02A基本数据运算与输入输出.ppt
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1、第2章 基本数据运算与输入输出(A),C+程序设计,2,主要内容,如何用计算机计算圆面积(2.1-2.4) 标识符(2.5) 基本数据类型(2.9) 变量定义(2.6) 常量(2.8,2.9.1) I/O流控制(3.12) 小结及作业,C+程序设计,3,2.1 如何用计算机计算圆面积,问题描述 计算机从键盘读入圆的半径,输出其面积 程序将使用变量保存半径和面积,并用一个表达式计算面积 解决思路 读入半径 利用圆面积公式计算面积 输出面积,C+程序设计,4,2.1 如何用计算机计算圆面积,程序主函数框架 程序清单,int main() / Step 1: Read in radius / Ste
2、p 2: Compute area / Step 3: Display the area ,#include using namespace std; int main() / Step 1: Read in radius double radius; cout radius; / Step 2: Compute area double area = radius * radius * 3.14159; / Step 3: Display the area cout “The area is “ area endl; return 0; ,console in/out,C+程序设计,5,2.2
3、 标识符,字符集 字符是指计算机中使用的字母、数字、单词和符号 用于构造有意义语句的一组字符,这也是任何一种语言的特点 C+程序的字符集 26 个大、小写字母:az,A Z 10 数字:09 其他符号:+ - * / % ,C+程序设计,6,2.2 标识符,标识符 由字符集元素组成的一串字符,为变量、常量及函数等程序实体命名 分为系统预定义标识符(如预编译指令)和用户自定义标识符(如变量名,函数名) 标志符命名规则 由字母、下划线、数字组成,且第一个符号不能是数字 中间不能有空格 C+是大小写敏感,即大写和小写字母是不同的 最好使用英文单词或其组合,切忌使用汉字或汉语拼音 不能使用保留字作为标
4、志符(参见附录A) 采用见名思义的原则: sum、name、sex,不要太长,一般以不超过31个字符为宜,C+程序设计,7,2.2 标识符,保留字 又称关键字(Keyword),是预先定义好的标识符,对C+编译程序有特殊含义 在程序中用到的其他名字(标识符)不能与C+的关键字相同 关键字也不能重新定义 不同开发环境如VC、BC会对保留字有不同扩充 C/C+保留字参见教材附录A C+关键字(P492),C+程序设计,8,2.3 基本数据类型,中学阶段数学课学习的数据类型及运算 实数(R)、复数(C) 355.5,76.8 有序实数对:2+3i 整数(I)、小数 35, -68 3.5 , 0.8
5、 自然数(N),正整数(Z) 0,1,2,3, 有理数、无理数 正数、负数 常数:,e,C+程序设计,9,2.3 基本数据类型,C+语言中的数据类型,C+程序设计,10,2.3 基本数据类型,C+语言中数据为什么要区分类型? 不同类型的数据代表不同的 数据表示形式 合法的取值范围 可参与的运算种类 占用内存空间大小 对程序当中所用到的所有数据都必须指定其数据类型 从基本数据类型到抽象数据类型 无数据类型 void 基本数据类型 构造数据类型 抽象数据类型,C+程序设计,11,2.3 基本数据类型,基本数据类型:系统事先规定了的数据类型(内置类型) int,整数,在目前绝大多数机器上占4个字节
6、float,单精度浮点数,一般是4个字节长,VC 内缺省显示为 6 位有效数字 double,双精度浮点数,一般是8个字节长,VC 内缺省显示为 14 位有效数字 char 字符,一般是1个字节长 用来表示 256 个ASCII字符,或者0255的整数,注意,数据类型标识符为小写字母 int 大小范围与机器有关,C+程序设计,12,2.3 基本数据类型,基本数据类型修饰符:short、long、signed、unsigned short short int,短整数,一般2个字节长,通常简写为short long long int,长整数,VC中一般是4个字节长,通常简写为long long d
7、ouble,长双精度(高精度)浮点数,一般是10个字节长。 signed 用来修饰char、int、short和long,说明他们是有符号的整数(正整数、0和负整数),一般缺省都是有符号的,所以这个修饰符通常省略 unsigned 用来修饰 char、int、short 和 long,说明他们是无符号的整数(正整数和0),C+程序设计,13,一、无符号的整型数据 大于或等于零的正整数,无符号的短整型,分类,无符号的基本整型,无符号的长整型,unsigned short int,标识符,unsigned int,unsigned long int,2,对应内存空间的大小,4,4,0216-1,取
