本章討論變數和運算子的基本概念，包括變數的宣告及初始設定、基本資料型態、算術運算子以及型態轉換。特別強調了變數命名規則和使用scanf()函數進行資料輸入的方法。此外，也介紹了多任務處理和CPU的基本運作原理，為程式執行提供了重要背景知識。

1. 第2章
變數與運算子

2. 大綱
• 變數
– 2.1 變數
– 2.2 基本資料型態
– 2.3 scanf()函數
– 2.4 常數
• 運算子
– 2.5 敘述、運算元
– 2.6 算數運算子
– 2.7 資料型態轉換
2

3. Memory
• 儲存資料與program的空間
• 分為：
1. Main memory(主記憶體)
– 程式執行時，程式和資料存放於此
2. Secondary memory(次記憶體)
– secondary storage(次儲存體)
– 儲存裝置：硬碟、軟碟與光碟機
– 程式和資料永久存放的地方
3

4. CPU
• Arithmetic logic unit：負責執行算術
與邏輯運算
• Control unit：控制memory、
arithmetic logic unit及input/output
devices的運作
• central processing unit(CPU)
– processor(處理器)
4

5. Multi-tasking & Time-sharing
• CPU同時運行多個程序的能力。
– 一般是運行第一個程序的一段代碼，保存工作環
境；再運行第二個程序的一段代碼，保存環
境；……恢復第一個程序的工作環境，執行第一個
程序的下一段代碼……現代的多任務，每個程序的
時間分配相對平均。
• CPU每次分配給各程序式(process)一段相同
的時間，如果該程序式無法在該段時間內完
成，都必須離開CPU回到佇列重新排隊等待
下一週期再執行
5

6. 硬體元件與program執行流程
6

7. 變數
• 數學的變數
• 電腦程式的變數
– 記憶體位址
– 記憶體空間大小與值
– 多工與動態記憶體位址配置
7

8. 變數
• 變數是一個名稱，用來代表電腦記憶體
空間的一個位址。
8

9. 變數範例(1/2)
9

10. 變數範例(2/2)
10
• 變數的宣告與記憶空間的配置

11. 基本資料型態
• 各種基本資料型態所佔的記憶體空間及範圍：
11
資料型態 型態說明 位元組 範圍
字元 char 字元 1 0~255
整數
short int 短整數 2 -32,768 ~ 32,767
int 整數 4 -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
long int 長整數 4 -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
浮點數
float 浮點數 4 1.18e-38~3.40e+38
double 倍精度浮點數 8 2.23e-308~1.79e+308

12. 變數命名
• 變數名稱是一個識別字，其基本命名規則，
如下所示：
1. 只能使用英文大小寫字母、數字與底線 _ 。
– 例如：intel_4x、 _AMD。
2. 不能使用數字開頭。
– 例如：2dos。
3. 不能與C語言的保留字相同
– 例如：int、void、return等。
12

13. 宣告變數
• 宣告變數，其語法如下：
資料型態 變數名稱的識別字清單;
• 範例：
int score;
double sales, sum;
13

14. 設定變數初值(1/3)
• 宣告變數的同時給予初值：
int score1 = 35; /* 變數初值 */
• 指定敘述指定變數值：
int score2; /* 宣告變數 */
score2 = 27; /* 指定敘述 */
14

15. 指定敘述
• 在程式執行中存取變數值。
• 如果在宣告變數時沒有指定初值，我們可
以使用指定敘述，即「=」等號，來指定
或更改變數值。
15

16. 設定變數初值(2/3)
• int score1 = 35; /* 變數初值 */
• int score2; /* 宣告變數 */
score2 = 27; /* 指定敘述 */
16

17. 設定變數初值(3/3)
• int score3; /* 宣告變數 */
score3 = score2 + 2; /* 指定敘述 */
17

18. scanf()函數
• 判斷輸入哪一種資料型態的資料。
• 範例：
使用「%d」讀取整數常數值來儲存至score變數：
scanf("%d", &score);
• 連續輸入2個變數值：
範例：
scanf("%d %d", &score1, &score2);
scanf("%d,%d", &score1, &score2);
18
INPUT：
60 90
60,90

19. scanf()函數：格式字元
19
• 格式字元需要對應輸入值的資料型態，如
下表所示：
資料型態 格式字元 輸入值
int %d 輸入沒有小數的整數常數值
float %f
輸入擁有小數的浮點數常數值
double %lf
char %c
輸入字元常數值，不需使用「'」
單引號括起

20. 敘述與運算元
• 運算式由運算元與運算子組成
– 運算式：expression
– 運算元：operand，如變數sum，或常數10等
– 運算子：operator，如「+」、「-」、「*」
與「/」等符號
20
num = a + 10 ;
運算元 運算元 運算元運算子 運算子
運算式
敘述

21. 算數運算子
21
• printf(“7/2=%dn”,7/2);
• OUTPUT：7/2=3
• printf(“7%%2=%dn”,7%2);
• OUTPUT：7%2=1
• 建立數學的算術運算式

22. 資料型態轉換
• 轉換變數儲存的資料，而不是變數本身的
資料型態。
– 指定敘述的型態轉換
– 算術型態轉換
– 強迫型態轉換運算子
22

23. 指定敘述的型態轉換
• 將「=」運算子右邊的運算式轉換成和左
邊變數相同的資料。
a = b;
• 變數a和b如果是不同的資料型態，變數b
的值會自動轉換成變數a的資料型態。
23
a b 可能的資料損失
int float 損失小數且可能更多
float double 損失精確度

24. 浮點數 float double
24

25. 浮點數 float double
• float 只有 7~8 個位數的精度，
double可達 15~16 個位數
25

26. 算術型態轉換
• 運算子左右兩邊的運算元型態不同時
• 自動型態轉換
• C 語言所提供的型態中，表示範圍從大到
小依序：
double>float>int>char
• 例如：
– int 和 float 相加，int 會被轉成 float
– int的範圍：-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
– float的範圍：1.18e-38~3.40e+38
26

27. 算術型態轉換範例(1/2)
27
1 #include <stdio.h>
2 int main(void){
3 char c='a';
4 int i=3;
5 float f=5.3f;
6 double d=6.28;
7
8 printf("(c+i)*(f/d)+(i-f)=%fn",(c+i)*(f/d)+(i-f));
9 return 0;
10 }
OUTPUT：
(c+i)*(f/d)+(i-f)=82.094907

28. 算術型態轉換範例(2/2)
• 運算式中，變數型態的轉換過程：
• double>float>int>char
28
char c='a';
int i=3;
float f=5.3f;
double d=6.28;
OUTPUT：
(c+i)*(f/d)+(i-f)=82.094907

29. 強迫型態轉換運算子
• 轉換變數儲存的資料：
29
(欲轉換的資料型態) 變數名稱;

30. 四則運算(1/3)
• 假設我們要計算u=(z+(x*y))/3
– 先算x*y
– 將結果加上z
– 最後將結果除以3
• 需要一個新的變數t
30

31. 四則運算(2/3)
• 流程圖
31
宣告u,x,y,z,t為實數
讀入x,y,z
印出x,y,z
t = x*y
t = z+t
u= t/3
印出u
結束

32. 四則運算(3/3)
32
u=(z+(x*y))/3;
OUTPUT：
Enter x：2
Enter y：4
Enter z：6
x=2.000000,y=4.000000,z=6.000000
u=4.666667