《C++程序設(shè)計(jì)》(譚浩強(qiáng))

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1、C+程 序 設(shè) 計(jì)中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系規(guī)劃教材譚浩強(qiáng) 編著 總 目 錄第1篇 基 本 知 識(shí)第1章 C+的初步知識(shí)第2章 數(shù)據(jù)類(lèi)型與表達(dá)式第2篇 面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)第3章 程序設(shè)計(jì)初步第4章 函數(shù)與預(yù)處理第5章 數(shù)組第6章 指針第7章 自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型 第3篇 基于對(duì)象的程序設(shè)計(jì)第8章 類(lèi)和對(duì)象第9章 關(guān)于類(lèi)和對(duì)象的進(jìn)一步討論第10章 運(yùn)算符重載第4篇 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)第11章 繼承與派生第12章 多態(tài)性與虛函數(shù)第13章 輸入輸出流第14章 C+工具 第1章 C+的初步知識(shí)第2章 數(shù)據(jù)類(lèi)型與表達(dá)式第1篇基 本 知 識(shí) 第1章 C+的初步知識(shí)*1.1 從C到C+*1.2 最簡(jiǎn)單的C

2、+程序 1.3 C+程序的構(gòu)成和書(shū)寫(xiě)形式 1.4 C+程序的編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn) 1.5 關(guān)于C+上機(jī)實(shí)踐 計(jì)算機(jī)誕生初期，人們要使用計(jì)算機(jī)必須用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序。世界上第一種計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言誕生于1954年，它是FORTRAN語(yǔ)言。先后出現(xiàn)了多種計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言。其中使用最廣泛、影響最大的當(dāng)推BASIC語(yǔ)言和C語(yǔ)言。BASIC語(yǔ)言是1964年在FORTRAN語(yǔ)言的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而成的，它是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的小型高級(jí)語(yǔ)言。C語(yǔ)言是1972年由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie研制成功的。它不是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的，而是為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員設(shè)計(jì)的。大多數(shù)系統(tǒng)軟件和許多應(yīng)用軟件都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。*1.1 從C到C

3、+ 但是隨著軟件規(guī)模的增大，用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序漸漸顯得有些吃力了。C+是由AT /使用命名空間stdint main（ ）coutThis is a C+ program.;return 0;在運(yùn)行時(shí)會(huì)在屏幕上輸出以下一行信息:This is a C+ program. *1.2 最簡(jiǎn)單的C+程序 用main代表“主函數(shù)”的名字。每一個(gè)C+程序都必須有一個(gè) main 函數(shù)。main前面的int的作用是聲明函數(shù)的類(lèi)型為整型。程序第6行的作用是向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值。如果程序不能正常執(zhí)行，則會(huì)自動(dòng)向操作系統(tǒng)返回一個(gè)非零值，一般為-1。函數(shù)體是由大括號(hào) 括起來(lái)的。本例中主函數(shù)內(nèi)只有一個(gè)以cout開(kāi)頭的

4、語(yǔ)句。注意C+所有語(yǔ)句最后都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)分號(hào)。再看程序的第1行“#include ”，這不是C+的語(yǔ)句，而是C+的一個(gè)預(yù)處理命令，它以“#”開(kāi)頭以與C+語(yǔ)句相區(qū)別，行的末尾沒(méi)有分號(hào)。 #include 是一個(gè)“包含命令”，它的作用是將文件iostream的內(nèi)容包含到該命令所在的程序文件中，代替該命令行。文件iostream的作用是向程序提供輸入或輸出時(shí)所需要的一些信息。iostream是i-o-stream 3個(gè)詞的組合，從它的形式就可以知道它代表“輸入輸出流”的意思，由于這類(lèi)文件都放在程序單元的開(kāi)頭，所以稱(chēng)為“頭文件”（head file）。在程序進(jìn)行編譯時(shí)，先對(duì)所有的預(yù)處理命令進(jìn)行處理，將頭

5、文件的具體內(nèi)容代替 #include命令行，然后再對(duì)該程序單元進(jìn)行整體編譯。 程序的第2行“using namespace std; ” 的意思是“使用命名空間std”。C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類(lèi)和函數(shù)是在命名空間std中聲明的，因此程序中如果需要用到C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（此時(shí)就需要用#include命令行），就需要用“using namespace std; ”作聲明，表示要用到命名空間std中的內(nèi)容。在初學(xué)C+時(shí)，對(duì)本程序中的第1,2行可以不必深究，只需知道： 如果程序有輸入或輸出時(shí)，必須使用“#include ”命令以提供必要的信息，同時(shí)要用“using namespace std;” ，使程序能夠使用這些

6、信息，否則程序編譯時(shí)將出錯(cuò)。 例1.2 求a和b兩個(gè)數(shù)之和?？梢詫?xiě)出以下程序： / 求兩數(shù)之和 （本行是注釋行）#include /預(yù)處理命令using namespace std; /使用命名空間stdint main（ ） /主函數(shù)首部 /函數(shù)體開(kāi)始 int a,b,sum; /定義變量 cinab; /輸入語(yǔ)句 sum=a+b; /賦值語(yǔ)句couta+b=sumendl; /輸出語(yǔ)句return 0; /如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值 /函數(shù)結(jié)束 本程序的作用是求兩個(gè)整數(shù)a和b之和sum。第1行“/求兩數(shù)之和”是一個(gè)注釋行，C+規(guī)定在一行中如果出現(xiàn)“/”，則從它開(kāi)始到本行末尾之間

7、的全部?jī)?nèi)容都作為注釋。如果在運(yùn)行時(shí)從鍵盤(pán)輸入 123 456則輸出為a+b=579 例1.3 給兩個(gè)數(shù)x和y，求兩數(shù)中的大者。在本例中包含兩個(gè)函數(shù)。#include /預(yù)處理命令using namespace std;int max（int x,int y） /定義max函數(shù)，函數(shù)值為整型，形式參數(shù)x，y為整型 /max函數(shù)體開(kāi)始 int z; /變量聲明，定義本函數(shù)中用到的變量z為整型 if（xy） z=x; /if語(yǔ)句，如果xy，則將x的值賦給zelse z=y; /否則，將y的值賦給z return（z）; /將z的值返回，通過(guò)max帶回調(diào)用處 /max函數(shù)結(jié)束 int main（ ）

8、/主函數(shù) /主函數(shù)體開(kāi)始 int a,b,m; /變量聲明 cinab; /輸入變量a和b的值 m=max（a,b）; /調(diào)用max函數(shù)，將得到的值賦給mcoutmax=mn; /輸出大數(shù)m的值return 0; /如程序正常結(jié)束，向操作系統(tǒng)返回一個(gè)零值 /主函數(shù)結(jié)束本程序包括兩個(gè)函數(shù):主函數(shù)main和被調(diào)用的函數(shù)max。程序運(yùn)行情況如下: 18 25 （輸入18和25給a和b）max=25 （輸出m的值） 注意輸入的兩個(gè)數(shù)據(jù)間用一個(gè)或多個(gè)空格間隔，不能以逗號(hào)或其他符號(hào)間隔。 在上面的程序中，max函數(shù)出現(xiàn)在main函數(shù)之前，因此在main函數(shù)中調(diào)用max函數(shù)時(shí)，編譯系統(tǒng)能識(shí)別max是已定義的

9、函數(shù)名。如果把兩個(gè)函數(shù)的位置對(duì)換一下，即先寫(xiě)main函數(shù)，后寫(xiě)max函數(shù)，這時(shí)在編譯main函數(shù)遇到max時(shí)，編譯系統(tǒng)無(wú)法知道m(xù)ax代表什么含義，因而無(wú)法編譯，按出錯(cuò)處理。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在主函數(shù)中需要對(duì)被調(diào)用函數(shù)作聲明。上面的程序可以改寫(xiě)如下：#include using namespace std;int main（ ） int max（int x,int y）; /對(duì)max函數(shù)作聲明 int a,b,c; cinab; c=max（a,b）; /調(diào)用max函數(shù) coutmax=cy） z=x; else z=y; return（z）;只要在被調(diào)用函數(shù)的首部的末尾加一個(gè)分號(hào)，就成為對(duì)該函

