譚浩強《C++程序設(shè)計》課件 第2章.ppt

第2章 數(shù)據(jù)類型與表達式,2.1 C+的數(shù)據(jù)類型 2.2 常量 2.3 變量 2.4 C+的運算符 2.5 算術(shù)運算符與算術(shù)表達式 2.6 賦值運算符與賦值表達式 2.7 逗號運算符與逗號表達式,計算機處理的對象是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是以某種特定的形式存在的（例如整數(shù)、浮點數(shù)、字符等形式）。不同的數(shù)據(jù)之間往往還存在某些聯(lián)系（例如由若干個整數(shù)組成一個整數(shù)數(shù)組）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)的組織形式。例如，數(shù)組就是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。不同的計算機語言所允許使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不同的。處理同一類問題，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，算法也會不同。例如，對10個整數(shù)排序和對包含10個元素的整型數(shù)組排序的算法是不同的。 C+可以使用的數(shù)據(jù)類型如下：,2.1 C+的數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)類型基本類型整型短整型(short int) 整型(int) 長整型(long int) 字符型(char) 浮點型單精度型(float) 雙精度型(double) 長雙精度型(long double) 布爾型(bool) 構(gòu)造類型枚舉類型(enum) 數(shù)組類型 結(jié)構(gòu)體類型(struct) 共用體類型(union) 類類型(class) 指針類型 引用類型 空類型(void) 布爾型就是邏輯型，空類型就是無值型。,C+的數(shù)據(jù)包括常量與變量，常量與變量都具有類型。由以上這些數(shù)據(jù)類型還可以構(gòu)成更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如利用指針和結(jié)構(gòu)體類型可以構(gòu)成表、樹、棧等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 C+并沒有統(tǒng)一規(guī)定各類數(shù)據(jù)的精度、數(shù)值范圍和在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)，各C+編譯系統(tǒng)根據(jù)自己的情況作出安排。書中表2.1列出了Visual C+數(shù)值型和字符型數(shù)據(jù)的情況。,說明： (1) 整型數(shù)據(jù)分為長整型(long int)、一般整型(int)和短整型(short int)。在int前面加long和short分別表示長整型和短整型。 (2) 整型數(shù)據(jù)的存儲方式為按二進制數(shù)形式存儲，例如十進制整數(shù)85的二進制形式為1010101，則在內(nèi)存中的存儲形式如圖2.1所示。 圖2.1,(3) 在整型符號int和字符型符號char的前面,可以加修飾符signed(表示“有符號”)或unsigned(表示“無符號”)。如果指定為signed，則數(shù)值以補碼形式存放，存儲單元中的最高位(bit)用來表示數(shù)值的符號。如果指定為unsigned，則數(shù)值沒有符號，全部二進制位都用來表示數(shù)值本身。例如短整型數(shù)據(jù)占兩個字節(jié) ，見圖2.2。 圖2.2,有符號時，能存儲的最大值為215-1，即32767，最小值為-32768。無符號時，能存儲的最大值為216-1，即65535，最小值為0。有些數(shù)據(jù)是沒有負值的，可以使用unsigned，它存儲正數(shù)的范圍比用signed時要大一倍。 (4) 浮點型(又稱實型)數(shù)據(jù)分為單精度(float)、雙精度(double)和長雙精度(long double)3種，在Visual C+ 6.0中，對float提供6位有效數(shù)字，對double提供15位有效數(shù)字，并且float和double的數(shù)值范圍不同。對float分配4個字節(jié)，對double和long double分配8個字節(jié)。 (5) 表中類型標識符一欄中，方括號 包含的部分可以省寫，如short和short int等效，unsigned int和unsigned等效。,常量的值是不能改變的，一般從其字面形式即可判別是否為常量。常量包括兩大類，即數(shù)值型常量(即常數(shù))和字符型常量。如12，0，-3為整型常量，4.6，-1.23為實型常量，包含在兩個單撇號之間的字符為字符常量，如a,x。這種從字面形式即可識別的常量稱為“字面常量”或“直接常量”。,2.2 常量 2.2.1 什么是常量,數(shù)值常量就是通常所說的常數(shù)。