第2章 第2节：常量和变量（课件）-《编程语言基础—C语言》（高教版第5版）同步精品课堂

2.2节：常量和变量 编程语言基础——C语言 同步精品课堂 高教版（第5版） 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 03 掌握正确定义整型、浮点型、字符型变量的方法 掌握规范化指数形式等不同数值表示，并能分析整型数据溢出和浮点型数据舍入误差等关键问题 04 浮点型常量和字符型常量的表示方法及其在内存中的存储原理 02 掌握常量与变量的基本概念，并区分整型、浮点型、字符型等主要数据类型 01 教学重难点 二 03 整型变量的值域范围，导致数据溢出的现象及原因 变量的定义与使用规则 04 ​字符型数据的处理与存储机制 02 ​浮点型数据的表示与存储 01 导入新课 三 程序世界的基本积木——常量与变量 假设我们要为一位学生“小明”建立数字档案，我们需要记录以下信息： ​姓名：​​ ‘M’(字符) ​年龄：​​ 18(整数) ​身高：​​ 1.75(带小数) ​班级：​​ ‘A’(字符) 如何用程序描述一个“学生”？​ （1）哪些信息是固定不变的？哪些可能会变？ （2）​为什么年龄用整数，而身高要带小数？ 思考 今天，我们就来深入剖析程序世界中这些最基本、最重要的积木——常量与变量，看看它们有哪些类型，以及如何在内存中“安家落户”。 新知讲授 四 知识点1：浮点型常量 浮点型数据是用来表示具有小数点的实数的。在C语言中，实数是以指数形式存放在存储单元中的。一个实数表示为指数可以有不止一种形式，如3.14159可以表示为3.14159×100、0.314159×101、0.0314159×102、31.4159×10-1、314.159×10-2、等，它们代表同一个值。可以看到，小数点的位置是可以在314159几个数字之间、之前或之后（加0）浮动的，只要在小数点位置浮动的同时改变指数的值，就可以保证它的值不会改变。由于小数点位置可以浮动，所以实数的指数形式称为浮点数。 概述 新知讲授 四 知识点1：浮点型常量 1、浮点型常量的表示方法 C语言中的浮点类型主要分为单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double）两种，一般以双精度浮点型（double）为主。 C语言中的浮点数就是生活中常说的“实数”。浮点数有两种表示形式： （1）十进制小数形式。它由数字和小数点组成（注意：必须有小数点）。如下表所示： 0.123 123. 123.0 0.0 -1.2 1234.56 .5 6. 100000000.0 -1.4 新知讲授 四 知识点1：浮点型常量 1、浮点型常量的表示方法 （2）指数形式。如123e3或123E3都代表123×103 。但注意字符e（或E）之前必须有数字，且e （或E）后面的指数必须为整数。 e3 2.1e3.5 .e3 e 13.4E1.2 1.2345e2 0.345E-3 -765e12 -.5E-8 6.e-7 1.0e10 .2E-1 1.22E1 -1E-1 6.0E3 新知讲授 四 知识点1：浮点型常量 1、浮点型常量的表示方法 （3）规范化的指数形式。 一个浮点数可以有多种指数表现形式。例如“123.456”可以表示为下表所示的形式： 其中，“1.23456e2”可以称为“规范化的指数形式”。即在字母e（或E）之前的小数部分中，小数点左边应有一位（且只能有一位）非零的数字，如2.3478e2、3.0999e5等均属于规范化的指数形式。一个浮点数在用指数形式输出时，采用规范化的指数形式输出。 123.456e0 12.3456e1 1.23456e2 …………………… 0.123456e3 0.0123456e4 0.00123456e5 新知讲授 四 知识点1：浮点型常量 2、浮点型数据在内存中的存放形式 编译系统为每一个float型变量分配4个字节，数值以规范化的二进制数指数形式存放在存储单元中，在存储时，系统将实型数据分成小数部分和指数部分两个部分，分别存放。小数部分的小数点前面的数为0。如3.14159在内存中的存放形式如下图所示： 3.14159=3.14159*100=0.314159*101=314.159*10-2 注意 由于用二进制形式表示一个实数以及存储单元的长度是有限的，因此不可能得到完全精确的值，只能存储成有限的精确度。 新知讲授 四 知识点2：字符型常量 1、认识字符型常量 （1）C语言的字符常量是用单引号（即撇号）括起来的一个字符，如‘*’‘a’‘A’‘&’‘!’等都是字符常量。但要注意，‘a’和‘A’是不同的字符常量。 （2）字符数据存放在内存中的，并不是字符本身，而是字符的代码，即ASCII码（美国标准信息交换码）。ASCII标准字符集定义了128个字符，每个字符对应于一个ASCII码，编码值为0～127。 