8、值范围,同上,0232-1,注意,1、 的含义 2、标识符为小写字母 3、int 与机器有关,2.3 基本数据类型,C+程序设计,14,二、有符号的整型数据 包括负整数、零、正整数,有符号的短整型,分类,有符号的基本整型,有符号的长整型,signed short int,标识符,signed int,signed long int,2,对应内存 空间的大小,4,4,取值范围 -215215,2.3 基本数据类型,-231231,同上,有符号整数在计算机内存中是以补码形式存储,C+程序设计,15,1. 求整数的补码规则,例如: (10)补= (-10)补=,2. 由补码推出原码,2.3 基本数据
9、类型,下面以一个字节存储有符号整数为例分析其取值范围,C+程序设计,16,补码,原 码,取值范围,-128 127,-27 27-1,2.3 基本数据类型,C+程序设计,17,三、实型:一律作为有符号的数据使用,2.3 基本数据类型,分类 标志符 字节数 缺省有效精度,单精度实数 float 4 6位,双精度实数 double 8 14位,实数作为有符号的数据使用 ,可表示为小数形式和指数形式,但在计算机内部都用浮点方式来实现存储 定点小数:小数点位置固定,位于符号位和第一个数值位之间,如 -0.34,表示的是纯小数; 浮点数:小数点的位置是可以浮动的数,如,浮点数通用表示是将实数分为阶码和尾
10、数两部分: S 为尾数(正负均可),一般规定用纯小数形式,r为基数,对二进制而言,r=2, j为阶码(正负均可) ,但必须是整数,C+程序设计,18,2.3 基本数据类型,理论上浮点数在计算机中的存储格式为,C+程序设计,19,浮点数在VC6中实际的存储方式为 float 型,2.3 基本数据类型,double 型,阶码:决定数的大小,对应浮点数:2-128 2127,尾数:决定数的精度,C+程序设计,20,例:float 71.3125 转换为二进制为:1000111.0101,将其规范化之后成为:1.000111010126 ,这里的规范化是指移动小数点使小数点的左边只有一个“1”。 内存
11、里实际存储实数的三部分信息:符号(如+)、指数(如6)和尾数(即小数点右边的位,如0001 1101 0100),而小数点左边的1并不存储。 0 10000101 0001 1101 01 0000000000000 (42 8E A0 00),2.3 基本数据类型,符号位 指数位 小数部分 指数偏移量 单精度浮点数 1位31 8位30-23 23位22-00 127 双精度浮点数 1位63 11位62-52 52位51-00 1023,尾数部分占的位数愈多,实数的有效数字愈多,即有效精度愈高。指数部分占的位数愈多,则能表示的数值范围愈大。 实数在操作中存在误差,例如:把 111111.111
12、 作为 float 型数据,输出的结果是 111111.109,C+程序设计,21,四、字符型 采用 ASCII 码字符集,即用 1 个字节存放字符的 ASCII 码值,2.3 基本数据类型,分类 标志符 内存空间 取值范围,有符号字符型 signed char 1 -128127,无符号字符型 unsigned char 1 0255,C+程序设计,22,2.3 基本数据类型,C+程序设计,23,2.4 变量,变量:在程序运行中其值可以改变的量 变量是存储信息的单元,它对应某个内存空间 变量名代表其存储空间,程序能在变量中存储值和取出值 变量的定义: 数据类型 变量名1=初值,变量名2=初值
13、,; 例: float r1=1.5f, r2=0.5f, r3; char ch=A; 变量的初始化:为变量赋初值的过程,用赋值运算符“=”进行 定义的同时进行初始化 单独进行初始化,int a ,b; unsigned long sum ; a = 123, sum=0 ; b = a ;,C+程序设计,24,2.4 变量,变量名的含义 表示分配给变量的存储空间 表示内存空间中存储的数据:变量的值 每个变量都有一个名字、一个数据类型和一个值 注意变量名与变量值的区别,C+程序设计,25,2.4 变量,变量名命名规定 由字母、下划线、数字组成,且第一个符号不能是数字 不要与关键字、保留字重名
14、; 中间不能有空格 C+是大小写敏感,即大写和小写字母是不同的 变量名中不能包含”. ; , “ + -”之类特殊符号 变量名不要与C+中的库函数、类名和对象名相同 不要使用易混淆的字母 某些功能的变量采用习惯命名,如循环变量习惯用i,j,k 采用见名思义的原则: sum、name、sex,不要太长,一般以不超过31个字符为宜 最好使用英文单词或其组合,切忌使用汉字或汉语拼音,C+程序设计,26,2.4 变量,变量名命名风格 下划线和大小写通常用来增强可读性 Unix风格: variable_name Windows风格(匈牙利命名法): chName, strName,指出下列命名的正确性,
15、 错误的指出原因 x_y,x1,X1,x,y 姓名 2x varname,指出下列命名的正确性, 错误的指出原因 _y1 Case,51select, A lot,-vv Sin,cin,cout,string D6Xy, , ,C+程序设计,27,2.4 变量,匈牙利命名法 标识符的名字以一个或者多个小写字母开头,用这些字母来指定数据类型 在标识符内,前缀以后就是一个或者多个第一个字母大写的单词,这些单词指出程序中该对象的用途 常用的数据类型的标准前缀 ch 字符(char) n 整数(integer) b BOOL l 长整数(long) h HANDLE(无符号int) m_ 类成员变量
