C語言程序設計

—進階篇第1章數據類型與輸入輸出（二）2022/11/2內容概述1．C語言的數據類型及分類。2．C語言中的常量和變量。3．C語言的數據輸入/輸出。2022/11/2教學目標1．掌握數據類型的概念，了解C語言能夠處理的數據類型。2．掌握各種類型常量的特點及表示形式。3．掌握變量的概念，了解float、char型變量的特點，掌握這二種類型變量的定義、賦值和使用方法。4．掌握數據的輸入輸出（包括漢字的輸入與輸出）的基本方法。2022/11/2數據是計算機程序處理的所有信息的總稱，數值、字符、文本等都是數據，如整數、實數、英文字母、數字符號、英語單詞、漢字、一句話、一段文章、一個學生信息等。在Ｃ語言中，數據類型可分為：基本數據類型、構造數據類型、指針類型、空類型四大類，共9種。 本章中，將介紹基本數據類型中的整型、浮點型和字符型。其余類型在以后各章中陸續介紹。1.1C的數據類型

2022/11/21.基本數據類型

基本數據類型最主要的特點是，其值不可以再分解為其它類型。基本類型整型字符型浮點型單精度雙精度枚舉短整型長整型2022/11/22.整型變量整型變量分為四種：基本型、短整型、長整型、無符號型基本型： 用“int”定義,在不同的系統中它的長度可能不同，如在DOS下的int變量占2個字節，相當于短整型，而在Windows下的int變量占4個字節，相當于長整型。2022/11/22.整型變量短整型：用“shortint”或“short”定義，占2個字節。長整型：用“long”或“longint”定義，占4個字節。無符號型：用“unsigned”定義

不存放符號，數據不帶符號數。 無符號整型：“unsignedint”

無符號短整型：“unsignedshortint”

無符號長整型：“unsignedlongint”

注意：如無指定，則為有符號數。2022/11/2【例1.1】整型數用法示例main(){ unsignedshortinta; shortintb; a=65535; b=32767; a=a+1;

b=b+1;

printf("a=%d\n",a);

printf("b=%d\n",b);}運行結果為:a=0b=-32768為什么？a從原來的65535加1后變為0,這說明a所能表示的值的大小是有限的!65535的二進制數為1111111111111111,再加1=?32767的二進制數為0111111111111111,再加1=?2022/11/2整型變量取值范圍類型說明符數的范圍 分配字節數

int-32768~32767 ■■

shortint-32768~32767 ■■

signedint-32768~32767 ■■

unsignedint0~65535 ■■

longint

-2147483648~2147483647 ■■■■

unsignedlong0~4294967295 ■■■■

int根據特定的系統對應shortint或longintunsignedint根據特定的系統對應unsignedshortint或unsignedlongint超過變量所能表示的范圍,產生計算錯誤:溢出.2022/11/2整型常量即整數，按不同的進制區分,整數有三種表示方法：十進制數：以非0開始的數，如：220、-560、+369等。八進制數：以0開始的數，如：06、0106、0677等。

十六進制數：以0X或0x開始的數，如：0X0D、0XFF、0x4e、0x123等。3.整型常量2022/11/2另外，可在整型常數后添加一個“L”或“l”字母，表示該數為長整型數，如：22L、0773L、0Xae4l等。諸如38A、0578、0x29FG等，都是不合法的常數形式。2022/11/2（1）十進制數形式 由數碼0~9和小數點組成。例如：0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、300.、-267.8230等均為合法的實數。注意，必須有小數點。

1.2.1實型常量的表示方法

實型也稱為浮點型。實型常量也稱為實數或者浮點數。在Ｃ語言中，實數只采用十進制。它有二種形式：十進制小數形式和指數形式。1.2實型數據2022/11/2（2）指數形式

由十進制數，加階碼標志“e”或“E”以及階碼（只能為整數，可以帶符號）組成。其一般形式為：

aEn（a為十進制數，n為十進制整數）其值為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)2022/11/2以下則不是合法的實數： 345(無小數點)