10、數(shù)的函數(shù)聲明。函數(shù)聲明的位置應(yīng)當(dāng)在函數(shù)調(diào)用之前。 下面舉一個(gè)包含類(lèi)（class）和對(duì)象（object）的C+程序，目的是使讀者初步了解C+是怎樣體現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的。例1.4 包含類(lèi)的C+程序。#include / 預(yù)處理命令using namespace std;class Student / 聲明一個(gè)類(lèi)，類(lèi)名為Studentprivate: / 以下為類(lèi)中的私有部分int num; / 私有變量numint score; / 私有變量scorepublic: / 以下為類(lèi)中的公用部分void setdata（ ） / 定義公用函數(shù)setdata cinnum; / 輸入num的值ci

11、nscore; / 輸入score的值 void display（ ） / 定義公用函數(shù)display coutnum=numendl; / 輸出num的值 coutscore=scoreendl; /輸出score的值 ; / 類(lèi)的聲明結(jié)束Student stud1,stud2; /定義stud1和stud2為Student類(lèi)的變量，稱(chēng)為對(duì)象int main（ ） / 主函數(shù)首部stud1.setdata（ ）; / 調(diào)用對(duì)象stud1的setdata函數(shù) stud2.setdata（ ）; / 調(diào)用對(duì)象stud2的setdata函數(shù) stud1.display（ ）; / 調(diào)用對(duì)象stud

12、1的display函數(shù)stud2.display（ ）; / 調(diào)用對(duì)象stud2的display函數(shù)return 0; 在一個(gè)類(lèi)中包含兩種成員： 數(shù)據(jù)和函數(shù)，分別稱(chēng)為數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。在C+中把一組數(shù)據(jù)和有權(quán)調(diào)用這些數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在一起，組成一種稱(chēng)為“類(lèi)（class）”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在上面的程序中，數(shù)據(jù)成員num,score和成員函數(shù)setdata,display組成了一個(gè)名為Student的“類(lèi)”類(lèi)型。成員函數(shù)是用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作的。也就是說(shuō)，一個(gè)類(lèi)是由一批數(shù)據(jù)以及對(duì)其操作的函數(shù)組成的。類(lèi)可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝性和信息隱蔽。在上面的程序中，在聲明Student類(lèi)時(shí)，把類(lèi)中的數(shù)據(jù)和函數(shù)分為兩大

13、類(lèi)： private（私有的）和public（公用的）。把全部數(shù)據(jù)（num,score）指定為私有的，把全部函數(shù)（setdata,display）指定為公用的。在大多數(shù)情況下，會(huì)把所有數(shù)據(jù)指定為私有，以實(shí)現(xiàn)信息隱蔽。 具有“類(lèi)”類(lèi)型特征的變量稱(chēng)為“對(duì)象”（object）。程序中第1824行是主函數(shù)。程序運(yùn)行情況如下： 1001 98.5 （輸入學(xué)生1的學(xué)號(hào)和成績(jī)）1002 76.5 （輸入學(xué)生2的學(xué)號(hào)和成績(jī)）num=1001 （輸出學(xué)生1的學(xué)號(hào)）score=98.5 （輸出學(xué)生1的成績(jī)）num=1002 （輸出學(xué)生2的學(xué)號(hào)）score=76.5 （輸出學(xué)生2的成績(jī)） C+程序的結(jié)構(gòu)和書(shū)寫(xiě)格式歸

14、納如下： （1） 一個(gè)C+程序可以由一個(gè)程序單位或多個(gè)程序單位構(gòu)成。每一個(gè)程序單位作為一個(gè)文件。在程序編譯時(shí)，編譯系統(tǒng)分別對(duì)各個(gè)文件進(jìn)行編譯，因此，一個(gè)文件是一個(gè)編譯單元。（2） 在一個(gè)程序單位中，可以包括以下幾個(gè)部分： 預(yù)處理命令。上節(jié)4個(gè)程序中都包括#include命令。 全局聲明部分（在函數(shù)外的聲明部分）。在這部分中包括對(duì)用戶自己定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型的聲明和程序中所用到的變量的定義。1.3 C+程序的構(gòu)成和書(shū)寫(xiě)形式 函數(shù)。函數(shù)是實(shí)現(xiàn)操作的部分，因此函數(shù)是程序中必須有的和最基本的組成部分。每一個(gè)程序必須包括一個(gè)或多個(gè)函數(shù)，其中必須有一個(gè)（而且只能有一個(gè)）主函數(shù)（main函數(shù)）。但是并不要求每一個(gè)

15、程序文件都必須具有以上3個(gè)部分，可以缺少某些部分（包括函數(shù)）。（3） 一個(gè)函數(shù)由兩部分組成: 函數(shù)首部，即函數(shù)的第一行。包括函數(shù)名、函數(shù)類(lèi)型、函數(shù)屬性、函數(shù)參數(shù)（形參）名、參數(shù)類(lèi)型。一個(gè)函數(shù)名后面必須跟一對(duì)圓括號(hào)， 函數(shù)參數(shù)可以缺省，如int main（ ）。 函數(shù)體，即函數(shù)首部下面的大括號(hào)內(nèi)的部分。如果在一個(gè)函數(shù)中有多個(gè)大括號(hào)，則最外層的一對(duì) 為函數(shù)體的范圍。函數(shù)體一般包括:局部聲明部分 （在函數(shù)內(nèi)的聲明部分）。包括對(duì)本函數(shù)中所用到的類(lèi)型、函數(shù)的聲明和變量的定義。對(duì)數(shù)據(jù)的聲明既可以放在函數(shù)之外（其作用范圍是全局的），也可以放在函數(shù)內(nèi)（其作用范圍是局部的，只在本函數(shù)內(nèi)有效）。執(zhí)行部分。由若干個(gè)

16、執(zhí)行語(yǔ)句組成，用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的操作，以實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能。 （4） 語(yǔ)句包括兩類(lèi)。一類(lèi)是聲明語(yǔ)句，另一類(lèi)是執(zhí)行語(yǔ)句。 C+對(duì)每一種語(yǔ)句賦予一種特定的功能。語(yǔ)句是實(shí)現(xiàn)操作的基本成分，顯然，沒(méi)有語(yǔ)句的函數(shù)是沒(méi)有意義的。C+語(yǔ)句必須以分號(hào)結(jié)束。（5） 一個(gè)C+程序總是從main函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行的，而不論main函數(shù)在整個(gè)程序中的位置如何。（6） 類(lèi)（class）是C+新增加的重要的數(shù)據(jù)類(lèi)型，是C+對(duì)C的最重要的發(fā)展。有了類(lèi)，就可以實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法中的封裝、信息隱蔽、繼承、派生、多態(tài)等功能。在一個(gè)類(lèi)中可以包括數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，他們可以被指定為私有的（private）和公用的（public）屬性。私有的

17、數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)只能被本類(lèi)的成員函數(shù)所調(diào)用。 （7）C+程序書(shū)寫(xiě)格式自由，一行內(nèi)可以寫(xiě)幾個(gè)語(yǔ)句， 一個(gè)語(yǔ)句可以分寫(xiě)在多行上。C+程序沒(méi)有行號(hào)，也不像FORTRAN或COBOL那樣嚴(yán)格規(guī)定書(shū)寫(xiě)格式（語(yǔ)句必須從某一列開(kāi)始書(shū)寫(xiě)）。（8） 一個(gè)好的、有使用價(jià)值的源程序都應(yīng)當(dāng)加上必要的注釋?zhuān)栽黾映绦虻目勺x性。C+還保留了C語(yǔ)言的注釋形式，可以用“/*/”對(duì)C+程序中的任何部分作注釋。在“/*”和“*/”之間的全部?jī)?nèi)容作為注釋。用“/”作注釋時(shí)，有效范圍只有一行，即本行有效，不能跨行。而用“/*/”作注釋時(shí)有效范圍為多行。只要在開(kāi)始處有一個(gè)“/*”，在最后一行結(jié)束處有一個(gè)“*/”即可。因此，一般習(xí)慣是

