C语言基础学习笔记--02

数据类型

#本文章为学习笔记，如有不足还请多多包涵。同时欢迎各位一起学习交流。
C语言基础学习笔记–01

1.1 C语言关键字

C语言关键字， C语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。ANSI C标准C语言共有32个关键字，9种控制语句，程序书写形式自由，区分大小写。

1999年12月16日，ISO推出了C99标准，该标准新增了5个C语言关键字：![在这里插入图片描述]

2011年12月8日，ISO发布C语言的新标准C11，该标准新增了7个C语言关键字：

数据类型关键字（12个）：

char： 声明字符型变量或函数
short ： 声明短整型变量或函数
int： 声明整型变量或函数
long： 声明长整型变量或函数
float： 声明单精度浮点型数据或函数
double： 声明双精度浮点型数据或函数
unsigned： 无符号数据类型，修饰整型数据
signed： 有符号数据类型，修饰整型数据
struct： 声明结构体变量或函数
union： 声明共用数据类型
enum： 声明枚举类型
void： 声明无返回值或者无参数的函数，声明无类型的指针

控制语句关键字（12个）：

if： 条件语句
else： 条件语句否定分支（与 if 连用）
switch： 用于开关语句
case： 开关语句分支
default： 开关语句中的“默认”分支
for： 一种循环语句
do： 循环语句的循环体
while： 循环语句的循环条件
break： 跳出当前循环
continue： 结束当前循环，开始下一轮循环
goto： 无条件跳转语句
return： 子程序返回语句（可以带参数，也可不带参数）

存储类型关键字（5个）：

auto： 声明自动变量
extern： 声明变量或函数是在其它文件或本文件的其他位置定义
register： 声明寄存器变量
static： 声明静态变量
const： 声明只读变量

其他关键字（3个）：

sizeof： 计算数据类型或变量长度（即所占字节数）
typedef： 用以给数据类型取别名
volatile： 说明变量在程序执行中可被隐含地改变

1.2 数据类型

常量与变量

在计算机语言中，数据有两种表达方式：常量和变量。
常量。在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。常用的常量有以下几类：

• 整型常量。

• 实型常量。有两种表现形式：十进制小数形式、指数形式。

• 字符常量。有两种形式的字符常量：普通字符（用单引号撇起来的一个字符）、转义字符
  

• 字符串常量。用双引号把若干个字符括起来

"Hello World"

• 符号常量。用#define指令，指定用一个符号名称代表一个常量。

#define PI 3.1415926

变量。变量代表一个有名字、具有特定属性的一个存储单元。在程序运行期间，变量的值可以改变的。 变量必须先定义后使用。

常变量。常变量与常量的异同是：常变量具有变量的基本属性：有类型，占存储单元，只是不允许改变其值。常变量是由名字的不变量，而常量是没有名字的不变量。

标识符。在计算机高级语言中，用来对变量、符号常量名、函数、 数组、类型等命名的有效字符序列统称为标识符。C语言规定标识符只能有字母、数字、下划线3中字符组成，且第一个字符必须为字母或下划线。

#include 

int main()
{
	//声明一个变量a，a在这里没有建立存储空间
	int a;
	a = 10;	//err, 没有空间，就不可以赋值

	int b = 10;	//定义一个变量b，b的类型为int，b赋值为10

	return 0;

1.3 进制

进制也就是进位计数制，是人为定义的带进位的计数方法。 对于任何一种进制—X进制，就表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。 十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一，以此类推，x进制就是逢x进位。

二进制	八进制	十进制	十六进制
0	0	0	0
1	1	1	1
10	2	2	2
11	3	3	3
100	4	4	4
101	5	5	5
110	6	6	6
111	7	7	7
1000	10	8	8
1001	11	9	9
1010	12	10	A
1011	13	11	B
1100	14	12	C
1101	15	13	D
1110	16	14	E
1111	17	15	F
10000	20	16	10

二进制

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。

术语	含义
b	bit(比特)一个二进制代表一位，一个位只能表示0或1两种状态。数据传输是习惯以“位”（bit）为单位。
B	Byte(字节）一个字节为8个二进制，称为8位，计算机中存储的最小单位是字节。
kb	千字节 1KB=1024B
M	兆字节 1MB=1024KB
G	吉字节 1GB=1024MB

十进制转化二进制的方法：用十进制数除以2，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果。

28的二级制数为 11100

八进制

八进制，Octal，缩写OCT或O，一种以8为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7八个数字，逢8进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。八进制的数和二进制数可以按位对应（八进制一位对应二进制三位），因此常应用在计算机语言中。
十进制转化八进制的方法：
用十进制数除以8，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果。

70的八制数为 106

十六进制

十六进制（简写为hex或下标16）在数学中是一种逢16进1的进位制。一般用数字0到9和字母A到F表示。其中A—F表示10—15这些称作十六进制数字。

C语言如何表示相应进制数

#include 
int main()
{
	int a = 123;		//十进制方式赋值
	int b = 0123;		//八进制方式赋值， 以数字0开头
	int c = 0xABC;	//十六进制方式赋值

