第二章 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與運(yùn)算 一、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是怎樣存儲(chǔ)的

數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制形式存儲(chǔ)的

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計(jì)算機(jī)的工作是基于二進(jìn)制原理的，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息都是用二進(jìn)制來(lái)表示的。

位、字節(jié)和地址

位，又稱為“比特” 。是存儲(chǔ)信息的最小單位。它的值是1或0。
字節(jié)，又稱為“拜特”。一般將8個(gè)“二進(jìn)制位”組織成一組，稱為“字節(jié)”。這是人們最常用的存儲(chǔ)單位。
地址，是指內(nèi)存地址的概念。計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的各個(gè)存儲(chǔ)單元都是有序的，按字節(jié)編碼。

不同類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式

整數(shù)的存儲(chǔ)方式是直接存儲(chǔ)
實(shí)數(shù)采用指數(shù)形式存儲(chǔ)，包括前后兩個(gè)部分：前面部分是數(shù)值部分，后面部分是指數(shù)部分，所謂“標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)形式”其數(shù)值部分是一個(gè)小數(shù)，小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字是零，小數(shù)點(diǎn)后的第一位數(shù)字不是零。
字符則是以二進(jìn)制直接存儲(chǔ)，讀寫(xiě)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)按照ASLL碼在轉(zhuǎn)換。

二、 整型數(shù)據(jù)的運(yùn)算與分析 整型常量與整形變量

常量和變量

在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中數(shù)據(jù)有兩種基本表現(xiàn)形式：常量和變量。
常量是指在程序運(yùn)行過(guò)程中其值不能改變的量。
變量是指在程序運(yùn)行過(guò)程中其值可以改變的量。

變量名、變量地址、存儲(chǔ)單元與變量的值四者的關(guān)系

變量名是一個(gè)容易記的名字，代表一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址，也就是變量地址，在存儲(chǔ)單元中可以存儲(chǔ)變量的值；
換句話說(shuō)，存儲(chǔ)的關(guān)鍵是存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)變量地址，訪問(wèn)時(shí)通過(guò)變量地址訪問(wèn)，存儲(chǔ)單元里面可以存儲(chǔ)變量值，為了方便訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，可以用變量名代表變量地址。

變量名的取名規(guī)則

1. C語(yǔ)言規(guī)定變量名的第一個(gè)字符必須是字母或下劃線，其后的字符必須是字母、數(shù)字或下劃線。（此規(guī)定適用于函數(shù)名、數(shù)組名、類型名），在C語(yǔ)言中把用來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)象（包括變量、函數(shù)、數(shù)組、類型等）名字的有效字符系列稱為“標(biāo)識(shí)符”
2. 大小寫(xiě)字母代表不同的字符。
3. 變量名的長(zhǎng)度不是無(wú)限的。
4. 變量名盡量簡(jiǎn)單易記，見(jiàn)名知意。
5. 在同一程序的同一個(gè)函數(shù)中，不同的變量不能取相同的變量名，以免混淆，

變量名必須“先定義，后使用”

1. 根據(jù)定義變量是指定的類型，編譯系統(tǒng)為變量分配相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。
2. 凡未被事先定義的，系統(tǒng)不把它認(rèn)作變量名，這就能保證程序中變量名使用得正確。
3. 指定了每一變量屬于一個(gè)類型，就便于在編譯時(shí)據(jù)此檢查在程序中要求對(duì)該變量進(jìn)行的運(yùn)算是否合法。

注：要區(qū)別類型名和變量名，類型不占存儲(chǔ)單元，不能用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而變量占存儲(chǔ)單元，可以用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

整型變量的種類

整型分為基本整型int、長(zhǎng)整型long int和短整型shortint

三、 實(shí)型數(shù)據(jù)的運(yùn)算與分析 實(shí)型常量的表現(xiàn)形式

實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中常稱為浮點(diǎn)數(shù)。
浮點(diǎn)數(shù)有兩種表示形式：
（1）十進(jìn)制小數(shù)形式
（2）指數(shù)形式

實(shí)型變量

實(shí)型變量的分類

單精度f(wàn)loat
雙精度double
長(zhǎng)雙精度long double。

實(shí)型數(shù)據(jù)的舍入誤差

由于實(shí)型變量在內(nèi)存中的存儲(chǔ)單元是由有限字節(jié)組成的，因此能提供的有有效數(shù)字總是有限，在有效位以外的數(shù)字將被舍去，由此可能會(huì)產(chǎn)生一些誤差。
單精度（float）型的數(shù)據(jù)最多能保證7位有效數(shù)字，為了提高數(shù)據(jù)的精度，可以將變量定義為雙精度，以提高精度，一般C編譯系統(tǒng)都自動(dòng)地把程序中的實(shí)常量處理成雙精度型。

四、字符型數(shù)據(jù)的運(yùn)算 字符常量和字符變量

字符常量

C語(yǔ)言的字符常量是用單撇號(hào)括起來(lái)的一個(gè)字符。

轉(zhuǎn)義字符

字符變量

字符型變量用來(lái)存放字符常量，它只能放一個(gè)字符，不要以為在一個(gè)字符變量中可以放一個(gè)字符串（包括若干字符）

字符數(shù)據(jù)與整型數(shù)據(jù)在一定條件下可以通用

在所有的編譯系統(tǒng)中都規(guī)定以一字節(jié)來(lái)存放一個(gè)字符。字符數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲(chǔ)的。字符數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式從形式上沒(méi)有什么區(qū)別，這樣使字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間可以通用。

