數據類型、運算符、表達式

十年專注單片機方案開發的方案公司英銳恩，分享數據類型、運算符、表達式。英銳恩現提供服務產品涉及主控芯片：8位單片機、16位單片機、32位單片機及各類運算放大器等。

第二章: 數據類型、運算符、表達式

Ｃ語言的數據類型

　　在第一課中，我們已經看到程序中使用的各種變量都應預先加以說明，即先說明，后使用。對變量的說明可以包括三個方面：
·數據類型
·存儲類型
·作用域
　　在本課中，我們只介紹數據類型說明。其它說明在以后各章中陸續介紹。所謂數據類型是按被說明量的性質，表示形式，占據存儲空間的多少，構造特點來劃分的。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。

1.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。也就是說，基本數據類型是自我說明的。

2.構造數據類型構造數據類型

是根據已定義的一個或多個數據類型用構造的方法來定義的。也就是說，一個構造類型的值可以分解成若干個“成員”或“元素”。每個“成員”都是一個基本數據類型或又是一個構造類型。在C語言中，構造類型有以下幾種：
·數組類型
·結構類型
·聯合類型

3.指針類型

　　指針是一種特殊的，同時又是具有重要作用的數據類型。其值用來表示某個量在內存儲器中的地址。雖然指針變量的取值類似于整型量，但這是兩個類型完全不同的量，因此不能混為一談。4.空類型在調用函數值時，通常應向調用者返回一個函數值。這個返回的函數值是具有一定的數據類型的，應在函數定義及函數說明中給以說明，例如在例題中給出的max函數定義中，函數頭為： int max(int a,int b);其中“int ”類型說明符即表示該函數的返回值為整型量。又如在例題中，使用了庫函數 sin，由于系統規定其函數返回值為雙精度浮點型，因此在賦值語句s=sin (x);中，s 也必須是雙精度浮點型，以便與sin函數的返回值一致。所以在說明部分，把s說明為雙精度浮點型。但是，也有一類函數，調用后并不需要向調用者返回函數值， 這種函數可以定義為“空類型”。其類型說明符為void。在第五章函數中還要詳細介紹。在本章中，我們先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。

　　對于基本數據類型量，按其取值是否可改變又分為常量和變量兩種。在程序執行過程中，其值不發生改變的量稱為常量，取值可變的量稱為變量。它們可與數據類型結合起來分類。例如，可分為整型常量、整型變量、浮點常量、浮點變量、字符常量、字符變量、枚舉常量、枚舉變量。在程序中，常量是可以不經說明而直接引用的，而變量則必須先說明后使用。

整型量

整型量包括整型常量、整型變量。整型常量就是整常數。在Ｃ語言中，使用的整常數有八進制、十六進制和十進制三種。

整型常量

1.八進制整常數八進制整常數必須以0開頭，即以0作為八進制數的前綴。數碼取值為0～7。八進制數通常是無符號數。
以下各數是合法的八進制數：
015(十進制為13)　0101(十進制為65)　0177777(十進制為65535)
以下各數不是合法的八進制數：
256(無前綴0) 03A2(包含了非八進制數碼)　-0127(出現了負號)

2.十六進制整常數
十六進制整常數的前綴為0X或0x。其數碼取值為0~9，A~F或a~f

以下各數是合法的十六進制整常數：
0X2A(十進制為42)　　0XA0 (十進制為160)　　0XFFFF (十進制為65535)
以下各數不是合法的十六進制整常數：
5A (無前綴0X)　　0X3H (含有非十六進制數碼)

3.十進制整常數
十進制整常數沒有前綴。其數碼為0～9。
以下各數是合法的十進制整常數：
237 -568 65535 1627
以下各數不是合法的十進制整常數：
023 (不能有前導0)　23D (含有非十進制數碼)

　　在程序中是根據前綴來區分各種進制數的。因此在書寫常數時不要把前綴弄錯造成結果不正確。4.整型常數的后綴在16位字長的機器上，基本整型的長度也為16位，因此表示的數的范圍也是有限定的。十進制無符號整常數的范圍為0～65535，有符號數為-32768～+32767。八進制無符號數的表示范圍為0～0177777。十六進制無符號數的表示范圍為0X0～0XFFFF或0x0～0xFFFF。如果使用的數超過了上述范圍，就必須用長整型數來表示。長整型數是用后綴“L”或“l”來表示的。例如：
十進制長整常數 158L (十進制為158) 358000L (十進制為-358000)

八進制長整常數 012L (十進制為10) 077L (十進制為63)　0200000L (十進制為65536)
十六進制長整常數 0X15L (十進制為21) 0XA5L (十進制為165)　0X10000L (十進制為65536)
　　
　　長整數158L和基本整常數158 在數值上并無區別。但對158L，因為是長整型量，Ｃ編譯系統將為它分配4個字節存儲空間。而對158，因為是基本整型，只分配2 個字節的存儲空間。因此在運算和輸出格式上要予以注意，避免出錯。無符號數也可用后綴表示，整型常數的無符號數的后綴為“U”或“u”。例如： 358u,0x38Au,235Lu 均為無符號數。前綴，后綴可同時使用以表示各種類型的數。如0XA5Lu表示十六進制無符號長整數A5，其十進制為165。

整型變量

整型變量可分為以下幾類：
1.基本型
類型說明符為int，在內存中占2個字節，其取值為基本整常數。
2.短整量
類型說明符為short int或short'C110F1。所占字節和取值范圍均與基本型相同。
3.長整型
類型說明符為long int或long ，在內存中占4個字節，其取值為長整常數。
4.無符號型
類型說明符為unsigned。