18、： 內(nèi)容較少的簡(jiǎn)單注釋常用“/”，內(nèi)容較長(zhǎng)的常用“/*/ ”。 一個(gè)程序從編寫(xiě)到最后得到運(yùn)行結(jié)果要經(jīng)歷以下一些步驟。1. 用C+語(yǔ)言編寫(xiě)程序用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為“源程序”（source program）。C+的源程序是以.cpp作為后綴的（cpp是c plus plus 的縮寫(xiě)）。2. 對(duì)源程序進(jìn)行編譯為了使計(jì)算機(jī)能執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言源程序，必須先用一種稱(chēng)為“編譯器（complier）”的軟件（也稱(chēng)編譯程序或編譯系統(tǒng)），把源程序翻譯成二進(jìn)制形式的“目標(biāo)程序（object program）”。1.4 C+程序的編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn) 編譯是以源程序文件為單位分別編譯的。目標(biāo)程序一般以.obj或.o作為后綴（o

19、bject 的縮寫(xiě)）。編譯的作用是對(duì)源程序進(jìn)行詞法檢查和語(yǔ)法檢查。編譯時(shí)對(duì)文件中的全部?jī)?nèi)容進(jìn)行檢查，編譯結(jié)束后會(huì)顯示出所有的編譯出錯(cuò)信息。一般編譯系統(tǒng)給出的出錯(cuò)信息分為兩種，一種是錯(cuò)誤（error）；一種是警告（warning） 。3. 將目標(biāo)文件連接在改正所有的錯(cuò)誤并全部通過(guò)編譯后，得到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件。此時(shí)要用系統(tǒng)提供的“連接程序（linker）”將一個(gè)程序的所有目標(biāo)程序和系統(tǒng)的庫(kù)文件以及系統(tǒng)提供的其他信息連接起來(lái)，最終形成一個(gè)可執(zhí)行的二進(jìn)制文件，它的后綴是.exe，是可以直接執(zhí)行的。 4. 運(yùn)行程序 運(yùn)行最終形成的可執(zhí)行的二進(jìn)制文件（.exe文件），得到運(yùn)行結(jié)果。5. 分析運(yùn)行結(jié)果如果

20、運(yùn)行結(jié)果不正確，應(yīng)檢查程序或算法是否有問(wèn)題。 圖1.1 在了解了C+語(yǔ)言的初步知識(shí)后，讀者最好盡快在計(jì)算機(jī)上編譯和運(yùn)行C+程序，以加深對(duì)C+程序的認(rèn)識(shí)，并初步掌握C+的上機(jī)操作。讀者可以使用不同的C+編譯系統(tǒng)，在不同的環(huán)境下編譯和運(yùn)行一個(gè)C+程序。但是需要強(qiáng)調(diào)的是，我們學(xué)習(xí)的是C+程序設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)掌握的是標(biāo)準(zhǔn)C+，而不應(yīng)該只了解某一種“方言化”的C+。不應(yīng)當(dāng)只會(huì)使用一種C+編譯系統(tǒng)，只能在一種環(huán)境下工作，而應(yīng)當(dāng)能在不同的C+環(huán)境下運(yùn)行自己的程序，并且了解不同的C+編譯系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用方法，在需要時(shí)能將自己的程序方便地移植到不同的平臺(tái)上。1.5 關(guān)于C+上機(jī)實(shí)踐 在本書(shū)的參考書(shū)C+程序設(shè)計(jì)題解與上

21、機(jī)指導(dǎo)一書(shū)中簡(jiǎn)單介紹了在Visual C+ 6.0和GCC兩種典型的環(huán)境下運(yùn)行C+程序的方法。請(qǐng)讀者選擇一種（如能做到兩種更好） C+編譯系統(tǒng)，在該環(huán)境下輸入和運(yùn)行習(xí)題中的程序，掌握上機(jī)的方法和步驟。 第2章 數(shù)據(jù)類(lèi)型與表達(dá)式2.1 C+的數(shù)據(jù)類(lèi)型2.2 常量2.3 變量2.4 C+的運(yùn)算符2.5 算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式2.6 賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式2.7 逗號(hào)運(yùn)算符與逗號(hào)表達(dá)式 計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是以某種特定的形式存在的（例如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符等形式）。不同的數(shù)據(jù)之間往往還存在某些聯(lián)系（例如由若干個(gè)整數(shù)組成一個(gè)整數(shù)數(shù)組）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)的組織形式。例如，數(shù)組就是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

22、不同的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言所允許使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不同的。處理同一類(lèi)問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，算法也會(huì)不同。例如，對(duì)10個(gè)整數(shù)排序和對(duì)包含10個(gè)元素的整型數(shù)組排序的算法是不同的。C+可以使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型如下：2.1 C+的數(shù)據(jù)類(lèi)型 短整型（short int） 整 型 整型（int） 長(zhǎng)整型（long int） 基本類(lèi)型 字符型（char）單精度型（float） 浮點(diǎn)型 雙精度型（double）長(zhǎng)雙精度型（long double） 布爾型（bool） 枚舉類(lèi)型（enum） 數(shù)據(jù)類(lèi)型 構(gòu)造類(lèi)型 數(shù)組類(lèi)型 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型（struct） 共用體類(lèi)型（union） 類(lèi)類(lèi)型（class）指針類(lèi)型 引用類(lèi)型空類(lèi)型（void

23、）布爾型就是邏輯型，空類(lèi)型就是無(wú)值型。 C+的數(shù)據(jù)包括常量與變量，常量與變量都具有類(lèi)型。由以上這些數(shù)據(jù)類(lèi)型還可以構(gòu)成更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如利用指針和結(jié)構(gòu)體類(lèi)型可以構(gòu)成表、樹(shù)、棧等復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。C+并沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定各類(lèi)數(shù)據(jù)的精度、數(shù)值范圍和在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)，各C+編譯系統(tǒng)根據(jù)自己的情況作出安排。書(shū)中表2.1列出了Visual C+數(shù)值型和字符型數(shù)據(jù)的情況。 說(shuō)明：（1） 整型數(shù)據(jù)分為長(zhǎng)整型（long int）、一般整型（int）和短整型（short int）。在int前面加long和short分別表示長(zhǎng)整型和短整型。（2） 整型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式為按二進(jìn)制數(shù)形式存儲(chǔ)，例如十進(jìn)制整數(shù)85的二進(jìn)制形

24、式為1010101，則在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如圖2.1所示。圖2.1 （3） 在整型符號(hào)int和字符型符號(hào)char的前面,可以加修飾符signed（表示“有符號(hào)”）或unsigned（表示“無(wú)符號(hào)”）。如果指定為signed，則數(shù)值以補(bǔ)碼形式存放，存儲(chǔ)單元中的最高位（bit）用來(lái)表示數(shù)值的符號(hào)。如果指定為unsigned，則數(shù)值沒(méi)有符號(hào)，全部二進(jìn)制位都用來(lái)表示數(shù)值本身。例如短整型數(shù)據(jù)占兩個(gè)字節(jié) ，見(jiàn)圖2.2。圖2.2 有符號(hào)時(shí)，能存儲(chǔ)的最大值為215-1，即32767，最小值為-32768。無(wú)符號(hào)時(shí)，能存儲(chǔ)的最大值為216-1，即65535，最小值為0。有些數(shù)據(jù)是沒(méi)有負(fù)值的，可以使用unsigne

25、d，它存儲(chǔ)正數(shù)的范圍比用signed時(shí)要大一倍。（4） 浮點(diǎn)型（又稱(chēng)實(shí)型）數(shù)據(jù)分為單精度（float）、雙精度（double）和長(zhǎng)雙精度（long double）3種，在Visual C+ 6.0中，對(duì)float提供6位有效數(shù)字，對(duì)double提供15位有效數(shù)字，并且float和double的數(shù)值范圍不同。對(duì)float分配4個(gè)字節(jié)，對(duì)double和long double分配8個(gè)字節(jié)。（5） 表中類(lèi)型標(biāo)識(shí)符一欄中，方括號(hào) 包含的部分可以省寫(xiě)，如short和short int等效，unsigned int和unsigned等效。 常量的值是不能改變的，一般從其字面形式即可判別是否為常量。常量包括兩

