计算机语言与程序设计_逻辑判断(续).ppt

个不一定连续的字符后形成的字符串 ）
符号串集合V自身的n次（连接）积记为： Vn = V V…V =Vn-1V =VVn-1 (n个V)
规定 V0 = {}. V的闭包：令： V* = V0 ∪ V1 ∪ V2 ∪ …
称 V*是V的闭包。 V的正则包（正闭包，正则闭包）：记V+ = VV*, 称
相同
名字和标识符
标识符：无意义的符号串
名字：可以看成是代表一个抽象的存储单元
名字的值：名字所代表的单元的内容则认为是 此名字的值。
名字的属性： 一个名字的属性包括类型和作用 域。
标识符、名字与存储空间的关系:同一标识符可 以表示不同的名字；同一名字可以表示不同的 存储空间；同一存储空间可以有多个名字
地址为 a
CARD.AGE 地址为 a+20
CARD.MARRIED 地址为 a+24
2.2.4 语句与控制结构
表达式 数值、关系、逻辑、字符串
语句 赋值语句 控制语句（无条件、条件、循环、过程调用、返回） 说明句
简单句和复合句
组成：运算量（亦称操作数，即数据引用或函数调 用）和算符组成的。 表示形式:
尾（前）部删掉几个字符后形成的符号串，称为x的前 （后）缀；从一个符号串中删去他的一个前缀和后缀后 所剩下部分称为x的子串。
与文法定义相关的几个概念和术语：
空串（字）：不包含符号的序列称为空串（字） ，记 为。
用*表示上的所有符号串的全体，空字也包括在其中。 如：若={a,b}则*={,a,b,aa,ab,bb,aaa,…}。表示不含 人何元素的空集{}。这里要注意、{}和{}的区别。
前缀式： +a*bc 中缀式：a+b*c 后缀式：abc*+

PLC的发展可以追溯到1960年代，当时由于工业自动化的需求，美国通用汽车公司提出了一种新型的控制器，它具有可编程、 易配置、易扩展等优点，很快在工业控制领域得到了广泛的应用。随着技术的发展，PLC的功能逐渐增强，可靠性也逐渐提高， 使得PLC的应用领域越来越广泛。
plc的特点及应用领域
PLC的特点包括
plc概述
plc的定义及发展历程
PLC是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的缩写，它是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应 用而设计的。它采用了可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令， 并通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
可靠性高、抗干扰能力强、适应性强、通用性好、易于编程和调试、功能完善、 体积小、能耗低等。
PLC的应用领域非常广泛，包括但不限于
制造业、电力、石油化工、交通运输、能源、建筑等。在这些领域中，PLC被广 泛应用于各种生产过程的控制，如自动化生产线、机器人操作、电梯控制、空调 系统等。
plc的基本结构和工作原理
逻辑运算的结果只有两种可能： 真（True）或假（False）。
逻辑运算符及其含义
01
02
03
逻辑与（AND）
当所有操作数都为真时， 逻辑与运算的结果才为真。
逻辑或（OR）
当至少有一个操作数为真 时，逻辑或运算的结果就 为真。
逻辑非（NOT）
对一个布尔值进行取反操 作。
逻辑表达式及其真值表
逻辑表达式是由逻辑运算符、操作数和括号组成的式子。 真值表是表达逻辑运算结果的表格，它列出各种可能的输入组合及其对应的输出结果。

