第2章  C語言基礎(chǔ)知識
　　
【本章要點】
* C語言的基本數(shù)據(jù)類型
* C語言的標(biāo)識符、變量和常量
* C語言程序的運算符與表達式
　　【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
* 掌握C語言的基本數(shù)據(jù)類型的特點及應(yīng)用
* 掌握C語言的標(biāo)識符、常量和變量的基本知識及應(yīng)用
* 掌握C語言的各種運算符及表達式的應(yīng)用
　　
2.1　C語言的數(shù)據(jù)類型
　　數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)的基本屬性，描述的是數(shù)據(jù)的存儲格式和運算規(guī)則。不同類型的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所需存儲空間的大小是不同的，能夠支持的運算、相應(yīng)的運算規(guī)則也不同，因而在學(xué)習(xí)C程序時必須準確地掌握和運用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型。
　　C語言的數(shù)據(jù)類型分類如圖2-1所示。

圖2-1  C語言的數(shù)據(jù)類型
2.1.1  整型數(shù)據(jù)
1. 基本概念
　　整型數(shù)據(jù)就是整數(shù)，整數(shù)又分為兩大類：有符號型和無符號型。有符號的整數(shù)既可以是正數(shù)，也可以是負數(shù)；不帶符號位(只包含0和正數(shù))的整數(shù)為無符號整數(shù)。
　　整型(int)數(shù)據(jù)類型可以用4種修飾符的搭配來描述：signed(有符號)、unsigned(無符號)、long(長型)和short(短型)。
　　Visual C++ 6.0環(huán)境下整型數(shù)據(jù)的長度及取值范圍如表2-1所示。

表2-1  整型數(shù)據(jù)的長度及取值范圍
數(shù)據(jù)類型
占用字節(jié)
取值范圍
整型(int)
4
-2147483648～2147483647
有符號整型(signed int)
4
-2147483648～2147483647
無符號整型(unsigned int)
4
0～4294967295
短整型(short int)
2
-768～767
有符號短整型(signed short int)
2
-768～767
無符號短整型(unsigned short int)
2
0～65535
長整型(long int)
4
-2147483648～2147483647
有符號長整型(signed long int)
4
-2147483648～2147483647
無符號長整型(unsigned long int)
4
0～4294967295
　　
　　在C語言中，對整型數(shù)據(jù)類型的說明可以使用簡寫方式，如表2-2所示。
表2-2  整型數(shù)據(jù)的簡寫方式
完整方式
簡寫方式
short int、signed short int
short
signed int
int
long int、signed long int
long
unsigned short int
unsigned short 
unsigned int
unsigned 
unsigned long int
unsigned long 
　　
2. 整型數(shù)據(jù)的二進制表示
　　對于整型數(shù)據(jù)，其數(shù)值是以補碼的形式存儲的。正數(shù)的補碼與其二進制原碼相同。例如整數(shù)23，其二進制形式的存儲結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。(在Visual C++ 6.0環(huán)境下，整型數(shù)據(jù)占4個字節(jié)的存儲單元，每個字節(jié)含8個位。)

圖2-2  整數(shù)23的存儲結(jié)構(gòu)
　　若為負整數(shù)，將該數(shù)絕對值的二進制形式按位取反再加1便可得到該數(shù)的補碼。
　　例如，求-23的補碼的步驟如下。
　　第一步，求出23的二進制形式：00000000  00000000  00000000  00010111
　　第二步，按位取反：11111111  11111111  11111111  11101000
　　第三步，再加1：11111111  11111111  11111111  11101001

2.1.2  浮點型數(shù)據(jù)
1. 基本概念
　　在計算機的運算過程中，整型數(shù)據(jù)并不能適用于所有的應(yīng)用，有時也需要存儲帶小數(shù)的數(shù)，這類數(shù)可以用浮點型數(shù)據(jù)(即浮點數(shù))來表示。
　　浮點數(shù)的小數(shù)點位置是不固定的，可以浮動。C語言提供了三種不同的浮點格式。
* float：單精度浮點數(shù)。
* double：雙精度浮點數(shù)。
* long double：長雙精度浮點數(shù)。
　　當(dāng)精度要求不嚴格時，比如某人的工資，需要保留兩位小數(shù)，float類型就是很恰當(dāng)?shù)念愋汀�double類型提供更高的精度，對于絕大多數(shù)用戶來說已經(jīng)足夠用了。long double類型支持極高精度的要求，但很少會用到。
2. 浮點型數(shù)據(jù)的二進制表示
　　浮點型數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)的存儲方式不同，浮點型數(shù)據(jù)是按照指數(shù)形式存儲的。例如浮點數(shù)58.625 的指數(shù)形式為58.625=5.8625×101。其中，5.8625稱為尾數(shù)，10的冪次1稱為指數(shù)。
　　計算機在存儲浮點數(shù)的時候，也要將十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)來表示，轉(zhuǎn)化方法是將浮點數(shù)分為整數(shù)部分和純小數(shù)部分，再將整數(shù)部分和純小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)。
　　浮點數(shù)的存儲結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，分為3個部分：符號位、指數(shù)位和尾數(shù)。符號位表示數(shù)值的正負；指數(shù)位用于計算階碼，代表2的冪次；尾數(shù)位為有效小數(shù)位數(shù)。尾數(shù)部分占的位數(shù)越多，浮點數(shù)的有效位越多；指數(shù)部分占的位數(shù)越多，表示數(shù)的范圍就越大。 

