C语言教程连载－－第二章 数据类型、变量和运算符
添加时间: 2007-5-25 7:33:45 作者: 计算机等级考试认证参考 阅读次数:112 来源: http://www.d9soft.com
第二章 数据类型、变量和运算符
本章首先介绍Turbo C程序的基本组成部分; 然后介绍Turbo C的数据类型、变量类型、变量的初始化和赋值; 最后介绍Turbo C的有关操作。通过本节的学习,可以对Turbo C语言有一个初步认识。
1. Turbo C程序的一般组成部分
Turbo C 2.0 象其它语言一样按其规定的格式和提供的语句由用户编写应用程序。 请看下面一段Turbo C源程序。 例1:
/*Example program of Turbo C*/
#include /*包含文件说明*/
void lgc(void);/*子函数说明*/
char answer;/*定义全程变量*/
int main()/*主函数定义*/
{
char a;/*定义局部变量*/
clrscr();
gotoxy(12,3);
puts("Welcome to use Turbo C2.0!");
gotoxy(15,13);
printf("--Exit");
gotoxy(15,15);
printf("--Continue");
while(1)
{
a=getch();
if(a==27)
break;
if(a==13)
{
lgc();
if(answer==’y’answer==’Y’)
{
gotoxy(23,14);
puts("Please Write to the Company");
getch();
break;
}
}
}
return(0);}void lgc(void){
clrscr();
gotoxy(12,8);
printf("The Excellent Selection!");
gotoxy(21,12);
printf("Do you have any question?(Y/N)");
answer=getche();}
由例子程序可以看出,Turbo C源程序主要有以下几个特点:1. 程序一般用小写字母书写;2. 大多数语句结尾必须要用";"作为终止符,否则Turbo C 不认为该语句结束;3. 每个程序必须有一个而且只能有一个称作主函数的main()函数;4. 每个程序体(主函数和每个子函数,如上例中的main()函数和sub()函数)必须用一对花括号"{"和"}"括起来;5. 一个较完整的程序大致包括:包含文件(一组#include<*.h>语句)、用户函数说明部分、全程变量定义、主函数和若干子函数组成。在主函数和子函数中又包括局部变量定义、 若干个Turbo C库函数、控制流程语句、用户函数的调用语句等;6. 注释部分包含在"/*"和"*/"之间,在编译时它被Turbo C编译器忽略。
说明:1. 象其它一些语言一样,Turbo C的变量在使用之前必须先定义其数据类型,未经定义的变量不能使用。定义变量类型应在可执行语句前面,如上例main()函数中的第一条语句就是变量定义语句,它必须放在第一各执行语句clrscr()前面。2.在Turbo C中, 大、小写字母是有区别的,相同字母的大、小写代表不同的变量。3.Turbo C程序的书写格式非常灵活,没有严格限制。
例1的主函数可写成:main(){char c;clrscr();gotoxy(12,3);
puts("Welcome to use Turbo C2.0!");gotoxy(15,13);
printf("--Continue");gotoxy(15,15);...}这样写语法上没有错误,但阅读起来不方便, 同时也使得程序层次不明确。作者建议用Turbo C编程时,一行一条语句,遇到嵌套语句向后缩进,必要时对程序加上注释行。这样可以便程序结构清楚、易于阅读、维护和修改。通过以上介绍,可以得出Turbo C源程序的一般形式为:
包含文件
子函数类型说明
全程变量定义
main()
{
局部变量定义
<程序体>
}
sub1()
{
局部变量定义
<程序体>
}
sub2()
{
局部变量定义
<程序体>
}
.
.