整型、浮点型、字符型、布尔型 等。
数据类型
指定变量可以存储的数据种类。
运算符和表达式
运算符
01
用于执行各种运算的符号。
算术运算符
02
加、减、乘、除等。
比较运算符
03
等于、不等于、大于、小于等。
运算符和表达式
逻辑运算符
与、或、非等。
算术表达式
进行数值计算的表达式。
表达式
由运算符和操作数组成的式子，用于计算值 。
控制语句
do-while循环
至少执行一次代码块，然后在条件为 真时重复执行。
跳转语句
改变程序执行流程。
break语句
跳出当前循环或switch语句。
continue语句
跳过本次循环剩余部分，进入下一次 循环。
03 高级语言特性
函数和方法
函数定义和调用
解释如何在高级语言中定义函数 ，包括函数名、参数列表和返回 值类型，并展示如何调用函数。
混合开发
结合原生开发和Web技术，提高开发效率和用户体验。
桌面应用开发
Windows应用开发
使用C#、.NET等语言和技术栈进行Windows 桌面应用的开发。
macOS应用开发
使用Swift或Objective-C进行macOS桌面应用 的开发。
跨平台桌面应用开发
使用Java如何将数据和操作封装在类中，并通过访问 控制符来控制成员的可见性和访问权限。
3
继承和多态
探讨面向对象编程中的继承和多态机制，包括子 类、父类、方法重写和接口等概念，并展示如何 实现它们。
异常处理
异常类型和捕获方式
介绍常见的异常类型，如空指针异常、数组 越界异常等，并展示如何使用try-catch语 句块来捕获和处理异常。

使用逻辑表达式表示4个人说的话
说话人 A B C D 说的话 写成逻辑表达式
“不是我们队，也 winner != 'A' && winner != 'C' 不是C队。” “是我们或者D队” winner == 'B' || winner == 'D' “是A，不是B队” winner == 'A' && winner != 'B' !(winner == 'B' || winner “B猜错了。” == 'D')
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
逻辑运算
逻辑或


|| a || b

a与b只要有1个为真，则表达式为真，否则为假
A B A||B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
逻辑运算
逻辑非


！ ！a

a为假，则表达式为真，否则为假
A ！A
0 1
1 0
优先级上！最高，&&比||高 不记得就全部打上括号
winner == 'A' && winner != 'B'
'C' == 'A' && 'C' != 'B'
0
1
!(winner == 'B' || winner !( 'C' == 'B' || 'C' == 'D') == 'D')

数据
关闭文件：使用fclose()函 数，关闭打开的文件
程序调试技巧和方法
单步调试：逐行执行代码， 观察变量值和程序状态
异常处理：使用try-catch 语句捕获和处理异常，避免
程序崩溃
代码审查：与他人共同审查 代码，发现潜在问题
断点调试：设置断点，逐 步执行代码，观察变量值
和程序状态
打印调试：在关键位置打 印变量值，观察程序状态
数组的定义：使用关键字 "int[]"、"char[]"等定义数
组
添加标题
数组的访问：通过数组下标 访问数组元素，下标从0开始
添加标题
数组的修改：可以通过数组 下标修改数组元素
数组的查找：可以使用查找 算法在数组中查找元素，如
二分查找、顺序查找等
字符串的处理和操作
字符串的定义：由字符组成 的序列，用双引号括起来
嵌套控制结构
概念：在一个控制 结构中嵌套另一个 控制结构
应用场景：循环嵌 套、条件嵌套等
语法：使用{}、() 等符号表示嵌套关 系
示例：for(int i=0;i<10;i++){if(i %2==0){...}}
函数和程序结构
函数的定义和调用
函数的定义：函数是完成特定任务的独立代码块，可以重复使用。 函数的调用：在程序中使用函数名和参数列表来调用函数。 函数的参数：函数可以接受参数，参数可以是变量、常量或表达式。 函数的返回值：函数可以返回一个值，返回值可以是任何类型的数据。
数据类型和运算 符
变量和常量
变量：在程序运行过程中可以改变的值
常量类型：整型、浮点型、字符型、布 尔型等
常量：在程序运行过程中不能改变的值