16、 fn 函数(function) 例如,nCount表示一个计数器的变量,数据类型是整型。,C+程序设计,28,#include using namespace std; int main( ) int price = 30; int num, total; /定义变量,在内存中开辟区间 num=10; /变量赋值,10为常量 total=num*price; cout“total=“total; /输出结果 return 0; ,其中:num=10 total=num*PRICE,是赋值号,不同于数学意义上的等号!,num,total,10,300,2.4 变量,C+程序设计,29,2.5
17、常量,在程序运行时保持不变的值,称为常量 根据常量的数据类型,常量可分为整型常量、实型常量、字符常量、字符串常量、枚举常量 根据常量的声明,常量可分为文字常量和自定义常量 文字常量:在程序中出现的、代表数据的文字 整型文字常量 十进制:78,-132 八进制:以数字0开头,后跟一串八进制数字(注意:数字0),如012 ( ),03256 ( ),0128 () 十六进制:以0x开头,后跟 09、AF 或 af (数字0,字母x),如0x123(), 0xabc (), 01bc ( ) 10 进制数有正负之分,8 进制、16 进制只能表示无符号整数,C+程序设计,30,2.5 常量,整型文字常
18、量 长整型常量 123l、123L、123456l、123456L 无符号型常量 123u、123U 实型文字常量 小数形式,例如:0.123,-5.6,.123,2.0 ,2. 指数形式(科学记数法) 1.5610 -3 1.56E -3, 1.56108 1.56E8,1.56e+8 注意 实数一律用十进制表示:0x2.5 E的左右必须要有数字: E2(1E2),2E(2E+1、2E1) 指数部分必须为整数: 2.5E + 2.5 ,C+程序设计,31,#include using namespace std; int main() int int10,int8,int16; /定义3个整
19、型变量 int10 = 10; /默认为十进制 int8 = 010; /八进制 int16 = 0x10; /十六进制 cout“int10=“int10endl; cout“int8=“int8endl; cout“int16=“int16endl; return 0; ,输出 int10=10 int8=8 int16=16,2.5 常量,C+程序设计,32,2.5 常量,实型文字常量 单精度 float:一般在内存中占 4 个字节,提供 7 位有效数字 双精度 double:一般在内存中占 8 个字节,提供 15 位有效数字 长双精度 long double:一般在内存中占 10 个字
20、节,提供 19 位有效数字 在C+中,一个实型常数如果没有任何说明,表示double型;若要表示 float 型数,则必须在实数后加上 f 或 F;若要表示 long double 型数,则必须在实数后加上 l 或 L,34.5f / float 型 34.5 / double型(系统默认表示) 34.5L / long double型 34.5l / long double型 34.5e23f / float 型,34.5e23 / double型(系统默认表示) 34.5e23L / long double型 34.523l / long double型 34.5e400 / long d
21、ouble型(范围超过double表示),C+程序设计,33,#include using namespace std; int main( ) float a, b; double c, d; a=0.01; b=3.45678e-2; c=3.45678e-2; d=9.7654e-5; cout“a=“at“b=“bendl; cout“c=“ct“d=“dendl; return 0; ,a=0.01 b=0.0345678 c=0.0345678 d=9.7654e-005 Press any key to continue,2.5 常量,C+程序设计,34,2.5 常量,字符文字常
22、量 用一对英文单引号括起来的单个字符或转义序列 单个字符:如 a, x, $ 转义序列 :以 开头后跟一个字符或几个数字 n 回车键, t tab键 ddd 1-3 位 8 进制数所代表的字符: 101与A 、65表示同一个字符,不需以 0 开头,表示范围为 000 377 (0255) xhh 1-2 位 16 进制数所代表的字符: x41 与 A 、65 表示同一个字符, 242、362 、 xF2 表示 ,必须用x 或 X引导,表示范围为x00 xff (0255) 将一个字符常量赋值给字符变量,实际上并不是把该字符本身放到内存单元中,而是将该字符的相应ASCII码(整型数)存入,即在内
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