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C语言程序设计-第4部分
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以下各数不是合法的十六进制整常数：
5A （无前缀0X）、0X3H （含有非十六进制数码）。
4）整型常数的后缀：在16位字长的机器上，基本整型的长度也为16位，因此表示的数的范围也是有限定的。十进制无符号整常数的范围为0～65535，有符号数为32768～＋32767。八进制无符号数的表示范围为0～0177777。十六进制无符号数的表示范围为0X0～0XFFFF或0x0～0xFFFF。如果使用的数超过了上述范围，就必须用长整型数来表示。长整型数是用后缀“L”或“l”来表示的。
例如：
十进制长整常数：
158L （十进制为158）、358000L （十进制为358000）；
八进制长整常数：
012L （十进制为10）、077L （十进制为63）、0200000L （十进制为65536）；
十六进制长整常数：
0X15L （十进制为21）、0XA5L （十进制为165）、0X10000L （十进制为65536）。
长整数158L和基本整常数158 在数值上并无区别。但对158L，因为是长整型量，Ｃ编译系统将为它分配4个字节存储空间。而对158，因为是基本整型，只分配2 个字节的存储空间。因此在运算和输出格式上要予以注意，避免出错。
无符号数也可用后缀表示，整型常数的无符号数的后缀为“U”或“u”。
例如：
358u；0x38Au；235Lu均为无符号数。
前缀，后缀可同时使用以表示各种类型的数。如0XA5Lu表示十六进制无符号长整数A5，其十进制为165。
3。3。2整型变量
1。整型数据在内存中的存放形式
如果定义了一个整型变量i：
int i；
i10；
i 10
0000000000001010
数值是以补码表示的：
？正数的补码和原码相同；
？负数的补码：将该数的绝对值的二进制形式按位取反再加1。
例如：
求10的补码：
10的原码：
0000000000001010
取反：
1111111111110101
再加1，得10的补码：
1111111111110110
由此可知，左面的第一位是表示符号的。
2。整型变量的分类
1）基本型：类型说明符为int，在内存中占2个字节。
2）短整量：类型说明符为short int或short。所占字节和取值范围均与基本型相同。
3）长整型：类型说明符为long int或long，在内存中占4个字节。
4）无符号型：类型说明符为unsigned。
无符号型又可与上述三种类型匹配而构成：
？无符号基本型：类型说明符为unsigned int或unsigned。
？无符号短整型：类型说明符为unsigned short。
？无符号长整型：类型说明符为unsigned long。
各种无符号类型量所占的内存空间字节数与相应的有符号类型量相同。但由于省去了符号位，故不能表示负数。
有符号整型变量：最大表示32767
0111111111111111
无符号整型变量：最大表示65535
1111111111111111
下表列出了Turbo C中各类整型量所分配的内存字节数及数的表示范围。
类型说明符数的范围字节数
int32768~32767 即215~（2151）2
unsigned int0~65535 即0~（2161）2
short int32768~32767 即215~（2151）2
unsigned short int0~65535 即0~（2161）2
long int2147483648~2147483647即231~（2311）4
unsigned long0~4294967295 即0~（2321）4
以13为例：
int型：
0000000000001101
short int型：
0000000000001101
long int型：
00000000000000000000000000001101
unsigned int型：
0000000000001101
unsigned short int型：
0000000000001101
unsigned long int型：
00000000000000000000000000001101
3。整型变量的定义
变量定义的一般形式为：
类型说明符 变量名标识符，变量名标识符，。。。；
例如：
int a；b；c； （a；b；c为整型变量）
long x；y； （x；y为长整型变量）
unsigned p；q； （p；q为无符号整型变量）
在书写变量定义时，应注意以下几点：
？允许在一个类型说明符后，定义多个相同类型的变量。各变量名之间用逗号间隔。类型说明符与变量名之间至少用一个空格间隔。
？最后一个变量名之后必须以“；”号结尾。
？变量定义必须放在变量使用之前。一般放在函数体的开头部分。
【例3。2】整型变量的定义与使用。
main（）
｛
int a；b；c；d；
unsigned u；
a12；b24；u10；
ca＋u；db＋u；
printf（“a＋u％d；b＋u％dn”；c；d）；
｝
4。整型数据的溢出
【例3。3】整型数据的溢出。
main（）
｛
int a；b；
a32767；
ba＋1；
printf（〃％d；％dn〃；a；b）；
｝
32767：
0111111111111111
32768
1000000000000000
【例3。4】
main（）｛
long x；y；
int a；b；c；d；
x5；
y6；
a7；
b8；
cx＋a；
dy＋b；
printf（〃cx＋a％d；dy＋b％dn〃；c；d）；
｝
从程序中可以看到：x； y是长整型变量，a； b是基本整型变量。它们之间允许进行运算，运算结果为长整型。但c，d被定义为基本整型，因此最后结果为基本整型。本例说明，不同类型的量可以参与运算并相互赋值。其中的类型转换是由编译系统自动完成的。有关类型转换的规则将在以后介绍。
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。7E2 （等于3。7*102）
0。5E7 （等于0。5*107）
2。8E2 （等于2。8*102）
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（〃％fn 〃；356。）；
printf（〃％fn 〃；356）；
printf（〃％fn 〃；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：
＋。3141591
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。4E38～3。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。7E308～1。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
float32（4）6~71037~1038
double64（8）15~1610307~10308
long double 128（16）18~19104931~104932
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；
a123456。789e5；
ba＋20
printf（〃％fn〃；a）；
printf（〃％fn〃；b）；
｝
注意：1。0/3*3的结果并不等于1。
【例3。7】
main（）
｛
float a；
double b；
a33333。33333；
b33333。33333333333333；
printf（〃％fn％fn〃；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
ddd1～3位八进制数所代表的字符
xhh1～2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；
a5； b6； c7；
printf（“ ab ctderfn”）；
printf（“hijktLbMn”）；
｝
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：
01111000
b：
01111001
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；
a120；
b121；
printf（〃％c；％cn〃；a；b）；
printf（〃％d；％dn〃；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'；
aa32；
bb32；
printf（〃％c；％cn％d；％dn〃；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：
Cprogram0
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：
a0
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 a3；
int b；c5；
floatx3。2；y3f；z0。75；
charch1'K'；ch2'P'；
应注意，在定义中不允许连续赋值，如abc5是不合法的。
【例3。11】
main（）
｛
inta3；b；c5；
ba＋c；《 BR》 printf（〃a％d；b％d；c％dn〃；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 PI3。14159；
int s；r5；
sr*r*PI；
printf（〃s％dn〃；s）；
｝
本例程序中，PI为实型；s，r为整型。在执行sr*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�
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