4.2.3 算法表达
为了提高算法表达的清晰程度，需要选择一种合 适的描述算法的工具。常用的描述工具有流程图、 N-S图、PAD图和伪码等。 这些工具不是程序设计语言，不能直接被计算机 执行，使用它们的目的就是把算法表述出来。
流程图
流程图（也称为程序流程图）是最常用的一种算法表示方 法，它是描述计算机按一定步骤完成任务的图表，能直观 地描述程序执行的控制流程。流程图中
鸡 兔 同 笼 问 题 的 伪 码 表 示
PROCEDURE求解二元一次方程组 TYPE a1,b1,c1,a2,b2,c2,x,y IS REAL TYPE s IS CHAR DO WHILE TRUE /*输入方程组系数 READ a1,b1,c1,a2,b2,c2 d=a1*b2-a2*b1 IF d = 0 THEN WRITE '方程组无解或有无穷组解' ELSE /*求方程组的唯一解并输出 BEGIN x= （c1*b2-c2*b1） /d y= （a1*c2-a2*c1） /d WRITE x, y END ENDIF /*控制循环是否结束 INPUT '若继续循环输入Y，否则输入N' TO s READ S IF s≠'Y' THEN EXIT ENDIF ENDDO END
物理模型由物理元素构成，又称为形象模型。 数学模型由关系、函数等数学对象符号组成，又称 为逻辑模型或抽象模型。
4.2.1 建立模型
物理模型的建立：对客观存在的事物进行形象的 描述，列出已知的所有物理元素及其关系，明确需 要解决的问题。物理模型中应该忽略对解决问题没 有意义的客观事实，如鸡、兔的大小，笼子的大小 等。
物理模型由物理元素构成，又称为形象模型。 数学模型由关系、函数等数学对象符号组成，又称 为逻辑模型或抽象模型。

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与 哪 个 if 配 对 ？ ⑶ if (c<=100) if (c>=50) printf("50<=c<=100\n"); else printf("c<50\n")
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再例如：
if(a>b) if(a>c) if(a>d) m=1; else m=2; else m=3; 问题：哪一个 else 和哪一个 if 相匹配?
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注意：

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switch语句的书写格式：语句体本身必须用花括 号括起；case和default后面如果有多条语句， 则可以不必使用花括号；case和常量表达式之 间必须有空格；default可以写在语句体的任何 位置，也可以省略不写 break语句可以改变case的语句标号作用，终止 后续case语句序列的执行。 switch语句和break 语句结合，可以实现程序的选择控制（break语 句还可以在循环语句中使用） 允许switch嵌套使用，但同一个switch语句中， 任意两个case的常量表达式值不能相同。
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程序：
#include "stdio.h" main( ) { char ch; ch=getchar( ); if (ch>='A' && ch<='Z') ch=ch+32; printf("%c\n",ch ); } 可使用条件表达式代替
程序运行情况如下： putchar(ch>='A' && ch<='Z' ? ch+32:ch); G putchar (' \n') g

例如：for、in、if、continue、 break、else、and、not和or等。
2.3.2常量、变量及表达式
➢ 赋值 Python语言中的变量是在首次赋值时创建的。赋值语句是最基本的程序
语句，其格式为： 变量名 = 表达式 注意： Python语言中的变量必须在使用前被赋值，不能使用未被赋值的
2.3.3语句与程序结构
③ 循环结构：Python语言提供了两种基本的循环结构语句，while语句和for语句。 C. 循环嵌套： 输出显示“九九乘法表”，程序示例如下的程序示例如下:
2.3.3语句与程序结构
③ 循环结构：Python语言提供了两种基本的循环结构语句，while语句和for语句。
2.3 程序设计基本知识
教学目标
掌握Python语言的基本知识，体验通过编程解决问题的 基本过程，感受计算机编程的魅力。
运用顺序、选择和循环三种结构编写程序，提高利用计算机解决问 题的能力。
体验探究
编程绘制交通信号灯 我们可以编写Python程序绘制各种图形。例如,绘制一个圆形红色信号灯 的程序代码如P55所示： 思考： 1. 如果要绘制如图2.3.1所示的“红绿”信号灯 ， 应该如何编写程序代码 ？ 分析其中两盏信号灯的位置坐标有何关系，描述出对应的算法。 2. 如果要绘制如图2.3.2所示的“红黄绿”信号灯，又应该如何修改程序代 码？分析其中哪些语句是可以重复使用的。
D. break语句和continue语句 ：在循环体中，可以使用break语句和continue 语句控制程序的流程。 break语句用于终止某个循环，使程序跳到循环体以外的第一个可执行语句； continue语句用于终止本次循环进入下一次循环 ， 即跳过循环体内还未执行 的语句，进入下一次循环的判定。

