（第3版）林雄主講

2007.9C語言程序設計教程第1章C語言程序設計的概念第2章基本數(shù)據(jù)類型第3章C語言的流程控制第4章模塊化程序設計第5章數(shù)組第6章指針第7章用戶定制數(shù)據(jù)類型第8章文件第9章面向?qū)ο蟮某绦蛟O計介紹第1章C語言程序設計的概念1.1程序與程序設計語言1.2

C語言及其標準1.3

C語言程序概要1.1程序與程序設計語言

1.1.1常量一提起計算機，人們就會聯(lián)想到鍵盤、顯示器和主機。其實，應用要早得多、并一直流傳至今的計算機工具是算盤（見圖1.1）。那么，現(xiàn)代電子計算機與算盤的最大區(qū)別在哪里呢？關鍵在于現(xiàn)代計算機可以自動完成計算過程，而算盤進行的計算過程是在人的撥動下才能進行。圖1.1算盤那么，為什么現(xiàn)代計算機可以自動完成計算過程呢？這首先要從程序說起。程序?qū)嶋H上是一個非常普通的概念：按照一定的順序安排的工作步驟?？梢哉f，做任何事情都有相應的程序。做的事情不同，要求的效果不同，程序就不同。例如，用同樣的原料，采用不同的程序，會做出不同的菜肴來。一種工具能夠自動工作，一是要有記憶功能，能夠記住程序；二是具有按照程序控制相關部件操作的能力。如果能讓算盤記住做某種計算的口訣和計算的數(shù)據(jù)，并且有能按照口訣控制算珠自動運動的機制，則只要發(fā)出開始執(zhí)行的命令，算盤就會自動完成計算。可惜這樣的機制并沒有在算盤中實現(xiàn)。但是，卻有另外一種機器卻在這方面向前推進了一步。這就是明朝末年宋應星在其《天工開物》中記載的中國古代提花機（見圖1.2）圖1.2中國古代的提花機中國提花機大約出現(xiàn)于西漢末年（公元前）。它采用用絲線結(jié)成的“花本”（花版）控制經(jīng)線起落，以織成要求的圖樣。這是最早的程序控制思想。后來，提花機沿著絲綢之路傳到歐洲，歷經(jīng)改進，1805年法國人JosephJacquard制造成功用穿孔卡片（見圖1.3）控制連桿（橫針），用有孔和無孔進一步控制經(jīng)線起落的提花機。圖1.3穿孔卡片

穿孔卡片把程序控制技術向前推進了一步。這一技術被一位英國數(shù)學家CharlesBabbage（見圖1.4）引入到了計算機中機，用有孔和無孔的組合來表示數(shù)據(jù)和程序。圖1.4英國數(shù)學家CharlesBabbage

18世紀末，法國數(shù)學界調(diào)集大批數(shù)學家，組成了人工手算的流水線，經(jīng)過長期艱苦奮斗，終于完成了17卷《數(shù)學用表》的編制，但是，手工計算出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了大量錯誤。這件事情強烈刺激了Babbage。1812年20歲的Babbage開始計算機的研制工作，他要把函數(shù)表的復雜算式轉(zhuǎn)化為差分運算，用簡單的加法代替平方運算，快速編制不同函數(shù)的數(shù)學用表，并將這種機器稱為“差分機”。經(jīng)過十年的努力，終于于1822年完成了第一臺差分機，可以處理3個不同的5位數(shù)，計算精度達到6位小數(shù)。1833年他又開始投身于一種“會分析的機器”——分析機的研制中。他把機器設計成三個部分，一是用來儲存數(shù)據(jù)信息的“倉庫（TheStore）”，二是進行數(shù)據(jù)運算處理的“工場（Themill）”，三是使用穿孔卡片來輸入程序并用穿孔卡片輸出數(shù)據(jù)。這臺機器雖然沒有制造成功，但它的工作原理—程序存儲控制為今天的計算機奠定了基礎：（1）任何工具的工作，都是由程序控制的；（2）只有工具具有了記憶程序的功能，并具有了按照程序進行自我控制的功能，該工具才能自動工作。

1.1.2計算機程序設計語言程序要需要用某種形式（語言）來描述。例如，用算盤進行計算，程序是用口訣描述的，珠算的語言是口訣?，F(xiàn)代計算機的程序則是用計算機程序設計語言來描述的。從計算機誕生到今天，程序設計語言也在伴著計算機技術的進步不斷升級換代。1.1.2計算機程序設計語言

程序要需要用某種形式（語言）來描述。例如，用算盤進行計算，程序是用口訣描述的，珠算的語言是口訣?，F(xiàn)代計算機的程序則是用計算機程序設計語言來描述的。從計算機誕生到今天，程序設計語言也在伴著計算機技術的進步不斷升級換代。1.機器語言一種CPU的指令系統(tǒng)，也稱該CPU的機器語言，它是該CPU可以識別的一組由0和1序列構(gòu)成的指令碼。下面是某CPU指令系統(tǒng)中的兩條指令：

10000000（進行一次加法運算）

10010000（進行一次減法運算）用機器語言編程序，就是從所使用的CPU的指令系統(tǒng)中挑選合適的指令，組成一個指令系列。這種程序雖然可以被機器直接理解和執(zhí)行，卻由于它們不直觀，難記、難認、難理解、不易查錯，只能被少數(shù)專業(yè)人員掌握，同時編寫程序的效率很低，質(zhì)量難以保證。這種繁重的手工方式與高速、自動工作的計算機極不相稱。這種方式僅使用于計算機出現(xiàn)的初期(使用穿孔紙帶的時期)的編程（用有孔、無孔，分別代表1、0），現(xiàn)在已經(jīng)不再使用。

2.匯編語言為減輕人們在編程中的勞動強度，20世紀50年代中期人們開始用一些“助記符號”來代替0，1碼編程。如前面的兩條機器指令可以寫為

A+B＝＞A或ADDA，B

A-B＝＞個樣A或SUBA，B這種用助記符號描述的指令系統(tǒng)，稱為符號語言或匯編語言。用匯編語言編程，程序的生產(chǎn)效率及質(zhì)量都有所提高。但是匯編語言指令是機器不能直接識別、理解和執(zhí)行的。用它編寫的程序經(jīng)檢查無誤后，要先翻譯成機器語言程序才能被機器理解、執(zhí)行。這個翻譯轉(zhuǎn)換過程稱為“代真”。代真后得到的機器語言程序稱為目標程序(objectprogram)，代真以前的程序，稱為源程序(sourceprogram)。由于匯編語言指令與機器語言指令基本上具有一一對應的關系，所以匯編語言源程序的代真可以由匯編系統(tǒng)以查表的方式進行。匯編語言與機器語言，都是依CPU的不同而異，它們都稱為面向機器的語言。用面向機器的語言編程，可以編出效率極高的程序。但是程序員用它們編程時，不僅要考慮解題思路，還要熟悉機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且要“手工”地進行存儲器分配。這種編程的勞動強度仍然很大，給計算機的普及推廣造成很大的障礙。