.
subN()
{
局部变量定义
<程序体>
}
其中sub1() ,...,subN()代表用户定义的子函数,程序体指Turbo C 2.0提供的任何库函数调用语句、控制流程语句或其它用子函数调用语句等。
2. 数据类型
在Turbo C语言中, 每个变量在使用之前必须定义其数据类型。Turbo C有以下几种类型:整型(int)、浮点型(float)、字符型(char)、指针型(*)、无值型(void)
以及结构(struct)和联合(union)。其中前五种是Turbo C的基本数据类型、后两种数据类型(结构和联合)将在第五章介绍。
2.1 整型(int)
一、整型数说明
加上不同的修饰符,整型数有以下几种类型;signed short int 有符号短整型数说明。简写为short或int,字长为2字节共16位二进制数,数的范围是-32768~32767。signed long int 有符号长整型数说明。简写为long,字长为4字节共32位二进制数,数的范围是-2147483648~2147483647。unsigned short int 无符号短整型数说明。简写为unsigned int,字长为2字节共16位二进制数,数的范围是0~65535。unsigned long int 无符号长整型数说明。简写为unsigned long,字长为4字节共32位二进制数,数的范围0~4294967295。
二、整型变量定义
可以用下列语句定义整型变量
int a,b;/*a、b被定义为有符号短整型变量*/
unsigned long c;/*c被定义为无符号长整型变量*/
三、整型常数表示
按不同的进制区分,整型常数有三种表示方法:
十进制数:以非0开始的数
如:220,-560,45900
八进制数:以0开始的数
如:06;0106,05788
十六进制数:以0X或0x开始的数
如:0X0D,0XFF,0x4e
另外, 可在整型常数后添加一个"L"或"l"字母表示该数为长整型数, 如22L, 0773L,0Xae4l。
2.2 浮点型(float)
一、浮点数说明
Turbo C中有以下两种类型的浮点数:
float 单浮点数。字长为4 个字节共32 位二进制数,数的范围是3.4x10-38E~3.4x10+38E。
double 双浮点数。字长为 8个字节共 64 位二进制数,数的范围是
1.7x10-308E~1.7x10+308E。
说明:
浮点数均为有符号浮点数,没有无符号浮点数。
二、浮点型变量定义
可以用下列语句定义浮点型变量:
float a,f;/*a,f被定义为单浮点型变量*/
double b;/*b被定义为双浮点型变量*/
三、浮点常数表示
例如:+29.56,-56.33,-6.8e-18,6.365
说明:
1. 浮点常数只有一种进制(十进制)。
2. 所有浮点常数都被默认为double。
3. 绝对值小于1的浮点数, 其小数点前面的零可以省略。如:0.22可写为.22,-0.0015E-3可写为-.0015E-3。
4. Turbo C默认格式输出浮点数时,最多只保留小数点后六位。2.3 字符型(char)
加上不同的修饰符,可以定义有符号和无符号两种类型的字符型变量,例如:char a:/*a被定义为有符号字符变量*/
unsigned char l;/*l被定义为无符号字符变量*/
字符在计算机中以其ASCII码方式表示,其长度为1个字节,有符号字符型数取值范围为-128~127,无符号字符型数到值范围是0~255。因此在Turbo C语言中,字符型数据在操作时将按整型数处理,如果某个变量定义成char,则表明该变量是有符号的,即它将转换成有符号的整型数。
