C语言学习笔记

之  数据类型转换与数据运算

一：数据类型转换

（1）自动转换(5+5.000000=？结果是10还是10.000000)：发生在不同类型的数据混合运算时，由编译系统自动完成。

不同的数据类型，要转换成精度较高的。

A、转换按数据长度增加的方向进行，确保精度不降低，比如：int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算

B、Char和short类型要转换成int 型，然后再参加运算。

C、在赋值运算中，赋值号两边的数据类型不同时，赋值号右边的类型将转换为左边的类型，如果右边的数据类型长度比左边长，将丢失一部分，丢失的部分按四舍五入向前舍入。

比如：计算10+‘a’+5*5.000000 （10和5为整型，5.000000 为双精度实型）

先计算‘a’的整型为97，+10=107；//将char转换为int 型

计算5*5.000000=25.000000；//将整型5转换为double型实型

计算107+25.000000=132.000000； //将整型107转换为double型；

所以它的最终结果为精度最高的double型。

比如：我们来看两个程序实例

//#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{unsigned int a=6; //定义无符号整型int b=-20; //定义有符号整型cout<<a+b<<endl;//输出a+b的值，类型随a+b值的类型而定
}

为什么是一串很大的整数呢？而不是-14呢？问题就在自动转换上，我们观察上述讲过的转换规则，unsigned和int同时出现运算时，int需要转换成unsigned,即：有符号需要转换成无符号类型。程序中的-20需要转换成无符号整型。

//#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{unsigned char a=6; //定义无符号整型char b=-20; //定义有符号整型cout<<a+b<<endl;//输出a+b的值，类型随a+b值的类型而定
}

将int型修改为char类型之后，结果竟然是-14，这又是为什么呢？还是自动转换规则。看规则，int以下类型（short,char不管有无unsigned)计算会转为int，也就是说不管有没有符号，char类型都要转换成int型，所以a+b遵循了有符号整型的运算。

（2）强制类型转换

区别与自动转换，强制转换很明显是强制的。格式为：（类型说明符）表达式

比如：int a ; (float) a 的意思是将整型a 强制转换为了实型。(int)(x+y)的意思是将x+y的值转换为整型。

（3）需要注意的是：无论是自动转换或者是强制转换，都只是为本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变数据说明时对该变量定义的类型。

如下程序：

#include <stdio.h>
main()
{float f=5.75;printf("(int)f=%d\nf=%f\n",(int)f,f);
}

二：数据运算

1.运算符的优先级与结合性

2.算术运算（+、-、*、/、%）

（1）乘除取余的优先级要高于加减；

（2）“/”除运算，参加除运算的变量均为整数，结果也为整数（舍去小数），多数机器上采取“向零取整”的原则。比如：7/4=1(而不是1.75)，-7/4=-1。

（3）“%”，参与模运算的变量必须都为整型，其结果为两数相除的余数，并且余数与被除数的符号相同。比如：7%4=3,  -8%5=-3,   8%-5=3  。

3.赋值运算

（1）变量名=表达式，运算顺序是从右向左。比如：x=y=z=0, x=(y=(z=0))

(2)当赋值运算符两边的数据类型不同时，系统将自动进行类型转换，赋值运算符右边的数据类型转换成左边的变量类型，在上一篇中已经说过了。

（3）复合赋值运算：比如：n+=1等价于n=n+1; x*=y+1等价于x=x*(y+1)

4.自增自减运算

如果n=3 ,则n的值和m的值如下表所示

关于自增自减是一个重要的概念，在之后的指针学习中还会重点学习。

5.逗号运算

（1）表达式1，表达式2，....表达式n。自左向右结合。

（2）表达式n的值为整个逗号表达式的值。比如：a=(1,2,3,4,5,6),则a的值等于6。也就是最后一个的值。

（3）逗号运算符在所有运算符中的优先级别最低，它往往起到了把若干个表达式串联起来的作用。比如：a=3*4,a*5,a+10。 从左向右 先去3*4，然后将12的值赋给a，然后计算a*5。将60的值赋给a,然后计算a+10的值。