E7(階碼標志E之前無數字) -5(無階碼標志) 53.-E3(負號位置不對) 2.7E(無階碼)標準Ｃ允許浮點數使用后綴。后綴為“f”或“F”即表示該數為浮點數。如356.f和356.是等價的。因此：（1）十進制小數形式:必須有小數點。（2）指數形式：字母e前必須有數字，字母e后必須為整數

，規范化的指數形式輸出。

2022/11/2【例1.2】實型常量的使用#include<stdio.h>main(){

printf("%f\n",356.);

printf("%f\n",356);

printf("%f\n",356.f);}VC++輸出:356.000000-1.#QNAN0356.0000002022/11/21.2.2實型變量

1實型數據在內存中的存放形式實型數據一般占4個字節（32位）內存空間，按指數形式存儲。如實數3.14159在內存中的存放形式如下：+.3141591數符小數部分指數小數部分占的位（bit）數愈多，數的有效數字愈多，精度愈高。指數部分占的位數愈多，則能表示的數值范圍愈大。2022/11/22.實型變量的分類

實型變量分為：單精度（float型）、雙精度（double型）和長雙精度（longdouble型）三類。如下表:類型說明符比特數（字節數）有效數字數的范圍float32（4）6~710-37~1038double64(8)15~1610-307~10308longdouble128(16)18~1910-4931~1049322022/11/2實型變量定義的格式和書寫規則與整型相同。例如：

floatx,y; (定義x,y為單精度實型量)

doublea,b,c; (定義a,b,c為雙精度實型量)2022/11/23實型數據的舍入誤差由于實型變量是由有限的存儲單元組成的，因此能提供的有效數字總是有限的。不同的編譯器下處理的精度不同，如下例。【例1.3】實型數據的舍入誤差。#include <stdio.h>main(){ floata,b; a=123456.789e5; b=a+20;

printf("%f\n",a);

printf("%f\n",b);}運行結果（VC++）：12345678848.00000012345678848.000000

可見一個大數與一小數間運算會產生什么結果?2022/11/2【例1.4】main(){ floata; doubleb; a=33333.33333; b=33333.33333333333333;

printf("%f\n%f\n",a,b);}從本例可以看出，由于a是單精度浮點型，有效位數只有七位。而整數已占五位，故小數二位后之后均為無效數字。

b是雙精度型，有效位為十一位（VC++）。

實型數據在實際運用中要注意！！！（較大數與小數算術運算、比較等）運行結果（VC++）： 33333.332031 33333.3333332022/11/2舍入誤差示例1.5（VC++）:#include<stdio.h>#include<math.h>main(){ printf("%d\n",1.0/3*3); /*結果為0*/

printf("%f\n",1.0/3.*3.);/*結果為1.000000*/printf("%d\n",sqrt(2.)*sqrt(2.)); /*結果為1*/

printf("%f\n",sqrt(2.)*sqrt(2.)); /*結果為2.000000*/}2022/11/21.2.3實型常量的類型

實型常量不分單、雙精度，都按雙精度double型處理。2022/11/21.3.1字符常量

1.3字符型數據1字符常量定界符為單引號（'）的單字符。例如： 'a'、'A'、'3'、'='、'+'、'?'注意英文字母區分大小寫。Ｃ字符常量特點：（1）字符常量只能用單引號括起來，不能用雙引號或其它括號。（2）字符常量只能是單個字符，不能是字符串。（3）字符可以是字符集中任意字符。但數字被定義為字符型之后就不能參與數值運算。如‘5’和5。2022/11/22轉義字符轉義字符是一種特殊的字符常量。轉義字符以反斜線“\”開頭，后跟一個或幾個字符。 轉義字符具有特定的含義，不同于字符原有的意義，故稱“轉義”字符。轉義字符主要用來表示那些用一般字符不便于表示的控制代碼。常用的轉義字符及其含義如下表：

2022/11/2轉義字符轉義字符的意義ASCII代碼\n換行10\t橫向跳到下一制表位置9\b退格，移到前一列8\r回車，移到本行開頭13\f走紙換頁12\\反斜線符"\"92\'單引號符39\"雙引號符34\a鳴鈴7\ddd1～3位八進制數所代表的字符

