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C语言学习02.变量和基本数据类型

先看一个简单的例子:

#include <stdio.h> //预处理命令
int main(void)               
{
    int num;      //声明变量。int是关键字,num是标识符
    num = 1;      //给变量赋值

    printf("一个简单的程序。\n"); //调用printf系统函数,\n为转义字符,表示换行。
    printf("Num的值是:%d\n",num);

    return 0; //主函数返回,操作权给操作系统。
}

变量(Variable)

变量名:标识符(由字母、数字、下划线组成,数字不能开头,区分大小写),先定义后使用。最好初始化,即定义的时候赋值。
关键字:系统使用,比如int。
变量名保存了地址,数据类型保存了长度和转换关系。

变量名

  • 类型确定了则需要给一个名字,最好是能够一看就知道是什么意思的,比如书本数量,就叫BookNumber,变量必须要是合法的标识符(由字母、数字、下划线组成,数字不能开头,区分大小写),不能与关键字(系统要用的名字)相同。
  • 从内存来看,内存可以粗略地理解为一个个小衣柜,你向系统申请个柜子,然后给你个号码,你下次按着号码来拿衣服。变量名就是这个号码,所以需要先定义后使用
  • 赋值操作符:=,把右边的值赋给左边的变量。 int a; a = 3;
    后面想用数字3的时候可以直接使用变量名。
  • 变量里面的数在赋值前是随机的(永远有数)。最好初始化,即定义的时候赋值

基本数据类型

计算机存储的是二进制,则全是0或者1,计算机需要知道变量放在哪里,放的是什么。变量名保存了地址,数据类型保存了长度和转换关系。

举个例子,int这个类型就告诉编译器,从变量名那个地址开始算,往后32个格子(位bit,1字节=8位,即int数据占4个字节)是这个变量的。

字节(byte,B)是计算机管理内存的基本单位,变量是若干个相邻的字节构成,变量的地址是地址最小的那个字节的地址。

  1. 数值数据类型:整型,浮点型
  2. 字符数据类型:字符型,标识符(identifier),关键字(keyword),保留字
  3.    标识符(变量名,函数名,数组名,文件名,类型名)由字母、数字、下划线组成,数字不能开头。区分大小写。
    
  4. 空类型:void,不确定的数据类型,通常作为类型占位符。
    

数值数据类型

整数类型:

  • 短整型(short,2B,-32768 - +32767)
  • 整型(int,4B,-21.47亿 - +21.47亿)
  • 长整型(long,4B,在32位操作系统上表数范围和int一样),后面加L或l。

//sizeof()运算符可以求一个变量,类型,常量等所占的存储空间。会执行括号中的计算,但是不会有结果。(也可以理解为没有执行)

有符型,为了区分正负,将第一位作为符号位,0表示正,1表示负。无符号类型(unsigned)表数范围的绝对值扩大两倍,只能表示非负整数,比如unsigned short表数范围为0-65535。

浮点类型:

  • 单精度浮点型(float,4B,(-10^38 - -10-38)和(10-38 - 10^38))
  • 双精度浮点型(double,8B,(-10^308 - -10-308)和(10-308 - 10^308))
  • 存储:float最高位为符号位,接下来8位为指数位,最后23位为尾数位。后面加f或F。
  • 科学计数法表示:E前面必须有数字,指数必须为整数。
  •   浮点数通常只是实际值的近似值。
    

字符数据类型

  • 字符型(char,1B,-128 - +127),无符号字符型(unsigned char,1B,0 - 255)
    标识符,关键字,空白符(空格符、制表符、换行符)都属于字符型。
    用ASCII编码方案编码后储存,0-255个(有的系统会扩展)。
  • 标识符(Identifier)(变量名,函数名,数组名,文件名,类型名)由字母、数字、下划线组成,数字不能开头。区分大小写。
  • 关键字(Key Word):具有特俗意义的标识符,不能用于它用。
  • 保留字(Reserved Word):系统暂时不使用,未来可能会使用的标识符,比如java中的goto。

特殊数据类型

空类型(void,不确定的数据类型,通常作为类型占位符)

原子类型和构造类型

原子类型:基本类型、指针类型、空类型。不可再分割。
构造类型:数组类型、结构体类型、共用体(结合体)类型。由基本类型构造而成。

    char(unsigned char)         1个字节
    short(unsigned short)       2个字节
    int(unsigned int)           4个字节
    long(unsigned long)         4个字节
    float                       4个字节
    double                      8个字节