圖2-3  浮點數(shù)的存儲結(jié)構(gòu)
　　例如，浮點數(shù)58.625的二進制存儲格式如圖2-4所示。

圖2-4  浮點數(shù)58.625的二進制存儲格式
　　
 提示：
* 對于float類型的浮點數(shù)，指數(shù)位占8位，尾數(shù)位占23位。
* 對于double類型的浮點數(shù)，指數(shù)位占11位，尾數(shù)位占52位。
　　

3. 浮點型數(shù)據(jù)的長度與取值范圍
　　單精度浮點數(shù)和雙精度浮點數(shù)由于指數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)不同，它們的取值范圍也有所不同。浮點型數(shù)據(jù)的長度及取值范圍如表2-3所示。
表2-3  浮點型數(shù)據(jù)的長度及取值范圍
類  型
說  明
占用字節(jié)
有效位
取值范圍
float
單精度浮點型
     4
6～7
-3.4×10-38～3.4×1038
double
雙精度浮點型
     8
15～16
-1.7×10-308～1.7×10308
long double
長雙精度浮點型
　　16
18～19
-1.2×10-49～1.2×1049
　　
　　【實例2-1】  C語言浮點數(shù)精度示例。
　　
#include<stdio.h>
void main()
{
    float  x; /* x為單精度類型變量 */
    double  y;/* y為雙精度類型變量 */
    x=123456789.1234;/* 賦予x值 */
    y=123456789.1234;/* 賦予y值 */
    printf("x=%f\n",x);/* 輸出x的值 */
    printf("y=%f\n",y);/* 輸出y的值 */
}
　　
　　運行結(jié)果如圖2-5所示。

圖2-5  實例2-1的運行結(jié)果
　　從程序的運行結(jié)果來看，x顯示的結(jié)果并不等于賦予它的值，而y顯示的結(jié)果等于賦予它的值，說明float(單精度類型)數(shù)據(jù)只能保證前7位是精確的，double(雙精度類型)數(shù)據(jù)的精度可以為15～16位。
2.1.3  字符型數(shù)據(jù)
　　在C語言中，一個字符型數(shù)據(jù)在計算機的內(nèi)存中占據(jù)一個字節(jié)的存儲空間，但計算機并不是將字符本身存儲到存儲單元中(存儲單元只能存儲二進制編碼)，而是將字符所對應(yīng)的ASCII碼值轉(zhuǎn)換為二進制的形式存儲到相應(yīng)的存儲單元中。如大寫字母A的ASCII碼值為65，因此，大寫字母A在存儲單元中的存儲形式實際為整數(shù)65的二進制存儲形式，如圖2-6所示。
　　