26、大類(lèi)，即數(shù)值型常量（即常數(shù)）和字符型常量。如12，0，-3為整型常量，4.6，-1.23為實(shí)型常量，包含在兩個(gè)單撇號(hào)之間的字符為字符常量，如a,x。這種從字面形式即可識(shí)別的常量稱(chēng)為“字面常量”或“直接常量”。2.2 常量 2.2.1 什么是常量 數(shù)值常量就是通常所說(shuō)的常數(shù)。在C+中，數(shù)值常量是區(qū)分類(lèi)型的，從字面形式即可識(shí)別其類(lèi)型。1. 整型常量（整數(shù)）的類(lèi)型在上一節(jié)中已知道： 整型數(shù)據(jù)可分為int,short int,long int以及unsigned int,unsigned short,unsigned long等類(lèi)別。整型常量也分為以上類(lèi)別。為什么將數(shù)值常量區(qū)分為不同的類(lèi)別呢？因?yàn)樵谶M(jìn)

27、行賦值或函數(shù)的參數(shù)虛實(shí)結(jié)合時(shí)要求數(shù)據(jù)類(lèi)型匹配。那么，一個(gè)整型常量怎樣從字面上區(qū)分為以上的類(lèi)別呢？2.2.2 數(shù)值常量 （1） 一個(gè)整數(shù)，如果其值在-32768+32767范圍內(nèi)，認(rèn)為它是short int型，它可以賦值給short int型、int型和long int型變量。（2） 一個(gè)整數(shù)，如果其值超過(guò)了上述范圍，而在-2147483648+2147483647范圍內(nèi)，則認(rèn)為它是long int型，可以將它賦值給一個(gè)int或long int型變量。（3） 如果某一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的C+版本（例如Visual C+）確定int與long int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)的長(zhǎng)度相同，則它們能夠表示的數(shù)值的范圍

28、相同。因此，一個(gè)int型的常量也同時(shí)是一個(gè)long int型常量，可以賦給 int 型或long int型變量。（4） 常量無(wú)unsigned型。但一個(gè)非負(fù)值的整數(shù)可以賦值給unsigned整型變量，只要它的范圍不超過(guò)變量的取值范圍即可。 一個(gè)整型常量可以用3種不同的方式表示： （1） 十進(jìn)制整數(shù)。如1357,-432，0等。在一個(gè)整型常量后面加一個(gè)字母l或L，則認(rèn)為是long int型常量。例如123L，421L，0L等，這往往用于函數(shù)調(diào)用中。如果函數(shù)的形參為long int，則要求實(shí)參也為long int型，此時(shí)用123作實(shí)參不行，而要用123L作實(shí)參。（2） 八進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開(kāi)頭加一

29、個(gè)數(shù)字0，就表示這是以八進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如020表示這是八進(jìn)制數(shù)20，即（20）8，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)16。（3） 十六進(jìn)制整數(shù)。在常數(shù)的開(kāi)頭加一個(gè)數(shù)字0和一個(gè)英文字母X（或x），就表示這是以十六進(jìn)制數(shù)形式表示的常數(shù)。如0X20表示這是十六進(jìn)制數(shù)20，即（20） 16，它相當(dāng)于十進(jìn)制數(shù)32。 2. 浮點(diǎn)數(shù)的表示方法一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以用兩種不同的方式表示： （1） 十進(jìn)制小數(shù)形式。如21.456,-7.98等。它一般由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成，可以省略其中之一（如78.或.06，.0），但不能二者皆省略。C+編譯系統(tǒng)把用這種形式表示的浮點(diǎn)數(shù)一律按雙精度常量處理，在內(nèi)存中占8個(gè)字節(jié)。如果在實(shí)數(shù)的數(shù)字

30、之后加字母F或f，表示此數(shù)為單精度浮點(diǎn)數(shù)，如1234F,-43f，占4個(gè)字節(jié)。如果加字母L或l，表示此數(shù)為長(zhǎng)雙精度數(shù)（long double），在GCC中占12個(gè)字節(jié)，在Visual C+ 6.0中占8個(gè)字節(jié)。 （2） 指數(shù)形式（即浮點(diǎn)形式）一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以寫(xiě)成指數(shù)形式，如3.14159可以表示為0.314159101，3.14159100,31.415910-1,314.15910-2等形式。在程序中應(yīng)表示為： 0.314159e1，3.14159e0,31.4159e-1 ,314.159e-2,用字母e表示其后的數(shù)是以10為底的冪，如e12表示1012。其一般形式為數(shù)符 數(shù)字部分 指數(shù)部分

31、上面各數(shù)據(jù)中的0.314159，3.14159, 31.4159, 314.159 等就是其中的數(shù)字部分。可以看到：由于指數(shù)部分的存在，使得同一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可以用不同的指數(shù)形式來(lái)表示，數(shù)字部分中小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動(dòng)的。例如： a=0.314159e1;a=3.14159e0;a=31.4159e-1;a=314.159e-2;以上4個(gè)賦值語(yǔ)句中，用了不同形式的浮點(diǎn)數(shù)，但其作用是相同的。在程序中不論把浮點(diǎn)數(shù)寫(xiě)成小數(shù)形式還是指數(shù)形式，在內(nèi)存中都是以指數(shù)形式（即浮點(diǎn)形式）存儲(chǔ)的。例如不論在程序中寫(xiě)成314.159或314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3等形式，在

32、內(nèi)存中都是以規(guī)范化的指數(shù)形式存放，如圖2.3所示。圖2.3 數(shù)字部分必須小于1，同時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后面第一個(gè)數(shù)字必須是一個(gè)非0數(shù)字，例如不能是0.0314159。因此314.159和314.159e0，31.4159e1，3.14159e2, 0.314159e3在內(nèi)存中表示成0.314159103。存儲(chǔ)單元分為兩部分，一部分用來(lái)存放數(shù)字部分，一部分用來(lái)存放指數(shù)部分。為便于理解，在圖2.3中是用十進(jìn)制表示的，實(shí)際上在存儲(chǔ)單元中是用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示小數(shù)部分，用2的冪次來(lái)表示指數(shù)部分的。對(duì)于以指數(shù)形式表示的數(shù)值常量，也都作為雙精度常量處理。 1. 普通的字符常量用單撇號(hào)括起來(lái)的一個(gè)字符就是字符型常量。如a

33、,#,%,D都是合法的字符常量，在內(nèi)存中占一個(gè)字節(jié)。注意： 字符常量只能包括一個(gè)字符，如AB 是不合法的。字符常量區(qū)分大小寫(xiě)字母，如A和a是兩個(gè)不同的字符常量。撇號(hào)（）是定界符，而不屬于字符常量的一部分。如couta；輸出的是一個(gè)字母“a”，而不是3個(gè)字符“a ”。2.2.3 字符常量 2. 轉(zhuǎn)義字符常量除了以上形式的字符常量外，C+還允許用一種特殊形式的字符常量，就是以 “”開(kāi)頭的字符序列。例如，n代表一個(gè)“換行”符。“coutn; ” 將輸出一個(gè)換行，其作用與“coutendl; ” 相同。這種“控制字符”，在屏幕上是不能顯示的。在程序中也無(wú)法用一個(gè)一般形式的字符表示，只能采用特殊形式來(lái)表

34、示。常用的以“”開(kāi)頭的特殊字符見(jiàn)書(shū)中表2.2。 3. 字符數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式及其使用方法將一個(gè)字符常量存放到內(nèi)存單元時(shí)，實(shí)際上并不是把該字符本身放到內(nèi)存單元中去，而是將該字符相應(yīng)的ASCII代碼放到存儲(chǔ)單元中。如果字符變量c1的值為a,c2的值為b，則在變量中存放的是a的ASCII碼97，b 的ASCII碼98，如圖2.4（a）所示，實(shí)際上在內(nèi)存中是以二進(jìn)制形式存放的，如圖2.4（b）所示。圖2.4 既然字符數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲(chǔ)的，它的存儲(chǔ)形式就與整數(shù)的存儲(chǔ)形式類(lèi)似。這樣，在C+中字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)之間就可以通用。一個(gè)字符數(shù)據(jù)可以賦給一個(gè)整型變量，反之，一個(gè)整型數(shù)據(jù)也可以賦給一個(gè)字符

