Formatierte Eingabe, Datentypen float und double - FB2
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Höhere Programmiersprache
SS 2008
Modul 12: Höhere Programmiersprache
SS 2008
Vorlesung 4:
Formatierte Eingabe,
Datentypen float und
double
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Modul 12: Höhere Programmiersprache
SS 2008
Inhalt
• Zweierkomplement / Zahlensysteme / Umrechnung
• Beispielprogramm Eingabe – Verarbeitung – Ausgabe
• Formatierte Eingabe mit scanf
• Datentyp float
• Datentyp double
• Mathematische Funktionen mit Datentyp double
(Bibliothek math.h)
Dr. J. Raimann
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Modul 12: Höhere Programmiersprache
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Organisatorisches
•
•
Klausurtermin: Montag, 7.7.2008 von 16-17 Uhr
Ort: Gebäude 8 / Raum 107
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Ergänzung: Zweierkomplement
•
•
Dr. J. Raimann
Unterscheidung +/• Anhand des ersten (obersten) Bits
• Bei negativen Zahlen: 1, z.B. 1000 0000 entspricht -128 dezimal
• Bei positiven Zahlen: 0, z.B. 0000 0001 entspricht +1 dezimal
Überlauf
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Zahlensysteme
• Dezimalsystem
• Binärsystem
• Hexadezimalsystem
• Oktalsystem
sind Stellenwertsysteme (Positionssysteme)
– d.h. die Wertigkeit der jeweiligen Ziffer ergibt sich durch den Wert der Stelle
(Position) multipliziert mit dem Wert der Ziffer.
– Der Wert der Zahl ergibt sich durch Addition der Werte der jeweiligen
Stellen.
• Beispiel:
– 123 dezimal
= 1 Hunderter + 2 Zehner + 3 Einer
= 1 * 102 + 2 * 101 + 3 * 100
– 101 dual
= 1 Vierer + 0 Zweier + 1 Einer
= 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 5 dezimal
– 7F hexadezimal = 7 Sechzehner + 15 Einer
= 7 * (16)1 + 15 * (16)0 = 127 dezimal
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Umrechnung zwischen Zahlensystemen
"Restwertmethode": Teilen durch die jeweilige Basis des Zahlensystems
Beispiel 1: 142 Dezimalsystem -> Oktalsystem ?
• 142 / 8 = 17 Restwert 6 (der Restwert wird aus 142 mod 8 berechnet)
• 17 / 8 = 2
Restwert 1
• 2/8=0
Restwert 2
• 142 dezimal ist demnach 216 im Oktalsystem.
Beispiel 2: 79 Dezimalsystem -> Binärsystem ?
• 79 / 2 = 39
Restwert 1
• 39 / 2 = 19
Restwert 1
• 19 / 2 = 9
Restwert 1
• 9/2=4
Restwert 1
• 4/2=2
Restwert 0
• 2/2=1
Restwert 0
• 1/2=0
Restwert 1
• 79 dezimal ist demnach 1001111 im Binärsystem.
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Aufbau eines (einfachen) C-Programms: Standard-Template
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
...
Programm-Code
...
system("pause");
}
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Beispielprogramm Eingabe – Verarbeitung - Ausgabe
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
int x,y;
printf("\n\t\tRechenprogramm \n\n");
printf("\nBitte x eingeben :");
scanf("%i", &x);
printf("\nBitte y eingeben :");
scanf("%i",&y);
printf("\n\n %i + %i ist %i",x,y,x+y);
printf("\n\n %i - %i ist %i",x,y,x-y);
printf("\n\n %i * %i ist %i",x,y,x*y);
printf("\n\n %i / %i ist %i",x,y,x/y);
system("pause");
}
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Eingabe – Verarbeitung - Ausgabe
Eingabe
Verarbeitung
Variablendefinition
int x,y;
z.B.