定点数的加减法实现
通过硬件电路实现定点数的加减法，包括加 法器、减法器等。
浮点数的加减运算
浮点数的表示方法
包括IEEE 754标准中浮点数的表示方法、规格化表示 和精度。
浮点数的加减法规则
包括阶码和尾数的运算规则、对阶操作、尾数加减运 算和结果规格化等。
浮点数的加减法实现
通过硬件电路实现浮点数的加减法，包括浮点加法器 、浮点减法器等。
指令的执行过程与周期
指令执行过程
取指、译码、执行、访存、写回等阶段 。
VS
指令周期
完成一条指令所需的时间，包括取指周期 、间址周期、执行周期等。
07
中央处理器（CPU）
CPU的功能与组成
控制器
负责指令的取指、译码和执行，控制 数据和指令在CPU内部的流动。
运算器
执行算术和逻辑运算，包括加、减、 乘、除、与、或、非等操作。
多核处理器与并行计算
多核处理器
将多个处理器核心集成在一个芯片上，每个核心可以独立执行指令，提高处理器的并行 处理能力。
并行计算
利用多核处理器或多个处理器同时处理多个任务或数据，加速计算过程，提高计算效率 。
08
输入输出系统
I/O接口与I/O设备
I/O接口的功能
实现主机与外设之间的信息交换，包括数据 缓冲、信号转换、设备选择等。
乘法与除法运算
浮点数的乘除法运算
包括浮点数的乘法、除法和平方根运算等。
定点数的乘除法运算
包括原码一位乘法、补码一位乘法、原码除 法和补码除法等。
乘除法运算的实现
通过硬件组成与设计
运算器的基本组成
包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、数据总线等。
运算器的设计原则

汇编语言的应用场景
汇编语言主要用于系统软件、嵌入式系统等领域 。
C语言与汇编语言的混合编程方式
01
直接调用汇编代码
在C语言中直接使用内联汇编， 通过关键字__asm__将汇编代码 嵌入到C代码中。
02
通过函数调用汇编 代码
将汇编代码封装成函数，在C语 言中调用。
03
使用编译器特定的 语法
一些编译器支持特定的语法来混 合C语言和汇编语言，如GCC中 的asm()函数。
广度优先搜索
从根节点开始，逐层访问相邻的节点 ，直到所有的节点都被访问过。
05 C语言与汇编语言 的混合编程
汇编语言的概述
1 2
汇编语言定义
汇编语言是一种面向机器的语言，使用特定的符 号表示机器指令，如MOV, ADD, SUB等。
汇编语言的特点
汇编语言执行速度快，代码可读性较差，不易维 护。
3
嵌入式系统的概述
嵌入式系统的定义
01
嵌入式系统是一种专为特定任务设计的计算机系统，
通常具有体积小、功耗低、可靠性高等特点。
嵌入式系统的应用范围
02 嵌入式系统广泛应用于工业控制、智能家居、汽车电
子等领域。
嵌入式系统的硬件和软件
03
嵌入式系统的硬件通常包括微控制器、传感器、执行
器等，软件则包括嵌入式操作系统、应用程序等。
THANKS
感谢观看
搜索算法
顺序搜索
逐个比较待搜索元素与表中的每个元素，直到找到目标元素或搜索完整个表。
二分搜索
在有序表中，取中间位置元素，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜索过程结束；如果待查元素 大于中间元素，则在右半部分继续查找；若待查元素小于中间元素，则在左半部分继续查找。

打印九九乘法表
使用嵌套的for循环打印九九乘法表。
23
04
数组与字符串处理
2024/1/30
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一维数组定义和操作
2024/1/30
01
一维数组定义
类型说明符 数组名
[常量表达式]；
02
一维数组初始化
在定义数组时对数 组元素赋以初值；
04
一维数组操作
包括赋值、输入输
03
出、排序、查找等
。
一维数组引用
do-while循环
与while循环类似，但至少会执行一次 循环体。
示例
int i = 0; do { printf("%d ", i); i; } while (i < 10);
语法
do { // code to be executed } while (condition);
2024/1/30
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赋值运算符
包括赋值运算符（=）和复合赋 值运算符（+=、-=、*=、/=、 %=），用于为变量赋值或进行 运算后赋值。
12
类型转换与运算顺序
2024/1/30
类型转换
当不同类型的数据进行运算时，需要进行类型转换，包括自 动类型转换和强制类型转换。自动类型转换由编译器自动完 成，而强制类型转换需要使用类型转换运算符。
0。
free函数
用于释放已分配的内存空间 ，避免内存泄漏。
2024/1/30
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指针在数组、字符串等数据结构中应用
指针与数组
数组名本质上是一个指向数组首元素的指针；通过指针可 以访问和修改数组元素。
指针与字符串
字符串在C语言中以字符数组的形式存储，指针可以方便 地操作字符串。