	//如果在printf中输出一个十进制数那么用%d，八进制用%o，十六进制是%x
	printf("十进制：%d\n",a );
	printf("八进制：%o\n", b);	//%o,为字母o,不是数字
	printf("十六进制：%x\n", c);

	return 0;
}

1.4 计算机内存数值存储方式

原码

一个数的原码(原始的二进制码)有如下特点：

• 最高位做为符号位，0表示正,为1表示负
• 其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数
• 负数的原码是在其绝对值的基础上，最高位变为1

十进制数	原码
+15	0000 1111
-15	1000 1111
+0	0000 0000
-0	1000 0000

原码表示法简单易懂，与带符号数本身转换方便，只要符号还原即可，但当两个正数相减或不同符号数相加时，必须比较两个数哪个绝对值大，才能决定谁减谁，才能确定结果是正还是负，所以原码不便于加减运算。

反码

• 对于正数，反码与原码相同
• 对于负数，符号位不变，其它部分取反(1变0,0变1)

十进制数	反码
+15	0000 1111
-15	1111 0000
+0	0000 0000
-0	1111 1111

反码运算也不方便，通常用来作为求补码的中间过渡。

补码

在计算机系统中，数值一律用补码来存储。
补码特点：

• 对于正数，原码、反码、补码相同
• 对于负数，其补码为它的反码加1
• 补码符号位不动，其他位求反，最后整个数加1，得到原码

十进制数	补码
+15	0000 1111
-15	1111 0001
+0	0000 0000
-0	0000 0000

1.5 整型

整型变量的定义和输出

打印格式	含义：
%d	输出一个有符号的10进制int类型
%o	输出8进制的int类型
%x	输出16进制的int类型，字母以小写输出
%X	输出16进制的int类型，字母以大写输出
%u	输出一个10进制的无符号数

#include 

int main()
{
	int a = 123;	//定义变量a，以10进制方式赋值为123
	int b = 0456;	//定义变量b，以8进制方式赋值为0567
	int c = 0xabc;	//定义变量c，以16进制方式赋值为0xabc

	printf("a = %d\n", a);
	printf("8进制：b = %o\n", b);
	printf("10进制：b = %d\n", b);
	printf("16进制：c = %x\n", c);
	printf("16进制：c = %X\n", c);
	printf("10进制：c = %d\n", c);

	unsigned int d = 0xffffffff; //定义无符号int变量d，以16进制方式赋值
	printf("有符号方式打印：d = %d\n", d);
	printf("无符号方式打印：d = %u\n", d);
	return 0;
}

整型变量的输入

#include 
int main()
{
	int a;
	printf("请输入a的值：");

	//不要加“\n”
	scanf("%d", &a);

	printf("a = %d\n", a); //打印a的值

	return 0;
}

short、int、long、long long

打印格式	含义：
%hd	输出short类型
%l	输出long类型
%ll	输出long long类型
%hu	输出unsigned short类型
%lu	输出unsigned long类型
%llu	输出unsigned long long类型

1.6 字符型

字符变量的定义和输出

字符型变量用于存储一个单一字符，在 C 语言中用 char 表示，其中每个字符变量都会占用 1 个字节。在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号(’ ')把字符括起来。

字符变量实际上并不是把该字符本身放到变量的内存单元中去，而是将该字符对应的 ASCII 编码放到变量的存储单元中。char的本质就是一个1字节大小的整型。

#include 

int main()
{
	char ch = 'a';
	printf("sizeof(ch) = %u\n", sizeof(ch));

	printf("ch[%%c] = %c\n", ch); //打印字符
	printf("ch[%%d] = %d\n", ch); //打印‘a’ ASCII的值

	char A = 'A';
	char a = 'a';
	printf("a = %d\n", a);		//97
	printf("A = %d\n", A);	//65

	printf("A = %c\n", 'a' - 32); //小写a转大写A
	printf("a = %c\n", 'A' + 32); //大写A转小写a

	ch = ' ';
	printf("空字符：%d\n", ch); //空字符ASCII的值为32
	printf("A = %c\n", 'a' - ' '); //小写a转大写A
	printf("a = %c\n", 'A' + ' '); //大写A转小写a

	return 0;
}

字符变量的输入

#include 

int main()
{
	char a;
	printf("请输入a的值：");

	//不要加“\n”
	scanf("%c", &a);
	printf("a = %c\n", a); //打印ch的字符

	return 0;
}

1.7 实型(浮点型)

实型变量也可以称为浮点型变量，浮点型变量是用来存储小数数值的。在C语言中， 浮点型变量分为两种： 单精度浮点数(float)、 双精度浮点数(double)， 但是double型变量所表示的浮点数比 float 型变量更精确。

数据类型	占用范围	有效数字范围
float	4字节	7位有效数字
double	8字节	15～16位有效数字

1.8 字符串格式化输出和输入

字符串常量

• 字符串是内存中一段连续的char空间，以’\0’(数字0)结尾。
• 字符串常量是由双引号括起来的字符序列，如“china”、“C program”，等都是合法的字符串常量。
• 字符串常量与字符常量的不同：
  
  每个字符串的结尾，编译器会自动的添加一个结束标志位’\0’，即 “a” 包含两个字符’a’和’\0’。

printf函数和putchar函数

• printf是输出一个字符串，putchar输出一个char。

scanf函数与getchar函数

• getchar是从标准输入设备读取一个char。
• scanf通过%转义的方式可以得到用户通过标准输入设备输入的数据。

1.9 ASCII表