x+y
scanf("%i", &x);
scanf("%i",&y);
Einlesen in Variable
erfolgt mittels
Adressoperator &
Eingabeanweisung
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Ausgabe
printf("\n\n
%i + %i
ist %i",
x,y,x+y);
Ausgabeanweisung
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Formatierte Eingabe mit scanf
• Mit scanf können Werte eingelesen werden
•
Prototyp definiert in stdio.h
•
int scanf (%Steuerstring, Parameter, ..);
• Ähnliche Formatanweisungen wie bei printf
•
%c
Zeichen
•
%s
String
•
%i
Ganzzahl
•
%f
Gleitkommazahl
• Modifizierer (für Formatanweisungen)
• l long
z.B. %lf, %Lf
• h short
• Rückgabewert der Funktion
• Anzahl der erfolgreich eingelesenen Werte
• bei Fehler in Konvertierung erfolgt Abbruch, d.h. Ignorieren der weiteren
eingelesen Werte
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Besonderheiten bei der Verwendung von scanf
• Werden Zeichenketten mit scanf eingelesen, so werden diese nur bis
zum ersten Whitespace-Zeichen (Leerzeichen, Tab, ...) gelesen.
• Dieses Problem kann folgendermaßen umgangen werden:
scanf("%[a-zA_Z \t]", ctext);
• Liest alle in den Klammern [] angegebenen Zeichen (inkl. Leerzeichen,
Tab)
Oder
scanf("%[^\n]", ctext);
• Liest alle Zeichen bis zum Neuzeile-Zeichen \n
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Fließkommazahlen
•
•
•
Fließkommazahlen (auch als Gleitkomma- oder Gleitpunktzahlen
bezeichnet) sind Zahlen mit Nachkommastellen.
Der C-Standard kennt die folgenden drei Fließkommatypen:
– den Typ float für Zahlen mit einfacher Genauigkeit,
– den Typ double für Fließkommazahlen mit doppelter
Genauigkeit,
– den Typ long double für zusätzliche Genauigkeit.
Darstellung
– Darstellung mit Dezimalpunkt
0.0001001
– oder mit Exponent und Dezimalpunkt 1.001*10-4
100.1
1.001*102
Mantisse
Exponent
Basis
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Beispiel-Deklaration Datentyp float
float fresult_div;
fresult_div = 5.0 / 7.0;
• Mit dem Datentyp float können Fließkommazahlen mit einfacher
Genauigkeit dargestellt werden.
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Genauigkeit Fließkomma-Datentypen
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float
4 Byte in
der Regel
-3.4*1038 bis +3.4*1038
double
8 Byte in
der Regel
-1.7*10308 bis +1.7*10308
long double
10 Byte in
der Regel
-l.1*104932 bis +1.1*104932
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Beispielprogramm Datentyp float
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
float fresult_div;
fresult_div = 5.0 / 7.0;
printf("%f\n", fresult_div );
system("PAUSE");
}
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Datentyp double
•
•
•
•
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Für Fließkommazahlen mit »doppelter Genauigkeit«
Doppelte Genauigkeit bezieht sich dabei auf die Anzahl an wirksamen
Nachkommastellen und damit auch auf den Wertebereich.
Der Datentyp double kann Fließkommazahlen im Bereich 1.7E-308 bis
1.7E+308 mit fünfzehnstelliger Genauigkeit darstellen.
Der Formatstring für double-Werte lautet %lg (oder %lf).
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Mathematische Funktionen mit Datentyp double
(Bibliothek math.h)
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•
sin
cos
tan
sqrt
exp
log
log10
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Beispielprogramm Datentyp double
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(void)
{
double dzahl, dsqrt;
printf("Bitte eine Zahl eingeben: ");
scanf("%lf",&dzahl);
dsqrt = sqrt(dzahl);
printf("Die Quadratwurzel von %lf ist %lf\n", dzahl, dsqrt);
system("PAUSE");
}
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