6.关系运算与逻辑运算

关系运算无非就是大于（>）小于（<），逻辑运算有非（！）与（&&）或（||）

逻辑表达式的值只有真（1）和假（0）两个值。

对于关系运算来说，a>b>c并不代表着a的值比b大，b的值比a大。关系运算与逻辑运算需要密切合作。我们来举一个例子：看两个程序。

#include <stdio.h>
main()
{int a=6,b=4,c=1;if(a>b>c){printf("OK\n");}else{printf("ERROR\n");}
}

我们看到的结果竟然是ERROR，而不是我们预想的OK，这是为什么呢？原因就在判断上。在数学上，a>b>c一点都没有错，但是在我们的C程序中，计算机判断条件的依据只有两种结果，那就是１（真）或者是０（假）。比如：a>b是真，所以a>b的值为1，然后1>c吗？很显然1=c，所以if()条件中的条件并不成立，所以结果为ERROR。那这样怎么改呢？很简单，用逻辑运算符

#include <stdio.h>
main()
{int a=6,b=4,c=1;//if(a>b>c)if(a>b && b>c){printf("OK\n");}else{printf("ERROR\n");}
}

7.1：位运算之取反(~)

（1）取反能对一个二进制的每一位都取反。

看一个程序实例：

#include <stdio.h>
main()
{unsigned char a,b;//定义无符号
//char a,b;
a=26;
b=~a;//对a取反printf("b=%u\n",b);//以无符号输出
}

分析一下：char类型默认分配一个字节，即8位。26的二进制为:00011010

对26的二进制取反（~a）得：11100101，我们在深入剖析类型修饰符unsigned中讲解过，无符号的二进制最高位为数据位，所以11100101的十进制为229。

（2）为了便于区分有符号和无符号的区别，我们再来做一个程序实例:

#include <stdio.h>
main()
{//unsigned char a,b;//定义无符号
char a,b;//定义有符号
a=26;
b=~a;//对a取反//printf("b=%u\n",b);//以无符号输出printf("b=%d\n",b);//以有符号输出
}

26的二进制：00011010，取反：11100101，char类型默认有符号（我的是有符号，有些课本中说无符号），所以最高位为符号位，所以是负数，对11100101减一取反是：10011011，转换成二进制为-27。

对于这一块不理解的同学可以参考：C语言进阶[暑期特别篇]深入剖析类型修饰符unsigned

7.2：位运算之左移（<<）

左移是将一个数的各个二进制位全部向左平移若干位，左边移出的部分忽略，右边空出的位置补0，比如：

A = 0 0 0 1 1 0 1 0

A<<2=0 1 1 0 1 0 0 0

一个数据，每左移一位相当于乘以2，左移2位相当于乘以4。比如：4左移2位=4*4=16。

7.3 位运算之右移（>>）

右移是将一个数的各个二进制位全部向右平移若干位，右边移出的部分忽略，左边空出的位置对于无符号数补0，对于有符号数，若原符号位为0，则全补0，若原符号位为1，则全补1。比如：

A 被定义为unsigned(无符号) char

A= 1 0 0 1 1 0 1 0

A>>2 = 0 0 1 0 0 1 1 0

A被定义为char (默认有符号)

A= 1 0 0 1 1 0 1 0

A>>2 = 1 1 1 0 0 1 1 0

7.4 位运算之与或(&&、|)

比如： a= 1 0 1 1 1 0 1 0

b= 0 1 1 0 1 1 1 0

a&&b= 0 0 1 0 1 0 1 0  只有1和1是1，其它的全是0

a|b= 1 1 1 1 1 1 1 0  只要有一个1，就是1啦

7.5 位运算之异或（^）

异或运算的作用是判断两个相应位的值是否相异。相异为1，反之则为0。

a= 1 0 1 1 1 0 1 0

b= 0 1 1 0 1 1 1 0

a^b= 1 1 0 1 0 1 0 0