 提示：C語言是將字符常量當(dāng)作整數(shù)來進行處理的。字符常量與其對應(yīng)的ASCII碼值可以相互替代。字符型數(shù)據(jù)可以用字符形式輸出，也可以用整數(shù)形式輸出。字符型數(shù)據(jù)還可以作為整數(shù)參加運算。例如：
　　
'A'+10
　　
　　相當(dāng)于65+10，結(jié)果為75。
通過這種關(guān)系，可以進行大小寫字母之間的轉(zhuǎn)換運算，大寫字母的ASCII碼值加上就是其對應(yīng)的小寫字母的ASCII碼值，即大寫字母=小寫字母-。
　　
　　【實例2-2】  將大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母并顯示在屏幕上。
　　
#include<stdio.h>
void main()
 {
    char  ch1,ch2;
    ch1='M';
    ch2=ch1+;
    printf("ch2=%c\n",ch2);
 }
　　
　　程序運行結(jié)果：
　　
ch2=m
　　
2.2　標(biāo)識符、常量和變量
2.2.1　標(biāo)識符
　　在編寫程序時，需要對變量、函數(shù)、宏或其他實體進行命名，這些名字稱為“標(biāo)識符”。標(biāo)識符只可以使用字母、數(shù)字和下劃線，而且必須以字母或下劃線開頭。標(biāo)識符的長度可以是一個或多個字符，最長不允許超過個字符。
　　下面是正確的用戶標(biāo)識符：
　　
name、abc12、person_name
　　
　　下面是不合法的用戶標(biāo)識符：
　　
2piece不能以數(shù)字開頭
score/student含有既非字母又非數(shù)字的字符
a  value含有空格
int與關(guān)鍵字同名
　　
　　C語言中的標(biāo)識符區(qū)分大小寫，因此，sum、Sum和SUM分別代表三個不同的標(biāo)識符。用戶在編程過程中要特別注意的是：標(biāo)識符不能和C語言系統(tǒng)中的關(guān)鍵字相同(關(guān)鍵字是C語言系統(tǒng)規(guī)定的具有特定意義的標(biāo)識符，見附錄A)，也不能和用戶自定義的函數(shù)或C語言庫函數(shù)同名。
2.2.2　常量
　　常量是在程序運行過程中，其值不發(fā)生變化的量。在C語言中，常量分為符號常量和直接常量。
1. 符號常量
　　符號常量是指用一個標(biāo)識符表示的常量。符號常量在使用前必須定義，定義的形式如下：
　　
#define  <標(biāo)識符>  <常量>
　　
　　在這里，#define是C語言的預(yù)處理命令。在編輯C語言源程序時，可以直接使用已定義的符號常量，編譯時會對程序中出現(xiàn)的符號常量進行替換。
　　【實例2-3】  了解符號常量的用法。
　　
#include<stdio.h>
#define  PI  3.1416
void main()
{
   int r=10;
   float area;
   area=PI*r*r;
   printf("area=%f\n",area);
}
　　
　　程序運行結(jié)果：
　　
area=314.160000
　　
　　
 提示：定義符號常量的目的是為了提高程序的可讀性，方便程序的調(diào)試和修改，因此在定義符號常量時，應(yīng)盡可能地表達它所代表的含義，如前面定義的PI就是代表圓周率3.1416。
　　
2. 直接常量
　　直接常量是指直接用數(shù)值表示的量，如24、3.14、‘T’、“string”等。直接常量分為整型常量、實型常量、字符常量、字符串常量、枚舉常量等不同類型的常量。
　　1) 整型常量
　　可以采用十進制、八進制、十六進制來表示一個整型常量。
* 十進制：包含0～9中的數(shù)字，但是一定不能以0開頭，如15、-255。
* 八進制：只包含0～7中的數(shù)字，必須以0開頭，如017(十進制的15)、0377(十進制的255)。
* 十六進制：包含0～9中的數(shù)字和a～f中的字母，以0x或0X開頭，如0xf(十進制的15)、0xff(十進制的-1)、0x7f(十進制的127)。
　　
表2-4為整型常量在不同進制下的表示方法。
表2-4  整型常量的表示方法
整型常量
進  制
對應(yīng)的十進制數(shù)值
17
十進制
17
017
八進制
15
0x17
十六進制
23
17L或17l
十進制
17
17LU或17lu
十進制
17
　　
 提示：可以在十進制整型常量后面添加“l(fā)”或“u”(“l(fā)”和“u”不區(qū)分大小寫)來修飾整型常量。若添加“l(fā)”(或“L”)則表示該整型常量為“長整型”，如“17l”；若添加“u”(或“U”)則表示該整型常量為“無符號型”，如“17u”；若添加“l(fā)u”(或“LU”)則表示該整型常量為“無符號長整型”，如“17lu”。
　　
　　2) 實型常量
　　實型常量常用浮點計數(shù)法或科學(xué)計數(shù)法兩種方法表示，如231.46、7.36E-7。
　　科學(xué)計數(shù)法要求字母e(或E)的兩端必須都有數(shù)字，而且右側(cè)必須為整數(shù)。如下列科學(xué)計數(shù)法均是錯誤的：e3、2.1e3.2、e。
　　3) 字符常量
　　字符常量是由一對單引號括起來的單個字符，如‘A’、‘9’、‘$’等均為字符常量。在這里，單引號只起定界作用，不代表字符。在C語言中，一個字符占用一個字節(jié)的存儲空間，字符在ASCII表中按照其對應(yīng)的ASCII碼值依次排列。ASCII表詳見附錄B。
　　除了能直接表示和在屏幕上顯示的字符外，還有一些字符是不能顯示、用來表示不可打印的控制字符和特定功能的字符。如實例2-1中的“printf(“x=%f \n”,x);”，其中的“\n”就是一個這樣的控制字符。這種字符稱為“轉(zhuǎn)義字符”。轉(zhuǎn)義字符用反斜杠( \ )后面跟一個字符或者一個八進制或十六進制數(shù)表示。表2-5所示為C語言中常用的轉(zhuǎn)義字符。
表2-5  轉(zhuǎn)義字符
轉(zhuǎn)義字符
意  義
ASCII碼值
\n
換行
10
\t
水平制表符
9
\b
退1格
8
\r
回到本行的開始
13
\f
換頁
12
\\
反斜杠
92
\'
單引號字符
39續(xù)表
轉(zhuǎn)義字符
意  義
ASCII碼值
\"
雙引號字符
34
\0
空字符
0
\ddd
1～3位八進制數(shù)所代表的字符

\xhh
1～2位十六進制數(shù)所代表的字符

　　
 提示：
* 字符碼ddd表示1～3位八進制數(shù)字，可以不用前綴0。如‘\101’代表ASCII值為八進制數(shù)101的字符，八進制數(shù)101相當(dāng)于十進制數(shù)65，ASCII值為65的字符是大寫字母‘A’。
* 字符碼hh表示1～2位十六進制數(shù)字，不能忽略前綴x。如‘\x47’代表ASCII值為十六進制數(shù)47的字符，十六進制數(shù)47相當(dāng)于十進制數(shù)71，ASCII值為71的字符是大寫字母‘G’。
* 單引號和反斜杠必須用轉(zhuǎn)義字符表示。
　　
　　4) 字符串常量
　　字符串常量是由一對雙引號括起來的字符序列。如“China”、“a”、“123”等都是字符串常量。雙引號之間沒有任何字符的字符串常量稱為空字符串。
　　在C語言中，系統(tǒng)會自動在字符串常量的尾端加入一個字符‘\0’作為字符串的結(jié)束標(biāo)記，因此，長度為n個字符的字符串常量，在內(nèi)存中占用n+1個字節(jié)的存儲空間。
　　例如，字符串常量china有5個字符，則其存儲空間為6個字節(jié)，其存儲形式如圖2-7所示。

圖2-7  字符串常量“china”的存儲形式
　　在C語言中，處理字符串問題時經(jīng)常要用到數(shù)組或指針，這部分內(nèi)容將在后續(xù)章節(jié)中講述。
　　
 注意：不要混淆字符常量與字符串常量。字符常量是由一對單引號括起來的單個字符，占1個字節(jié)的存儲空間，如‘s’、‘\101’等；而字符串常量是由一對雙引號括起來的字符序列，如“china”，占6個字節(jié)的存儲空間，其中最后一個字節(jié)用來存放字符‘\0’。
　　
2.2.3  變量
1. 變量的定義
　　變量是指在程序運行過程中其值可以改變的量。在程序定義變量時，編譯系統(tǒng)就會給它分配相應(yīng)的存儲單元，用來存儲數(shù)據(jù)，變量的名稱就是該存儲單元的符號地址。
　　在使用變量之前必須對其進行聲明，為了聲明變量，首先要指定變量的類型，然后說明變量的名字。聲明變量的格式如下：
　　