Turbo C中规定对ASCII码值大于0x80的字符将被认为是负数。例如ASCII 值为0x8c的字符,定义成char时,被转换成十六进制的整数0xff8c 。这是因当ASCII码值大于0x80时,该字节的最高位为1,计算机会认为该数为负数,对于0x8c表示的数实际上是-74(8c的各位取反再加1) ,而-74 转换成两字节整型数并在计算机中表示时就是0xff8c( 对0074 各位取反再加1) 。因此只有定义为unsigned char 0x8c转换成整型数时才是8c。这一点在处理大于0x80的ASCII码字符时(例如汉字码) 要特别注意。一般汉字均定义为unsigned char(在以后的程序中会经常碰到)。
另外,也可以定义一个字符型数组(关于数组后面再作详细介绍),此时该数组表示一个字符串。
例如:
char str[10];
计算机在编译时, 将留出连续10个字符的空间,即str[0]到str[9]共10个变量,但只有前9个供用户使用。第10个str[9]用来存放字符串终止符NULL即"",但终止 #p#符是编编译程序自动加上的,这一点应特别注意。
二、字符常数表示
能用符号表示的字符可直接用单引号括起来表示, 如’a’,’9’,’Z’,也可用该字符的ASCII码值表示,例如十进制数85表示大写字母’U’,十六进制数0x5d表示’]’,八进制数0102表示大写字母’B’。
一些不能用符号表示的控制符,只能用ASCII码值来表示,如十进制数10 表示换行,下六进制数0x0d表示回车,八进制数033表示Esc。Turbo C2.0中也有另外一种表示表示方法,如’33’表示Esc,这里’ 0’ 符号后面的数字表示十六进制的ASCII值当然这种表示方法也适用于可睦接用符号表示的字符。
另外,Turbo C2.0中有些常用的字符用以下特殊规定来表示:
规定符 等价于 含义
’f’ ’X0C’ 换页
’ ’ ’X0D’ 回车
’ ’ ’X09’ 制表键
’ ’ ’X0A’ 换行
’\’ ’X5C’ 符
’’’ ’X27’ ’符
’"’ ’X22’ "符
对于字符串常量,一般用双引号括起来表示,如"Hello Turbo C2.0"。
2.4 指针型(*)
指针是一种特殊的数据类型,在其它语言中一般没有。指针是指向变量的地址,实质上指针就是存贮单元的地址。根据所指的变量类型不同,可以是整型指针(int*)、浮点型指针(float *) 、字符型指针(char *) 、结构指针(struct *) 和联合指针(union *)(结构指针和联合指针将在第4节中介绍)。
2.5 无值型(void)
无值型字节长度为0,主要有两个用途:一是明确地表示一个函数不返回任何值; 一是产生一个同一类型指针(可根据需要动态分配给其内存)。
例如:
void *buffer;/*buffer被定义为无值型指针*/
3 关键字和标识符
3.1 关键字
所谓关键字就是已被Turbo C2.0本身使用, 不能作其它用途使用的字。例如关键字不能用作变量名、函数名等。
Turbo C2.0有以下关键字:
Turbo C2.0扩展的共11个
asm _cs _ds _es _ss cdecl
far near huge interrupt pascal
由ANSI标准定义的共32个
auto double int struct break else #p#
long switch case enum register typedef
char extern return union const float
short unsigned continue for signed void
default goto sizeof volatile do if
while static
3.2 标识符
所谓标识符是指常量、变量、语句标号以及用户自定义函数的名称。 Turbo C 2.0标识符的定义十分灵活。作为标识符必须满足以下规则:
1. 所有标识符必须由一个字母(a~z, A~Z)或下划线(_)开头;
2. 标识符的其它部分可以用字母、下划线或数字(0~9)组成;
3. 大小写字母表示不同意义, 即代表不同的标识符;
4. 标识符只有前32个字符有效;
5. 标识符不能使用Turbo C2.0的关键字。
下面举出几个正确和不正确的标识符:
正确 不正确
smart 5smart
_decision bomb?