C语言的应用领域
计算机系统基本概念
计算机系统的组成 操作系统的基本概念 计算机中的数与编码
编程环境与工具安装配置
01
常见的C语言编程环境
02
安装与配置C语言编译器
使用集成开发环境（IDE）进行C语言编程
03
第一个C程序：Hello, World!
01
C程序的基本结 构
02
编写Hello, World!程序
应用场景
适用于需要根据特定条件提前终 止循环或跳过某些循环操作的情 况。
04 函数与模块化设计
函数定义和调用
01
函数定义
包括函数名、参数列表、返回值 类型和函数体等部分，用于描述 函数的功能和实现细节。
函数调用
02
03
函数声明
通过函数名和参数列表来调用函 数，实现相应功能并获取返回值 。
在使用函数之前，需要对函数进 行声明，以便编译器识别函数的 存在和调用方式。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
指针运算符
包括取地址运算符&和取值运算符*，分别 用于获取变量的内存地址和通过指针访问内 存中的数据。
动态内存分配函数（malloc, free）使用方法
malloc函数
用于在堆区动态分配指定大小的内存空间，并返回 分配内存的起始地址。
free函数
用于释放之前通过malloc函数分配的内存空间，防 止内存泄漏。
动态规划思想
动态规划是一种在数学、计算机科学和经济学中 使用的，通过把原问题分解为相对简单的子问题 的方式来求解复杂问题的方法。动态规划常用于 优化重叠子问题的计算。
回溯与分支限界法
回溯法是一种通过探索所有可能的候选解来找出 所有解的算法，而分支限界法是一种通过剪枝来 减少搜索空间的优化算法。回溯与分支限界法常 用于解决组合优化问题。

03 变量和赋值语句
赋值语句
a=5 b=9
t=a a=b b=t
a、b的值分别为？
赋值语句的一般形式: 变量名 = 表达式
赋值符号
a=9 b=5
03 变量和赋值语句
a=a+5可缩写成a+=5。 例如：sum=sum+1可缩写成
sum+=1。
变量值的修改
类似的赋值运算符还有 -= *= /= %=
#从索引 1 开始，取出 2 个元素出来： print(L[？:？]) print(L[1：3])
#['Sarah', 'Tracy']
04 基本数据结构
字典（dict）是一种映射类型，由若干”键(key) : 值(value)”组成， “键” 和“值”之间用冒号隔开，所有“键值对”放在一对大括号“{ }”内，并用逗号分 隔。其中“键”必须为不可变类型，在同一个字典中，“键”必须是唯一的，但 “值”可以重复。
02 数据类型与表达式
算术运算符
（2）* 运算符：除了表示算术乘法，还可用于列表、元组、字符串这
几个序列类型与整数的乘法，表示序列元素的重复，生成新的序列对 象。
02 数据类型与表达式
关系运算符
运算符 > < >= <= == != in
表达式 a>b a<b a>=b a<=b a==b a!=b a in b
03 变量和赋值语句
变量命名规则
注意事项： • 1、变量名由字母（包含汉字）、数字、下划线（_）组成，只能以字母和
_ （下划线） 开头。student_1( )√ 1_student( ) × • 2、变量名不能和python保留字相同，比如 print input • 3、变量名区分大小写 SUM ≠ sum ≠ Sum • 建议使用拼音、英文单词或他们的缩写