類型名  變量名表;
　　
　　
 提示：
* 類型名：必須是有效的C語言數(shù)據(jù)類型，如int、float、double、char等。
* 變量名表：可以是相同類型的若干個變量名，變量名之間用逗號隔開。
　　
例如：
　　
int number; /*number為整型變量*/
float score, avg ; /*score、avg為單精度實型變量*/
　　
通常，變量定義的語句放在函數(shù)的開頭，也可以放在函數(shù)的外部或復(fù)合語句的開頭。
2. 變量的初始化
　　在程序中為變量賦值的時候，編譯系統(tǒng)就會根據(jù)變量名稱找到其對應(yīng)的存儲單元的地址，將所賦的值存放進去。
　　C語言允許在定義變量的同時對變量進行初始化。一般形式如下：
　　
<類型名> <變量名>=<表達式>, … ; 
　　
　　例如：
　　
int  a=3 ;/*定義a為整型變量，初值為3*/
float pi=3.1416,score;/*定義pi、score為單精度實型變量，pi的初值為3.1416*/
char ch='t' ;/*定義ch為字符型變量，初值為't'*/  
　　
　　也可以對定義的變量的一部分賦初值。例如：
　　
int  length, width=10, area ;
　　
　　表示定義length、width和area為整型變量，并且對width賦初值10。
　　若要對幾個變量賦同樣的值，每個變量應(yīng)分別賦初值，如寫成以下形式：
　　
int  a=10, b=10, c=10;
　　
　　而絕不能寫成如下形式：
　　
int  a=b=c=10;
　　
2.3　運算符與表達式
　　C語言提供了豐富的運算符，除流程控制語句與輸入/輸出操作之外的絕大多數(shù)基本操作都是由運算符來處理的。
2.3.1  概述
1. 運算符的分類
　　1) 按運算符操作對象的數(shù)量分類
　　運算符能連接運算對象的個數(shù)稱為運算符的目。C語言中運算符的目有如下三種。
* 單目運算符：只能連接一個運算對象，如++、--、&等。
* 雙目運算符：可以連接兩個運算對象，如+、-等。C語言中的運算符大多數(shù)屬于雙目運算符。
* 三目運算符：可以連接三個運算對象。C語言中只有一個三目運算符，即條件運算符。
　　2) 按運算符的性質(zhì)分類
　　C語言的運算符極其豐富，根據(jù)運算符的性質(zhì)分類，可分為算術(shù)運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符、賦值運算符、條件運算符、逗號運算符、求字節(jié)數(shù)運算符和位運算符等。
2. 運算符的優(yōu)先級和結(jié)合方向
　　優(yōu)先級是指在使用不同的運算對象進行計算時的先后次序。比如在算術(shù)運算符中，乘、除運算符的優(yōu)先級要高于加、減運算符的優(yōu)先級。C運算符的優(yōu)先級共分為15級，1級最高，15級最低。當(dāng)一個表達式中出現(xiàn)不同類型的運算符時，首先按照它們的優(yōu)先級順序進行運算，即先對優(yōu)先級高的運算符進行計算，再對優(yōu)先級低的運算符進行計算。當(dāng)兩類運算符的優(yōu)先級相同時，則要按照運算符的結(jié)合性確定運算順序。圓括號的優(yōu)先級高于任何運算符。
　　C語言中運算符的優(yōu)先級關(guān)系為：單目運算>算術(shù)運算>關(guān)系運算>邏輯運算>條件運算>賦值運算>逗號運算。
　　結(jié)合方向是指當(dāng)一個運算對象連接兩個同一優(yōu)先級的運算符時，如果先結(jié)合左邊的運算符，稱為“自左向右”的結(jié)合方向；如果先結(jié)合右邊的運算符，稱為“自右向左”的結(jié)合方向。
　　各類運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性詳見附錄D。
3. 表達式
　　由C運算符和運算對象構(gòu)成的式子稱為“表達式”。運算對象可以是常量、變量或函數(shù)。單個的常量、變量和函數(shù)有時也可以看作表達式。
　　C語言表達式中的所有成分都必須以線性形式書寫，沒有分式，沒有上下標(biāo)。如數(shù)學(xué)表達式