\xhh1～2位十六進制數所代表的字符

2022/11/2廣義地講，Ｃ語言字符集中的任何一個字符均可用轉義字符來表示。表中的\ddd和\xhh正是為此而提出的。ddd和hh分別為八進制和十六進制的ASCII代碼。如\101表示字母“A”（見附錄I），\102表示字母“B”，\134表示反斜線，\X0A表示換行等。

2022/11/2【例1.6】轉義字符的使用。main(){

printf(“□□ab□□

c\tde\rf\n");

printf("hijk\tL\bM\n");}運行結果:

f□ab□□c□dehijk□□□□M2022/11/21.3.2字符變量

字符變量用來存儲字符常量，即單個字符。字符變量的類型說明符是char。在內存中占一個字節，字符變量類型定義的格式和書寫規則都與整型變量相同。例如：

chara,b;2022/11/21.3.3字符數據在內存中的存儲形式及使用方法字符以ASCII碼形式存放在內存單元中，因此ASCII碼被稱作字符的內碼。字符型與整型的轉換：自動進行注意：字符型占一個字節，整型占兩個字節(與編譯器有關)。每個字符變量被分配一個字節的內存空間，因此只能存放一個字符。字符值是以ASCII碼的形式存放在變量的內存單元之中的。

2022/11/2如'x'的十進制ASCII碼是120，'y'的十進制ASCII碼是121。對字符變量a,b賦予'x'和'y'值：

a='x'; b='y';

實際上是在a,b兩個單元內存放120和121的二進制代碼：0111100001111001a：

b：

可以把字符作為整型量進行處理，也可以對整型變量賦以字符值，把整型量按字符量輸出。整型量為二字節量，字符量為單字節量，當整型量按字符型量處理時，只有低八位字節參與處理。

2022/11/2【例1.7】向字符變量賦以整數。main(){ chara,b; a=120; b=121;

printf("%c,%c\n",a,b);

printf("%d,%d\n",a,b);}運行結果:x,y120,1212022/11/2

【例1.8】字符運算。main(){ chara,b; a='a'; b='b'; a=a-32; b=b-32;

printf("%c,%c\n%d,%d\n",a,b,a,b);}運行結果:A,B65,662022/11/2

1.3.5字符串常量

字符串常量是由一對雙引號括起的字符序列。例如："CHINA"，“Cprogram”，"$12.5"等都是合法的字符串常量。字符串常量和字符常量之間區別：（1）字符常量由單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來。（2）字符常量只能是單個字符，字符串常量則可以含一個或多個字符。（3）可以把一個字符常量賦予一個字符變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量。在Ｃ語言中沒有相應的字符串變量，但是可以用一個字符數組來存放一個字符串常量。2022/11/2（4）字符常量占一個字節的內存空間。字符串常量占的內存字節數等于字符串中字符數加1。增加的一個字節中存放字符“\0”(ASCII碼為0)。這是字符串結束的標志,該字符不能顯示也不用顯式寫出來。例如：字符串"Cprogram"在內存中所占的字節為：

C

program\0‘A'和“A"的區別是？“A”存儲方式為A\0但‘A’存儲方式為:A2022/11/2舉例"TEST""""a"'T''E''S''T'\08469838400\0'a'\0009700字符串變量的使用在第6章數組(2)中介紹.2022/11/2變量的使用：定義，賦初值，改變。在程序中常常需要對變量賦初值，以便使用變量。C語言程序中可有多種方法為變量提供初值。方法：（1）先定義后賦值類型說明符變量1，變量2，……；（2）在變量定義中賦初值，一般形式為：

類型說明符變量1=值1，變量2=值2，……；1.4變量賦初值2022/11/2

變量定義的同時給變量賦以初值

以下程序與左邊的有什么區別？main(){

inta=3,b,c=5; b=a+c;

printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);}main(){

inta,b,c;a=3;c=5; b=a+c; printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);}2022/11/21.5.1數據輸入輸出的概念及在C語言中的實現1.5數據的輸入輸出