key_board key.board
FLOAT float
4. 变量
4.1 变量说明
Turbo C2.0规定所有变量在使用前都必须中以说明。一条变量说明语句由数据类型和其后的一个或多个变量名组成。变量说明的形式如下:
类型 <变量表>;
这里类型是指Turbo C2.0的有效数据类型。变量表是一个或多个标识符名, 每个标识符之间用","分隔。
例如:
int i, j, k; unsigned char c, str[5], *p;
4.2 变量种类
变量可以在程序中三个地方说明: 函数内部、函数的参数定义中或所有的函数外部。根据所定义位置的不同, 变量可分为局部变量、形式参数和全程变量。
一、局部变量 #p#
局部变量是指在函数内部说明的变量(有时也称为自动变量)。用关键字auto进行说明, 当auto省略时, 所有的非全程变量都被认为是局部变量, 所以auto实际上从来不用。
局部变量在函数调用时自动产生, 但不会自动初始化, 随函数调用的结束, 这个变量也就自动消失了, 下次调用此函数时再自动产生, 还要再赋值, 退出时又自动消失。
二、形式参数
形式参数是指在函数名后面的小括号里定义的变量, 用于接受来自调用函数的参数。形式参数在函数内部可以象其它局部变量那样来作用。
例如:
puthz(int x, int y, int color, char *p)
{
int i, j, k; /*定义局部变量*/
<程序体>
}
其中x, y, color, *p为函数的形式参数, 不需要再进行说明就可在该函数内直使用。
三、全程变量
全程变量是指在所有函数之外说明的变量, 它在整个程序内部者是"可见的",可以被任何一个函数使用, 并且在整个程序的运行中都保留其值。全程变量只要满足在使用它以前和函数以外这两个条件, 可在程序的任何位置进行说明, 习惯上通常在程序的主函数前说明。
例如:
#include
int test; /*定义全程变量*/
void f1(int x, float y); /*子函数说明*/
void f2(void); /*子函数说明*/
main()
{
test=5; /*给全程变量赋值*/
f1(20, 5.5); /*调用有形式参数的子函数f1()*/
/*test的值变成115*/
f2(); /*调用f2(), test的值变为1150*/
}
void f1(int x, float y)
{
float z; /*z定义为局部变量*/
z=x*y; /*计算*/
test=test+z;
}
void f2(void) #p#
{
int count=10; /*定义局部变量并初始化*/
test=test*count;
}
由于全程变量可被整个程序内的任何一个函数使用, 所以可作为函数之间传递参数的手段, 但全程变量太多时, 内存开销变大。
4.3 变量存储类型
Turbo C2.0支持四种变量存储类型。说明符如下:
auto static extern register 下面分别来介绍。
一、auto
auto称为自动变量, 已在前面作了介绍, 这里不再重复。
二、static
static称为静态变量。根据变量的类型可以分为静态局部变量和静态全程变量。
1. 静态局部变量
它与局部变量的区别在于: 在函数退出时, 这个变量始终存在, 但不能被其它函数使用, 当再次进入该函数时, 将保存上次的结果。其它与局部变量一样。
2. 静态全程变量
Turbo C2.0允许将大型程序分成若干独立模块文件分别编译, 然后将所有模块的目标文件连接在一起, 从而提高编译速度, 同时也便于软件的 管理 和维护。静态全程变量就是指只在定义它的源文件中可见而在其它源文件中不可见的变量。它与全程变量的区别是: 全程变量可以再说明为外部变量(extern), 被其它源文件使用,而静态全程变量却不能再被说明为外部的, 即只能被所在的源文件使用。
三、extern
extern称为外部变量。为了使变量除了在定义它的源文件中可以使用外, 还要被其它文件使用。因此, 必须将全程变量通知每一个程序模块文件, 此时可用extern来说明。
例如:
文件1为file1.c 文件2为file2.c
int i, j;/*定义全程变量*/ extern int i, j;/*说明将i, j从
文件1中复制过来*/
char c; extern char c; /*将c复制过来*/
void func1(int k); func2() /*用户定义函数*/
{ #p#
main() static float k;/*定义静态变量*/
{ i=j*5/100;
func1(20);/*调用函数*/ k=i/1.5;
func2(); .
. .
. .