轉(zhuǎn)換成C表達式，應(yīng)寫成
(sin(x)+b)/(a*b)+(a+b)/(a-b)
2.3.2　算術(shù)運算符及算術(shù)表達式
1. 算術(shù)運算符
　　(1)??+：加法運算符，或正值運算符，如3+5、+3。
　　(2)??-：減法運算符，或負值運算符，如5-2、-5。
　　(3)??*：乘法運算符，如3*5。
　　(4)??/：除法運算符，如5/3。
　　(5)??%：模運算符，或稱求余運算符，用于計算兩個整數(shù)相除后得到的余數(shù)，如5%2的值為1。
　　算術(shù)運算符的優(yōu)先級與數(shù)學(xué)上的規(guī)定相同，先乘除后加減，同一級別的一般情況下按自左向右的順序進行。
　　
 注意：
* 對于除法運算符“/”，如果兩個運算對象都為整數(shù)，其意義為“整除”，相除的結(jié)果為整數(shù)，如5/3的結(jié)果為整數(shù)1，舍去小數(shù)部分；如果有一個整數(shù)為負數(shù)，C語言編譯系統(tǒng)將采取“向零取整”的方法，即-5/3=-1，取整后向零靠攏；如果兩個運算對象中至少有一個為浮點數(shù)，則相除的結(jié)果為double型浮點數(shù)，如3.0/2的結(jié)果為1.5。 
* 對于求余運算符“%”，其只能應(yīng)用于整型數(shù)據(jù)，且計算結(jié)果的符號取決于左操作數(shù)的正負號。例如：
　　
(-10)%3=-1
10%(-3)=1
　　
2. 算術(shù)表達式
　　用算術(shù)運算符和括號將運算對象連接起來的符合C語法規(guī)則的式子，稱為“C算術(shù)表達式”。運算對象包括常量、變量、函數(shù)等。下面是一個合法的C算術(shù)表達式：
　　
a*b/c-1.5+'a'-sin(x)
　　
　　算術(shù)表達式的值就是它的計算結(jié)果，算術(shù)表達式的類型就是它的計算結(jié)果的類型。
2.3.3  賦值運算符及賦值表達式
1. 賦值運算符及賦值表達式
　　在C語言中，“=”稱為賦值運算符，它的作用是將一個表達式的值賦給一個變量。由賦值運算符將一個變量和一個表達式連接起來的式子稱為賦值表達式。一般形式如下：
　　
<變量名>=<表達式>
　　
　　賦值運算符的結(jié)合性是“自右向左”，賦值運算符的左邊必須是一個代表某一存儲單元的變量名(或是具備變量性質(zhì)的、代表某存儲單元的表達式)，賦值運算符的右邊可以是任意合法的C表達式。
　　賦值運算的功能是先求出右邊表達式的值，然后再把此值賦給運算符左邊的變量，也就是把數(shù)據(jù)放入以該變量名標(biāo)識的存儲單元中。例如：
　　
a=10;           /* 把整型常量10賦給變量a */
　　
　　變量、變量值與存儲單元的關(guān)系如圖2-8所示。
　　在程序中，可以多次給一個變量賦值，每賦一次值，相應(yīng)的存儲單元中的數(shù)據(jù)就被更新一次，存儲單元總是存放最后一次所賦的數(shù)據(jù)。
　　
 說明：
* 賦值運算符的優(yōu)先級只高于逗號運算符，比其他任何運算符的優(yōu)先級都低。如對于下列表達式：
　　
s=13+2*/6+36/9
* 先計算賦值運算符右邊表達式的值，再把計算的結(jié)果賦給變量s。
* 賦值運算符右邊的表達式可以是一個賦值表達式。例如：
　　
a=b=5;
　　
是合法的。根據(jù)賦值運算符“自右向左”的結(jié)合性，它等價于a=(b=5)，最終的結(jié)果是a和b都等于5。
2. 復(fù)合賦值運算符
　　在賦值運算符“=”之前加上其他的運算符，可以構(gòu)成復(fù)合的賦值運算符。C語言共有10種復(fù)合運算符：+=、-=、*=、/=、%=為復(fù)合算術(shù)運算符，>>=、<<=、&=、^=、|=為復(fù)合位運算符。
　　復(fù)合運算符是兩種運算符的結(jié)合，它包含兩種運算：賦值運算、和賦值運算符復(fù)合的其他運算符的運算。
　　例如：
　　
x+=10;/*等價于 x=x+10*/
x%=3;/*等價于 x=x%3*/
　　
　　如果復(fù)合賦值運算符的右邊是一個表達式，則相當(dāng)于它含有一對括號。例如：
　　
x*=y/10-25;/*等價于  x=x*(y/10-25);*/
　　
　　可以借助以下步驟來理解其運算規(guī)則。
　　(1)將“=”右側(cè)的表達式用括號括起來：(y/10-25)。
　　(2)將“=”左側(cè)的內(nèi)容“x*”移到右側(cè)：x*(y/10-25)。
　　(3)最后補上“=”左側(cè)的變量名：x=x*(y/10-25)。
2.3.4  自增、自減運算符
　　C語言提供了自增和自減運算符。
　　自增運算符++：功能是將變量的值加1。
　　自減運算符--：功能是將變量的值減1。
　　“++”和“--”運算符都是右結(jié)合方向的單目運算符，它們既可以作為變量的前綴，又可以作為變量的后綴。
　　例如：對于變量x，++x、--x表示“++”、“--”作為變量x的前綴，x++、x--表示“++”、“--”作為變量x的后綴。
　　粗略地看，++x和x++都是使x的值加1，但是++x和x++的區(qū)別在于：++x是先將x的值加1，再使用變量x；而x++則是先使用變量x，然后再將x的值加1。例如下面的語句：
　　

x=5；
y=++x;
　　
　　執(zhí)行完語句后，x的值為6，y的值也為6。
　　這是因為語句“y=++x;”等價于“x=x+1; y=x;”。
　　又如下面的語句：
　　
x=5;
y=x++;
　　
　　執(zhí)行完語句后，x的值為6，y的值為5。
　　因為語句“y=x++;”等價于“y=x; x=x+1;”。
　　
 注意：
* “++”和“--”運算符只能應(yīng)用于變量，不能應(yīng)用于常量或表達式。例如，12++、(i*j) -- 都是不合法的。
* “++”、“--”與單目運算符具有同一優(yōu)先級，結(jié)合方向都是“自右向左”。因此，對于“-i++”要理解為“-(i++)”，而不能理解為“(-i)++”，這是因為(-i)是表達式，不能做“++”和“--”的操作對象。
　　
2.3.5　關(guān)系運算符及關(guān)系表達式
1. 關(guān)系運算符
　　關(guān)系運算符用于關(guān)系運算。關(guān)系運算是對兩個操作對象進行比較的運算，通過比較來判斷兩個操作數(shù)對象之間是否存在一定的關(guān)系。
　　C語言中的關(guān)系運算符共有6種，都是雙目運算符，結(jié)合方向都是“自左向右”，如表2-6所示。
表2-6  關(guān)系運算符及其含義和優(yōu)先級
關(guān)系運算符
含  義
優(yōu)先級
>=
大于等于
高
>
大于