在Ｃ語言中，所有的數據輸入／輸出都是由庫函數完成的。因此都是函數語句。在使用Ｃ語言庫函數時，要用預編譯命令

#include將有關“頭文件”包含到源文件中。2022/11/2使用標準輸入輸出庫函數時要用到“stdio.h”文件，因此源文件開頭應有以下預編譯命令： #include<stdio.h>或 #include"stdio.h"二者的區別：用尖括號時，系統到存放C庫函數頭文件的目錄中找要包含的文件（稱標準方式）。用雙撇號時，系統先到用戶當前目錄中尋找，找不到再按標準方式查找。2022/11/21.5.2字符數據的輸入輸出1putchar

函數（字符輸出函數）功能：在顯示器上輸出單個字符。其一般形式為：

putchar(字符變量)；例如：

putchar('A');（輸出大寫字母A）

putchar(x);（輸出字符變量x的值）

putchar(‘\101’);（也是輸出字符A）

putchar('\n');（換行）2022/11/2【例1.9】輸出單個字符。#include<stdio.h>main(){ chara,b,c; a='B'; b='o'; c='k'; /*以下書寫方式不提倡*/

putchar(a);putchar(b);putchar(b);putchar(c);

putchar('\t');

putchar(a);putchar(b);

putchar('\n');

putchar(b);putchar(c);}運行結果:BookBook2022/11/22.getchar函數（鍵盤輸入函數）功能：從鍵盤上輸入一個字符。其一般形式為：

getchar();通常把輸入的字符賦予一個字符變量，構成賦值語句，如：

charc; c=getchar();2022/11/2【例1.10】輸出單個字符。#include<stdio.h>main(){

charc;c=getchar();

putchar(c);}2022/11/2使用getchar函數還應注意幾個問題：（1）getchar函數只能接受單個字符，輸入數字也按字符處理。輸入多于一個字符時，只接收第一個字符。（2）使用本函數前必須包含文件“stdio.h”。2022/11/2【例1.11】getchar()示例--屏幕菜單設計及應用。要求:在屏幕顯示上供用戶選擇的功能菜單,用戶通過鍵盤選擇后,計算機顯示用戶選擇的結果,不斷重復,直到用戶選擇退出,結束程序運行.分析:1)可以通過循環實現同一功能的重復執行;2)在每一次循環中:

A.清除屏幕;

B.顯示菜單信息;

C.獲取用戶的鍵盤輸入;

D.分析用戶輸入并作出相應處理;2022/11/2/*參考程序*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){charselect;while(1) /*(1)--為什么可以這樣用?*/{

system(“cls”); /*執行DOS系統命令:cls清屏*/

printf("\t\t屏幕菜單示例\n");printf("1--加法測試;\t2--減法測試\n");printf("3--除法測試;\t4--記憶力測試\n");printf("0--退出.\n");

printf("請選擇(0--4):");

select=getchar(); /*等待用戶輸入,也可以用scanf()*/2022/11/2

if(select<‘0’||select>‘4’)/*判斷輸入合法?*/

printf("選擇錯誤!請重新選擇!\n"); if(select==‘0’){ /*用"0"會如何?*/

printf("您選擇的是退出測試!\n");_beep(300,400);break; }

if(select==‘4‘) /*==換成“=”如何?*/

printf("您選擇的是記憶力測試!\n"); system("PAUSE");

getchar();/*用戶的輸入是<字符>+Enter,清除<Enter>*/ }return(0);}2022/11/21.5.3格式輸入與輸出1printf函數（格式輸出函數）函數功能：按用戶指定的格式，把指定的數據顯示到顯示器屏幕上。（1）printf函數調用的一般形式

printf(“格式控制字符串”，輸出表列)；其中格式控制字符串用于指定輸出格式。格式控制串可由格式字符串和非格式字符串兩種組成。2022/11/2格式字符串是以%開頭的字符串，在%后面跟有各種格式字符，以說明輸出數據的類型、形式、長度、小數位數等。如： “%d”表示按十進制整型輸出； “%ld”表示按十進制長整型輸出； “%c”表示按字符型輸出等。非格式字符串在輸出時原樣照印，在顯示中起提示作用。輸出表列中給出了各個輸出項，要求格式字符串和各輸出項在數量和類型上應該一一對應。

