5,1.2E-3.5
实型常量的类型
默认 double型
在实型常量后加字母 f或 F，认为它是 float 型
?实型常量（实数或浮点数）
<
定义,用单引号括起来的单个普通字符或转义字符,
字符常量的值：该字符的 ASCII码值
<
转义字符及其含义：
转义字符 含义
\n
\v
\r
\a
\?
\ddd
\t
\b
\f
\\
\“
\xhh
转义字符 含义
换行
垂直制表
回车
响铃
单引号
3位 8进制数代表的字符
水平制表
退格
换页
反斜线
双引号
2位 16进制数代表的字符
如 ‘ \101? -----------?A? ?\012? -----------?\n?
?\376? -----------??? ?\x61? -----------?a?
?\60? -----------?0? ?\483? ----------(?)
例,
?A?-------?\101?-------?\x41?--------65
如 ‘ A?——65,‘ a?——97，
‘ 0?——48,?\n?——10
如 ‘ a’ ‘A’ ‘?’ ‘\n’ ‘\101’
转义字符,反斜线后面跟一个字符或一个代码值表示
例 转义字符举例 (ch2_001.c,ch2_004.c)
main()
{
printf("\101 \x42 C\n");
printf("I say:\"How are you?\"\n");
printf("\\C Program\\\n");
printf("Turbo \'C\'");
}
运行结果,(屏幕显示 )
A B C
Isay:”How are you?”
\C Program\
Turbo ‘C’
例 main()
{ printf(“Y\b=\n”);
}
运行结果：
屏幕显示,=
打印机输出,￥
?字符常量
<
… 习题 3.6上机
字符常量与字符串常量不同
定义：用双引号 (“”) 括起来的字符序列
存储：每个字符串尾自动加一个 ‘ \0’ 作为字符串
结束标志
h e l l o \0例 字符串, hello”在内存中
a a \0例 ‘ a?, a”
例 空串,” \0
例, char ch;
ch=“A”;
例
? ?;
?字符串常量
编译程序根据变量定义为其
分配指定字节的内存单元 …...
地址
int a=1,b=-3,c;
a
b
c
2字节
2字节
2字节
地址
地址
…...
内存
1
-3
??
随机数
? 概念：其值可以改变的量
? 变量名与变量值
? 变量定义的一般格式：
数据类型 变量 1[，变量 2,…,变量 n];
变量初始化,定义时赋初值 例,
int a,b,c;
float data;
决定分配字节数
和数的表示范围
合法标识符 例,
int a=2,b,c=4;
float data=3.67;
char ch=‘A’;
int x=1,y=1,z=1;
int x=y=z=1;(X)
变量的使用：先定义，后使用
例 1
int student;
stadent=19; //Undefined symbol ‘stadent’ in function main
例 2
float a,b,c;
c=a%b; //Illegal use of floating point in function main
变量定义位置：一般放在函数开头
main()
{ int a,b=2;
float data;
a=1;
data=(a+b)*1.2;
printf(“data=%f\n”,data);
}
变量定义
可执行语句
main()
{ int a,b=2;
a=1;
float data;
data=(a+b)*1.2;
printf(“data=%f\n”,data);
}
2.4.3 变量
? 占字节数随机器不同而不同,一般占一个机器字
? short≤int≤long
? 可用 sizeof(类型标识符）测量
实型变量
float：占 4字节，提供 7位有效数字
double：占 8字节，提供 15~16位有效数字
字符型变量
字符变量存放字符 ASCII码
char与 int数据间可进行算术运算
例 1,float a;
a=111111.111; /* a=111111.1*/
例 2,double b;
b=111111.111; /* b=111111.111*/
例 a=?D?; /* a=68; */
x=?A?+5; /* x=65+5; */
s=?!?+?G? /* s=33+71; */
没有字符串变量，用字符数组存放 (第 7章 )
?整型变量
/*ch2_003.c*/
#define PRICE 12.5
main()
{ int num=3;
float total;
char ch1,ch2=?D?;
total=num*PRICE;
ch1=ch2-?A?+?a?;
printf(“total=%f,ch1=%c\n”,total,ch1);
}
宏定义
变量定义
输出结果
运行结果：
total=37.500000,ch1=d
例子
<
2.5.1 隐式转换
?什么情况下发生
?运算转换 ------不同类型数据混合运算时
?赋值转换 ------把一个值赋给与其类型不同的变量时
?输出转换 ------输出时转换成指定的输出格式
?函数调用转换 ------实参与形参类型不一致时转换
?运算转换规则,不同类型数据运算时先自动转换
成同一类型
2,5不同类型数据间的转换
double float
long
unsigned
int char,short低
高 说明,
必定的转换