新知讲授 四 知识点2：字符型常量 2、认识ASCII字符集 ASCII字符集包括： 【字母】大写英文字母A~Z，小写英文字母a~z 【数字】0～9 【专门符号】29个,包括 ! " # & ' ( ) * + , - . / : ; < = > ? [ \ ] ^ _ ` { | } ~ 【空格符】空格、水平制表符(tab)、垂直制表符、换行、换页(form feed) 【不能显示的字符】 空(null)字符(以'\0'表示)、警告(以'\a'表示)、退格(以'\b'表示)、回车(以'\r'表示)等 新知讲授 四 知识点2：字符型常量 2、认识部分ASCII字符集 通过下表可以看出，字符的存储形式与整数相似，不同的是，它在内存中仅占一个字节。C语言字符型数据与整型数据之间可以通用。 新知讲授 四 知识点2：字符型常量 3、认识转义字符 【概述】除了ASCII码表内所示的字符常量以外，一些不可显示的控制字符（如回车符、制表符、退格键等）在程序中无法用一个一般形式的字符表示，C语言允许使用一种特殊形式的字符常量来表示这些字符：一个以反斜杠“＼”开头的字符，称为转义字符。转义字符实际上只能算一个字符。 常用转义字符如表所示： 换行符（将当前位置移到下一行开头） \’ 单引号 \t 水平制表符（跳到下一个<Tab>位置） \’’ 双引号 \b 退格 \0 表示空字符 \r 回车（将当前位置移到本行开头） \33或\033 表示Esc键（27） \f 走纸 \07 表示响铃 \\ 反斜杠 \x0A 表示换行（10） 也可以使用“\”加上一个1～3位的八进制数或“\x”加上一个1～2位的十六进制数表示的ASCII码值来表示转义字符。 新知讲授 四 知识点3：整型变量 1、整型变量的分类 整型数据类型 缺省形式的 整型数据类型 字节数 取值范围 [signed ]int int 4 -2147483648～2147483647（-231～231-1） unsigned [int] unsigned 4 0～4294967295（0～232-1） [signed] short [int] short 2 -32768～32767（-215～215-1） unsigned short [int] unsigned short 2 0～65535（0～216-1） [signed ]long [int] long 4 -2147483648～2147483647（-231～231-1） unsigned long [int] unsigned long 4 0～4294967295（0～232-1） [signed ]long long [int] long long 8 -9223372036854775808～9223372036854775807 （-263～263-1） unsigned long long [int] unsigned long long 8 0～18446744073709551615（0～264-1） 新知讲授 四 知识点3：整型变量 2、整型变量的定义和使用 　　（1）概述： 　　在程序的运行过程中，其值可以改变的量称为变量。每个变量都有一个名字，称为变量名。每个变量都必须进行变量说明，指明变量的类型，相当于给变量进行注册。编译时，系统根据变量的类型，在内存中分配合适大小的存储空间，这样就可以将该变量与其对应的存储空间联系起来。即： 变量代表一个有名字的、具有特定属性的一个存储单元。 变量用来存放数据，也就是存放变量的值。 在程序运行期间，变量的值是可以改变的。 变量必须先定义，后使用。 a 3 变量名 变量值 存储单元 新知讲授 四 知识点3：整型变量 2、整型变量的定义和使用 　　（2）变量名的命名规则： C语言规定标识符只能由字母、数字和下划线3种字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。（注意：C编译系统将大写字母和小写字母认为是两个不同的字符）。 （3）整型变量的定义： int a,b; //指定变量a,b为整型 unsigned short c,d; //指定变量c,d为无符号短整型 long e,f; //指定变量e,f为长整型 #include<stdio.h> main() {int a,b,c,d;//定义整型变量 unsigned u;//定义无符号整型变量 a=12;b=-24;u=10; c=a+u; d=b+u; printf("a+u=%d ",c); printf("b+u=%d ",d); } 新知讲授 四 知识点3：整型变量 3、整型数据的溢出 #include<stdio.h> main() { short a,b; a=32767; b=a+1; printf("%d,%d ",a,b); } 运行结果为：32767，-32768 a: 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 b: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 32767 -32768 新知讲授 四 知识点4：浮点型变量 浮点型数据的舍入误差与定义 类型 字节数 有效数字 数值范围（绝对值） float 4 7 10-37～10+38 double 8 17 10-307～10+308 C语言中float的有效位数是7，即精确到有效数字的第7位，每个单精度变量占用4个字节，有效范围是10-37～10+38。