2022/11/2【例1.11】格式輸出main(){

inta,b; a=88; b=89;

printf("%d%d\n",a,b);

printf("%d,%d\n",a,b);

printf("%c,%c\n",a,b);

printf("a=%d,b=%d",a,b);}運行結果:888988,89X,Ya=88,b=892022/11/2（*2）格式字符串在C中格式字符串的一般形式為：

[標志][輸出最小寬度][.精度][長度]類型其中方括號[]中的項為可選項。各項的意義介紹如下：1）類型：類型字符用以表示輸出數據的類型，其格式符和意義如下表所示：

2022/11/2格式字符意

義d以十進制形式輸出帶符號整數(正數不輸出符號)0以八進制形式輸出無符號整數(不輸出前綴0)x,X以十六進制形式輸出無符號整數(不輸出前綴0x)u以十進制形式輸出無符號整數f以小數形式輸出單、雙精度實數e,E以指數形式輸出單、雙精度實數g,G以%f或%e中較短的輸出寬度輸出單、雙精度實數c輸出單個字符s輸出字符串2022/11/2*2)

標志：標志字符為-、+、#、空格四種，其意義下表所示：標

志意

義-結果左對齊，右邊填空格+輸出符號(正號或負號)空格輸出值為正時冠以空格，為負時冠以負號#對c,s,d,u類無影響；對o類,在輸出時加前綴o；對x類,在輸出時加前綴0x；對e,g,f類當結果有小數時才給出小數點2022/11/2*3）輸出最小寬度:用十進制整數來表示輸出的最少位數。若實際位數多于定義的寬度，則按實際位數輸出，若實際位數少于定義的寬度則補以空格或0。4）精度:精度格式符以“.”開頭，后跟十進制整數。本項的意義是：如果輸出數字，則表示小數的位數；如果輸出的是字符，則表示輸出字符的個數；若實際位數大于所定義的精度數，則截去超過的部分。5）長度:長度格式符為h,l兩種，h表示按短整型量輸出，l表示按長整型量輸出。

2022/11/2【例1.12】格式輸出(2)#include<stdio.h>main(){ inta;floatb;doublec;chard; a=15; b=123.1234567; c=12345678.1234567; d='p';

printf("a=%d,%5d,%o,%x\n",a,a,a,a);

printf("b=%f,%lf,%5.4lf,%e\n",b,b,b,b);

printf("c=%lf,%f,%8.4lf\n",c,c,c);

printf("d=%c,%8c\n",d,d);}2022/11/2運行結果:a=15,□□□15,17,fb=123.123459,123.123459,123.1235,1.231235e+002c=12345678.123457,12345678.123457,12345678.1235d=p,□□□□□□□p2022/11/2說明：*（1）C語言的格式化輸入/輸出比較繁瑣，在以GUI為主流的應用程序的輸入輸出中較少使用（scanf（）函數則用不到），但它的另一種形式sprintf()函數中的格式化數據處理則經常會用到。（2）如何獲得有關sprintf()函數的用法知識？請使用微軟開發者網絡—MicrosoftDeveloperNetwork(MSDN)。它是一個有關計算機軟件設計知識的海洋，是微軟平臺的軟件開發和應用人員的最好的獲取知識的工具。（3）讀者從現在開始，應該逐步學會如何獲取書本上沒有的知識，從MSDN、Internet……。請查閱字符串輸出函數puts()的用法。

2022/11/22scanf函數(格式輸入函數)功能：按用戶指定的格式從鍵盤上把數據輸入到指定的變量之中。（1）scanf函數的一般形式

scanf(“格式控制字符串”，地址表列);其中，格式控制字符串的作用與printf函數相同，但不能顯示非格式字符串。地址表列中給出各變量的地址。地址是由地址運算符“&”后跟變量名組成的。