运算对象类型不同时转换
char ch;
int i;
float f;
double d;
ch/i + f*d - (f+i)
int
int
double
double
double
double
double
double
10+?a? +i* f - d / l
例 2 int i;
float f;
double d;
long l;
例 1
int
int
double
double
double
double
double
double
一般形式：（类型名）（表达式）
例, (int)(x+y)
(int)x+y
(double)(3/2)
(int)3.6
说明：强制转换得到所需类型的中间变量，原
变量类型不变
例 main()
{ float x;
int i;
x=3.6;
i=(int)x;
printf(“x=%f,i=%d”,x,i);
}
结果,x=3.600000,i=3
较高类型向较低类型转换时可能发生
精度损失问题
2.5.2 显式转换（强制转换）
<
C
运
算
符
算术运算符：（ + - * / % ++ --）
关系运算符：（ < <= == > >= !=）
逻辑运算符：（（！ && ||）
位运算符,（ << >> ~ | ^ &）
赋值运算符：（ = 及其扩展）
条件运算符：（?:）
逗号运算符：（,）
指针运算符：（ * &）
求字节数,（ sizeof）
强制类型转换：（类型）
分量运算符：（, ->）
下标运算符：（ []）
其它,（ ( ) -）
2.6 运算符和表达式
C
表
达
式
算术表达式
关系表达式
逻辑表达式
赋值表达式
条件表达式
逗号表达式
用运算符号将运算对象连接起来形成的运算式称为表达式
? 运算符功能
? 与运算量关系
? 要求运算量个数
? 要求运算量类型
? 运算符优先级别
? 结合方向
? 结果的类型
2.6.1 学习运算符应注意
? 基本算术运算符,+ - * / %
? 结合方向：从左向右
? 优先级,- ---->* / % -----> + -
(2) (3) (4)
说明：
?, -”可为单目运算符时,右结合性
? 两整数相除，结果为整数
? %要求两侧均为整型数据
例 5/2 =
-5/2.0 =
例 5%2 =
-5%2 =
1%10 =
5%1 =
5.5%2
2.6.2 算术运算符和表达式
2
-2.5
1
-1
1
0
(?)
? 作用：使变量值加 1或减 1
? 种类：
? 前置 ++i,--i (先执行 i+1或 i-1，再使用 i值）
? 后置 i++,i-- (先使用 i值,再执行 i+1或 i-1）
例 j=3; k=++j;
j=3; k=j++;
j=3; printf(“%d”,++j);
j=3; printf(“%d”,j++);
a=3;b=5;c=(++a)*b;
a=3;b=5;c=(a++)*b;
//k=4,j=4
//k=3,j=4
//4
//3
//c=20,a=4
//c=15,a=4
2.6.3自增、自减运算符 ++ --
作用：使变量值加 1或减 1
种类：
前置 ++i,--i (先执行 i+1或 i-1，再使用 i值）
后置 i++,i-- (先使用 i值,再执行 i+1或 i-1）
说明：
++ -- 不能用于常量和表达式,如 5++,(a+b)++
++ -- 结合方向,自右向左
对整型数使用
优先级,- ++ -- ------>* / % ----->+ -
(2) (3) (4)例 -i++ ? -(i++)
i=3; printf(“%d”,-i++); //-3 例 j+++k; (j++)+k;
例 -i++
i=3; printf(“%d”,-i++);
续,自增、自减运算符 ++ --
? 简单赋值运算符
? 符号,=
? 格式,变量标识符 =表达式
? 作用：将一个数据（常量或表达式）赋给一个变量
?复合赋值运算符
种类,+= -= *= /= %=, =, = &= ^= |=
含义：
a+=3 a=a+3
x*=y+8 x=x*(y+8)
x%=3 x=x%3
例 a=3;
d=func();
c=d+2;
2.6.4 赋值运算符和表达式
? 结合方向：自右向左
? 优先级, 14
? 左侧必须是变量，不能是常量或表达式
赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套
赋值转换规则,使赋值号右边表达式值自动转换
成其左边变量的类型 例 3=x-2*y;a+b=3;
例 float f;
int i;
i=10;
f=i;
则 f=10.0
例 int i;
i=2.56; //结果 i=2;
例, a=b=c=5
a=(b=5)
a=5+(c=6)
a=(b=4)+(c=6)
a=(b=10)/(c=2)
//表达式值为 5,a,b,c值为 5
// b=5;a=5
//表达式值 11,c=6,a=11
//表达式值 10,a=10,b=4,c=6
//表达式值 5,a=5,b=10,c=2
简单赋值说明（ 1）：
结合方向：自右向左
优先级, 12
左侧必须是变量，不能是常量或表达式
赋值表达式的值与变量值相等,且可嵌套
赋值转换规则,使赋值号右边表达式值自动转换
成其左边变量的类型
例, a=12;
a+=a-=a*a
例, int a=2;
a%=4-1;
a+=a*=a-=a*=3;
//a=-264 等价于 a=a+(a=a-(a*a))
//a=0 等价于 a=a+(a=a*(a=a-(a=a*3)))
复合赋值说明,
? 形式：表达式 1,表达式 2,…… 表达式 n