在C+中，數(shù)值常量是區(qū)分類型的，從字面形式即可識別其類型。 1. 整型常量(整數(shù)）的類型 在上一節(jié)中已知道： 整型數(shù)據(jù)可分為int,short int,long int以及unsigned int,unsigned short,unsigned long等類別。整型常量也分為以上類別。為什么將數(shù)值常量區(qū)分為不同的類別呢？因為在進行賦值或函數(shù)的參數(shù)虛實結(jié)合時要求數(shù)據(jù)類型匹配。 那么，一個整型常量怎樣從字面上區(qū)分為以上的類別呢？,2.2.2 數(shù)值常量,(1) 一個整數(shù)，如果其值在-32768+32767范圍內(nèi)，認為它是short int型，它可以賦值給short int型、int型和long int型變量。 (2) 一個整數(shù)，如果其值超過了上述范圍，而在-2147483648+2147483647范圍內(nèi)，則認為它是long int型，可以將它賦值給一個int或long int型變量。 (3) 如果某一計算機系統(tǒng)的C+版本（例如Visual C+）確定int與long int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)的長度相同，則它們能夠表示的數(shù)值的范圍相同。因此，一個int型的常量也同時是一個long int型常量，可以賦給型或long int型變量。 (4) 常量無unsigned型。但一個非負值的整數(shù)可以賦值給unsigned整型變量，只要它的范圍不超過變量的取值范圍即可。,一個整型常量可以用3種不同的方式表示： (1) 十進制整數(shù)。如1357,-432，0等。在一個整型常量后面加一個字母l或L，則認為是long int型常量。例如123L，421L,0L等，這往往用于函數(shù)調(diào)用中。如果函數(shù)的形參為long int，則要求實參也為long int型，此時用123作實參不行，而要用123L作實參。 (2) 八進制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個數(shù)字0，就表示這是以八進制數(shù)形式表示的常數(shù)。如020表示這是八進制數(shù)20，即（20）8，它相當于十進制數(shù)16。 (3) 十六進制整數(shù)。在常數(shù)的開頭加一個數(shù)字0和一個英文字母X(或x)，就表示這是以十六進制數(shù)形式表示的常數(shù)。如0X20表示這是十六進制數(shù)20，即(20)16，它相當于十進制數(shù)32。,2. 浮點數(shù)的表示方法 一個浮點數(shù)可以用兩種不同的方式表示： (1) 十進制小數(shù)形式。如21.456,-7.98等。它一般由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，可以省略其中之一(如78.或.06，.0)，但不能二者皆省略。C+編譯系統(tǒng)把用這種形式表示的浮點數(shù)一律按雙精度常量處理，在內(nèi)存中占8個字節(jié)。如果在實數(shù)的數(shù)字之后加字母F或f，表示此數(shù)為單精度浮點數(shù)，如1234F,-43f，占4個字節(jié)。如果加字母L或l，表示此數(shù)為長雙精度數(shù)(long double)，在GCC中占12個字節(jié)，在Visual C+ 6.0中占8個字節(jié)。,(2) 指數(shù)形式(即浮點形式) 一個浮點數(shù)可以寫成指數(shù)形式，如3.14159可以表示為0.314159101，3.14159100,31.415910-1,314.15910-2等形式。在程序中應(yīng)表示為： 0.314159e1，3.14159e0,31.4159e-1 ,314.159e-2,用字母e表示其后的數(shù)是以10為底的冪，如e12表示1012。 其一般形式為 數(shù)符 數(shù)字部分 指數(shù)部分 上面各數(shù)據(jù)中的0.314159，3.14159, 31.4159, 314.159 等就是其中的數(shù)字部分?？梢钥吹剑?由于指數(shù)部分的存在，使得同一個浮點數(shù)可以用不同的指數(shù)形式來表示，數(shù)字部分中小數(shù)點的位置是浮動的。例如：,a=0.314159e1; a=3.14159e0; a=31.4159e-1; a=314.159e-2; 以上4個賦值語句中，用了不同形式的浮點數(shù)，但其作用是相同的。 在程序中不論把浮點數(shù)寫成小數(shù)形式還是指數(shù)形式，在內(nèi)存中都是以指數(shù)形式(即浮點形式)存儲的。例如不論在程序中寫成314.159或314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3等形式，在內(nèi)存中都是以規(guī)范化的指數(shù)形式存放，如圖2.3所示。 圖2.3,數(shù)字部分必須小于1，同時，小數(shù)點后面第一個數(shù)字必須是一個非0數(shù)字，例如不能是0.0314159。因此314.159和314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3在內(nèi)存中表示成0.314159103。存儲單元分為兩部分，一部分用來存放數(shù)字部分，一部分用來存放指數(shù)部分。為便于理解，在圖2.3中是用十進制表示的，實際上在存儲單元中是用二進制數(shù)來表示小數(shù)部分，用2的冪次來表示指數(shù)部分的。 對于以指數(shù)形式表示的數(shù)值常量，也都作為雙精度常量處理。,1. 普通的字符常量 用單撇號括起來的一個字符就是字符型常量。如a,#,%,D都是合法的字符常量，在內(nèi)存中占一個字節(jié)。注意： 字符常量只能包括一個字符，如AB 是不合法的。字符常量區(qū)分大小寫字母，如A和a是兩個不同的字符常量。撇號()是定界符，而不屬于字符常量的一部分。如cout<<a；輸出的是一個字母“a”，而不是3個字符“a ”。,2.2.3 字符常量,2. 轉(zhuǎn)義字符常量 除了以上形式的字符常量外，C+還允許用一種特殊形式的字符常量，就是以 “”開頭的字符序列。例如，n代表一個“換行”符?！癱out<<n; ” 將輸出一個換行，其作用與“cout<<endl; ” 相同。這種“控制字符”，在屏幕上是不能顯示的。在程序中也無法用一個一般形式的字符表示，只能采用特殊形式來表示。 常用的以“”開頭的特殊字符見書中表2.2。,3. 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式及其使用方法 將一個字符常量存放到內(nèi)存單元時，實際上并不是把該字符本身放到內(nèi)存單元中去，而是將該字符相應(yīng)的ASCII代碼放到存儲單元中。如果字符變量c1的值為a,c2的值為b，則在變量中存放的是a的ASCII碼97，b 的ASCII碼98，如圖2.4(a)所示，實際上在內(nèi)存中是以二進制形式存放的，如圖2.4(b)所示。 圖2.4,既然字符數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲的，它的存儲形式就與整數(shù)的存儲形式類似。這樣，在C+中字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間就可以通用。一個字符數(shù)據(jù)可以賦給一個整型變量，反之，一個整型數(shù)據(jù)也可以賦給一個字符變量。也可以對字符數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算，此時相當于對它們的ASCII碼進行算術(shù)運算。 例2.1 將字符賦給整型變量。 #include using namespace std; int main( ) int i,j; /i和j是整型變量 i=A; /將一個字符常量賦給整型變量i j=B; /將一個字符常量賦給整型變量j cout<<i<< <<j<<n; /輸出整型變量i和j的值，n 是換行符 return 0; ,執(zhí)行時輸出 65 66 i和j被指定為整型變量。但在第5和第6行中，將字符A和B分別賦給i和j，它的作用相當于以下兩個賦值語句： i65；j66； 因為A和B的ASCII碼為65和66。在程序的第5和第6行是把65和66直接存放到i和j的內(nèi)存單元中。因此輸出65和66。 可以看到：在一定條件下，字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)是可以通用的。但是應(yīng)注意字符數(shù)據(jù)只占一個字節(jié)，它只能存放0255范圍內(nèi)的整數(shù)。,例2.2 字符數(shù)據(jù)與整數(shù)進行算術(shù)運算。下面程序的作用是將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母。 #include using namespace std; int main( ) char c1,c2; c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; cout<<c1<< <<c2<<endl; return 0; ,運行結(jié)果為 A B a的ASCII碼為97，而A的ASCII碼為65，b為98，B為66。從ASCII代碼表中可以看到每一個小寫字母比它相應(yīng)的大寫字母的ASCII代碼大32。C+符數(shù)據(jù)與數(shù)值直接進行算術(shù)運算，a-32得到整數(shù)65，b-32得到整數(shù)66。將65和66存放在c1,c2中，由于c1,c2是字符變量，因此用cout輸出c1,c2時，得到字符A和B(A的ASCII碼為65,B的ASCII碼為66)。,4. 字符串常量 用雙撇號括起來的部分就是字符串常量，如abc，Hello!，a+b，Liping都是字符串常量。字符串常量abc在內(nèi)存中占4個字節(jié)(而不是3個字節(jié))，見圖2.5。 圖2.5 編譯系統(tǒng)會在字符串最后自動加一個0作為字符串結(jié)束標志。但0并不是字符串的一部分，它只作為字符串的結(jié)束標志。如 cout<<abc<<endl； 輸出3個字符abc，而不包括0。,注意： a和a代表不同的含義，a是字符串常量，a 是字符常量。