2.1数据类型、变量与常量（教案）-《C语言程序设计》同步教学（电子工业出版社）

教案用纸 第 1 周 总第 3 次 学时：2 教学班级： 课程：C语言程序设计 授课教师：刘畅 课题：第2章 程序中的数据 2.1数据类型、变量与常量 教学方法：启发式、案例式 教具：常规教具 教学目标：使同学了解基本标识符、常用的数据类型及C语言的变量 教学重点：C语言数据类型以及变量的定义 教学难点：简单C程序的编写过程 主要教学内容： 第2章 程序中的数据 2.1数据类型、变量与常量 2.1.1 数据类型概述 2.1.2 标识符 2.1.3 变量的定义、赋值和初始化 2.1.4 变量的存储形式 2.1.5 整型及整型常量 2.1.6 实型及实型常量 2.1.7 字符型及字符型常量、字符串常量 2.1.8 符号常量 课后回顾： 教案用纸 四个一： 提问：1、程序设计语言的分类 2、算法的五大特性 3、C源程序的上机步骤 导入：C语言提供了丰富的运算符，构成多种表达式，能实现多种基本操作。在本章中，主要介绍基本数据类型、运算符和表达式以及基本的输入输出函数的使用方法。 正文： 第2 章 程序中的数据 2.1 数据类型、变量与常量 2.1.1 数据类型概述 在C语言中，每个数据都属于唯一的一种数据类型，没有无类型的数据。C语言的数据类型如图2-1所示。 ( C数据类型 字符类型（char） 整型 实型（浮点型） 短整型（short） 整型（int） 长整型（long） 单精度型（float） 双精度型（double） 枚举类型（enum） 基本类型 构造类型 数组类型 指针类型（*） 共用体类型（union） 空类型（void） 结构体类型（struct） ) 图2-1 C语言的数据类型 C语言的基本类型有三种：字符型、整型和实型（浮点型）。C语言的基本类型修饰符有四种：signed（有符号）、unsigned（无符号）、long（长型符）和short（短型符），这些类型修饰符可以与字符型或整型数据配合使用。 2.1.2 标识符 1．标识符 所谓标识符，是指用来标识程序中用到的变量、函数、类型、数组、文件以及符号常量等的有效字符序列。简言之，标识符就是一个名字。在C语言中，标识符只能由字母、数字和下划线组成，第一个字符必须为字母或下划线。 2．关键字 关键字又称保留字，是C语言规定的具有特定意义的标识符，它们有特定的含义，不能做其他用途使用。C语言的关键字有32个，可分为以下四类。 （1）标识数据类型的关键字（14个）：int，long，short，char，float，double，signed，unsigned，struct，union，enum，void，volatile，const。 （2）标识存储类型的关键字（5个）：auto，static，register，extern，typedef。 （3）标识流程控制的关键字（12个）：goto，return，break，continue，if，else，while，do，for，switch，case，default。 （4）标识运算符的关键字（1个）：sizeof。 2.1.3 变量的定义、赋值和初始化 C语言中的数据有常量和变量之分。常量是指在程序运行过程中值不能改变的量，分为直接常量和符号常量。变量是指在程序运行过程中其值可以改变的量。 图2-2 变量及其存储示意图 1．变量概述 在程序运行过程中，其存储的值可以被改变的量称为变量。 变量定义必须放在变量使用之前，一般放在函数体的开头部分。要区分变量名和变量值是两个不同的概念。例如整型变量a的值为3，则变量a在内存中的存储形式如图2-2所示。 2．变量的说明 所有变量在使用前都必须加以说明。一条变量说明语句由数据类型和其后的一个或多个变量名组成。 变量定义的一般格式如下。 ( 数据类型 变量名 1 [ ，变量名 2 ，变量名 3 ， … ，变量名 n ]; ) 其中中括号“[ ]”括起来的部分为可选项，省略号为多次重复。例如： int x , y , z; /*定义三个整型变量x、y和z */ float i , j; /*定义两个单精度浮点型变量i、j */ 变量具有四个基本要素：名字、类型、初值和作用域。 3．变量的赋值和初始化 （1）变量的赋值。定义变量后，在使用之前需要给定一个初始值。在C语言中，可以通过赋值运算符“=”给变量赋值。变量赋值语句的一般格式如下。 ( 变量名＝表达式; ) 例如： int x; /*定义一个整型变量x，此时x的值是不确定的 */ x=3; /*给变量赋初值为3 */ （2）变量的初始化。在定义变量的同时为其赋值，称为变量的初始化。定义的变量可以全部初始化，也可以部分初始化。 2.1.4 变量的存储形式 1．整型变量及整型数据的存储 C语言中的整型数据分为有符号和无符号两大类，在TC中占两个字节。 无符号整数按二进制存储，所有二进制位都存储的是数据值本身（无符号位）。 例如： unsigned int x=97 , y=65535; /* 定义两个无符号整型变量x（赋初值97）和y（赋初值最大正整数65535）*/ 2．实型变量及实型数据的存储 实型数据是按指数形式存储的，单精度浮点型占4个字节，双精度浮点型占8个字节，存储格式如图2-5所示。 图2-5 实数的存储示意图 尾数和指数以十进制数表示，二进制形式存储。尾数部分占的位数越多，数的有效数字越多，精度越高；指数占的位数越多，则表示的数值的范围越大。 3．