. }
}
func1(int k) /*用户定义函数*/
{
j=k*100;
}
对于以上两个文件file1.c和file2.c, 用Turbo C2.0的集成开发环境进行编译连接时, 首先应建立一个.prj的文件。例如file.prj, 该文件内容如下:
file1.c
file2.c
然后将file.prj的文件名写入主菜单Project中的Project Name项中。 再用F9编译连接, 就可产生一个文件名为fioe.exe的可执行文件。
外部变量和FORTRAN语言中的COMMOM定义的公共变量一样。
四、register
register称为寄存器变量。它只能用于整型和字符型变量。定义符register说明的变量被Turbo C2.0存储在CPU的寄存器中, 而不是象普通的变量那样存储在内存中, 这样可以提高运算速度。但是Turbo C2.0只允许同时定义两个寄存器变量,一旦超过两个, 编译程序会自动地将超过限制数目的寄存器变量当作非寄存器变量来处理。因此, 寄存器变量常用在同一变量名频繁出现的地方。
另外, 寄存器变量只适用于局部变量和函数的形式参数, 它属于auto型变量, 因此, 不能用作全程变量。定义一个整型寄存器变量可写成:
register int a;
对于以上所介绍的变量类型和变量存储类型将会在以后的学习中, 通过例行程序中的定义、使用来逐渐加深理解。
4.4 数组变量
所谓数组就是指具有相同数据类型的变量集, 并拥有共同的名字。数组中的每个特定元素都使用下标来访问。数组由一段连续的存地址构成, 最低的地址对应 #p#于第一个数组元素, 最高的地址对应最后一个数组元素。数组可以是一维的、也可以是多维的。Turbo C2.0象它高级语方一样也使用数组变量。
一、一维数组
一维数组的说明格式是:
类型 变量名[长度];
类型是指数据类型, 即每一个数组元素的数据类型, 包括整数型、浮点型、字符型、指针型以及结构和联合。
例如:
int a[10];
unsigned long a[20];
char *s[5];
char *f[];
说明:
1. 数组都是以0作为第一个元素的下标, 因此, 当说明一个int a[16] 的整型数组时, 表明该数组有16个元素, a[0]~a[15], 一个元素为一个整型变量。
2. 大多数字符串用一维数组表示。数组元素的多少表示字符串长度, 数组名表示字符串中第一个字符的地址, 例如在语句char str[ 8] 说明的数组中存入"hello"字符串后, str表示第一个字母"h"所在的内存单元地址。str[0] 存放的是字母"h"的ASCII码值, 以此类推, str[4]存入的是字母"o"的ASCII码值, str[5]则应存放字符串终止符’’。
3. Turbo C2.0对数组不作边界 检查 。例如用下面语句说明两个数组
char str1[5], str2[6];
当赋给str1一个字符串"ABCDEFG"时, 只有"ABCDE"被赋给, "E" 将会自动的赋给str2, 这点应特别注意。
三、多维数组
多维数组的一般说明格式是:
类型 数组名[第n维长度][第n-1维长度]......[第1维长度];
这种说明方式与BASIC、FORTRAN等语言中多维数组的说明不一样。
例如:
int m[3][2]; /*定义一个整数型的二维数组*/
char c[2][2][3]; /*定义一个字符型的三维数组*/
数组m[3][2]共有3*2=6个元素, 顺序为:
m[0][0], m[0][1], m[1][0], m[1][1], m[2][0], m[2][1];
数组c[2][2][3]共有2*2*3=12个元素, 顺序为:
c[0][0][0], c[0][0][1], c[0][0][2],
c[0][1][0], c[0][1][1], c[0][1][2],
c[1][0][0], c[1][0][1], c[1][0][2],
c[1][1][0], c[1][1][1], c[1][1][2],
数组占用的内存空间(即字节数)的计算式为:
字节数=第1维长度*第2维长度*...*第n维长度*该数组数据类型占用的字节数
4.5 变量的初始化和赋值
一、变量的初始化
变量的初始化是指变量在被说明的同时赋给一个初值。Turbo C2.0中外部变量和静态全程变量在程序开始处被初始化, 局部变量包括静态局部变量是在进入定义 #p#
────────────────────────────┃ │
= += -=(联合操作) ┃ │
────────────────────────────┃ │
,(逗号运算符) ┃ 最低
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