前者占兩個字節(jié)，后者占1個字節(jié)。請分析下面的程序片段： char c; /定義一個字符變量 c=a; /正確 c=a； /錯誤，c只能容納一個字符 字符串常量要用字符數(shù)組來存放，見第5章。 請思考： 字符串常量abcn包含幾個字符?不是5個而是4個字符，其中“n”是一個轉(zhuǎn)義字符。但它在內(nèi)存中占5個字節(jié)(包括一個“0”字符) 。編譯系統(tǒng)遇到“”時就會把它認作轉(zhuǎn)義字符的標志，把它和其后的字符一起作為一個轉(zhuǎn)義字符。,如果“”后面的字符不能與“”組成一個合法的轉(zhuǎn)義字符(如c)，則在編譯時顯示出錯信息。如果希望將“”字符也作為字符串中的一個字符，則應(yīng)寫為abcn，此時字符包括5個字符，即a,b,c,n。如果有以下輸出語句： cout<<abcn<<endl; 則會輸出： abc，然后換行。同理執(zhí)行 cout<<I say Thank you！n； 的輸出是： I say Thank you！ 如果在一個字符串中最后一個字符為“”，則表示它是續(xù)行符，下一行的字符是該字符串的一部分，且在兩行字符串間無空格。如,cout<<We must study C /本行最后的“”后面的空格和換行均不起作用 + hard!； /本行的字符緊連在上一行最后的“”前面字符之后 則輸出: We must study C+ hard!,為了編程和閱讀的方便，在C+程序設(shè)計中，常用一個符號名代表一個常量，稱為符號常量，即以標識符形式出現(xiàn)的常量。 例2.3 符號常量的使用。 #define PRICE 30 /注意這不是語句，末尾不要加分號 int main ( ) int num，total; num=10; total=num * PRICE; cout<<total=<<total<<endl; return 0; ,2.2.4 符號常量,程序中用預(yù)處理命令#define指定PRICE在本程序單位中代表常量30，此后凡在本程序單位中出現(xiàn)的PRICE都代表30，可以和常量一樣進行運算，程序運行結(jié)果為 total=300 請注意符號常量雖然有名字，但它不是變量。它的值在其作用域(在本例中為主函數(shù))內(nèi)是不能改變的，也不能被賦值。如用賦值語句“PRICE=40;”給PRICE賦值是錯誤的。 使用符號常量的好處是： （1） 含義清楚。 （2） 在需要改變一個常量時能做到“一改全改”。 如 #define PRICE 35,其實在前面的例子中已經(jīng)多次用到了變量。在程序運行期間其值可以改變的量稱為變量。一個變量應(yīng)該有一個名字，并在內(nèi)存中占據(jù)一定的存儲單元，在該存儲單元中存放變量的值。請注意區(qū)分變量名和變量值這兩個不同的概念，見圖2.6。 圖2.6,2.3 變量 2.3.1 什么是變量,先介紹標識符的概念。和其他高級語言一樣，用來標識變量、符號常量、函數(shù)、數(shù)組、類型等實體名字的有效字符序列稱為標識符（identifier）。簡單地說，標識符就是一個名字。變量名是標識符的一種，變量的名字必須遵循標識符的命名規(guī)則。 C+規(guī)定標識符只能由字母、數(shù)字和下劃線3種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線。下面列出的是合法的標識符，也是合法的變量名： sum, average, total, day, month, Student_name, tan, BASIC, li_ling 下面是不合法的標識符和變量名：,2.3.2 變量名規(guī)則,M.D.John, $123, #33, 3G64, Ling li， C+, Zhang-ling, U.S.A. 注意，在C+中，大寫字母和小寫字母被認為是兩個不同的字符。因此，sum和SUM是兩個不同的變量名。一般地，變量名用小寫字母表示，與人們?nèi)粘Ａ晳T一致，以增加可讀性。應(yīng)注意變量名不能與C+的關(guān)鍵字、系統(tǒng)函數(shù)名和類名相同。在國外軟件開發(fā)工作中，常習慣在變量前面加一個字母以表示該變量的類型，如iCount表示這是一個整型變量，cSex表示這是一個字符型變量。 C+沒有規(guī)定標識符的長度（字符個數(shù)），但各個具體的C編譯系統(tǒng)都有自己的規(guī)定。有的系統(tǒng)取32個字符，超過的字符不被識別。,在C+語言中，要求對所有用到的變量作強制定義，也就是必須“先定義，后使用”，如例2.2和例2.3那樣。定義變量的一般形式是 變量類型 變量名表列； 變量名表列指的是一個或多個變量名的序列。如 float a,b,c,d,e; 定義a,b,c,d,e為單精度型變量，注意各變量間以逗號分隔，最后是分號。 可以在定義變量時指定它的初值。如 float a=83.5,b,c=64.5,d=81.2,e; /對變量a,c,d指定了初值，b和d未指定初值,2.3.3 定義變量,C語言要求變量的定義應(yīng)該放在所有的執(zhí)行語句之前，而C+則放松了限制，只要求在第一次使用該變量之前進行定義即可。也就是說，它可以出現(xiàn)在語句的中間，如 int a; /定義變量a(在使用a之前定義) a=3; /執(zhí)行語句，對a賦值 float b; /定義變量b(在使用b之前定義) b=4.67; /執(zhí)行語句，對b賦值 char c; /定義變量c(在使用c之前定義) c=A; /執(zhí)行語句 ，對c賦值 C+要求對變量作強制定義的目的是：,(1) 凡未被事先定義的，不作為變量名，這就能保證程序中變量名使用得正確。例如，如果在聲明部分寫了 int student； 而在執(zhí)行語句中錯寫成statent。如 statent=30； 在編譯時檢查出statent未經(jīng)定義，作為錯誤處理。輸出“變量statent未經(jīng)聲明”的信息，便于用戶發(fā)現(xiàn)錯誤，避免變量名使用時出錯。 (2) 每一個變量被指定為一確定類型，在編譯時就能為其分配相應(yīng)的存儲單元。如指定和為int型，一般的編譯系統(tǒng)對其各分配4個字節(jié)，并按整數(shù)方式存儲數(shù)據(jù)。,(3) 指定每一變量屬于一個特定的類型，這就便于在編譯時，據(jù)此檢查該變量所進行的運算是否合法。例如，整型變量a和b，可以進行求余運算： a%b 是“求余”（見24 節(jié)），得到a/b的余數(shù)。如果將a和b指定為實型變量，則不允許進行“求余”運算，在編譯時會給出有關(guān)的出錯信息。,允許在定義變量時對它賦予一個初值，這稱為變量初始化。初值可以是常量，也可以是一個有確定值的表達式。如 float a,b=5.78*3.5,c=2*sin(2.0)； 表示定義了a,b,c為單精度浮點型變量，對b初始化為5.78*3, 對c初始化為2*sin(2.0)，在編譯連接后，從標準函數(shù)庫得到正弦函數(shù)sin(2.0)的值，因此變量c有確定的初值。變量a未初始化。 如果對變量未賦初值，則該變量的初值是一個不可預(yù)測的值，即該存儲單元中當時的內(nèi)容是不知道的。例如，若未對a和b賦值，執(zhí)行輸出語句,2.3.4 為變量賦初值,cout<<a<< <<b<< <<c<<endl； 輸出結(jié)果可能為 1.48544e-38 15 1.81858 (各次運行情況可能不同) 初始化不是在編譯階段完成的（只有在第4章中介紹的靜態(tài)存儲變量和外部變量的初始化是在編譯階段完成的），而是在程序運行時執(zhí)行本函數(shù)時賦予初值的，相當于執(zhí)行一個賦值語句。例如， int a=3; 相當于以下兩個語句 ： int a; / 指定為整型變量 a=3； / 賦值語句，將賦給,對多個變量賦予同一初值，必須分別指定，不能寫成 float a=b=c=4.5; 而應(yīng)寫成 float a=4.5,b=4.5,c=4.5; 或 float a,b,c=4.5; a=b=c;,在定義變量時，如果加上關(guān)鍵字const，則變量的值在程序運行期間不能改變，這種變量稱為常變量(constant variable)。例如， const int a=3; /用const來聲明這種變量的值不能改變，指定其值始終為3 在定義常變量時必須同時對它初始化(即指定其值)，此后它的值不能再改變。常變量不能出現(xiàn)在賦值號的左邊。例如上面一行不能寫成 const int a; a=3; /常變量不能被賦值 可以用表達式對常變量初始化，如,2.3.5 常變量,const int b=3+6,c=3*cos(1.5); /b的值被指定為9，c的值被指定為3*cos(1.5) 但應(yīng)注意，由于使用了系統(tǒng)標準數(shù)學函數(shù)cos，必須將包含該函數(shù)有關(guān)的信息的頭文件“cmath”(或math.h)包含到本程序單位中來，可以在本程序單位的開頭加上以下#include命令： #include 或 #include 變量的值應(yīng)該是可以變化的，怎么值是固定的量也稱變量呢？其實，從計算機實現(xiàn)的角度看，變量的特征是存在一個以變量名命名的存儲單元，在一般情況下，存儲單元中的內(nèi)容是可以變化的。對常變量來說，無非在此變量的基礎(chǔ)上加上一個限定： 存儲單元中的值不允許變化。因此常變量又稱為只讀變量(read-only-variable)。,請區(qū)別用#define命令定義的符號常量和用const定義的常變量。符號常量只是用一個符號代替一個字符串，在預(yù)編譯時把所有符號常量替換為所指定的字符串，它沒有類型，在內(nèi)存中并不存在以符號常量命名的存儲單元。而常變量具有變量的特征，它具有類型，在內(nèi)存中存在著以它命名的存儲單元，可以用sizeof運算符測出其長度。與一般變量惟一的不同是指定變量的值不能改變。用#define命令定義符號常量是C語言所采用的方法，C+把它保留下來是為了和C兼容。C+的程序員一般喜歡用const定義常變量。雖然二者實現(xiàn)的方法不同，但從使用的角度看，都可以認為用了一個標識符代表了一個常量。有些書上把用const定義的常變量也稱為定義常量，但讀者應(yīng)該了解它和符號常量的區(qū)別。,C+的運算符十分豐富，使得C+的運算十分靈活方便。例如把賦值號(=)也作為運算符處理，這樣，a=b=c=4就是合法的表達式，這是與其他語言不同的。C+提供了以下運算符： (1) 算術(shù)運算符 +(加)-(減) *(乘) /(除) %(整除求余)+(自加) -(自減) (2) 關(guān)系運算符 (大于)(小于) (等于)(大于或等于)(小于或等于)！(不等于),2.4 C+的運算符,() 邏輯運算符 (邏輯與) |(邏輯或) ！(邏輯非) () 位運算符 (按位右移) (按位與) |(按位或) (按位異或) (按位取反) () 賦值運算符 (及其擴展賦值運算符) () 條件運算符 (?:) () 逗號運算符 (，) () 指針運算符 (*) (9) 引用運算符和地址運算符 () (10) 求字節(jié)數(shù)運算符（） (11) 強制類型轉(zhuǎn)換運算符（ (類型) 或類型( )）,(12) 成員運算符 （.） (13) 指向成員的運算符 （-） (14) 下標運算符 （ ） (15) 其他 （如函數(shù)調(diào)用運算符（） 在本章中主要介紹算術(shù)運算符與算術(shù)表達式，賦值運算符與賦值表達式，逗號運算符與逗號表達式，其他運算符將在以后各章中陸續(xù)介紹。,（加法運算符，或正值運算符。如3+5，+3） （減法運算符，或負值運算符。如5-2，-3） * (乘法運算符。如3*5) （除法運算符。如5/3） （模運算符，或稱求余運算符，兩側(cè)均應(yīng)為整型數(shù)據(jù)，如的值為）。,2.5 算術(shù)運算符與算術(shù)表達式 2.5.1 基本的算術(shù)運算符,需要說明，兩個整數(shù)相除的結(jié)果為整數(shù)，如5/3的結(jié)果值為1，舍去小數(shù)部分。但是，如果除數(shù)或被除數(shù)中有一個為負值，則舍入的方向是不固定的。例如，-5/3在有的C+系統(tǒng)上得到結(jié)果-1，有的C+系統(tǒng)則給出結(jié)果-2。多數(shù)編譯系統(tǒng)采取“向零取整”的方法，即5/3的值等于1，-5/3的值等于-1，取整后向零靠攏。 如果參加+, -, *, / 運算的兩個數(shù)中有一個數(shù)為float型數(shù)據(jù)，則運算的結(jié)果是double型，因為C+在運算時對所有float型數(shù)據(jù)都按double型數(shù)據(jù)處理。,用算術(shù)運算符和括號將運算對象（也稱操作數(shù)）連接起來的、符合C+語法規(guī)則的式子，稱C+算術(shù)表達式。運算對象包括常量、變量、函數(shù)等。例如，下面是一個合法的C+算術(shù)表達式： a*b/c-1.5+a C+語言規(guī)定了運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性。在求解表達式時，先按運算符的優(yōu)先級別高低次序執(zhí)行，例如先乘除后加減。如有表達式a-b*c，b的左側(cè)為減號，右側(cè)為乘號，而乘號優(yōu)先于減號，因此，相當于a-(b*c)。如果在一個運算對象兩側(cè)的運算符的優(yōu)先級別相同，如a-b+c，則按規(guī)定的“結(jié)合方向”處理。,2.5.2 算術(shù)表達式和運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性,C+規(guī)定了各種運算符的結(jié)合方向（結(jié)合性），算術(shù)運算符的結(jié)合方向為“自左至右”，即先左后右，因此b先與減號結(jié)合，執(zhí)行a-b的運算，再執(zhí)行加c的運算。“自左至右的結(jié)合方向”又稱“左結(jié)合性”，即運算對象先與左面的運算符結(jié)合。以后可以看到有些運算符的結(jié)合方向為“自右至左”，即右結(jié)合性（例如賦值運算符）。關(guān)于“結(jié)合性”的概念在其他一些高級語言中是沒有的，是C和C+的特點之一，希望能弄清楚。附錄B列出了所有運算符以及它們的優(yōu)先級別和結(jié)合性。,在表達式中常遇到不同類型數(shù)據(jù)之間進行運算，如 10+a+1.5-8765.1234*b 在進行運算時，不同類型的數(shù)據(jù)要先轉(zhuǎn)換成同一類型，然后進行運算。轉(zhuǎn)換的規(guī)則按圖2.7所示。 圖2.7,2.5.3 表達式中各類數(shù)值型數(shù)據(jù)間的混合運算,假設(shè)已指定為整型變量，為float變量，為double型變量，為long型，有下面表達式： 10+a+i*f-d/e 運算次序為： 進行10+a的運算，先將轉(zhuǎn)換成整數(shù)97，運算結(jié)果為107。進行i*f的運算。先將i與f都轉(zhuǎn)換成double型，運算結(jié)果為double型。整數(shù)107與i*f的積相加。先將整數(shù)107轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)（小數(shù)點后加若干個0，即107.00000），結(jié)果為double型。將變量e轉(zhuǎn)換成double型，d/e結(jié)果為double型。將10+a+i*f的結(jié)果與d/e的商相減，結(jié)果為double型。 上述的類型轉(zhuǎn)換是由系統(tǒng)自動進行的。,在C和C+中，常在表達式中使用自增(+)和自減(-)運算符，他們的作用是使變量的值增1或減1，如 +i（在使用i之前，先使i的值加1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=+i后，j的值為4） -i (在使用i之前，先使i的值減1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=-i后，j的值為2) i+ (在使用i之后，使i的值加1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=i+后，j的值為3，然后i變?yōu)?) i-(在使用i之后，使i的值減1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=i-后，j的值為3，然后i變?yōu)?),2.5.4 自增和自減運算符,+i是先執(zhí)行ii+1后，再使用i的值；而i+是先使用i的值后，再執(zhí)行ii+1。 正確地使用+和-，可以使程序簡潔、清晰、高效。 請注意： (1) 自增運算符(+)和自減運算符(-)只能用于變量，而不能用于常量或表達式。 (2) +和-的結(jié)合方向是“自右至左”，見附錄B。 (3) 自增運算符（+）和自減運算符（-）使用十分靈活，但在很多情況下可能出現(xiàn)歧義性，產(chǎn)生“意想不到”的副作用。 (4) 自增（減）運算符在C+程序中是經(jīng)常見到的，常用于循環(huán)語句中，使循環(huán)變量自動加1。也用于指針變量，使指針指向下一個地址。,在表達式中不同類型的數(shù)據(jù)會自動地轉(zhuǎn)換類型，以進行運算。有時程序編制者還可以利用強制類型轉(zhuǎn)換運算符將一個表達式轉(zhuǎn)換成所需類型。例如： (double) （將a轉(zhuǎn)換成double類型） （int）（x+y） （將x+y的值轉(zhuǎn)換成整型） （float）(5%3) （將5%3的值轉(zhuǎn)換成float型） 強制類型轉(zhuǎn)換的一般形式為 （類型名）（表達式） 注意： 如果要進行強制類型轉(zhuǎn)換的對象是一個變量，該變量可以不用括號括起來。如果要進行強制類型轉(zhuǎn)換的對象是一個包含多項的表達式，則表達式應(yīng)該用括號括起來。如果寫成,2.5.5 強制類型轉(zhuǎn)換運算符,（） 則只將轉(zhuǎn)換成整型，然后與相加。 以上強制類型轉(zhuǎn)換的形式是原來C語言使用的形式，C+把它保留了下來，以利于兼容。C+還增加了以下形式： 類型名（表達式） 如int(x) 或 int(x+y) 類型名不加括號，而變量或表達式用括號括起來。這種形式類似于函數(shù)調(diào)用。但許多人仍習慣于用第一種形式，把類型名包在括號內(nèi)，這樣比較清楚。 需要說明的是在強制類型轉(zhuǎn)換時，得到一個所需類型的中間變量，但原來變量的類型未發(fā)生變化。例如：,（int）x 如果原指定為float型，值為3.6，進行強制類型運算后得到一個int型的中間變量，它的值等于3，而原來的類型和值都不變。 例2.4 強制類型轉(zhuǎn)換。 #include using namespace std; int main( ) float x; int i; x=3.6; i=(int)x; cout<<x=<<x<<,i=<< i<<endl; return 0; ,運行結(jié)果如下： 3.6，i=3 的型仍為float型，值仍等于3.6。 由上可知，有兩種類型轉(zhuǎn)換，一種是在運算時不必用戶指定，系統(tǒng)自動進行的類型轉(zhuǎn)換，如3+6.5。第二種是強制類型轉(zhuǎn)換。當自動類型轉(zhuǎn)換不能實現(xiàn)目的時，可以用強制類型轉(zhuǎn)換。此外，在函數(shù)調(diào)用時，有時為了使實參與形參類型一致，可以用強制類型轉(zhuǎn)換運算符得到一個所需類型的參數(shù)。,賦值符號“”就是賦值運算符，它的作用是將一個數(shù)據(jù)賦給一個變量。如“a=3”的作用是執(zhí)行一次賦值操作（或稱賦值運算）。把常量3賦給變量a。也可以將一個表達式的值賦給一個變量。,2.6 賦值運算符與賦值表達式 2.6.1 賦值運算符,如果賦值運算符兩側(cè)的類型不一致，但都是數(shù)值型或字符型時，在賦值時會自動進行類型轉(zhuǎn)換。 (1) 將浮點型數(shù)據(jù)（包括單、雙精度）賦給整型變量時，舍棄其小數(shù)部分。 (2) 將整型數(shù)據(jù)賦給浮點型變量時，數(shù)值不變，但以指數(shù)形式存儲到變量中。 (3) 將一個double型數(shù)據(jù)賦給float變量時，要注意數(shù)值范圍不能溢出。 (4) 字符型數(shù)據(jù)賦給整型變量，將字符的ASCII碼賦給整型變量。,2.6.2 賦值過程中的類型轉(zhuǎn)換,(5) 將一個int、short或long型數(shù)據(jù)賦給一個char型變量，只將其低8位原封不動地送到char型變量（發(fā)生截斷）。例如 short int i=289; char c; c=i; /將一個int型數(shù)據(jù)賦給一個char型變量 賦值情況見圖2.8。為方便起見，以一個int型數(shù)據(jù)占兩個字節(jié)(16位)的情況來說明。 圖2.8,(6) 將signed(有符號)型數(shù)據(jù)賦給長度相同的unsigned(無符號)型變量，將存儲單元內(nèi)容原樣照搬（連原有的符號位也作為數(shù)值一起傳送）。 例2.5 將有符號數(shù)據(jù)傳送給無符號變量。 #include using namespace std; int main( ) unsigned short a; short int b=-1; a=b; cout<<a=<<a<<endl; return 0; ,運行結(jié)果為 65535 賦給b的值是-1，怎么會得到65535呢？請看圖2.9所示的賦值情況。 圖2.9 -1的補碼形式為1111111111111111(即全部16個二進制位均為1)，將它傳送給a，而a是無符號型變量，16個位全1是十進制的65535。如果b為正值，且在032767之間，則賦值后數(shù)值不變。,不同類型的整型數(shù)據(jù)間的賦值歸根結(jié)底就是一條：按存儲單元中的存儲形式直接傳送。 C和C+使用靈活，在不同類型數(shù)據(jù)之間賦值時，常常會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，而編譯系統(tǒng)并不提示出錯，全靠程序員的經(jīng)驗來找出問題。這就要求編程人員對出現(xiàn)問題的原因有所了解，以便迅速排除故障。,在賦值符“”之前加上其他運算符，可以構(gòu)成復(fù)合的運算符。如果在“”前加一個“”運算符就成了復(fù)合運算符“”。例如，可以有 a+=3 等價于 a=a+3 x*=y+8 等價于 x=x*(y+8) x%=3 等價于 x=x%3 以“a+=3”為例來說明，它相當于使a進行一次自加3的操作。即先使a加3，再賦給a。同樣，“x*=y+8”的作用是使x乘以（y+8），再賦給x。 為便于記憶，可以這樣理解：,2.6.3 復(fù)合的賦值運算符, a+= b (其中a為變量，b為表達式) a+= b (將有下劃線的“a+”移到“=”右側(cè)) a = a + b （在“=”左側(cè)補上變量名a） 注意，如果b是包含若干項的表達式，則相當于它有括號。如 x %= y+3 x %= (y+3) x = x%(y+3)（不要錯認為x=x%y+3）,凡是二元（二目）運算符，都可以與賦值符一起組合成復(fù)合賦值符。C+可以使用以下幾種復(fù)合賦值運算符： ，*， b=a; / b是左值 c=b; / b也是右值 賦值表達式中的“表達式”，又可以是一個賦值表達式。如 a=(b=5) 下面是賦值表達式的例子： a=b=c=5 （賦值表達式值為5，a，b，c值均為5） a=5+(c=6) （表達式值為11，a值為11，c值為6） a=(b=4)+(c=6) （表達式值為10，a值為10，b等于4，c等于6） a=(b=10)/(c=2) （表達式值為5，a等于5，b等于10，c等于2）,請分析下面的賦值表達式： (a=3*5)=4*3 賦值表達式作為左值時應(yīng)加括號，如果寫成下面這樣就會出現(xiàn)語法錯誤： a=3*5=4*3 因為3*5不是左值，不能出現(xiàn)在賦值運算符的左側(cè)。 賦值表達式也可以包含復(fù)合的賦值運算符。如 a+=a-=a*a 也是一個賦值表達式。如果a的初值為12，此賦值表達式的求解步驟如下： 先進行“a-=a*a”的運算，它相當于a=a-a*a=12-144-132。, 再進行“a+=-132”的運算，它相當于a=a+(-132)132-132-264。 C+將賦值表達式作為表達式的一種，使賦值操作不僅可以出現(xiàn)在賦值語句中，而且可以以表達式形式出現(xiàn)在其他語句（如輸出語句、循環(huán)語句等）中。這是C+語言靈活性的一種表現(xiàn)。 請注意，用cout語句輸出一個賦值表達式的值時，要將該賦值表達式用括號括起來，如果寫成“cout<<a=b;”將會出現(xiàn)編譯錯誤。,C+提供一種特殊的運算符逗號運算符。用它將兩個表達式連接起來。如 3+5,6+8 稱為逗號表達式，又稱為“順序求值運算符”。逗號表達式的一般形式為 表達式，表達式 逗號表達式的求解過程是：先求解表達式1，再求解表達式2。整個逗號表達式的值是表達式2的值。如，逗號表達式 a=3*5,a*4,2.7 逗號運算符與逗號表達式,從附錄B可知：賦值運算符的優(yōu)先級別高于逗號運算符， 因此應(yīng)先求解a=3*5（也就是把“a=3*5”作為一個表達式）。經(jīng)計算和賦值后得到a的值為15，然后求解a*4，得60。整個逗號表達式的值為60。 一個逗號表達式又可以與另一個表達式組成一個新的逗號表達式，如 (a=3*5,a*4),a+5 逗號表達式的一般形式可以擴展為 表達式，表達式，表達式，表達式 它的值為表達式的值。 從附錄B可知，逗號運算符是所有運算符中級別最低的。因此，下面兩個表達式的作用是不同的：, x=(a=3，6*3) x=a=3,6*a 其實，逗號表達式無非是把若干個表達式“串聯(lián)”起來。在許多情況下，使用逗號表達式的目的只是想分別得到各個表達式的值，而并非一定需要得到和使用整個逗號表達式的值，逗號表達式最常用于循環(huán)語句（for語句）中，詳見第3章。 在用cout輸出一個逗號表達式的值時，要將該逗號表達式用括號括起來，如 cout<<(3*5,43-6*5,67/3)<<endl; C和C+語言表達能力強，其中一個重要方面就在于它的表達式類型豐富，運算符功能強，因而使用靈活，適應(yīng)性強。,