3.高級語言匯編語言和機器語言是面向機器的，不同類型的計算機所用的匯編語言和機器語言是不同的。1954年出現(xiàn)的FORTRAN語言以及隨后相繼出現(xiàn)的其它高級語言，開始使用接近人類自然語言的、但又消除了自然語言中的二義性的語言來描述程序。這些高級語言使人們開始擺脫進行程序設計必須先熟悉機器的桎梏，把精力集中于解題思路和方法上。第一種高級語言是1954年問世的FORTRAN語言。此后不久，不同風格、不同用途、不同規(guī)模、不同版本的面向過程的高級語言便風涌而起。據(jù)統(tǒng)計，全世界已有2500種以上的計算機語言，其中使用較多的有近百種。圖1.5為幾種廣泛流行的高級語言的發(fā)展變遷情況。5254565860626466687072747678808284868890929496AdaALGOL60ALGOL68PascalModula-2CPLBCPLBCC++JavaLISPPROLOGCOBOLFORTRAN77FORTRANPL/1Simula67Smalltalk80BASICANSI-BASICQBASICVBFORTRAN90<>圖1.5幾種廣泛流行的高級語言的發(fā)展變遷情況

1.1.3高級語言程序的開發(fā)過程一般來說，程序開發(fā)的一般過程有如圖1.6所示幾個步驟圖1.6高級語言程序的開發(fā)過程

1.分析一般來說，一個具體的問題要涉及許許多多的方面，這是問題的復雜性所在。為了便于求解，往往要忽略一些次要方面。這種通過忽略次要方面，而找出解題規(guī)律，就稱為建立模型。

2.建立模型，表現(xiàn)模型表現(xiàn)模型就是用一種符號-語言系統(tǒng)來描述模型。一般來說，模型的表現(xiàn)會隨著對問題抽象程度的加深和細化，不斷由領域特色向計算機可解釋、執(zhí)行靠近，中間也可能采用一些其他的符號系統(tǒng)，如流程圖等，直到最后用一種計算機程序設計語言描述出來。

3.源程序的編輯源程序的編輯就是在某種字處理環(huán)境下，用具體的程序設計語言書寫并修改的過程。為此就要掌握一種計算機程序設計語言。還要應用一種專用程序編輯器或通用的文字編輯器進行。

4.程序的編譯（或解釋）與鏈接寫出一個高級語言程序后，并不是就可以立即拿來執(zhí)行。要讓機器直接執(zhí)行，還要將它翻譯成由機器可以直接辨認并可以執(zhí)行的機器語言程序。為區(qū)別它們，把用高級語言寫的程序（文件）稱為源程序（文件），把機器可以直接辨認并執(zhí)行的程序（文件）稱為可執(zhí)行程序（文件）。這一過程一般分為兩步：第1步：在程序編輯過程中輸入到源文件中的是一些字符碼，但是機器可以直接處理的是0、1信息。為此，首先要將源程序文件翻譯成0、1碼表示的信息，并用相應的文件保存。這種保存0、1碼信息的文件稱為目標程序文件。由源文件翻譯成目標文件的過程稱為編譯。在編譯過程中，還要對源程序中的語法和邏輯結(jié)構(gòu)進行檢查。編譯任務是由稱做編譯器（compiler）的軟件完成的。目標程序文件還不能被執(zhí)行，它們只是一些目標程序模塊。第2步：將目標程序模塊以及程序所需的系統(tǒng)中固有的目標程序模塊（如執(zhí)行輸入輸出操作的模塊）鏈接成一個完整的程序。經(jīng)正確鏈接所生成的文件才是可執(zhí)行文件。完成鏈接過程的軟件稱為鏈接器（linker）。圖1.7為編譯和鏈接過程的示意圖。程序在編譯、鏈接過程中，也可能發(fā)現(xiàn)錯誤。這時要重新進入編輯器進行編輯。圖1.7編譯和鏈接過程的示意圖

5.程序的測試與調(diào)試經(jīng)編譯、鏈接的程序文件，生成可執(zhí)行文件，就可以讓計算機執(zhí)行了。但是，并不是就可以得到預期的結(jié)果而交付用戶使用了，因為程序仍然會存在某些錯誤。因此，每一個人編寫出一個程序后，在正式交付使用前，總要試通一下?！霸囃ā本褪窃囘\行程序，也就是對程序進行測試。測試是以程序通過編譯、沒有語法和鏈接上的錯誤為前提，目的是找出程序中可能存在的錯誤并加以改正。因此，應該測試程序在不同情況下運行的情況，輸入不同的數(shù)據(jù)可以檢測出程序在不同情況下運行的情況。測試的數(shù)據(jù)應是以“程序是會有錯誤的”為前提精心設計出來的，而不是隨心所欲地亂湊而成的。它不僅應含有被測程序的輸入數(shù)據(jù)，而且還應包括程序執(zhí)行它們后預期的結(jié)果。每次測試都要把實際的結(jié)果與預期的結(jié)果相比較，以觀察程序是否出錯。

6.編寫程序文檔經(jīng)過了問題分析、設計、程序編碼、測試后，程序開發(fā)的工作基本上結(jié)束了。但是，這時還不能交付使用。因為，隨著程序規(guī)模的增大和日益復雜化，程序的使用和運行也越來越不那么直接，用戶要運行程序，還需要知道許多信息，如：

●程序的功能

●需要輸入的數(shù)據(jù)類型、格式和取值范圍

●需要使用的文件數(shù)量、名稱、內(nèi)容以及存放位置等

●程序運行需要的軟、硬件環(huán)境

●程序的裝入、啟動方法以及交互方式等。為此，程序開發(fā)者需要向用戶提供這些資料——稱為程序使用說明書或用戶文檔。需要說明的是，在許多軟件中，這些內(nèi)容已經(jīng)部分或全部地以“readme”或“help”的形式提供。目前，程序文檔已經(jīng)成為軟件開發(fā)產(chǎn)品的必要部分。文檔在程序使用和維護中的重要性也改變了軟件的概念，使之由早期的“軟件是計算機程序的總稱”演化為“軟件是計算機的程序連同計算機化的文檔的總稱。”7.程序的維護程序交付用戶使用之后，并不是萬事大吉了。由于多種原因，還可能要對程序進行修改。交付之后對程序的修改稱為程序的維護。維護程序的原因主要有：

●原來的程序沒有完全滿足用戶要求；

●用戶要求的改變；

●程序中遺留有錯誤，在運行中被發(fā)現(xiàn)。程序的維護可以由開發(fā)者進行，也可能是由別人進行。為能便于程序的維護，開發(fā)者應當提供必要的技術資料，并且要保證程序的可讀好——能讓人看懂。1.2C語言及其標準1.2.1C語言的出現(xiàn)

C語言是目前程序設計領域中最有影響力的一種程序設計語言?？墒牵鼌s是“漫不經(jīng)心”地開發(fā)出來的。

20世紀60年代，Bell實驗室的KenThompson（見圖1.8）著手開發(fā)后來對計算機產(chǎn)生了巨大影響的UNIX操作系統(tǒng)。為了描述UNIX，Thompson首先將當時的一種專門用來描述系統(tǒng)程序的BCPL語言改進為他稱為B的語言。1970年Thompson發(fā)表了用匯編語言和B語言寫成的PDP-7上實現(xiàn)UNIX的初版。