<=
小于等于

<
小于

= =
等于
低
!=
不等于

　　
2. 關(guān)系表達式
　　用關(guān)系運算符將兩個表達式連接起來的式子，稱為“關(guān)系表達式”。
　　關(guān)系表達式的值是一個邏輯值，即“真”和“假”。關(guān)系表達式所表達的關(guān)系如果成立，其值為“真”；如果不成立，其值為“假”。
　　在C語言中沒有專門的邏輯型數(shù)據(jù)，而是用0表示“假”，非0的值表示“真”，通常用1來表示“真”。
　　

 注意：
* 關(guān)系運算符連接的表達式可以是C語言中任意的合法的表達式。
* 關(guān)系運算符的操作對象可以是字符型數(shù)據(jù)。如表達式‘a(chǎn)’>‘m’的結(jié)果為0，因為字符在存儲單元中是按照ASCII碼存儲的(‘a(chǎn)’的ASCII碼為97，‘m’的ASCII碼為109)，因而字符型數(shù)據(jù)的關(guān)系運算比較的其實是它們的ASCII碼。
* 若變量x、y都是實型數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)避免使用關(guān)系運算符“x==y”這樣的表達式，因為通常存放在存儲單元中的實型數(shù)據(jù)都是有誤差的，因此不可能精確相等，這樣會導(dǎo)致關(guān)系表達式的值總為0。
　　
2.3.6　邏輯運算符及邏輯表達式 
1. 邏輯運算符
　　邏輯運算符用于邏輯運算，也就是“真”“假”值的運算。C語言提供的邏輯運算符及其含義和優(yōu)先級如表2-7所示。
表2-7  邏輯運算符及其含義和優(yōu)先級
邏輯運算符
含  義
優(yōu)先級
！
邏輯非

&&
邏輯與

||
邏輯或

　　
　　邏輯運算符中的“！”為單目運算符，其余都是雙目運算符。
2. 邏輯表達式
　　用邏輯運算符將表達式連接起來的式子，稱為“邏輯表達式”。邏輯表達式中的操作對象可以是C語言中任意合法的表達式。
　　邏輯運算符主要用于進一步明確關(guān)系表達式的關(guān)系，邏輯表達式的結(jié)果同關(guān)系表達式的結(jié)果一樣，只有“真”和“假”。表2-8所示為邏輯運算規(guī)則。
表2-8  邏輯運算規(guī)則
A
B
A&&B
A||B
!A
真
真
真
真
假
真
假
假
真
假
假
真
假
真
真
假
假
假
假
真
　　
　　表2-8中的A、B均可以是其他關(guān)系表達式。
　　對于由關(guān)系表達式和邏輯表達式組成的復(fù)雜表達式，為了提高運行速度，編譯系統(tǒng)會對下列特殊的情況作不同的處理。
　　1)(表達式1) || (表達式2)
　　根據(jù)語法規(guī)則，只要(表達式1)的值為真，不論(表達式2)的值為何值，最終表達式“(表達式1) || (表達式2)”的結(jié)果都為真，編譯器不會對(表達式2)進行運算，但會檢查其語法是否有錯誤。
　　例如有如下語句：
　　
…
int  x=10,y=20,z;
z=(x<y) || (--y);
printf("z=%d \n",z);
…
　　
　　因為表達式(x<y)的結(jié)果為真，因而不論后面的表達式為何值，表達式(x<y)||(--y)的結(jié)果都為真，此時系統(tǒng)不會計算表達式(--y)，y的值也不會減少，程序運行后的結(jié)果為z=1、y=20。
　　2)??(表達式1) && (表達式2)
　　根據(jù)語法規(guī)則，只要(表達式1)的值為假，不論(表達式2)的值為何值，最終表達式“(表達式1) && (表達式2)”的結(jié)果都為假，編譯器不會對(表達式2)進行運算，但會檢查其語法是否有錯誤。
　　例如有如下語句：
　　
…
int  x=10,y=20,z;
z=(x>y) && (--y);
printf("z=%d \n",z);
…
　　
　　因為表達式(x>y)的結(jié)果為假，因而不論后面的表達式為何值，表達式(x>y)&&(--y)的結(jié)果都為假，此時系統(tǒng)不會計算表達式(--y)，y的值也不會減少，程序運行后的結(jié)果為z=0、y=20。
2.3.7　位運算符及位運算
　　位運算是指二進制位的運算，主要針對整型和字符型數(shù)據(jù)而言。位運算符的屬性如表2-9所示。
表2-9  位運算符的屬性
位運算符
含  義
類  型
結(jié)合性
優(yōu)先級
~
按位取反
單目
自右向左