修改不会影响外部传递的实参。 • · 返回值：函数执行完成后，可以返回一个值给调用者。例如 • · ```c • · int max(int a, int b) { • · return a > b ? a : b; • ·}
数组的定义与初始化
• 数组定义：使用数组类型和长度来定义一个数组。例如 • int arr[5]; • 数组初始化：在定义数组的同时，可以对其元素进行初始化。例如 • int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; • · 数组定义：使用数组类型和长度来定义一个数组。例如 • · ```c • · int arr[5]; • · ``` • · 数组初始化：在定义数组的同时，可以对其元素进行初始化。例如 • · ```c • · int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; • · ```
打印“Hello World”程序
需求分析
编写一个C程序，能够在控制台 输出“Hello World”。
程序设计
通过printf函数实现输出功能。
代码实现
使用printf函数输出“Hello World”。
数据复制和排序
需求分析
给定一个整数数组，实现对该数组的复制和排序。
程序设计
可以使用冒泡排序算法实现数组的排序，通过循环语句实现数 组的复制。
类型错误
将不同类型的指针进行比较或算术 运算。
内存泄漏
未释放已分配的内存空间而导致内 存泄漏。
05
数据结构与算法
链表
01
02
03
链表定义
链表是一种线性数据结构 ，由一系列节点构成，每 个节点包含数据域和指针 域。
链表特点
链表不需要连续的内存空 间，可以高效地进行插入 和删除操作，但访问元素 不如数组直观。

计算机程序的思维逻辑（3）-基本运算运算第⼀节我们谈了通过变量定义数据，上节我们介绍了给数据赋值，有了初始值之后，可以对数据进⾏运算。

计算机之所以称为"计算"机，是因为发明它的主要⽬的就是运算。

运算有不同的类型，不同的数据类型⽀持的运算也不⼀样，本⽂介绍Java中基本类型数据的主要运算。

算术运算：主要是⽇常的加减乘除⽐较运算：主要是⽇常的⼤⼩⽐较逻辑运算：针对布尔值进⾏运算算术运算算术运算符有加减乘除，符号分别是+-*/，另外还有取模运算符%，以及⾃增(++)和⾃减(--)运算符。

取模运算适⽤于整数和字符类型，其他算术运算适⽤于所有数值类型和字符类型，其他都符合常识，但字符类型看上去⽐较奇怪，后续⽂章解释。

减号(-)通常⽤于两个数相减，但也可以放在⼀个数前⾯，例如 -a, 这表⽰改变a的符号，原来的正数会变为负数，原来的负数会变为正数，这也是符合我们常识的。

取模(%)就是数学中的求余数，例如，5%3是2，10%5是0。

⾃增(++)和⾃减(--)，是⼀种快捷⽅式，是对⾃⼰进⾏加⼀或减⼀操作。

加减乘除⼤部分情况和直观感觉是⼀样的，都很容易理解，但有⼀些需要注意的地⽅，⽽⾃增⾃减稍微复杂⼀些，下⾯我们解释下。

加减乘除注意事项运算时要注意结果的范围，使⽤恰当的数据类型。

两个正数都可以⽤int表⽰，但相乘的结果可能就会超，超出后结果会令⼈困惑，例如：int a = 2147483647*2; //2147483647是int能表⽰的最⼤值a的结果是-2。

为什么是-2我们暂不解释，要避免这种情况，我们的结果类型应使⽤long，但只改为long也是不够的，因为运算还是默认按照int类型进⾏，需要将⾄少⼀个数据表⽰为long形式，即在后⾯加L或l，下⾯这样才会出现期望的结果：long a = 2147483647*2L;另外，需要注意的是，整数相除不是四舍五⼊，⽽是直接舍去⼩数位，例如：double d = 10/4;结果是2⽽不是2.5，如果要按⼩数进⾏运算，需要将⾄少⼀个数表⽰为⼩数形式，或者使⽤强制类型转化，即在数字前⾯加(double)，表⽰将数字看做double类型，如下所⽰任意⼀种形式都可以：double d = 10/4.0;double d = 10/(double)4;以上⼀些注意事项，我想也没什么特别的理由，⼤概是⽅便语⾔设计者实现语⾔吧。