字符串常量

C語(yǔ)言除了允許使用字符常量外，還允許使用字符串常量。字符串常量是一對(duì)雙撇號(hào)括起來(lái)的字符序列。
如：“Hello World”,“CHINA”
在程序中經(jīng)?？吹絧rintf函數(shù)中的字符串，如下：
printf ("Hello World");和printf("a=%d,b=%c\n",a,b);
在上面的格式中控制字符串中，包括：

1. 格式聲明（如%d,%c），在輸出數(shù)據(jù)（a,b）時(shí)，按此格式聲明指定的格式輸出。
2. 控制字符，如’\n’。
3. 其他可顯示的字符，按原樣輸出。

區(qū)分字符常量與字符串常量

char a,b,c
a = 'a'
b = "CHINA"
c = "a"

以上的b,c賦值操作是錯(cuò)誤的
b的錯(cuò)誤是在C語(yǔ)言中沒(méi)有專門的字符串變量，不能將一個(gè)字符串存放在一個(gè)變量中，如果想將一個(gè)字符串存放內(nèi)存中，必須使用字符數(shù)組，即用一個(gè)字符型數(shù)組來(lái)存放一個(gè)字符串，數(shù)組中的每一個(gè)元素存放一個(gè)字符。
c的錯(cuò)誤是因?yàn)樵谧址邢到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)加上’\0’字符，所以字符串"a"實(shí)際上包含’a’，'\0’兩個(gè)字符，因此要賦值給c是不行的。

五、符號(hào)常量

整型常量、實(shí)型常量、字符常量、字符串常量，可以直接從其字面形式上判定他們是常量和哪一類常量，這種常量稱為字面常量或直接常量。
為了使用方便，可以用一個(gè)符號(hào)名來(lái)代表一個(gè)常量，這稱為符號(hào)常量。
如#define PI 3.1415926 //PI就叫符號(hào)常量

符號(hào)常量的性質(zhì)和使用方法

1. #define不是C語(yǔ)句，該行的末尾沒(méi)有分號(hào)。它是一個(gè)”預(yù)編譯指令“。

在程序編譯時(shí)，分為兩個(gè)步驟：
（1）進(jìn)行一次”預(yù)編譯“，對(duì)所有預(yù)編譯指令進(jìn)行處理。
（2）然后進(jìn)行正式的編譯工作，得到目標(biāo)文件（后綴為.obj）。

2. 不要把符號(hào)常量與變量混淆，符號(hào)常量只是一個(gè)符號(hào)，不占存儲(chǔ)單元。

它只是簡(jiǎn)單地進(jìn)行字符置換，不論置換的字符是否有含義都進(jìn)行置換。
它不能被賦值，不能對(duì)符號(hào)常量指定類型

3. 習(xí)慣上，符號(hào)常量名用大寫(xiě)，變量名用小寫(xiě)，以示區(qū)別。
4. 使用符號(hào)常量的好處有：

（1）含義清楚
（2）在需要改變一個(gè)常量時(shí)能做到”一改全改“

5. 符號(hào)常量不能被賦值，能保護(hù)所代表的數(shù)據(jù)不被破壞。

盡量少用數(shù)值常量，多用符號(hào)常量，以增加程序的可讀性和可維護(hù)性。

六、算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式 算術(shù)運(yùn)算符

注：自增運(yùn)算符和自減運(yùn)算符只能用于變量，而不能用于常量或表達(dá)式，如1++或(a+b)++都是不合法的。

算術(shù)表達(dá)式

用算術(shù)運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象（也稱為操作數(shù)）連接起來(lái)的、符合C語(yǔ)法規(guī)則的式子，稱為C算術(shù)表達(dá)式。

各類數(shù)值型數(shù)據(jù)間的混合運(yùn)算

C語(yǔ)言允許整型（包括int,short,long）和實(shí)型數(shù)據(jù)（包括float,double,long double）進(jìn)行混合運(yùn)算。
轉(zhuǎn)換規(guī)則：

1. char和short轉(zhuǎn)換為int型。
2. float型一律轉(zhuǎn)換為double型。
3. 整型數(shù)據(jù)與double型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，先將整型轉(zhuǎn)換為double型

速記：字節(jié)少的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字節(jié)多的類型。

強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

在表達(dá)式中也可以利用”強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換“運(yùn)算符將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的類型。
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的一般形式為（類型名）（表達(dá)式）
注：表達(dá)式應(yīng)該用括號(hào)括起來(lái)。

七、C運(yùn)算符

算術(shù)運(yùn)算符 + - * / %
關(guān)系運(yùn)算符 >< == >=<= !=
邏輯運(yùn)算符 ! && ||
位運(yùn)算符<< >>~ | ^ &
賦值運(yùn)算符 =及其擴(kuò)展賦值運(yùn)算符
條件運(yùn)算符 ？ ：
逗號(hào)運(yùn)算符 ，
指針運(yùn)算符 *和&
求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符 sizeof
強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 (類型)
成員運(yùn)算符 .->
下標(biāo)運(yùn)算符[ ]
其他 如函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符()

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