<<
位左移
雙目
自左向右

>>
位右移
雙目
自左向右

&
位與
雙目
自左向右

^
位異或
雙目
自左向右

|
位或
雙目
自左向右

　　
　　
位運算的結(jié)果只有0或1，位運算的規(guī)則如表2-10所示。
表2-10  位運算的規(guī)則
A
B
A|B
A^B
A&B
~A
~B
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
　　
　　關(guān)于位運算的詳細內(nèi)容，將在第12章中介紹。
2.3.8　條件運算符及條件表達式
　　條件運算符是C語言中唯一的三目運算符。由條件運算符和運算對象構(gòu)成的表達式稱為條件表達式，條件表達式由“?”和“:”組成，其結(jié)合方向是“自右向左”，一般形式如下：
　　
表達式1? 表達式2:表達式3;
　　
　　條件表達式的運算過程為：先計算表達式1的值，如果表達式1的值為真(非0)，則表達式2被求值，此時表達式2的值就是整個條件表達式的值；如果表達式1的值為假(0)，則表達式3被求值，此時表達式3的值就是整個條件表達式的值。
　　【實例2-4】  條件表達式示例。
　　
#include<stdio.h>
void  main()
{
　　int a=12,b=24,c;
　　c=a>b ? a+b : a-b;
　　printf("c=%d\n",c);
　　}
　　
　　程序運行結(jié)果：
　　
c=-12
　　
　　條件表達式是可以嵌套使用的，當(dāng)多個條件表達式嵌套使用時，每個后續(xù)的“:”總是與前面最近且沒有配對的“?”相聯(lián)系。例如：
　　
a>b ? a: c>d ? c:d
　　
相當(dāng)于：
　　
a>b ? a: (c>d ? c:d)
　　
　　如果a=6、b=8、c=12、d=24，則條件表達式的值為24。