double的有效位数是17位，每个双精度变量占用8个字节，有效范围是10-307～10+308。 #include<stdio.h> main() {float x;//定义单精度浮点型变量 double y;//定义双精度浮点型变量 x=123456.789; y=1.23456789E5; printf("%f %lf",x,y); } 注意：有效位数是指，一个float型变量只能保证有效数字是7位，后面的数字是无异于且无法准确表示的。 新知讲授 四 知识点5：字符型变量 字符型变量的定义和存储 （1）概述：字符型变量用来存放字符常量，一个字符型变量只能存放一个字符。 （2）字符型变量的定义： char c1=97;//定义了一个字符型的变量，名为c1，可以存储一个字符。 char c2=98;//定义了一个字符型的变量，名为c2，可以存储一个字符。 （3）字符型变量的存储：(一个字符型数据，既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出） 97 c1 98 c2 a b ASCII码 字符 师生互动 五 互动挑战：给数据贴上“身份证” 【任务】 让我们一起分析以下数据项，判断它们通常属于哪种数据类型​（整型、浮点型、字符型），以及其身份是“常量”还是“变量”。 【要求】 （1）个体思考​：给1分钟时间，独立完成表格前两列的判断。 ​（2）小组讨论​：3分钟小组讨论，统一答案，并思考“为什么”。 ​（3）全班分享​：教师随机邀请小组分享答案，并重点引导讨论最后一列的“关键知识点”。 师生互动 五 互动挑战：给数据贴上“身份证” 数据项 数据类型 常量/变量（？） 圆周率 π (3.14159)​ 时间 班级的代号 ‘A’ 光速 (3.0e8 m/s)​ 你的姓名首字母 银行账户的余额 随堂练习 六 1.关于C语言中的常量，以下叙述正确的是（ ） A. 常量在程序运行期间其值可以被改变 B. 浮点型常量只有十进制小数一种表示形式 C. 字符型常量'\0'表示一个空格字符 D. 整型常量10和浮点型常量10.0在内存中的存储形式不同 答案：D 解析：常量值不可变；浮点型常量还有指数形式（如1.0e1）；'\0'是空字符（NULL），ASCII码为0，空格字符是' '，ASCII码为32；整型和浮点型数据的编码存储方式有本质区别。 随堂练习 六 2.以下选项中的浮点常量，属于正确规范化指数形式的是（ ） A. 1.23e2 B. 12.3e1 C. 123e0 D. 1230e-1 答案：A 解析：规范化指数形式要求尾数部分小数点前有且只有一位非零数字。 随堂练习 六 3.以下关于转义字符的叙述，错误的是（ ） A. ' ' 代表换行符。 B. '\101' 代表八进制数101对应的ASCII字符，即'A'。 C. '\\' 代表一个反斜杠字符。 D. '\0' 通常用作字符串的结束标志，它和空格字符' '是等价的。 答案：D 解析： '\0'是空字符（NULL），ASCII码为0；' '是空格字符，ASCII码为32。两者不等价。'\0'常用作字符串结束符。 随堂练习 六 4.在C语言中，字符型变量在内存中占用的字节数和存储形式是（ ） A. 2个字节，存储Unicode编码 B. 1个字节，存储该字符的ASCII码值 C. 4个字节，存储该字符的图形点阵 D. 由编译器决定，存储形式不确定 答案：B 解析：在标准C中，char类型通常占1个字节，存储的是该字符的ASCII码值（一个整数）。 随堂练习 六 5.以下不能作为C语言合法常量的是（ ） A. 1.2e0.5 B. '\x41' C. 100L D. 3.14F 答案：A 解析：A错误，指数形式（e或E）后面的指数必须为整数。B是十六进制转义字符（代表'A'），C是长整型常量，D是单精度浮点型常量。 随堂练习 六 6.关于变量的定义和初始化，下列说法正确的是（ ） A. 变量必须先定义后使用，但不可以初始化。 B. 定义一个变量后，它的值默认为0。 C. 字符型变量只能存储字母字符，不能存储数字字符。 D. 浮点型变量可以用指数形式进行初始化，如：float f = 1.5e2; 答案：D 解析：浮点变量可以用十进制或指数形式初始化。 随堂练习 六 7.下列变量定义中，合法的是（ ） A. int 3abc; B. float long; C. char _name; D. double 123.45; 答案：C 解析： A、D错误，变量名不能以数字开头；B错误，long是关键字，不能用作变量名；C正确，变量名可以以下划线开头。 随堂练习 六 8. ASCII 码中，字符'A'的编码值比'a'的编码值（ ） A. 大 32 B. 小 32 C. 大 1 D. 小 1 答案：B 解析：'A'的 ASCII 码是 65，'a'是 97，65 比 97 小 32。 课堂小结 七 谢谢 EV录屏5.4.2软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.2软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $