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P2-1.【基本数据类型、运算符和表达式】第一节
P2-2.【基本数据类型、运算符和表达式】第二节
必备知识与理论
1．数据类型概述
所谓数据类型，是按被定义变量的性质，表示形式，占据存储空间的多少，构造特点来划分的。
C语言的数据类型分为简单数据类型和复杂数据类型两种。简单数据类型是由系统自动规定数据存储空间的大小，它包括整数类型(整型)、实数类型(实型)、字符类型(字符型)和空类型。而复杂数据类型是由用户按照一定规则来决定数据占用空间的大小，它包括数组类型、结构体类型、共用体类型和枚举类型，因此后者也可以称为用户自定义类型。
(1)基本数据类型
基本数据类型最主要的特点是，其值不可以再分解为其它类型。 也就是说，基本数据类型是自我说明的。
(2)构造数据类型
构造数据类型是根据已定义的一个或多个数据类型用构造的方法来定义的。也就是说，一个构造类型的值可以分解成若干个“成员”或“元素”。每个“成员”都是一个基本数据类型或又是一个构造类型。在C语言中，构造类型有数组类型、结构体类型、共用体（联合）类型三种。
(3)指针类型
指针是一种特殊的、同时又是具有重要作用的数据类型。其值用来表示某个变量在内存储器中的地址。虽然指针变量的取值类似于整型量，但这是两个类型完全不同的量，因此不能混为一谈。
(4)空类型
在调用函数值时，通常应向调用者返回一个函数值。这个返回的函数值是具有一定的数据类型的，应在函数定义及函数说明中给以说明。但也有一类函数，调用后并不需要向调用者返回函数值，这种函数可以定义为空类型。其类型说明符为void。
2．常量
在程序执行过程中其值始终不变的量称为常量。它们可与数据类型结合起来分类。例如，可以分为整型常量、实型常量、字符常量等。在程序中，常量可以不经说明直接使用。
(1)整型常量
①八进制整型常量
八进制整型常量必须以0开头，即以0作为八进制整型常量的前缀。数码取值为0～7。八进制整型常量通常是无符号数。
②十六进制整型常量
十六进制整型常量的前缀为0X或0x。其数码取值为0～9， A ～ F或 a ～f。
③十进制整型常量
十进制整型常量没有前缀。其数码为0～9。
④整型常量的后缀
长整型常量是用后缀“L”或“l”来表示的。
(2)实型常量
实型常量也称为实数或浮点数。如：-1.89、1.23456e5为实型常量。在C语言中，实型常量只采用十进制。它有两种表示形式，即小数形式和指数形式。
小数形式由数码0～9和小数点组成。如：3.1415926、0.0、25.0、5.789、0.13、5.0、-267.8230等均为合法的实型常量。
注意：必须有小数点。
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。
(3)字符常量
字符常量是用单引号括起来的一个字符。例如：‘a’、‘A’、‘b’、‘?’、‘=’都是合法的字符常量。
转义字符。C语言还允许用一种特殊的字符常量，即以反斜线“\”开头，后跟一个或几个字符。由于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2.1】转义字符的使用。
#include <stdio.h>
main()
{
int a,b,c; /* 定义a，b，c为整型变量 */
a=5;b=6;c=7; /* 给a，b，c赋值 */
printf("%d\n\t%d %d\n",a,b,c);
printf(" %d %d\t\b%d\n",a,b,c); /* 按要求输出a，b，c的值 */
}
运行结果为:
5
6 7
5 67
(4)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："HINA"，" C program. "，" $ 12.5"等都是合法的字符串常量。
注意：‘\0’是系统自动加上的。因此，"a"实际包含了两个字符：‘a’和‘\0’，因此不能把"a"赋给一个字符变量。
C语言中没有专门的字符串变量，字符串如果要存放在变量中，则需要用字符数组来存放，这将在后面的任务中介绍。
(5)符号常量
用一个标识符来代表常量，即给某个常量取个有意义的名字，称为符号常量。符号常量必须先定义再使用。
定义形式一：#define 标识符 常量
例如：#define PI 3.1415926
其中#define是一条预处理命令（预处理命令都以“#”开头），称为宏定义命令，其功能是把该标识符定义为其后的常量值。一经定义，以后在程序中所有出现该标识符的地方均替换为该常量值。
定义形式二：const 数据类型 标识符=常量表达式；
例如：const int max=300;
const float x=max+3.14;
使用const定义符号常量应注意以下几点：
(1)const定义是以关键字const开头，以分号结尾的C语言语句。
(2)每个const语句可以定义多个同类型的符号常量，相互之间用逗号隔开。
(3)const 定义既可以出现在函数外部，也可以出现在函数内部。不同位置定义的符号常量的作用域也不同。
(4)const定义是在程序编译时完成对标识符的赋值，这个值被存放在内存的常量区中，const定义的常量便于进行类型检查。宏定义只是在程序编译时编译器自动替换相应的宏，是简单的替换，宏名作为标识符被放在内存的代码区中。
为了区别程序中的符号常量名与变量名，习惯上符号常量的标识符用大写字母，变量标识符用小写字母，以示区别。
3．变量
在程序执行过程中其值可变的量称为变量。
如：int a,b;
float x,y;
C语言规定：变量都必须先说明后使用。只有这样，编译时才能为其分配相应的存储单元，也才能以此来检查变量所进行的运算是否合法。定义变量时还要尽量做到“见名知意”。
(1)整型变量
整型变量可分为基本型、短整型、长整型和无符号型4种。
①基本整型。类型说明符为int，在内存中占4个字节，其取值为基本整常数。
②短整型。类型说明符为short int或short，在内存中占2个字节，其取值为短整常数。
③长整型。类型说明符为long int或long，在内存中占4个字节，其取值为长整常数。
④无符号型。类型说明符为unsigned，无符号型又可与上述3种类型匹配而构成无符号基本整型、无符号短整型、无符号长整型。
变量说明的格式为：
类型标识符 变量名1[，变量名2，…]；
(2)实型变量
实型变量分为两类：单精度型和双精度型，其类型说明符分别为float (单精度说明符)和double (双精度说明符)。
【例2.2】 float和double的应用。
#include <stdio.h>
main()
{ float a;
double b;
a=3333.333333;
b=3333.3333333;
printf("a=%f\nb=%f\n",a,b);
}
程序执行结果为：
a=3333.333203
b=3333.333333
从本例可以看出，由于a是单精度型，有效位数只有7位。而整数已占4位，故小数3位之后均为无效数字。b是双精度型，有效位为16位。但Turbo C默认格式输出浮点数时，规定小数后最多保留6位，其余部分四舍五入。
(3)字符变量
字符型变量用来存放字符常量，即单个字符，不能存放字符串。
字符型变量的类型说明符是char。字符变量类型说明的格式和书写规则都与整型变量相同。
说明格式为：
类型标识符 变量名1[，变量名2，…]；
例如：char c1，c2; /* c1，c2被说明为字符型变量 */
【例2.4】整型量与字符型量的混合使用。
#include <stdio.h>
main()
{
char c1,c2,c3,c4;
c1=65;c2=66;
c3=‘A’; c4 =‘B’;
printf("%c,%c,%d,%d\n",c1,c2,c3,c4);
}
运行结果为：
A,B,65,66
C语言中，整型量与字符型量是通用的，但是应注意字符数据只占一个字节，用char来说明的字符变量只能存放-128～127范围内的带符号整数。单字节无符号整型量可以用unsigned char来说明，表示数据的范围为0～255。
4．不同类型数据的混合运算
整型、实型、字符型数据间可以混合运算。在进行混合运算时，不同类型的数据要转换成同一类型。转换的方法有两种：一是自动转换，二是强制转换。
(1)类型的自动转换
(2)类型的强制转换
强制类型转换是通过类型转换运算来实现的。强制类型转换的格式为：
(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)x /* 把x转换为实型float */
(int)(x+y) /* 把x与y的和转换为整型 */
在使用强制转换时应注意以下问题：
注意：类型说明符和表达式都必须加括号(单个变量可以不加括号)，如把(int)(x+y)写成
(int)x+y则只将x转换成int型，然后再与y相加。
无论是强制转换或是自动转换，都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，原来变量的类型并未改变。
任务实施
本任务是在已知圆半径的情况下，计算圆的面积和周长，利用求面积和周长的数学公式即可完成计算。在计算中用到圆周率∏，我们知道圆周率∏是一个固定值3.1415926，所以圆周率说明为常量，半径定义为变量。
程序如下：
#include <stdio.h>
#define PI 3.14 /* 定义常量PI代表圆周率*/
main()
{ int r; /* 定义整型变量r表示圆半径 */
float area,girth; /* 定义实型变量area、girth表示圆面积和周长 */
r=10; /* 给变量r赋值10 */
area=r*r*PI; /* 计算圆面积 */
girth=2*PI*r; /* 计算圆周长 */
printf("area=%f,girth=%f\n",area,girth); /* 输出计算结果 */
}
运行结果：
area=314.000000, girth=62.800000