2.3.9　逗號運算符及逗號表達式 
　　逗號表達式是由逗號“,”將兩個表達式連接起來組成的一個表達式。逗號表達式的一般形式如下：
　　
表達式1,表達式2,…,表達式n;
　　
　　逗號表達式的求解過程為：先計算表達式1，再計算表達式2……直至計算表達式n，整個表達式的結(jié)果就是表達式n的值。
　　逗號表達式的運算優(yōu)先級是最低的，結(jié)合方向是“自左向右”。
　　【實例2-5】  逗號表達式示例。
　　
#include<stdio.h>
void main()
{
  int x,y;
  y=(x=3*5,x*3,x+12);
  printf("y=%d\n",y);
}
　　
　　程序運行結(jié)果：
　　
y=27
　　
2.3.10　數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換
　　在C語言程序中，若出現(xiàn)包括不同類型的常量和變量的一個表達式，那運算結(jié)果會是什么呢？C語言規(guī)定：不同類型的數(shù)據(jù)在參加運算時，要先轉(zhuǎn)換成相同類型的數(shù)據(jù)，然后再進行運算。運算結(jié)果的類型就是轉(zhuǎn)換后的類型。C語言的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換分為系統(tǒng)自動進行的類型轉(zhuǎn)換和強制類型轉(zhuǎn)換。
1. 系統(tǒng)自動進行的類型轉(zhuǎn)換
　　自動類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則：取值范圍較小的類型向取值范圍較大的類型轉(zhuǎn)換，如圖2-9所示。
　　
 注意：
* 圖中指向左側(cè)的箭頭表示必須進行的轉(zhuǎn)換。char、short型數(shù)據(jù)必須要轉(zhuǎn)換為int型，float型數(shù)據(jù)必須要轉(zhuǎn)換為double型。
* 縱向箭頭表示當(dāng)運算對象為不同數(shù)據(jù)類型時轉(zhuǎn)換的方向，由低向高轉(zhuǎn)換。例如，int型數(shù)據(jù)與double型數(shù)據(jù)進行運算時，要先將int型轉(zhuǎn)換為double型，然后兩個double型數(shù)據(jù)進行運算，結(jié)果為double型。而不是int型先轉(zhuǎn)換為unsigned型，再轉(zhuǎn)換為long型，最后轉(zhuǎn)換為double型。
　　
【實例2-6】  數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換分析。計算表達式120-‘m’+24.67的值。
　　(1) 計算120-‘m’：先將字符‘m’轉(zhuǎn)換為整數(shù)109，再計算120-109，計算結(jié)果為11。
　　(2) 計算11+24.67：由于表達式中有實型數(shù)據(jù)，因而要先將11和24.67都轉(zhuǎn)換為double型，再進行運算，結(jié)果為35.670000。
2. 強制類型轉(zhuǎn)換
　　自動類型轉(zhuǎn)換是編譯系統(tǒng)自動進行的，不需要用戶干預(yù)。C語言允許用戶根據(jù)自己的需要將運算對象的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)據(jù)類型。強制轉(zhuǎn)換的形式如下：
　　
(類型名) (表達式);
　　
　　功能：強行將表達式的類型轉(zhuǎn)換為所要求的類型。例如：
　　
(int)4.2; /*將實型數(shù)據(jù)4.2強行轉(zhuǎn)換為整型，結(jié)果為4*/
(float) (x+y);/*將x+y的結(jié)果轉(zhuǎn)換為float型*/
　　
 注意：
　　強制類型轉(zhuǎn)換之后，原來的變量或表達式的值并未發(fā)生改變。例如：
　　
float a=3.14;
　　
則強制轉(zhuǎn)換表達式(int)a的數(shù)據(jù)類型為int型，結(jié)果為3；而變量a的數(shù)據(jù)類型仍然是float型，值仍為3.14。
　　
2.4  小型實訓(xùn)案例
　　本案例主要應(yīng)用本章所學(xué)的算術(shù)運算符以及算術(shù)表達式的知識，對一個三位的整數(shù)進行分解。
1. 實訓(xùn)目的
　　掌握算術(shù)運算符及算術(shù)表達式的應(yīng)用。
2. 實訓(xùn)內(nèi)容
　　假定n是一個三位的正整數(shù)，將其各位上的數(shù)字分解出來，再計算各位數(shù)字之和。例如整數(shù)n為123，則各位數(shù)字之和為1+2+3=6。
3. 實訓(xùn)步驟
　　1) 分析
　　將n的百位、十位、個位上的數(shù)字依次分解出來，再計算它們的和，具體步驟如下。
　　(1) 計算n的個位數(shù)。利用算術(shù)運算符“%”，計算n與10的余數(shù)，所得的計算結(jié)果就是n的個位數(shù)：
　　
個位數(shù)=n%10;
　　
　　(2) 計算n的十位數(shù)。利用算術(shù)運算符“/”關(guān)于整數(shù)相除的特點，即“兩個整數(shù)相除的結(jié)果仍然為整數(shù)”，將n除以10就可以除掉n的個位數(shù)，再利用求模運算符(%)與10求余數(shù)，所得的計算結(jié)果就是n的十位上的數(shù)字：
　　
十位數(shù)=n/10%10;
　　
　　(3) 計算n的百位數(shù)。將n除以100，得到的結(jié)果就是n的百位數(shù)：
　　
百位數(shù)=n/100;
　　
　　(4) 求和。
　　
總和=個位數(shù)+十位數(shù)+百位數(shù);
　　
　　2) 編程實現(xiàn)
　　
#include <stdio.h>
void main()
{
   int  n,g,s,b,sum;/*n表示要分解的整數(shù)， g表示個位的數(shù)字，s表示十位
     ?的數(shù)字，b表示百位的數(shù)字，sum表示各位數(shù)字之和 */
   n=123;
   g=n%10;  /* 分解出個位上的數(shù)字  */
   s=n/10%10;   /* 分解出十位上的數(shù)字  */
   b=n/100;       /* 分解出百位上的數(shù)字  */  
   sum=g+s+b;
   printf("%d\n",sum);
} 
　　
本 章 小 結(jié)
　　本章主要介紹了C語言的數(shù)據(jù)類型和各類運算符及表達式，這是編寫C語言程序的基礎(chǔ)。
　　C語言的基本數(shù)據(jù)類型包括整型、實型和字符型，整型又分為基本整型、短整型、長整型，實型又分為單精度實型、雙精度實型。
　　C語言的運算符共分為算術(shù)運算符、賦值運算符、邏輯運算符、關(guān)系運算符、逗號運算符、條件運算符、求字節(jié)數(shù)運算符及位運算符等，每一種運算符都有其結(jié)合方向和運算優(yōu)先級。
　　C語言不同類型的表達式是通過不同的運算符構(gòu)成的，一個常量、變量都可以看作一個表達式�；旌媳磉_式在運算時，要按運算符的優(yōu)先級次序執(zhí)行，當(dāng)一個運算符兩側(cè)的運算對象的數(shù)據(jù)類型不同時，系統(tǒng)會遵循“先轉(zhuǎn)換，后運算”的原則，將數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換為同一類型后再進行運算。
習(xí)    題
一、選擇題
　　1.若變量a是整型數(shù)據(jù)，并執(zhí)行了語句“a=‘A’+1.6;”，則正確的敘述是(    )。
A.??a的值為字符CB.??a的值是浮點型
C. 不允許字符型和浮點型相加D.??a的值為字符‘A’的ASCII碼值加1
　　2.下列變量定義中合法的是(    )。
A.??int _a=1-0.1e-1;B.??double b=1+5e2.5;
C.??long d0=0xfdaL;D.??float 2_and=1-e-3
　　3.已知各變量的類型定義如下：
　　
      int k,a,b;
      long w=5;
      double x=1.42;
　　
　　則以下不符合C語言語法的表達式是(    )。
A.??x%(-3)B.??w+=2
C.??k=(a=2,b=3,a+b)D.??a+=a-=(b=4)*(a=3)
　　4.字符型常量在內(nèi)存中存放的是(    )。
A.??ASCII碼B.?? BDC碼C.??內(nèi)部碼D.??十進制碼
　　5.下面錯誤的字符串常量是(    )。
A.??‘a(chǎn)bc’B.??“12’12”C.??“0”D.??“ ”
　　6.若有“int n=7, sum=7;”，則計算表達式sum=n++，sum++，++n后，sum的值是(    )。
A.??7B.??8C.??9D.?10
　　7.設(shè)“int x=1,y=1;”，表達式(!x||y--)的值是(    )。
A.??0B.??1C.??2D.??-1
　　8.以下選項中，與k=n++完全等價的表達式是(    )。
A.??k=n,n=n+1B.??n=n+1,k=n
C.??k=++nD.??k+=n+1
　　9.能正確表達數(shù)學(xué)關(guān)系“10≤a<100”的表達式是(    )。
A.??10≤a<100B.??(10<=a)&(a<100)
C.??(10<=a )||(a<100)D.?(10<=a)&&(a<100)
　　10.執(zhí)行下列C語言程序段后，變量b的值是(    )。
　　
     double a=1,b;
     b=a+5/2;
　　
A.??1B.??3C.??3.0D.??3.5
二、填空題
　　下列程序的功能是：計算圓的面積，已知半徑r=10。
　　
#include<stdio.h>
void  main()
{
   ①     r=10;          /*聲明變量r的數(shù)據(jù)類型 */
   ②     PI=3.1415926,area;/*聲明語句 */
area=r*r*PI;   /* 利用數(shù)學(xué)公式求圓面積 */
printf("%f\n",    ③   );/* 輸出計算結(jié)果 */
}

三、改錯題
　　修改下列程序，使得在屏幕上輸出 1+1/2+2/3+3/4 的計算結(jié)果。下列程序在每一行“/***********found************/”的下方有一處錯誤，請予以改正，程序的其他部分不得改動。
　　
#include<stdio.h>
void main()
{
  /***********found************/  
   int sum;
   sum=1.0+1.0/2+2.0/3+3.0/4;
 /***********found************/
   printf("%d",sum);
}
　　
四、編程題
　　1. 編寫程序，計算表達式1-1/2+1/3-1/4+1/5 的計算結(jié)果。
　　2. 編寫程序，將一個大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母。