1971年，DennisRitchie（見圖1.8）開始協(xié)助Thompson開發(fā)UNIX。他對B語言做了進一步的充實和完善，加入數(shù)據(jù)類型和新的句法，于1972年推出了一種新型程序設計語言——C語言（取BCPL的第2個字母）。為了使UNIX操作系統(tǒng)推廣，1977年DennisM.Ritchie

發(fā)表了不依賴于具體機器系統(tǒng)的C語言編譯文本《可移植的C語言編譯程序》。于是，C語言是借助UNIX操作系統(tǒng)的翅膀而起飛的，UNIX操作系統(tǒng)也由于C而得已快速移植落地生根，兩者相輔相承，成就了軟件開發(fā)史上歷時30年的時代。

1978年BrianW.Kernighian和DennisM.Ritchie出版了名著《TheCProgrammingLanguage》，從而使C語言成為目前世界上流行最廣泛的高級程序設計語言。以后，又有多種程序設計語言在C語言的基礎上產(chǎn)生，如C++、VisualC++、Java、C#等。圖1.8Thompson（左）和Ritchie（中）于1999

年接受當時美國總統(tǒng)克林頓授予的國家技術勛章1.2.2C語言的標準

C語言的靈活性、豐富性、可移植性很快得到了普遍的承認，接著適合于各種不同操作系統(tǒng)(UNIX，MS-DOS，CP/M-80，86等)和不同機種(字長為8bit～32bit)的C語言編譯系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。1982年美國國家標準局(ANSI)語言標準化委員會成立了一個委員會開始著手進行C語言的標準化工作，并于1983年公布了第一個C語言標準草案(83ANSIC)。1989年，ASNI又發(fā)布了一個完整的C語言標準——ANSIX3.159-1989，通常稱做“ANSIC”，簡稱“C89”。1990年，國際標準組織ISO/JECJTC1/SC22/WG14采納了C89，做了少編輯性修改后，以國際標準ISO/IEC9899:1990發(fā)布，通常稱其為“C90”，它同C89基本相同。

1995年，WG14對C89做了兩處技術修訂和一個擴充。人們將其稱為“C89增補1”或“C95”。同時，WG14開始著手對C標準做全面修訂，并于1999年完成獲得通過，形成正式的C語言標準，命名為ISO/IEC9899:1999，簡稱“C99”。本書將基于C99介紹C語言程序設計的基本方法。目前各廠家所提供的所有C編譯系統(tǒng)都還未實現(xiàn)C99所建議的功能。為了讀者能實際運行C程序，本書所介紹的程序都是符合ASNIC標準并能在大多數(shù)C編譯系統(tǒng)通過和運行的程序。但在文字敘述中，會介紹C99所增加的新功能，以使讀者今后能順利地過渡到用C99編程。1.3C語言概要1.3.1函數(shù)任何一部機器都是用部件組裝而成的。計算機程序和機器一樣，也是由一些部件構(gòu)建起來的。C語言程序部件是函數(shù)。也就是說，設計C語言程序就是設計它的構(gòu)成函數(shù)。下面舉例說明C語言程序中的函數(shù)是什么樣的。例1.1一個輸出一串字符的C程序。/*文件名：ex010101.c*/#include<stdio.h>int

main(void){

printf("Programmingisfun.");//輸出一串字符

return0;/*向操作系統(tǒng)返回一個數(shù)字0*/}這是一個非常簡單的C語言程序，它的執(zhí)行結(jié)果是顯示一行字符：

Programmingisfun.說明：（1）這里

intmain(void){ …}是一個函數(shù)。這個函數(shù)的名字為“main”。這個名字是專用的，表示這個函數(shù)是“主函數(shù)”。所謂主函數(shù)，就是執(zhí)行這個程序時，由操作系統(tǒng)直接調(diào)用的函數(shù)。每一個C語言程序必須也只能有一個主函數(shù)。（2）函數(shù)名后面的圓括號用于表示參數(shù)。一般說來，用函數(shù)進行計算，需要給定參數(shù)。但是廣義的計算也可以沒有參數(shù)而只執(zhí)行一個過程。在C語言程序中，參數(shù)部分寫為“void”，表示該函數(shù)沒有參數(shù)，只執(zhí)行一個過程。“void”可以省寫，如程序第一行可寫為：

intmain()

在許多教材和程序中，可以常常見到這種形式的主函數(shù)首行。但是，C標準建議寫上void，使含義清晰。在本書的程序中都是寫成main(void)形式的。（3）再后面的一對花括號中的部分稱為函數(shù)體，用來表明該函數(shù)的功能是如何實現(xiàn)的。通常，函數(shù)體用一些語句表述。C語言規(guī)定語句必須用分號結(jié)束。先分析下面的語句：

printf(″Programmingisfun.″);

它的功能是調(diào)用編譯系統(tǒng)提供的函數(shù)庫中的一個函數(shù)printf（），來輸出后面的一串字符。函數(shù)printf的使用比較復雜，后面將陸續(xù)介紹。（4）函數(shù)名前面的“int”表明函數(shù)的返回值是一個整數(shù)。有的操作系統(tǒng)(如Unix)要求在執(zhí)行一個程序后應向系統(tǒng)返回一個整數(shù)值，如程序正常執(zhí)行和結(jié)束，應返回0，否則返回一個非0值。因此，需要將main函數(shù)指定為int(整型)，同時在函數(shù)體的最后寫一返回語句：

return0;

它的功能是向調(diào)用者(操作系統(tǒng))返回0值，表示主函數(shù)正常結(jié)束(也就是程序正常結(jié)束)。此語句必須寫在函數(shù)體的最后一行才有意義，因為只要執(zhí)行到這條語句，就表達程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個0，如果程序未執(zhí)行到這個返回語句就非正常結(jié)束了，就不會向操作系統(tǒng)返回0。操作系統(tǒng)會據(jù)此作出相應的處理。有的操作系統(tǒng)(如DOS，Windows)并無程序必須返回整數(shù)的要求，因此，可以不指定main函數(shù)為整型。這時可在main函數(shù)的前面加上void，如∶

voidmain(void)或voidmain()

表示main函數(shù)是無類型的，不返回任何類型的值。顯然在main函數(shù)的最后也不必寫返回語句“return0;”。讀者可以在其他教材或程序中看到這種形式的main函數(shù)。以上兩種用法都是是合法的、有效的，編程者可以根據(jù)情況決定。為了使程序具有一般性，采用以下形式∶

intmain(void)

并在函數(shù)體最后有“return0;”語句。（5）程序最前面的

#include<stdio.h>是一種在程序編譯之前要處理的內(nèi)容，稱為編譯預處理命令。編譯預處理命令還有一些，它們都用“#”開頭，并且不用分號結(jié)束，所以不是C語言的語句。這里的編譯預處理命令稱為文件包含命令，它的作用是在編譯之前把程序中需要使用關于系統(tǒng)定義的函數(shù)printf（）的一些信息文件stdio.h包含進來。用“.h”作為后綴的文件稱為頭文件。（6）“/*…*/”中的文字用于做一些說明——注釋，讓讀程序的人容易讀懂。例如，注釋