例如: &a,&b分別表示(取)變量a和變量b的地址。

2022/11/2變量的地址和變量值的關系如下：在賦值表達式中給變量賦值，如：

a=567則，a為變量名，567是變量的值，&a是變量a的地址。

2022/11/2【例1.13】格式輸入#include<stdio.h>main(){

inta,b,c;

printf("請輸入整型量a,b,c的值:\n");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);}2022/11/2（2）

格式字符串格式字符串的一般形式為： %[*][輸入數據寬度][長度]類型其中有方括號[]的項為任選項。各項的意義如下：1)類型：表示輸入數據的類型.格式字符意義d輸入十進制整數o輸入八進制整數x輸入十六進制整數u輸入無符號十進制整數f或e輸入實型數(用小數形式或指數形式)c輸入單個字符s輸入字符串2022/11/22)“*”符:用以表示該輸入項，讀入后不賦予相應的變量，即跳過該輸入值。

如:

scanf("%d%*d%d",&a,&b);當輸入為：123時，把1賦予a，2被跳過，3賦予b。3)寬度:用十進制整數指定輸入的寬度(即字符數)。例如：

scanf("%5d",&a);

輸入：12345678,只把12345賦予變量a，其余部分被截去。又如：

scanf("%4d%4d",&a,&b);輸入：12345678,將把1234賦予a，而把5678賦予b。

4)長度:長度格式符為l和h，l表示輸入長整型數據(如%ld)和雙精度浮點數(如%lf)。h表示短整型數據。2022/11/2【例1.14】輸入格式字符串#include<stdio.h>main(){ chara,b;

printf("inputcharactera,b\n");

scanf("%c%c",&a,&b);

printf("%c%c\n",a,b);}由于scanf函數“%c%c”中沒有空格，輸入M□N，結果輸出只有M。而輸入改為MN時則可輸出MN兩字符。試一試:“%c%c”中加上空格會怎樣?(分別輸入MN或M,N)2022/11/2【例1.15】輸入格式字符串(2)#include<stdio.h>main(){ chara,b;

printf("inputcharactera,b\n");

scanf("%c□%c",&a,&b);

printf("\n%c%c\n",a,b);}本例表示scanf格式控制串"%c%c"之間有空格時，輸入的數據之間可以有空格間隔。

2022/11/2【例1.16】輸入格式字符串(3)#include<stdio.h>main(){ chara,b,c;

printf("inputcharactera,b,c\n");

scanf("%c□%c□%c",&a,&b,&c); printf("%d,%d,%d\n%c,%c,%c\n",a,b,c,a-32,b-32,c-32);}

輸入三個小寫字母，輸出其ASCII碼和對應的大寫字母。

2022/11/2【例1.17】輸出各種數據類型的字節長度。#include<stdio.h>

main(){

inta; longb; floatf; doubled; charc;

printf("\nint:%d\nlong:%d\nfloat:%d\n

double:%d\nchar:%d\n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(f),sizeof(d),sizeof(c));}運行結果:int:4*long:4float:4double:8char:12022/11/2C語言程序設計綜合練習31.#include<stdio.h>main(){

int

x,z;floaty;

printf(“Input1020304050<Return>\n”);scanf(“%2d%5f%3d”,&x,&y&z);

printf(“x=%dy=%fz=%d\n”,x,y,z);}程序運行后輸入1020304050，輸出結果是：x=10y=20304.000000z=502022/11/2C語言程序設計綜合練習32.#include<stdio.h>main(){chara;a=getchar();

putchar(a);putchar(‘\n’);}輸入字符，程序的輸出結果是：

2022/11/2C語言程序設計綜合練習33.#include<stdio.h>main(){charch=‘A’;

printf(“ch(1)=%d,ch(2)%c\n”,ch,ch+1);}

程序輸出的結果是：ch(1)=65ch(2)=B2022/11/2C語言程序設計綜合練習34.#include<stdio.h>main(){doublea;

intb;b=a=10/4;