常量

  • 常量(Constant):值不能改变的量,不能对常量赋值
  • 整数常量:十进制,八进制,十六进制。(前缀,0,0x)(后缀,L,U)
  • 实型常量 :十进制小数,在后面加F(f)。
  • 科学计数法表示:E前面必须有数字,指数必须为整数(double型)
    1.5E+2.5、E6都是错的。
  • 字符型常量分为普通字符常量(‘a’,‘3’)和转义字符常量(‘\n’)。在c/c++中,反斜线(/)为转义符,后面的内容有特殊含义。
  • 字符串常量:\0结尾。“”括起来。
常用转义字符:
    \n 回车换行
    \t (transverse) 相当于tab
    \v (vertical)  竖向跳格
    \r 左移符 左移光标,输出覆盖
    \f 换页符
    \b 退格符
    \ddd 1-3位八进制所代表的的字符 (ascii码)
    \xhh 1-2位十六进制所代表的的字符
  • 字符串常量:“”字符串尾自动加一个“\0”作为结束标志,没有内容的称为空串。
    ‘ab’既不是字符常量,也不是字符串常量。
  • 符号常量:利用标识符定义一个常量,即宏替换。

复数类型:
复数类型:float_Complex、double_Complex和long double_Complex
虚数类型是float_Imaginary、double_Imaginary和long double_Imaginary。
如果包含complex.h头文件,便可用complex代替_Complex,用imaginary代替_Imaginary,还可以用I代替-1的平方根。

//char类型小结:
    char a;  //声明一个char类型变量。
    a = 'T'; //赋值
    a = T;   //错误,T是一个变量。
    a = "T"; //错误,T是一个字符串。
    a = 65;  //对于ASCII正确,但是不建议,也许什么时候就错了。

例子代码:

#include <stdio.h>

int main()
{
    char c1 = 65;
    short int i1 = 10;
    int i2 = 10;
    long int i3 = 10;
    double d1 = 10.11;
    float f1 = 10.12;

    printf("char:%d Bytes\nshort int:%d Bytes\nint:%d Bytes\nlong int:%d Bytes\ndouble:%d Bytes\nsfloat:%d Bytes\n",
    sizeof(c1),sizeof(i1++),sizeof(i2++),sizeof(i3++),sizeof(d1),sizeof(f1));
    //sizeof()运算符可以求一个变量,类型,常量等所占的存储空间。会执行括号中的计算,但是不会有结果。
    printf("字符是用ASC码存储的:%c\n", c1);
    printf("sizeof(i++)后i的值:%d,%d,%d\n",i1,i2,i3);
    printf("\n****************************************\n\n");

    int x = 100;
    printf("进制显示:100\n");
    printf("dec = %d; octal = %o; hex = %x\n", x, x, x);
    printf("dec = %d; octal = %#o; hex = %#x\n", x, x, x);
    printf("\n****************************************\n\n");

    //溢出
    printf("溢出\n");
    int i = 2147483647;
    unsigned int j = 4294967295;
    printf("%d %d %d\n", i, i+1, i+2);
    printf("%u %u %u\n", j, j+1, j+2);//溢出后会从最小的开始
    printf("\n****************************************\n\n");

    //h修饰符可以显示较大整数被截断成 short 类型值
    unsigned int un = 3000000000; /* int为32位和short为16位的系统 */
    short end = 200;
    long big = 65537;
    long long verybig = 12345678908642;
    printf("un = %u and not %d\n", un, un);
    printf("end = %hd and %d\n", end, end);
    printf("big = %ld and not %hd\n", big, big);
    printf("verybig= %lld and not %ld\n", verybig, verybig);
    printf("\n****************************************\n\n");

    //指数显示
    float aboat = 32000.0;
    double abet = 2.14e9;
    long double dip = 5.32e-5;
    printf("%f can be written %e\n", aboat, aboat);
    // 下一行要求编译器支持C99或其中的相关特性
    printf("And it's %a in hexadecimal, powers of 2 notation\n",aboat);
    printf("%f can be written %e\n", abet, abet);
    printf("%Lf can be written %Le\n", dip, dip);
    printf("\n****************************************\n\n");

    return 0;
}