35、變量。也可以對(duì)字符數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，此時(shí)相當(dāng)于對(duì)它們的ASCII碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。例2.1 將字符賦給整型變量。#include using namespace std;int main（ ） int i,j; /i和j是整型變量i=A; /將一個(gè)字符常量賦給整型變量i j=B; /將一個(gè)字符常量賦給整型變量jcouti jn; /輸出整型變量i和j的值，n 是換行符return 0; 執(zhí)行時(shí)輸出 65 66i和j被指定為整型變量。但在第5和第6行中，將字符A和B分別賦給i和j，它的作用相當(dāng)于以下兩個(gè)賦值語(yǔ)句：i65；j66；因?yàn)锳和B的ASCII碼為65和66。在程序的第5和第6行是把65和6

36、6直接存放到i和j的內(nèi)存單元中。因此輸出65和66。可以看到：在一定條件下，字符型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)是可以通用的。但是應(yīng)注意字符數(shù)據(jù)只占一個(gè)字節(jié)，它只能存放0255范圍內(nèi)的整數(shù)。 例2.2 字符數(shù)據(jù)與整數(shù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。下面程序的作用是將小寫(xiě)字母轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)字母。#include using namespace std;int main（ ）char c1,c2; c1=a; c2=b; c1=c1-32; c2=c2-32; coutc1 c2endl; return 0; 運(yùn)行結(jié)果為A Ba的ASCII碼為97，而A的ASCII碼為65，b為98，B為66。從ASCII代碼表中可以看到每一個(gè)小寫(xiě)字

37、母比它相應(yīng)的大寫(xiě)字母的ASCII代碼大32。C+符數(shù)據(jù)與數(shù)值直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，a-32得到整數(shù)65，b-32得到整數(shù)66。將65和66存放在c1,c2中，由于c1,c2是字符變量，因此用cout輸出c1,c2時(shí)，得到字符A和B（A的ASCII碼為65,B的ASCII碼為66）。 4. 字符串常量用雙撇號(hào)括起來(lái)的部分就是字符串常量，如abc，Hello!，a+b，Li ping都是字符串常量。字符串常量abc在內(nèi)存中占4個(gè)字節(jié)（而不是3個(gè)字節(jié)），見(jiàn)圖2.5。圖2.5編譯系統(tǒng)會(huì)在字符串最后自動(dòng)加一個(gè)0作為字符串結(jié)束標(biāo)志。但0并不是字符串的一部分，它只作為字符串的結(jié)束標(biāo)志。如 coutabcendl

38、； 輸出3個(gè)字符abc，而不包括0。 注意： a和a代表不同的含義，a是字符串常量，a 是字符常量。前者占兩個(gè)字節(jié)，后者占1個(gè)字節(jié)。請(qǐng)分析下面的程序片段： char c; /定義一個(gè)字符變量c=a; /正確c=a； /錯(cuò)誤，c只能容納一個(gè)字符字符串常量要用字符數(shù)組來(lái)存放，見(jiàn)第5章。請(qǐng)思考： 字符串常量abcn包含幾個(gè)字符?不是5個(gè)而是4個(gè)字符，其中“n”是一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。但它在內(nèi)存中占5個(gè)字節(jié)（包括一個(gè)“0”字符） 。編譯系統(tǒng)遇到“”時(shí)就會(huì)把它認(rèn)作轉(zhuǎn)義字符的標(biāo)志，把它和其后的字符一起作為一個(gè)轉(zhuǎn)義字符。 如果“”后面的字符不能與“”組成一個(gè)合法的轉(zhuǎn)義字符（如c），則在編譯時(shí)顯示出錯(cuò)信息。如果希望將

39、“”字符也作為字符串中的一個(gè)字符，則應(yīng)寫(xiě)為abcn，此時(shí)字符包括5個(gè)字符，即a,b,c,n。如果有以下輸出語(yǔ)句：coutabcnendl;則會(huì)輸出： abc，然后換行。同理執(zhí)行coutI say Thank you！n；的輸出是： I say Thank you！如果在一個(gè)字符串中最后一個(gè)字符為“”，則表示它是續(xù)行符，下一行的字符是該字符串的一部分，且在兩行字符串間無(wú)空格。如 coutWe must study C /本行最后的“”后面的空格和換行均不起作用+ hard!； /本行的字符緊連在上一行最后的“”前面字符之后則輸出: We must study C+ hard! 為了編程和閱讀的方

40、便，在C+程序設(shè)計(jì)中，常用一個(gè)符號(hào)名代表一個(gè)常量，稱(chēng)為符號(hào)常量，即以標(biāo)識(shí)符形式出現(xiàn)的常量。例2.3 符號(hào)常量的使用。 #define PRICE 30 /注意這不是語(yǔ)句，末尾不要加分號(hào)int main （ ） int num，total;num=10;total=num * PRICE;couttotal=totalendl;return 0; 2.2.4 符號(hào)常量 程序中用預(yù)處理命令#define指定PRICE在本程序單位中代表常量30，此后凡在本程序單位中出現(xiàn)的PRICE都代表30，可以和常量一樣進(jìn)行運(yùn)算，程序運(yùn)行結(jié)果為 total=300 請(qǐng)注意符號(hào)常量雖然有名字，但它不是變量。它的值在

41、其作用域（在本例中為主函數(shù)）內(nèi)是不能改變的，也不能被賦值。如用賦值語(yǔ)句“PRICE=40;”給PRICE賦值是錯(cuò)誤的。 使用符號(hào)常量的好處是：（1） 含義清楚。（2） 在需要改變一個(gè)常量時(shí)能做到“一改全改”。 如#define PRICE 35 其實(shí)在前面的例子中已經(jīng)多次用到了變量。在程序運(yùn)行期間其值可以改變的量稱(chēng)為變量。一個(gè)變量應(yīng)該有一個(gè)名字，并在內(nèi)存中占據(jù)一定的存儲(chǔ)單元，在該存儲(chǔ)單元中存放變量的值。請(qǐng)注意區(qū)分變量名和變量值這兩個(gè)不同的概念，見(jiàn)圖2.6。圖2.6 2.3 變量 2.3.1 什么是變量 先介紹標(biāo)識(shí)符的概念。和其他高級(jí)語(yǔ)言一樣，用來(lái)標(biāo)識(shí)變量、符號(hào)常量、函數(shù)、數(shù)組、類(lèi)型等實(shí)體名字的

42、有效字符序列稱(chēng)為標(biāo)識(shí)符（identifier）。簡(jiǎn)單地說(shuō)，標(biāo)識(shí)符就是一個(gè)名字。變量名是標(biāo)識(shí)符的一種，變量的名字必須遵循標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則。C+規(guī)定標(biāo)識(shí)符只能由字母、數(shù)字和下劃線3種字符組成，且第一個(gè)字符必須為字母或下劃線。下面列出的是合法的標(biāo)識(shí)符，也是合法的變量名：sum, average, total, day, month, Student_name, tan, BASIC, li_ling下面是不合法的標(biāo)識(shí)符和變量名：2.3.2 變量名規(guī)則 M.D.John, $123, #33, 3G64, Ling li， C+, Zhang-ling, U.S.A.注意，在C+中，大寫(xiě)字母和小寫(xiě)字母

43、被認(rèn)為是兩個(gè)不同的字符。因此，sum和SUM是兩個(gè)不同的變量名。一般地，變量名用小寫(xiě)字母表示，與人們?nèi)粘Ａ?xí)慣一致，以增加可讀性。應(yīng)注意變量名不能與C+的關(guān)鍵字、系統(tǒng)函數(shù)名和類(lèi)名相同。在國(guó)外軟件開(kāi)發(fā)工作中，常習(xí)慣在變量前面加一個(gè)字母以表示該變量的類(lèi)型，如iCount表示這是一個(gè)整型變量，cSex表示這是一個(gè)字符型變量。C+沒(méi)有規(guī)定標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度（字符個(gè)數(shù)），但各個(gè)具體的C編譯系統(tǒng)都有自己的規(guī)定。有的系統(tǒng)取32個(gè)字符，超過(guò)的字符不被識(shí)別。 在C+語(yǔ)言中，要求對(duì)所有用到的變量作強(qiáng)制定義，也就是必須“先定義，后使用”，如例2.2和例2.3那樣。定義變量的一般形式是 變量類(lèi)型 變量名表列；變量名表列指的是