? 结合性,从左向右
? 优先级, 15
? 逗号表达式的值：等于表达式 n的值
? 用途：常用于循环 for语句中
例 a=3*5,a*4
a=3*5,a*4,a+5
例 x=(a=3,6*3)
x=a=3,6*a
例 a=1;b=2;c=3;
printf(“%d,%d,%d”,a,b,c);
printf(“%d,%d,%d”,(a,b,c),b,c);
//a=15,表达式值 60
//a=15,表达式值 20
//赋值表达式，表达式值 18,x=18
//逗号表达式,表达式值 18,x=3
//1,2,3
//3,2,3
2.6.5 逗号运算符和表达式
例,
/*ch2_6.c*/
#include <stdio.h>
main()
{ int x,y=7;
float z=4;
x=(y=y+6,y/z);
printf("x=%d\n",x);
}
运行结果,x=3
? 关系运算符
? 种类,< <= == >= > !=
? 结合方向：自左向右
? 优先级别：
<
<=
>
>=
==
!=
优先级 6（高）
优先级 7（低）例 c>a+b //c>(a+b)
a>b!=c //(a>b)!=c
a==b<c //a==(b<c)
a=b>c //a=(b>c)
关系表达式的值：是逻辑值“真”或“假”，用
1和 0表示
例 int a=3,b=2,c=1,d,f;
a>b
(a>b)==c
b+c<a
d=a>b
f=a>b>c
//表达式值 1
//表达式值 1
//表达式值 0
//d=1
//f=0
2.6.6关系运算符和表达式
例 若 a=0; b=0.5; x=0.3;
则 a<=x<=b的值为 0
例 5>2>7>8在 C中是允许的，
值为 0
例 int i=1,j=7,a;
a=i+(j%4!=0);
则 a= 2
例 ‘ a?>0 结果为
‘ A?>100 结果为
1
0
关系运算注意（ 1）
例 注意区分,=”与,==”
int a=0,b=1;
if(a=b)
printf(“a equal to b”);
else
printf(“a not equal to
b”);
例 应避免对实数作相等或不等的判断
如 1.0/3.0*3.0==1.0 结果为
可改写为,fabs(1.0/3.0*3.0-1.0)<1e-6
0
关系运算注意（ 2）
a b !a !b a&&b a||b
真
假
真
假
假假
真
真
? 逻辑运算符
? 种类,! && ||
? 逻辑运算真值表
C语言中,运算量, 0表示, 假,,
非 0表示, 真,,
运算结果, 0表示, 假,,
1表示, 真,,
真
假
假
假
假
假
真
真
假
假
真
真
真
假
真
真
2.6.7 逻辑运算符和表达式
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
例 a<=x && x<=b
a>b&&x>y
a==b||x==y
!a||a>b
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
// (a<=x) && (x<=b)
//(a>b)&&(x>y)
//(a==b)||(x==y)
//(!a)||(a>b)
? 续逻辑运算符和表达式（ 2）
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
例 a=4;b=5;
!a
a&&b
a||b
!a||b
4&&0||2
5>3&&2||8<4-!0
?c?&&?d?
值为 1
值为 0
值为 1
值为 1
值为 1
值为 1
//(5>3)&&2||(8<(4-(!0))) 值为 1
? 续逻辑运算符和表达式（ 3）
! (2)
&& (11)
|| (12)
高
低
?优先级,?结合方向：
!,从右向左
&&,从左向右
||,从左向右
短路特性：逻辑表达式求解时，并非所有的逻
辑运算符都被执行，只是在必须执行下一个逻
辑运算符才能求出表达式的解时，才执行该运
算符
<
例 a&&b&&c //只在 a为真时，才判别 b的值；
只在 a,b都为真时，才判别 c的值
例 a||b||c //只在 a为假时，才判别 b的值；
只在 a,b都为假时，才判别 c的值
例 a=1;b=2;c=3;d=4;m=1;n=1;
(m=a>b)&&(n=c>d) //结果 m=0,n=1
? 续逻辑运算符和表达式（ 4）
? 一般形式,expr1? expr2, expr3
? 执行过程
? 功能：相当于条件语句，但不能取代一般 if语句
例 if (a>b)
printf(“%d”,a);
else
printf(“%d”,b);
printf(“%d”,a>b?a:b);
例 求 a+|b|
printf(“a+|b|=%d\n”,b>0?a+b:a-b);
expr1
取 expr2值 取 expr3值
非 0 =0
例 (a==b)??Y?:?N?
(x%2==1)?1:0
(x>=0)?x:-x
(c>=?a? && c<=?z?)?c-?a?+?A?:c
条件运算符可嵌套
如 x>0?1:(x<0?-1:0)
优先级, 13
结合方向：自右向左
如 a>b?a:c>d?c:d ? a>b?a:(c>d?c:d)
expr1,expr2,expr3类型可不同，表达式值取较高的类
型
例 x??a?:?b? //x=0,表达式值为‘ b?; x?0,表达式值为‘ a?
x>y?1:1.5 //x>y,值为 1.0; x<y,值为 1.5
2.6.8 条件运算符与表达式