字符数据的存储与使用 C语言中的字符型数据与整型数据的存储十分相似，也分为有符号和无符号两大类，在TC中占一个字节（8个二进制位）。 无符号字符类型的数据直接存放ASCII码。有符号字符类型补码的表示形式为： ( c （0 ≤ c ≤ 127） c的补码＝ 2 8 - |c| （ - 128 ≤ c<0） ) 2.1.5 整型及整型常量 1．整型 整型数据没有小数部分。根据整数的存储长度，可分为以下几种（即变量的类型）。 （1）基本整型：类型名为int。 （2）短整型：类型名为short int或short。 （3）长整型：类型名为long int或long。 整型还可以细分为： （1）有符号整数：加上修饰符singed，可以描述正整数、负数和0。 （2）无符号整数：加上修饰符unsinged，可以描述正整数和0。 2．整型常量 整型常量又称整数，整数有3种数制来表示（不用二进制表示整数）。 （1）十进制整型常量：十进制整常数没有前缀，其数字为0～9，如237、-568等。 （2）八进制整型常量：以数字0开头，由数字0～7来表示。八进制数通常是无符号数，如015、026。 （3）十六进制整型常量：以数字0和字符X或x（即0X或0x）开头，由数字0～9和字符A～F或a～f表示，如0x2A（十进制数为42）、0XFFFF（十进制数为65535）。 2.1.6 实型及实型常量 1．实型 实型也称为浮点型，包括（即变量类型）： （1）单精度浮点类型：简称浮点类型，类型名为float。 （2）双精度浮点类型：简称双精度类型，类型名为double。 （3）长双精度类型：类型名为long double。 2．实型常量 实型常量也称为实数或者浮点数。实数只有十进制，包括： 十进制小数形式和指数形式。 （1）十进制小数形式。小数形式是由数字0～9和小数点组成的（注意：必须有小数点）。例如：6.789，.789（省略小数点前0），6.（省略小数点后0），0.0都是合法的十进制小数。 （2）指数形式。由十进制小数加上阶码标志字符“e”或“E”以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为：a E n，其中a为十进制数，n为十进制整数，其值为a×10n。例如2.35E-3，表示2.35×10-3。 2.1.7 字符型及字符型常量、字符串常量 1．字符类型 字符类型的数据简称字符型，包括（即其变量类型）： （1）有符号字符型，类型名称为char，存储数据取值范围为-128～127。 （2）无符号字符型，类型名称为unsigned char，存储数据取值范围为0～255。 字符型数据在内存中存储的是其ASCII编码值（为一个整数），所以字符数据和整型数据是在C语言中可以通用的，只不过字符存储字节为1个字节。 2．字符常量 字符常量是由一对单引号括起来的一个字符。字符型数据占一个字符，其书写形式是用单引号括起来的单个字符。例如：'a'，'A'，'@'，'?'等。 常用字符的ASCII编码如下： （1）字符’A’～’Z’的ASCII编码值为65～90。 （2）字符’a’～’z’的ASCII编码值为97～122。 （3）字符’0’～’9’的ASCII编码值为48～57。 （4）空格字符的ASCII编码值为32。 转义字符。转义字符主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码，是一种特殊的字符常量。转义字符以反斜线“\”开头，后跟一个或几个字符，例如“回车”、“换行”等。转义字符具有特定的含义，不同于字符原有的意义，故称“转义”字符，如表2-4所示。 3．字符串常量 字符串常量是用一对双引号括起来的零个或多个字符序列，如"hello"，""，"abc"，"123"等。 字符常量与字符串常量的区别。字符串常量和字符常量是不同的量，它们之间主要有以下区别： （1）字符常量由单引号括起来，字符串常量由双引号括起来。 （2）字符常量只能是单个字符，字符串常量则可以含一个或多个字符。 （3）可以把一个字符常量赋予一个字符变量，但不能把一个字符串常量赋予一个字符变量。 （4）字符常量占一个字节的内存空间。字符串常量占的内存字节数等于字符串中字节数加1，增加的一个字节中存放字符'\0'（ASCII码为0），这是字符串结束的标志。 在C语言中没有相应的字符串变量，但是可以用一个字符数组来存放一个字符串常量，在数组一章会予以介绍。 例如，字符串 "Hello" 存储情况如下： 2.1.8 符号常量 在C语言中，也可以用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。符号常量在使用之前必须先定义，其一般形式为： ( #define 符号常量 值 ) 例如： #define PI 3.14 /*定义一个符号常量PI，其值为3.14 */ 该语句的功能是把标识符“PI”定义为其后的常量值“3.14”。一经定义，以后在程序中所有出现“PI”的地方均代之以该常量值“3.14”。 小结： 本讲主要介绍了C语言的数据类型、变量与常量的定义及使用。注意各个类型的关键字的书写格式。 作业： 课后习题二 备 注 案例法：通过案例引发同学们思考以及吸引同学的兴趣。 重点：强调C语言中自定义标志符的命名规则。 注意：由于同学们初步接触C语言，只需要掌握基本类型即可。 实例法：通过“同一教室里不同时刻学生是不同的”情况讲解变量以及相关定义。 重点：指数形式表示方法需要注意的问题。 难点：符号常量与变量的区别。 学科网（北京）股份有限公司 $$