44、一個(gè)或多個(gè)變量名的序列。如float a,b,c,d,e; 定義a,b,c,d,e為單精度型變量，注意各變量間以逗號(hào)分隔，最后是分號(hào)?？梢栽诙x變量時(shí)指定它的初值。如 float a=83.5,b,c=64.5,d=81.2,e; /對(duì)變量a,c,d指定了初值，b和d未指定初值2.3.3 定義變量 C語(yǔ)言要求變量的定義應(yīng)該放在所有的執(zhí)行語(yǔ)句之前，而C+則放松了限制，只要求在第一次使用該變量之前進(jìn)行定義即可。也就是說(shuō)，它可以出現(xiàn)在語(yǔ)句的中間，如int a; /定義變量a（在使用a之前定義）a=3; /執(zhí)行語(yǔ)句，對(duì)a賦值float b; /定義變量b（在使用b之前定義）b=4.67; /執(zhí)行語(yǔ)句，

45、對(duì)b賦值char c; /定義變量c（在使用c之前定義）c=A; /執(zhí)行語(yǔ)句 ，對(duì)c賦值C+要求對(duì)變量作強(qiáng)制定義的目的是： （1） 凡未被事先定義的，不作為變量名，這就能保證程序中變量名使用得正確。例如，如果在聲明部分寫(xiě)了int student；而在執(zhí)行語(yǔ)句中錯(cuò)寫(xiě)成statent。如statent=30；在編譯時(shí)檢查出statent未經(jīng)定義，作為錯(cuò)誤處理。輸出“變量statent未經(jīng)聲明”的信息，便于用戶發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，避免變量名使用時(shí)出錯(cuò)。（2） 每一個(gè)變量被指定為一確定類(lèi)型，在編譯時(shí)就能為其分配相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。如指定和為int型，一般的編譯系統(tǒng)對(duì)其各分配4個(gè)字節(jié)，并按整數(shù)方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 （3）

46、指定每一變量屬于一個(gè)特定的類(lèi)型，這就便于在編譯時(shí)，據(jù)此檢查該變量所進(jìn)行的運(yùn)算是否合法。例如，整型變量a和b，可以進(jìn)行求余運(yùn)算：a%b是“求余”（見(jiàn)24 節(jié)），得到a/b的余數(shù)。如果將a和b指定為實(shí)型變量，則不允許進(jìn)行“求余”運(yùn)算，在編譯時(shí)會(huì)給出有關(guān)的出錯(cuò)信息。 允許在定義變量時(shí)對(duì)它賦予一個(gè)初值，這稱(chēng)為變量初始化。初值可以是常量，也可以是一個(gè)有確定值的表達(dá)式。如float a,b=5.78*3.5,c=2*sin（2.0）；表示定義了a,b,c為單精度浮點(diǎn)型變量，對(duì)b初始化為5.78*3, 對(duì)c初始化為2*sin（2.0），在編譯連接后，從標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)得到正弦函數(shù)sin（2.0）的值，因此變量c有

47、確定的初值。變量a未初始化。如果對(duì)變量未賦初值，則該變量的初值是一個(gè)不可預(yù)測(cè)的值，即該存儲(chǔ)單元中當(dāng)時(shí)的內(nèi)容是不知道的。例如，若未對(duì)a和b賦值，執(zhí)行輸出語(yǔ)句2.3.4 為變量賦初值 couta b cendl；輸出結(jié)果可能為1.48544e-38 15 1.81858 （各次運(yùn)行情況可能不同）初始化不是在編譯階段完成的（只有在第4章中介紹的靜態(tài)存儲(chǔ)變量和外部變量的初始化是在編譯階段完成的），而是在程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行本函數(shù)時(shí)賦予初值的，相當(dāng)于執(zhí)行一個(gè)賦值語(yǔ)句。例如，int a=3;相當(dāng)于以下兩個(gè)語(yǔ)句 ：int a; / 指定為整型變量 a=3； / 賦值語(yǔ)句，將賦給 對(duì)多個(gè)變量賦予同一初值，必須分別指

48、定，不能寫(xiě)成float a=b=c=4.5;而應(yīng)寫(xiě)成 float a=4.5,b=4.5,c=4.5;或float a,b,c=4.5;a=b=c; 在定義變量時(shí)，如果加上關(guān)鍵字const，則變量的值在程序運(yùn)行期間不能改變，這種變量稱(chēng)為常變量（constant variable）。例如，const int a=3; /用const來(lái)聲明這種變量的值不能改變，指定其值始終為3在定義常變量時(shí)必須同時(shí)對(duì)它初始化（即指定其值），此后它的值不能再改變。常變量不能出現(xiàn)在賦值號(hào)的左邊。例如上面一行不能寫(xiě)成const int a;a=3; /常變量不能被賦值可以用表達(dá)式對(duì)常變量初始化，如2.3.5 常變量 c

49、onst int b=3+6,c=3*cos（1.5）; /b的值被指定為9，c的值被指定為3*cos（1.5）但應(yīng)注意，由于使用了系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)cos，必須將包含該函數(shù)有關(guān)的信息的頭文件“cmath”（或math.h）包含到本程序單位中來(lái)，可以在本程序單位的開(kāi)頭加上以下#include命令：#include 或 #include 變量的值應(yīng)該是可以變化的，怎么值是固定的量也稱(chēng)變量呢？其實(shí)，從計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的角度看，變量的特征是存在一個(gè)以變量名命名的存儲(chǔ)單元，在一般情況下，存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容是可以變化的。對(duì)常變量來(lái)說(shuō)，無(wú)非在此變量的基礎(chǔ)上加上一個(gè)限定： 存儲(chǔ)單元中的值不允許變化。因此常變量又稱(chēng)為只

50、讀變量（read-only-variable）。 請(qǐng)區(qū)別用#define命令定義的符號(hào)常量和用const定義的常變量。符號(hào)常量只是用一個(gè)符號(hào)代替一個(gè)字符串，在預(yù)編譯時(shí)把所有符號(hào)常量替換為所指定的字符串，它沒(méi)有類(lèi)型，在內(nèi)存中并不存在以符號(hào)常量命名的存儲(chǔ)單元。而常變量具有變量的特征，它具有類(lèi)型，在內(nèi)存中存在著以它命名的存儲(chǔ)單元，可以用sizeof運(yùn)算符測(cè)出其長(zhǎng)度。與一般變量惟一的不同是指定變量的值不能改變。用#define命令定義符號(hào)常量是C語(yǔ)言所采用的方法，C+把它保留下來(lái)是為了和C兼容。C+的程序員一般喜歡用const定義常變量。雖然二者實(shí)現(xiàn)的方法不同，但從使用的角度看，都可以認(rèn)為用了一個(gè)標(biāo)識(shí)

51、符代表了一個(gè)常量。有些書(shū)上把用const定義的常變量也稱(chēng)為定義常量，但讀者應(yīng)該了解它和符號(hào)常量的區(qū)別。 C+的運(yùn)算符十分豐富，使得C+的運(yùn)算十分靈活方便。例如把賦值號(hào)（=）也作為運(yùn)算符處理，這樣，a=b=c=4就是合法的表達(dá)式，這是與其他語(yǔ)言不同的。C+提供了以下運(yùn)算符：（1） 算術(shù)運(yùn)算符 +（加）-（減） *（乘） /（除） %（整除求余）+（自加） -（自減）（2） 關(guān)系運(yùn)算符（大于）（小于） （等于）（大于或等于）（小于或等于）！（不等于）2.4 C+的運(yùn)算符 （） 邏輯運(yùn)算符 （邏輯與） |（邏輯或） ?。ㄟ壿嫹牵ǎ?位運(yùn)算符 （按位右移） （按位與） |（按位或） （按位異或） （