/*文件名：ex1_01.c*/是告訴讀程序的人，這個程序的源代碼用文件ex1_01保存。而其他兩個注釋是對其左面兩條語句功能的說明。上面的程序只由一個函數(shù)組成(在主函數(shù)中又調(diào)用了庫函數(shù)printf()。在例1.2中將介紹由兩個函數(shù)組成的程序。例1.2計算兩個整數(shù)（2，3）相加的結(jié)果/*文件名：ex010201.c*/#include<stdio.h>intadd(int,int); /*聲明后面將要使用函數(shù)add（）*/intmain(void){ints; /*聲明后面使用的變量s是整型的*/s=add(2,3); /*調(diào)用add（）進行計算，并用s接收*/

printf("Thesumis:%d",s); /*輸出s的值 */return0;}intadd(int

a,intb) /*函數(shù)add（）的定義 */{intsum; /*定義一個整數(shù)sum，用于存放和*/sum=a+b; /*將a和b求和，并把結(jié)果送sum*/returnsum; /*返回sum的值到調(diào)用者*/}說明（1）圖1.9表明了該程序的執(zhí)行過程。為了清晰，僅列出了執(zhí)行語句。將2和3傳遞給a和bex1_02.exemain(){s=add(2,3);printf(“Thesumis%d”,s);return0;}操作系統(tǒng)add(inta,intb){

sum=a+b;

returnsum;}編譯系統(tǒng)提供庫函數(shù)printf

進行計算并輸出結(jié)果①操作系統(tǒng)調(diào)用main()②計算a+b返回sum的值到調(diào)用處③返回操作系統(tǒng)④圖1.9程序ex1_02的執(zhí)行過程

①經(jīng)過編譯、鏈接后的C語言程序就成為一個可執(zhí)行文件。例如，程序的ex1_02的默認可執(zhí)行文件名為“ex1_02.exe”。若要執(zhí)行這個程序，只要在操作系統(tǒng)的命令執(zhí)行環(huán)境中打入這個文件名，系統(tǒng)就會開始執(zhí)行這個程序。對于C語言程序而言，首先從調(diào)用主函數(shù)開始。②在主函數(shù)main中，第一個語句是

s=add（2,3）；但是，這個語句的執(zhí)行要分如下步驟才能完成。

●

調(diào)用函數(shù)add（），同時將數(shù)據(jù)2和3分別傳送給函數(shù)add（）中的變量a和b；

●

使用表達式a+b進行加法計算。

●

將和用“=”賦給函數(shù)add（）中的變量sum中。注意“=”是賦值操作符，不是等號。C語言中的等號是“==”。

●

用return語句將sum的值返回的函數(shù)add（）的調(diào)用處。

●

將函數(shù)add（）的返回值送給主函數(shù)中的變量s。③執(zhí)行函數(shù)printf（），輸出下面的內(nèi)容：

Thesumis5這個語句的執(zhí)行也需要如下多個步驟才能實現(xiàn)：

●

圓括號中的引號中的“Thesumis:”要求原樣輸出。

●

圓括號中的引號中的“%”表示后面的字符“d”是一個格式字符，要求將雙引號后面的表達式的值，按照整型數(shù)據(jù)輸出。

●

函數(shù)printf（）將流程返回到調(diào)用處。printf()也有返回值（成功返回輸出的字符個數(shù)；失敗時，返回一個負整數(shù)），但是一般不用。④執(zhí)行main（）中的返回語句return，用“0”向操作系統(tǒng)送回“平安”信號。（2）變量及其類型本例中的s和sum都稱為變量。變量是程序中被命名的數(shù)據(jù)實體，并且它的值是可以改變的。同時，為了便于計算與存儲，C語言中程序中所使用的每個數(shù)據(jù)都被規(guī)范化了。這種數(shù)據(jù)的規(guī)范稱為數(shù)據(jù)類型。本例中使用語句

ints；和

intsum；的作用就是聲明了兩個變量s和sum名字和類型（用“int”表明它們是整型數(shù)據(jù)）。變量在使用之前都要先行聲明。（3）函數(shù)的聲明本例中的

int

add(int,int);稱為函數(shù)聲明。函數(shù)聲明的作用是讓編譯器知道該函數(shù)的原型（包括返回類型、參數(shù)個數(shù)和類型，以便對調(diào)用語句進行語法檢查。如果定義在調(diào)用前，從定義可以直接獲得這些信息，就可以不寫聲明；如果調(diào)用在定義之前，則需要一個原型聲明說明這些信息。對于編譯系統(tǒng)提供的庫函數(shù)，它們的定義不在程序中，因此需要給出相應的原型聲明。為了方便使用，系統(tǒng)把某些類型的庫函數(shù)的原型聲明寫在某個頭文件中，程序員只要把要求的頭文件用文件包含語句寫在程序中函數(shù)調(diào)用之前，就等于把原型聲明寫在了函數(shù)調(diào)用之前。這就是使用函數(shù)printf()，必須在其前寫一條#include<stdio.h>的原因。（4）關于printf()函數(shù)的參數(shù)

printf()函數(shù)的參數(shù)有兩部分：前面的用雙引號引起的部分稱為“控制串”?？刂拼梢恍┳址M成，這些字符可以分成兩類：第一類字符可以直接顯示出來，第二類字符作為格式說明符使用。或者說，除了格式說明符之外的字符，都是可以直接顯示的。格式說明符是由“%”開頭，后面跟著的是格式碼。本例中的“d”就是格式碼，它后面輸出的數(shù)據(jù)按照帶符號十進制輸出。其他格式說明符將陸續(xù)介紹。（5）關于賦值運算在C語言中，符號“=”稱為賦值運算符，它的作用是把后面（右面）的值，送到其前（左面）的變量（左值）中。一定不要將其當作是等號。在C語言中，等號是“==”。例1.3計算一個數(shù)的正弦值的C語言程序。#include<stdio.h>#include<math.h>int

main(void){floatx; /*定義x為實型變量*/x=sin(0.19199); /*調(diào)用sin函數(shù)*/

printf("%f\n",x);//調(diào)用printf函數(shù)，輸出x的值}程序的執(zhí)行結(jié)果如下：0.190813說明：

（1）“floatx;”是聲明：x是一個實型變量。（2）“x=sin(0.19199)”可執(zhí)行一次函數(shù)調(diào)用，求出0.19199弧度的正弦值，并賦給實型變量x。sin()是一個庫函數(shù)，math.h是其要求的頭文件。（3）printf()中的格式說明符“%f”，指定一個實型格式輸出（前面介紹的%d是整型數(shù)據(jù)格式符）。通常輸出的數(shù)據(jù)在小數(shù)后有6位數(shù)字；小數(shù)點前的數(shù)字位數(shù)不指定，根據(jù)實際值的位數(shù)輸出。格式說明符的類型要與后面要輸出的數(shù)據(jù)類型相一致。（4）printf()中的“＼n”稱為轉(zhuǎn)義字符序列，前面加了反斜桿后，“n”不再作為字符，而是作為一條換行命令使用。轉(zhuǎn)義字符還有一些，以后陸續(xù)介紹。

從這一小節(jié)可以得出如下結(jié)論：

●

C語言程序是由函數(shù)組成的。

●設計C語言程序時，一個必須設計的函數(shù)是主函數(shù)。C語言的執(zhí)行是從系統(tǒng)調(diào)用主函數(shù)開始的。

●主函數(shù)的部分功能也可以通過其他子函數(shù)補充實現(xiàn)。子函數(shù)應當首選從函數(shù)庫中的函數(shù)；函數(shù)庫中沒有時?？梢钥紤]自行設計。

●使用庫函數(shù)時，要用文件包含命令將需要的頭文件包含到程序中調(diào)用該庫函數(shù)之前。1.3.2C語言的標準由前一小節(jié)中的例子可以看出，在C語言程序中，函數(shù)下面的組成單位是語句。在C99中，基本的語句有表達式語句、流程控制語句和塊語句。1.表達式語句

C語言程序的具體計算過程是由表達式完成的。表達式是由運算符（如上述+，=等）、變量（如上述s，sum，a，b，x等）和常量（如上述2，3，0.19199等）組成。前面使用過的

s=add(2,3)sum=a+bx=sin(0.19199)都是表達式。表達式加上語句結(jié)束符（分號）就構(gòu)成表達式語句。學習C語言程序設計，必須掌握正確地使用變量、常量和運算符的表示方法和使用規(guī)則。變量和常量的使用涉及它們的數(shù)據(jù)類型、表示（命名）規(guī)則等，后面要專門介紹。

C語言中的運算符種類很多，正確地使用這些運算符，有三點需要注意：

●

它們的含義。特別要區(qū)分一個運算符符號在C語言中和在普通數(shù)學中的意義的不同。如“=”。

●

優(yōu)先級，即在一個表達式中存在多個運算符時，進行運算的先后順序。

●

結(jié)合性，即在一個表達式中有多個優(yōu)先級別相同的運算符時，先進行哪個運算符的運算。例如，在表達式2*3/5（在C語言中，“*”為乘運算符?！?”為除運算符）中，先進行除呢，還是先進行乘。在這個表達式中，好像對運算結(jié)果沒有影響，但有時是有影響的。關于這些問題，后面將專門介紹。2.流程控制語句一般說來，程序中的語句是按照書寫順序執(zhí)行的。但是，有些情況下，需要改變默認的執(zhí)行順序，例如像圖1.10（a）那樣要從兩個或多個語句中挑選一個語句執(zhí)行，或者像圖1.10（b）那樣要重復執(zhí)行某一個語句或語句塊。前者稱為選擇控制，后者稱為重復控制。

（a）選擇結(jié)構(gòu)（b）重復結(jié)構(gòu)

圖1.10兩種基本的流程控制結(jié)構(gòu)下面給出兩個實例。例1.4由鍵盤輸入兩個數(shù)，輸出其中的大數(shù)。本例中函數(shù)max2()的執(zhí)行過程如圖1.11所示。圖1.11函數(shù)max2（）的執(zhí)行過程程序如下：#include<stdio.h>floatmax2(floatx,floaty){floatmax;

if(x>=y) /*選擇判斷 */max=x; /*條件滿足進行的運算*/elsemax=y; /*條件不符進行的運算*/

printf("Themaxis:%f",max);}int

main(void){floata,b;

printf("Inputtworealnumbers:\n");/*輸入提示*/

scanf("%f%f",&a,&b); /*輸入數(shù)據(jù)*/max2(a,b); /*調(diào)用函數(shù)max2()*/return0;}說明：（1）本例的函數(shù)max2（）中有一個選擇結(jié)構(gòu)，條件是“x>=y”。滿足該條件，則執(zhí)行運算max=x；不滿足，則執(zhí)行運算max=y。這樣，就在max中保存了x和y中的大者。（2）在主函數(shù)中，函數(shù)scanf(“%f%f”,&a,&b)的功能是從鍵盤上輸入兩個實數(shù),分別存放到地址&a和&b中。地址&a和&b是變量a和b地址，“&”是一個運算符。用于計算其后面變量的地址。（3）在函數(shù)scanf(“%f%f”,&a,&b)中，“%f”表示要輸入的數(shù)據(jù)是實型數(shù)據(jù)。也就是說，格式說明符的類型，要與輸入數(shù)據(jù)的類型一致。另外，鍵入的兩個數(shù)據(jù)之間應當以空格、制表符（按Tab鍵）或回車分隔。程序運行時的情形如下：

Inputtworealnumbers:1.2352.345Themaxis:2.345例1.5求累加和的值。程序如下：#include<stdio.h>int

sigma(intn){inti=0,sum=0;

while(i<=n){ sum=sum+i;i++; } returnsum;}int

main(void){int

m,total;

scanf("%d",&m);total=sigma(m);

printf("total=%d\n",total);return0;}說明：（1）聲明

inti=0,sum=0;

有兩個功能：一是定義了兩個整型變量；二是對兩個整型變量設定了初值。這稱為變量的初始化。變量在沒有初始化時并且也沒有執(zhí)行賦值操作之前，其值是不確定的。為了避免使用這些不確定的值，應當盡量在變量定義的同時對其進行初始化。一般說來，存放和的變量的初始值應當為0，而存放積的變量的初始值應當為1。

（2）在本例中，函數(shù)sigma()用來計算。計算的方法是：先設置sum的初值為0、i的初值為0。先執(zhí)行sum=sum+i。然后用表達式“i++”將自增1，相當于執(zhí)行操作：i=i+1每執(zhí)行一次i的自增1，

用流程圖表示如圖1.12所示。i<=nsum=sum+

i是否i=0,sum=0i++returnsum圖1.12

函數(shù)sigma（）的執(zhí)行過程

除了上述兩種控制語句外，C語言還提供了其他一些控制語句，以后會專門介紹。3.塊語句塊語句也稱為復合語句，就是用一對花括號將一組語句括起來。在一個塊語句中可以包括若干聲明和若干語句。在例1.8的函數(shù)sigma()中，while下面的用花括號括起的兩個語句，就組成一個塊語句。塊語句在語法上相當于一條語句。因此，當語法上需要一個語句，而一個語句又不能滿足需要時，就必須使用塊語句。

1.3.3名字與聲明1.標識符與關鍵字標識符也稱為名稱。變量的名字、函數(shù)的名字、文件的名字等，都是關鍵字。在C語言程序中，所使用的標識符應當符合如下的詞法規(guī)則：（1）標識符是大小寫字母、數(shù)字和下劃線組成的序列，但不能以數(shù)字開頭。例如，下面是合法的C標識符：

aAAb_Ax_aX

A_x

abcd

但是下列不是合法的C標識符：

5_A（數(shù)字打頭）A-3（含非法字符）（2）C語言區(qū)別同一字母的大小寫，如abc與abC被看作識不同的名標識符。（3）C89要求C編譯器能識別的標識符長度為不少于31個有效字符，C99要求C編譯器能識別的標識符長度為不少于63個有效字符。一個標識符中超過了這個長度的字符可能會不被辨認。例如在符合C99的系統(tǒng)中，當兩個標識符的前63個字符都相同時，不管后面的有效字符是否相同，都可能被當作同一個標識符。（4）普通標識符不能使用對于系統(tǒng)有特殊意義的名稱。這些對系統(tǒng)有特殊意義的名稱稱為關鍵字。表1.1為C99關鍵字。auto_Boolbreakcasechar_Complexconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoif_Imaginaryinlineintlongregisterrestrictreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhile表1.1C99關鍵字在一個程序中，往往要使用大量的名字。大量的名字的使用，可能會造成名字的沖突和使用錯誤。為此，除了上述詞法規(guī)則外，人們還總結(jié)了在程序中使用“好”名字的一些原則：（1）盡量做到“見名知義”，以增加程序的可讀性。（2）盡量避免使用容易混淆的字符，例如

0(數(shù)字)、O(大寫字母)、o(小寫字母)、1(數(shù)字)-I(大寫字母)、i(小寫字母)、2(數(shù)字)、Z(大寫字母)、z(小寫字母)匈牙利前綴數(shù)據(jù)訐類型變量名舉例a或ar數(shù)組arAgebBULL（布爾值）bDone,bbyBYTE（無符號字符）byCount,byc或chcharc,chd或dbldoubled,dbl,dCost,dblCostdw或w無符號整數(shù)wNumberf或flfloatf,fl,fCost,flCostfn函數(shù)fnFun1h句柄hWndL或llongL,l,lCountm類的數(shù)據(jù)成員n或iintn,i,nCount,iCountp指針pInt,pWnds字符串sNamesz“0”結(jié)束的字符串sz,szMystringx,y無符號整型或坐標表1.2

部分常用匈牙利前綴

（3）名字不要太短，一般函數(shù)名盡量使用動賓結(jié)構(gòu)，如PrintCalendar、IsPrime等。（4）許多國外的Windows程序員還采用匈牙利人CharlesSimonyi提出的將類型作為變量名前綴的命名方法——通常稱為匈牙利命名法。表1.2為部分常用匈牙利前綴。2.聲明在程序中，有許多東西是需要系統(tǒng)為其開辟存儲空間的，例如變量、函數(shù)類型定義等。它們都有自己的名字，并且要在內(nèi)存中獨立存儲，為此可以將它們稱做程序?qū)嶓w。那么，如何建立它們的名字與實體之間的關聯(lián)呢？這就是聲明的作用。聲明也稱為說明，它的作用非常重要，包括如下一些：●告訴編譯器，一個名字是與哪個實體聯(lián)系，不能張冠李戴●告訴編譯器，也要程序員明白這個實體的類型?！窀嬖V編譯器，這個實體什么時候建立？在什么范圍內(nèi)可以使用？前面已經(jīng)使用過了變量和函數(shù)的聲明。所以，例1.2中的

ints;就是建立變量名s與它的實體之間的關聯(lián)。在一個語句塊中關于聲明的進一步用法，后面還要陸續(xù)介紹。目前要牢記的是，在使用一個程序?qū)嶓w之前，一定要讓編譯器知道該程序?qū)嶓w的屬性。在C99之前，對變量和函數(shù)的聲明不作為語句(盡管它們也是用分號結(jié)尾)，它們必須出現(xiàn)在C語句的前面(聲明的位置必須集中寫在語句之前)。C99改變了這一做法，它吸取了C++的做法，聲明不必集中放在執(zhí)語句之前，可以出現(xiàn)在程序中的任意行。這樣，C語句就有執(zhí)行語句和非執(zhí)行語句之分。聲明是非執(zhí)行語句，表達式語句和流程控制語句是執(zhí)行語句。

1.3.4變量及其賦值1.變量變量（variable）是一種程序?qū)嶓w。它具有一個值，并且這個值是可以通過程序操作改變的。2.變量的賦值運算在C語言中，符號“=”稱為賦值運算符，它連接了左右兩個操作數(shù)(即運算量)：右操作數(shù)也稱右值,可以是一個表達式，左操作數(shù)也稱左值（lvalue），只能是變量。賦值操作的過程是把右操作數(shù)的值先轉(zhuǎn)換成左操作數(shù)（變量）的類型，并把該值存放到左操作數(shù)（變量）中。例如

inta；

a=2.6；

printf(“%d”,a);結(jié)果為2這是因為計算機在執(zhí)行上述語句時，首先將2.6舍去小數(shù)部分截尾（truncation）成整型，賦值給變量a。應當注意，賦值運算符是“=”。這個符號不是等號。例如

inta=2,b=3;

a=a+b；的操作是把表達式a+b的值(2+3)送到（賦值給）變量a。即經(jīng)上述操作后，變量的a的值由2變?yōu)?。圖1.13表明這一操作過程：先計算a+b的值，然后把這個結(jié)果送到變量a中。于是，變量a的值由2變?yōu)?。

23aba+b235運算器圖1.13a=a+b的操作過程賦值運算符具有“自右至左”的結(jié)合性，例如

inta=0,b=0,c=0;

a=b=c=5+3；相當于

inta,b,c;

a=(b=(c=(5+3)))；即先計算把5+3

的值，得8，賦值給變量c；再把變量c的值（8）賦值給變量b；最后把變量b的值（8）賦值給變量a。圖1.14表明這一操作過程。執(zhí)行的結(jié)果，a、b、c三個變量中的值均為8。也就是說，從一個變量向另一個變量賦值后，原來變量中的值并不會消失或改變。所以，賦值操作相當于拷貝，而不是移動。a+b53運算器0a0b0ca+b53運算器0a0b8c運算器0a8b8c運算器8a8b8c（c）

執(zhí)行操作b=c=5+3后變量a、b、c的值

（b）執(zhí)行操作c=5+3后變量a、b、c的值

（a）操作前變量a、b、c的值（d）執(zhí)行操作a=b=c=5+3后變量a、b、c的值

圖1.14a=b=c=5+3的操作過程

1.3.5算術運算算術運算是一切計算的基礎，也是大家都認為非常熟悉的。但是對于高級程序設計語言尤其是C語言中的算術運算符，還需要有一個再學習的過程。C語言中的算術運算符與普通數(shù)學中的算術運算符有如下一些不同。

●

運算符符號有所不同。

●

種類有所不同。

●

結(jié)合性可能會破壞交換率。1.C語言的基本算術運算符

表1.3為C語言中的基本算術運算符及其說明。表1.3C語言中的基本算術運算符及其說明

運算符名稱運算對象功能示例表達式示例值*乘任何兩個實數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之積5.5*4.022.000000/除任何實數(shù)或整數(shù)，但右操作數(shù)不可為0求兩數(shù)之商4.5/50.900000%模兩個整數(shù)，但右操作數(shù)不可為0求整除的余數(shù)13%85+加任何兩個實數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之和8+3.511.500000-減任何兩個實數(shù)或整數(shù)求兩數(shù)之差10-4.65.400000說明：（1）這幾個算術運算符的運算對象有兩個，所以也稱為雙目算術運算符。（2）這幾個算術運算符的優(yōu)先級別為：*、/、%高于+、-。并且它們都比賦值運算符的優(yōu)先級別高。所以，在一個表達式中有賦值運算符，也有算術運算符時，不使用圓括號，可以先進行算術運算，后進行賦值運算（3）這幾個算術運算符均為“自左至右”。（4）需要特別注意的是整數(shù)除和模運算的結(jié)果都是整數(shù)。

例1.6分析下面的程序的執(zhí)行結(jié)果。/*文件名：ex010601.c*/#include<stdio.h>intmain(void){printf("300*2/3=%d\n",300*2/3);

printf("2/3*300=%d\n",2/3*300);return0;}觀察上面的程序，按照交換率，似乎它們的計算結(jié)果應該相同。但是，非常遺憾！結(jié)果完全不同：

300*2/3=200

2/3*300=0原因在于算術運算符具有自左至右的結(jié)合性，即對于第1個表達式語句，執(zhí)行的順序為：

300*2=600，600/3=200對于第2個表達式語句，執(zhí)行的順序則為：

2/3=0（注意是整數(shù)相除），0*300=0因此，使用整數(shù)除，應當特別小心。2.自反算術賦值運算符前面介紹過這樣的賦值表達式：

a=a+b它的作用是將變量a的值加上變量b的值，再送回到變量a中?；蛘哒f是將變量a的值增加一個變量b的值。這樣類似的運算很多。為此C語言為這種運算提供了一種簡潔形式：

a+=b這樣，就可以用一個復合運算符代替原來的兩個運算符。這種復合運算符稱為自反算術賦值運算符。除自反加以外，還有下列一些：

-=(自反減賦值)*=(自反乘賦值)/=(自反除賦值)%=(自反模賦值)自反算術賦值的結(jié)合方向與賦值運算符一樣，為自右向左。另外，它的優(yōu)先級別相當?shù)?，與賦值是同一級別。例如表達式語句：

c=b*=a+2；相當于如下兩個表達式語句：

b=b*(a+2)；

c=b；3.自加和自減運算自反算術賦值運算中有兩種更特殊的情況，即：

i=i+1即i+=1和

i=i–1即i-=1這是兩種極為常用的操作。把i稱為計數(shù)器，用來記錄完成某一工作的次數(shù)。C語言為它們專門提供了兩個更簡潔的運算符：

i++或++i和

i--或--i前一種(i++和i--)稱為后綴形式；后一種(++i和--i)稱為前綴形式，都稱為自加或自減運算符。例如：

inti=5；inti=5；

i++;

++i;

y=i；y=i;兩段程序執(zhí)行的結(jié)果i值都為6，y的值也都為6。但是把它們引用在表達式中就表現(xiàn)出區(qū)別了。例如：

inti=5;

x=i++; /*相當于x=i;i=i+1;*/

y=i；的執(zhí)行結(jié)果為：x為5，y為6。即后綴方式是“先引用后增值”。而

inti=5;

x=++i; /*相當于x=i=i+1;*/

y=i;

的執(zhí)行結(jié)果為：x為6，y為6。即前綴方式是“先增值后引用”。自加和自減運算符的結(jié)合方向是“自右至左”，它的運算對象只能是整型變量而不能是表達式或常數(shù)。例如：5++或(x+y)++是錯誤的。4.正負號運算符正負號運算符為+(正號)和-(負號)，它們是一元運算符。例如，-5和+65。它們的優(yōu)先級別高于*、/運算符。例如：

-a*b先使a變符號再乘以b。其實正負號運算相當于一次算術賦值運算，例如：

-a 相當于a=0–a-a*b 相當于(0-a)*b它的結(jié)合方向為自右至左。綜上所述，凡賦值運算符及其變種(包括自反算術賦值運算符、自加自減運算符和正負號運算符)的結(jié)合方向都是自右至左的。1.3.6賦值類運算符的副作用及限制

在程序設計中，效率與易讀性是一對主要矛盾。人們?yōu)榱颂岣叱绦虻男?，往往要使用技巧把程序?qū)懙帽M可能簡潔一些。但這樣就降低了程序的可讀性和可理解性。可讀性差的后果是易于隱藏錯誤，難于糾正錯誤，不易維護，降低了程序的可靠性。鑒于“軟件危機”的教訓，現(xiàn)代人們進行程序設計時要遵守的基本規(guī)范是：可靠性第一，效率第二。為保證可靠性第一，就要清晰易讀第一。這就要求進行程序設計時，把程序?qū)懙们逦锥恍?。初學者從一開始就應當培養(yǎng)這個良好的程序設計風格。

C語言允許在一個表達式中使用一個以上的賦值類運算符(包括賦值符，自反算術賦值符，自加、自減運算符等)。這種靈活性在給程序帶來簡潔性的同時也會引起副作用。這種副作用表現(xiàn)在兩個方面.1.費解、易于誤解——對人的副作用下面是容易引起誤解的兩個例子。①c=b*=a+2;容易誤解為b*=a;c=b+2;②x=i+++j;應該理解為x=(i++)+j呢?還是x=i+(++j)呢?實際上C編譯器總是從左至右盡量多地將若干個字符組成一個運算符(對標識符也如此)，因此i+++j被處理成(i++)+j而不是i+(++j)。

克服這類副作用的方法是：盡量把程序?qū)懙靡锥恍榱耸贡磉_式清晰易懂，可以采用這樣一些措施：

(1)將費解處分解。例如將上面第①個表達式語句分寫為

a=a+2;

b=b*a;

c=b;或c=a+2;

c=b*c;對第②個表達式語句，可分寫為：

x=i+j;

i++；（2）加一些“冗余”括號為了避免出現(xiàn)差錯，在易于誤解的地方加一些“冗余”括號。例如，c=b*=a+2可以改寫為

c=b*=(a+2);或c=(b*=(a+2));便清晰些了。所謂“冗余”括號是指如果不加這些括號的話計算機也不會錯，但為了讓人不致誤解而多加的括號。

(3)加注釋說明。注釋是提高程序清晰性的有力工具。對C語言來說，注釋不會影響程序的效率。所以，一方面想保證程序的效率，一方面又怕別人誤解(當然自己不能誤解)的情況下，可以加注釋說明。如對c=b*=a+2可以寫為：

c=b*=a+2;

/*a=a+2;c=b*c*/2.不定解——對機器的副作用先看一個例子：

j=3;

i=(k=j+1)+(j=5)；執(zhí)行這段程序時，不同機器上得到i的值可能是不同的。有的機器先執(zhí)行(k=j+1)然后再執(zhí)行(j=5)，i值得9。而有的機器是先執(zhí)行(j=5)后執(zhí)行(k=j+1)，i的值就成了11。在數(shù)學中，a+b和b+a是一樣的，因為符合交換律，所以(a+b)+(c+d)也可以寫成(c+d)+(a+b)。換言之，(a+b)+(c+d)的求值順序不影響結(jié)果(可以先求a+b，也可以先求c+d)。但在C表達式中含有一個以上的賦值類運算符時，交換律不再適用。由于C語言對表達式的求值順序(方向)無統(tǒng)一規(guī)定，而是由各個C編譯系統(tǒng)自己決定，這就造成了同一程序在不同計算機系統(tǒng)運行時會得到不同的結(jié)果。為了提高程序的可移植性，應當使表達式分解，使之在任何機器上運行都能得到同一結(jié)果。因此上面語句可改為：

j=3;

k=j+1;

j=5;

i=k+j;第2章基本數(shù)據(jù)類型

2.1基本數(shù)據(jù)類型的特征2.2數(shù)據(jù)常量2.3數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換2.4數(shù)據(jù)的控制臺輸入與輸出C語言數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型導出數(shù)據(jù)類型double（雙精度浮點型）long（長整型）

char（字符類型）整型short（短整型）int（整型）浮點型float（單精度浮點型）longdouble(長雙精度浮點型)

void類型用戶定制類型T*（指針類型）struct{…}(結(jié)構(gòu)體類型)union{…}（共用體類型）文件類型enum（枚舉）函數(shù)類型構(gòu)造類型T[…]（數(shù)組類型）C語言提供有豐富的數(shù)據(jù)類型:2.1基本數(shù)據(jù)類型的特征

C語言提供的基本數(shù)據(jù)類型包括char（字符）型、int（整）型、float（單精度實）型、double（雙精度實）型。并且還可以通過使用short、long、signed和unsigned修飾char和int，用long修飾double，形成更多的類型。2.1.1數(shù)值的定點表示與浮點表示

定點表示和浮點表示，是C語言基本數(shù)據(jù)類型的重要特征。為了說明什么是“定點”，什么是“浮點”，先看π值的幾種表示形式：日常的表示法C語言中的表示形式 3.14159×100 3.14159e0 0.314159×101

0.314159e+1 0.0314159×102

0.0314159e+2 31.4159×10-1

31.4159e-1 3141.59×10-3

3141.59e-3實型常量實型常量有十進制的定點和浮點兩種表示方法，但并不存在其他進制的表示。

(1)定點表示的實數(shù)簡稱定點數(shù)，實際上是以小數(shù)形式表示實數(shù)。定點表示的實數(shù)是由一個正號或負號(正號可以省略)后接若干個十進制數(shù)字和一個小數(shù)點所組成，這個小數(shù)點可以處在任何一個數(shù)字位的前面或后面。例如,數(shù)字長度為4,小數(shù)點位于中間,那么可以表示10.28,也可以表示0.01,與這種方法性質(zhì)類似的定點表示還有使用分數(shù)的形式。定點數(shù)的固定窗口形式使得他既不能夠表示非常大的數(shù)又并且當除法發(fā)生時，大量

的精度丟失.（2）浮點表示的實數(shù)簡稱浮點數(shù)，實際上是以指數(shù)形式表示實數(shù)。浮點表示的實數(shù)是由一個十進制整數(shù)或定點數(shù)后接一個字母E(大、小寫均可)和一個1至3位的十進制整數(shù)所組成，字母E之前的部分稱為該浮點數(shù)的尾數(shù)，之后的部分成為該浮點數(shù)的指數(shù)或階，該浮點數(shù)的值就是它的尾數(shù)乘以10的指數(shù)冪。對于一個浮點數(shù)，若將它尾數(shù)中的小數(shù)點調(diào)整到最左邊第一個非零數(shù)字的后面，如1.234e1，則稱它為規(guī)格化(或標準化)浮點數(shù)。浮點數(shù)可以表示較大精度范圍的一個實數(shù)。定點數(shù)：小數(shù)點固定。浮點數(shù)：小數(shù)點不固定（位置不固定）隨階碼浮動。1、定點表示法小數(shù)點固定在數(shù)值部分的最高位之前或最低位之后。例如:

1.101011或1101011.2、浮點表示法3.14159+1數(shù)值部分（尾數(shù)）指數(shù)(階碼)N=S*2PS——二進制小數(shù)，稱 “尾數(shù)”，S≥0P——稱為數(shù)N的階碼,為非負正數(shù)2——階碼“底”浮點形式存儲2.1.2整數(shù)的有符號類型與無符號類型

內(nèi)存中的數(shù)值是以補碼形式存放的，一個正數(shù)的補碼就是該數(shù)的二進制數(shù)（如10的補碼為0000000000001010）。求一個負數(shù)的補碼的方法如下：

如-10的補碼可以這樣求： ①先取該數(shù)的絕對值； 即先取10

②然后以二進制形式表示； 10的二進制碼為 0000000000001010

③再對其取反； 取反得1111111111110101

④然后加1； 加1，得1111111111110110，即-10的16位存儲形式為：1111111111110110。2.1.3類型寬度與取值范圍

C語言對不同類型的數(shù)據(jù)分配不同寬度的存儲空間，典型的存儲空間寬度有：1個字節(jié)(8位)、2個字節(jié)(16位)、4個字節(jié)(32位)、8個字節(jié)(64位)和10個字節(jié)(80位)幾種。顯然，不同的長度，對應的數(shù)據(jù)的取值范圍是不同的。當然，同樣長度的取值范圍還與有無符號、是定點表示（整型）還是浮點表示（實型）有關。另外還取決于所用的編譯系統(tǒng)。大多數(shù)編譯系統(tǒng)對一個帶符號整數(shù)的數(shù)值范圍處理為：-2n-1~2n-1-1。其中n為該整數(shù)所占的比特數(shù)。如果一個整數(shù)所占的比特數(shù)為16，則該想整數(shù)的范圍為-32768~32767。也有一些編譯系統(tǒng)對一個帶符號整數(shù)的數(shù)值范圍處理為：-2n-1-1~2n-1-1。如果一個整數(shù)所占的比特數(shù)為16，則該想整數(shù)的范圍為-32767~32767。不同長度整型數(shù)據(jù)的取值范圍數(shù)據(jù)長度(比特)取值范圍Signed(有符號)Unsigned(無符號)8-128~1270~25516-32768~327670~6553532-2147483648~21474836470~429496729564-（263）

~263-10~264-1（18446744073709551615）由于內(nèi)存和效率的原因，數(shù)據(jù)的表示總是有限的。比如2/3=0.66666666...計算機不可能用無限位的比特來表示這個數(shù)。那么它就只能用有限的數(shù)位來表示浮點數(shù)。設用十進制表示。

0.XXXXXXX*10^(n)

這里0.XXXXXXX是一個小于1.0大于等于0.1的小數(shù)，而n是一個整數(shù)。如上所說，浮點數(shù)分兩個部分:有效數(shù)位部分和指數(shù)部分。一般來說分配給這兩個部分的表示數(shù)位都是固定的。比如有8位(10進制)，把其中7位用來表示有效數(shù)位，另外一位表示指數(shù)部分。那么上面2/3的例子就是

66666670

其意思是0.666667*10^0。

在實際的計算機中，假設有32位(2進制)，拿23位當有效數(shù)位，8位當指數(shù)部分,1位當符號位。在有效數(shù)位部分，因為有23個有效數(shù)位，設十進制的有效數(shù)字位為X，則有223=10x，即相當于十進制的x=23*log10(2)=6.92369位。即約是7位十進制有效數(shù)字。而指數(shù)部分有8*log10(2)=2.4082位C語言中不同長度實型數(shù)據(jù)的取值范圍和數(shù)字精度寬度(比特)數(shù)據(jù)類型機內(nèi)表示（位數(shù)）取值范圍有效數(shù)字和精度階碼尾數(shù)符號32float8231|3.4e-38|~3.4e+38|大約7位十進制有效數(shù)字，（