無符號型又可與上述三種類型匹配而構成：
(1)無符號基本型 類型說明符為unsigned int或unsigned。
(2)無符號短整型 類型說明符為unsigned short
(3)無符號長整型 類型說明符為unsigned long
各種無符號類型量所占的內存空間字節數與相應的有符號類型量相同。但由于省去了符號位，故不能表示負數。 下表列出了Turbo C中各類整型量所分配的內存字節數及數的表示范圍。
類型說明符　　　　數的范圍 　　　　分配字節數
int 　　　　　　-32768~32767 　　　　■■
short int 　　　-32768~32767 　　　　■■
signed int 　　 -32768~32767 　　　　■■
unsigned int 　 0~65535 　　　　　　 ■■
long int 　-2147483648~2147483647　　■■■■
unsigned long 　0~4294967295 　　　　■■■■
整型變量的說明
變量說明的一般形式為： 類型說明符 變量名標識符，變量名標識符，...; 例如：
int a,b,c; (a,b,c為整型變量)
long x,y; (x,y為長整型變量)
unsigned p,q; (p,q為無符號整型變量) 

在書寫變量說明時，應注意以下幾點：
1.允許在一個類型說明符后，說明多個相同類型的變量。各變量名之間用逗號間隔。類型說明符與變量名之間至少用一個空格間隔。
2.最后一個變量名之后必須以“；”號結尾。
3.變量說明必須放在變量使用之前。一般放在函數體的開頭部分。
[Practice] //1int a,b;
short int c;
short d=100;
a=d-20;
b=a+d;
c=a+b+d;
d=d-a+c-b;'Vtable
a,2,0
b,2,0
c,2,0
d,2,100
of Vtable
'Vupdate
1,0;2,0
3,0
4,100
1,80
2,180
3,360
4,200
of Vupdate
of Practice
[Practice] //2int a=5;

int b=9;
long int c;
long d;
c=a+b-7;
d=a*b*c;
c=d*d*d;
a=c-d;'Vtable
a,2,5
b,2,9
c,4,0
d,4,0
of Vtable
'Vupdate
1,5
2,9
3,0

4,0
3,7
4,315
3,31255875
1,-5112
of Vupdate
of Practice
[Practice] //3int a=6,b=19;
unsigned int c;
int d;
c=a-b+7;
d=b*c;
a=b+c+d;
b=-a;'Vtable
a,2,6
b,2,19
c,2,0
d,2,0
of Vtable
'Vupdate
1,6;2,19
3,0
4,0
3,65530
4,-114
1,-101
2,101
of Vupdate
of Practice

void main(){
long x,y;
int a,b,c,d;
x=5;
y=6;
a=7;
b=8;
c=x+a;
d=y+b;
printf("c=x+a=%d,d=y+b=%d\n",c,d);
}
將main說明為返回void,即不返回任何類型的值
x,y被定義為long型
a,b,c,d被定義為int型
5->x

6->y
7->a
8->b
x+a->c
y+b->d
顯示程序運行結果 of long x,y;
int a,b,c,d;
c=x+a;
d=y+b;
　　從程序中可以看到：x, y是長整型變量，a, b是基本整型變量。它們之間允許進行運算，運算結果為長整型。但c，d被定義為基本整型，因此最后結果為基本整型。本例說明，不同類型的量可以參與運算并相互賦值。其中的類型轉換是由編譯系統自動完成的。有關類型轉換的規則將在以后介紹。

實型量

實型常量

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： 十進制數形式指數形式
1.十進制數形式
由數碼0~ 9和小數點組成。例如：0.0，.25，5.789，0.13，5.0，300.，-267.8230等均為合法的實數。
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a E n （a為十進制數，n為十進制整數）其值為 a*10,n　如： 2.1E5 (等于2.1*10,5), 3.7E-2 (等于3.7*10,)-2*)　0.5E7 (等于0.5*10,7), -2.8E-2 (等于-2.8*10,)-2*)以下不是合法的實數 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356f和356.是等價的。例2.2說明了這種情況：
void main()
{
printf("%f\n%f\n",356.,356f);
}
void 指明main不返回任何值　利用printf顯示結果　結束

實型變量

實型變量分為兩類：單精度型和雙精度型，
其類型說明符為float 單精度說明符，double 雙精度說明符。在Turbo C中單精度型占4個字節（32位）內存空間，其數值范圍為3.4E-38～3.4E+38，只能提供七位有效數字。雙精度型占8 個字節（64位）內存空間，其數值范圍為1.7E-308～1.7E+308，可提供16位有效數字。

實型變量說明的格式和書寫規則與整型相同。
例如： float x,y; (x,y為單精度實型量)
　　　 double a,b,c; (a,b,c為雙精度實型量)
實型常數不分單、雙精度，都按雙精度double型處理。
void main(){
float a;
double b;
a=33333.33333;
b=33333.33333333333333;
printf("%f\n%f\n",a,b);
}
此程序說明float、double的不同
a ■■■■
b ■■■■■■■■
a<---33333.33333
b<---33333.33333333333;;
顯示程序結果
此程序說明float、double的不同
float a;
double b;
a=33333.33333;
b=33333.33333333333333; 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，有效位為十六位。但Turbo C 規定小數后最多保留六位，其余部分四舍五入。

[Practice] //floatint a=32;
float b;
double d;
b=12345678;
d=b*100;
d=d+a;
d=d+58.123456;'Vtable
a,2,32
b,4,0.0
d,8,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,32
2,0
3,0
2,12345678.00000
3,1234567800
3,1234567832
3,1234567890.123456
of Vupdate

of Practice
[Practice] //1int a=543;
float b;
b=123.123962+a;
b=b-100;
a=b;'Vtable
a,2,543
b,4,0.0
of Vtable
'Vupdate
1,543
2,0.0
2,123.123962
2,23.123962
1,23
of Vupdate
of Practice