52、按位取反）（） 賦值運(yùn)算符 （及其擴(kuò)展賦值運(yùn)算符）（） 條件運(yùn)算符 （?:）（） 逗號(hào)運(yùn)算符 （，）（） 指針運(yùn)算符 （*）（9） 引用運(yùn)算符和地址運(yùn)算符 （）（10） 求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符（）（11） 強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符（ （類(lèi)型） 或類(lèi)型（ ） （12） 成員運(yùn)算符 （.）（13） 指向成員的運(yùn)算符 （-）（14） 下標(biāo)運(yùn)算符 （ ）（15） 其他 （如函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符（）在本章中主要介紹算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式，賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式，逗號(hào)運(yùn)算符與逗號(hào)表達(dá)式，其他運(yùn)算符將在以后各章中陸續(xù)介紹。 （加法運(yùn)算符，或正值運(yùn)算符。如3+5，+3）（減法運(yùn)算符，或負(fù)值運(yùn)算符。如5-2，-3）* （乘法運(yùn)算符

53、。如3*5）（除法運(yùn)算符。如5/3）（模運(yùn)算符，或稱(chēng)求余運(yùn)算符，兩側(cè)均應(yīng)為整型數(shù)據(jù)，如的值為）。2.5 算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式 2.5.1 基本的算術(shù)運(yùn)算符 需要說(shuō)明，兩個(gè)整數(shù)相除的結(jié)果為整數(shù)，如5/3的結(jié)果值為1，舍去小數(shù)部分。但是，如果除數(shù)或被除數(shù)中有一個(gè)為負(fù)值，則舍入的方向是不固定的。例如，-5/3在有的C+系統(tǒng)上得到結(jié)果-1，有的C+系統(tǒng)則給出結(jié)果-2。多數(shù)編譯系統(tǒng)采取“向零取整”的方法，即5/3的值等于1，-5/3的值等于-1，取整后向零靠攏。如果參加+, -, *, / 運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)中有一個(gè)數(shù)為float型數(shù)據(jù)，則運(yùn)算的結(jié)果是double型，因?yàn)镃+在運(yùn)算時(shí)對(duì)所有float型數(shù)據(jù)都

54、按double型數(shù)據(jù)處理。 用算術(shù)運(yùn)算符和括號(hào)將運(yùn)算對(duì)象（也稱(chēng)操作數(shù)）連接起來(lái)的、符合C+語(yǔ)法規(guī)則的式子，稱(chēng)C+算術(shù)表達(dá)式。運(yùn)算對(duì)象包括常量、變量、函數(shù)等。例如，下面是一個(gè)合法的C+算術(shù)表達(dá)式：a*b/c-1.5+aC+語(yǔ)言規(guī)定了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。在求解表達(dá)式時(shí)，先按運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別高低次序執(zhí)行，例如先乘除后加減。如有表達(dá)式a-b*c，b的左側(cè)為減號(hào)，右側(cè)為乘號(hào)，而乘號(hào)優(yōu)先于減號(hào)，因此，相當(dāng)于a-（b*c）。如果在一個(gè)運(yùn)算對(duì)象兩側(cè)的運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別相同，如a-b+c，則按規(guī)定的“結(jié)合方向”處理。2.5.2 算術(shù)表達(dá)式和運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性 C+規(guī)定了各種運(yùn)算符的結(jié)合方向（結(jié)合性），算術(shù)

55、運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白宰笾劣摇?，即先左后右，因此b先與減號(hào)結(jié)合，執(zhí)行a-b的運(yùn)算，再執(zhí)行加c的運(yùn)算?！白宰笾劣业慕Y(jié)合方向”又稱(chēng)“左結(jié)合性”，即運(yùn)算對(duì)象先與左面的運(yùn)算符結(jié)合。以后可以看到有些運(yùn)算符的結(jié)合方向?yàn)椤白杂抑磷蟆?，即右結(jié)合性（例如賦值運(yùn)算符）。關(guān)于“結(jié)合性”的概念在其他一些高級(jí)語(yǔ)言中是沒(méi)有的，是C和C+的特點(diǎn)之一，希望能弄清楚。附錄B列出了所有運(yùn)算符以及它們的優(yōu)先級(jí)別和結(jié)合性。 在表達(dá)式中常遇到不同類(lèi)型數(shù)據(jù)之間進(jìn)行運(yùn)算，如10+a+1.5-8765.1234*b在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)要先轉(zhuǎn)換成同一類(lèi)型，然后進(jìn)行運(yùn)算。轉(zhuǎn)換的規(guī)則按圖2.7所示。圖2.72.5.3 表達(dá)式中各類(lèi)數(shù)值型數(shù)

56、據(jù)間的混合運(yùn)算 假設(shè)已指定為整型變量，為float變量，為double型變量，為long型，有下面表達(dá)式：10+a+i*f-d/e運(yùn)算次序?yàn)椋?進(jìn)行10+a的運(yùn)算，先將轉(zhuǎn)換成整數(shù)97，運(yùn)算結(jié)果為107。進(jìn)行i*f的運(yùn)算。先將i與f都轉(zhuǎn)換成double型，運(yùn)算結(jié)果為double型。整數(shù)107與i*f的積相加。先將整數(shù)107轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)（小數(shù)點(diǎn)后加若干個(gè)0，即107.00000），結(jié)果為double型。將變量e轉(zhuǎn)換成double型，d/e結(jié)果為double型。將10+a+i*f的結(jié)果與d/e的商相減，結(jié)果為double型。上述的類(lèi)型轉(zhuǎn)換是由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的。 在C和C+中，常在表達(dá)式中使用自增（+

57、）和自減（-）運(yùn)算符，他們的作用是使變量的值增1或減1，如+i（在使用i之前，先使i的值加1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=+i后，j的值為4）-i （在使用i之前，先使i的值減1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=-i后，j的值為2）i+ （在使用i之后，使i的值加1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=i+后，j的值為3，然后i變?yōu)?）i-（在使用i之后，使i的值減1，如果i的原值為3，則執(zhí)行j=i-后，j的值為3，然后i變?yōu)?）2.5.4 自增和自減運(yùn)算符 +i是先執(zhí)行ii+1后，再使用i的值；而i+是先使用i的值后，再執(zhí)行ii+1。正確地使用+和-，可以使程序簡(jiǎn)潔、清晰、高效。請(qǐng)注意：（1） 自增運(yùn)算

58、符（+）和自減運(yùn)算符（-）只能用于變量，而不能用于常量或表達(dá)式。（2） +和-的結(jié)合方向是“自右至左”，見(jiàn)附錄B。（3） 自增運(yùn)算符（+）和自減運(yùn)算符（-）使用十分靈活，但在很多情況下可能出現(xiàn)歧義性，產(chǎn)生“意想不到”的副作用。（4） 自增（減）運(yùn)算符在C+程序中是經(jīng)常見(jiàn)到的，常用于循環(huán)語(yǔ)句中，使循環(huán)變量自動(dòng)加1。也用于指針變量，使指針指向下一個(gè)地址。 在表達(dá)式中不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)地轉(zhuǎn)換類(lèi)型，以進(jìn)行運(yùn)算。有時(shí)程序編制者還可以利用強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符將一個(gè)表達(dá)式轉(zhuǎn)換成所需類(lèi)型。例如： （double） （將a轉(zhuǎn)換成double類(lèi)型） （int）（x+y） （將x+y的值轉(zhuǎn)換成整型） （float）

59、（5%3） （將5%3的值轉(zhuǎn)換成float型）強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的一般形式為（類(lèi)型名）（表達(dá)式）注意： 如果要進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的對(duì)象是一個(gè)變量，該變量可以不用括號(hào)括起來(lái)。如果要進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的對(duì)象是一個(gè)包含多項(xiàng)的表達(dá)式，則表達(dá)式應(yīng)該用括號(hào)括起來(lái)。如果寫(xiě)成2.5.5 強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 （）則只將轉(zhuǎn)換成整型，然后與相加。以上強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的形式是原來(lái)C語(yǔ)言使用的形式，C+把它保留了下來(lái)，以利于兼容。C+還增加了以下形式： 類(lèi)型名（表達(dá)式）如int（x） 或 int（x+y）類(lèi)型名不加括號(hào)，而變量或表達(dá)式用括號(hào)括起來(lái)。這種形式類(lèi)似于函數(shù)調(diào)用。但許多人仍習(xí)慣于用第一種形式，把類(lèi)型名包在括號(hào)內(nèi)，這樣比較清楚

60、。需要說(shuō)明的是在強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)，得到一個(gè)所需類(lèi)型的中間變量，但原來(lái)變量的類(lèi)型未發(fā)生變化。例如： （int）x如果原指定為float型，值為3.6，進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型運(yùn)算后得到一個(gè)int型的中間變量，它的值等于3，而原來(lái)的類(lèi)型和值都不變。例2.4 強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。#include using namespace std;int main（ ） float x; int i; x=3.6; i=（int）x; coutx=x,i= iendl; return 0; 運(yùn)行結(jié)果如下：3.6，i=3的型仍為float型，值仍等于3.6。由上可知，有兩種類(lèi)型轉(zhuǎn)換，一種是在運(yùn)算時(shí)不必用戶指定，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的類(lèi)型轉(zhuǎn)換

61、，如3+6.5。第二種是強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。當(dāng)自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換不能實(shí)現(xiàn)目的時(shí)，可以用強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。此外，在函數(shù)調(diào)用時(shí)，有時(shí)為了使實(shí)參與形參類(lèi)型一致，可以用強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符得到一個(gè)所需類(lèi)型的參數(shù)。 賦值符號(hào)“”就是賦值運(yùn)算符，它的作用是將一個(gè)數(shù)據(jù)賦給一個(gè)變量。如“a=3”的作用是執(zhí)行一次賦值操作（或稱(chēng)賦值運(yùn)算）。把常量3賦給變量a。也可以將一個(gè)表達(dá)式的值賦給一個(gè)變量。2.6 賦值運(yùn)算符與賦值表達(dá)式 2.6.1 賦值運(yùn)算符 如果賦值運(yùn)算符兩側(cè)的類(lèi)型不一致，但都是數(shù)值型或字符型時(shí)，在賦值時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換。（1） 將浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)（包括單、雙精度）賦給整型變量時(shí)，舍棄其小數(shù)部分。（2） 將整型數(shù)據(jù)賦給浮點(diǎn)型變

62、量時(shí)，數(shù)值不變，但以指數(shù)形式存儲(chǔ)到變量中。（3） 將一個(gè)double型數(shù)據(jù)賦給float變量時(shí)，要注意數(shù)值范圍不能溢出。（4） 字符型數(shù)據(jù)賦給整型變量，將字符的ASCII碼賦給整型變量。2.6.2 賦值過(guò)程中的類(lèi)型轉(zhuǎn)換 （5） 將一個(gè)int、short或long型數(shù)據(jù)賦給一個(gè)char型變量，只將其低8位原封不動(dòng)地送到char型變量（發(fā)生截?cái)啵＠鐂hort int i=289;char c;c=i; /將一個(gè)int型數(shù)據(jù)賦給一個(gè)char型變量賦值情況見(jiàn)圖2.8。為方便起見(jiàn)，以一個(gè)int型數(shù)據(jù)占兩個(gè)字節(jié)（16位）的情況來(lái)說(shuō)明。圖2.8 （6） 將signed（有符號(hào)）型數(shù)據(jù)賦給長(zhǎng)度相同的uns

63、igned（無(wú)符號(hào)）型變量，將存儲(chǔ)單元內(nèi)容原樣照搬（連原有的符號(hào)位也作為數(shù)值一起傳送）。例2.5 將有符號(hào)數(shù)據(jù)傳送給無(wú)符號(hào)變量。#include using namespace std;int main（ ） unsigned short a; short int b=-1; a=b; couta=aendl; return 0; 運(yùn)行結(jié)果為65535賦給b的值是-1，怎么會(huì)得到65535呢？請(qǐng)看圖2.9所示的賦值情況。圖2.9-1的補(bǔ)碼形式為1111111111111111（即全部16個(gè)二進(jìn)制位均為1），將它傳送給a，而a是無(wú)符號(hào)型變量，16個(gè)位全1是十進(jìn)制的65535。如果b為正值，且在0

64、32767之間，則賦值后數(shù)值不變。 不同類(lèi)型的整型數(shù)據(jù)間的賦值歸根結(jié)底就是一條：按存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)形式直接傳送。C和C+使用靈活，在不同類(lèi)型數(shù)據(jù)之間賦值時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，而編譯系統(tǒng)并不提示出錯(cuò)，全靠程序員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)找出問(wèn)題。這就要求編程人員對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的原因有所了解，以便迅速排除故障。 在賦值符“”之前加上其他運(yùn)算符，可以構(gòu)成復(fù)合的運(yùn)算符。如果在“”前加一個(gè)“”運(yùn)算符就成了復(fù)合運(yùn)算符“”。例如，可以有 a+=3 等價(jià)于 a=a+3 x*=y+8 等價(jià)于 x=x*（y+8） x%=3 等價(jià)于 x=x%3以“a+=3”為例來(lái)說(shuō)明，它相當(dāng)于使a進(jìn)行一次自加3的操作。即先使a加3，再賦給a。同

65、樣，“x*=y+8”的作用是使x乘以（y+8），再賦給x。為便于記憶，可以這樣理解：2.6.3 復(fù)合的賦值運(yùn)算符 a+= b （其中a為變量，b為表達(dá)式） a+= b （將有下劃線的“a+”移到“=”右側(cè)） a = a + b （在“=”左側(cè)補(bǔ)上變量名a） 注意，如果b是包含若干項(xiàng)的表達(dá)式，則相當(dāng)于它有括號(hào)。如 x %= y+3 x %= （y+3） x = x%（y+3）（不要錯(cuò)認(rèn)為x=x%y+3） 凡是二元（二目）運(yùn)算符，都可以與賦值符一起組合成復(fù)合賦值符。C+可以使用以下幾種復(fù)合賦值運(yùn)算符：，*，b=a; / b是左值c=b; / b也是右值賦值表達(dá)式中的“表達(dá)式”，又可以是一個(gè)賦值表達(dá)

66、式。如a=（b=5）下面是賦值表達(dá)式的例子： a=b=c=5 （賦值表達(dá)式值為5，a，b，c值均為5） a=5+（c=6） （表達(dá)式值為11，a值為11，c值為6） a=（b=4）+（c=6） （表達(dá)式值為10，a值為10，b等于4，c等于6） a=（b=10）/（c=2） （表達(dá)式值為5，a等于5，b等于10，c等于2） 請(qǐng)分析下面的賦值表達(dá)式： （a=3*5）=4*3賦值表達(dá)式作為左值時(shí)應(yīng)加括號(hào)，如果寫(xiě)成下面這樣就會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤：a=3*5=4*3因?yàn)?*5不是左值，不能出現(xiàn)在賦值運(yùn)算符的左側(cè)。賦值表達(dá)式也可以包含復(fù)合的賦值運(yùn)算符。如a+=a-=a*a也是一個(gè)賦值表達(dá)式。如果a的初值為12，此賦值表達(dá)式的求解步驟如下： 先進(jìn)行“a-=a*a”的運(yùn)算，它相當(dāng)于a=a-a*a=12-144-132。 再進(jìn)行“a+=-132”的運(yùn)算，它相當(dāng)于a=a+（-132）132-132-264。C+將賦值表達(dá)式作為表達(dá)式的一種，使賦值操作不僅可以出現(xiàn)在賦值語(yǔ)句中，而且可以以表達(dá)式形式出現(xiàn)在其他語(yǔ)句（如輸出語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句等）中。這是C+語(yǔ)言靈活性的一種表現(xiàn)。請(qǐng)注意，用cout語(yǔ)句輸出一個(gè)賦值表達(dá)式的