C语言-基础入门-学习笔记（2）：常量与变量&基本数据类型

C语言-基础入门-学习笔记（2）：常量与变量&基本数据类型

一、常量与变量

1.常量

常量是指在程序运行过程中不可改变的量，C语言中的数值都可以用常量来表示。常量可以表示各种数据类型的值。

总结一下在打印时，各种类型常量要替换的符号：

类型	所占字节数	表示范围	替换字符（printf）
char	1	-128~127	%c
unsigned char	1	0~255	%c
short	2	-32768~32767	%hd
unsigned short	2	0~65535	%hu
int	2	-32768~32767	%d
unsigned int	2	0~65535	%u
long	4	-2147483648~2147483647	%ld
unsigned long	4	0~4294967295	%lu
float	4	-3.4* 10-38 ~ 3.4* 1038	%f
double	8	-1.7E-308～1.7E+308	%lf

2.变量

变量指在程序中可以改变的量，由变量名和变量值组成。变量名是一个标识符，变量值是一个数据值。

程序为每个变量都分配了一个存储空间，其数据值存储在该空间中，程序可以使用变量名来访问这个存储空间，通过读取和修改该空间的内容来实现访问和修改该变量。

声明变量的形式如下：
数据类型名 变量名
int year
double time
char flag

变量定义是一个完整的语句，是在运行期才能起作用的，而变量声明则在编译期就起作用。一般情况下，只要将变量定义语句放在使用语句之前即可。

如果要在变量定义语句之前使用变量，需要借助关键字extern来声明变量。
使用extern来声明变量的形式如下：
extern 数据类型名 变量名
extern int key
extern double score

范例1

#include 
int main(void)
{
	extern int data;
	printf("data = %d\n",data);

	return 0;
}

int data = 23;

变量的赋值是指为变量设定一个数值的过程。

赋值变量的形式如下：
变量名 = 值
int a; a = 2;
double b; b = 3.2;
以上幅值方式也可以这么写：
int a = 2;
double b = 3.2;

范例2

#include 
int main(void)
{
	int x = 2;
	int y = 2;

	int a,b,c = 3;
	int i = 3, j = 3, k = 3;

	printf("x = %-8d y = %-8d\n",x,y);//%-8d表示以8个数字为宽度进行左对齐
	printf("a = %-8d b = %-8d c = %-8d\n",a,b,c);
	printf("i = %-8d j = %-8d k = %-8d\n",i,j,k);

	return 0;
}

这是由于只有c被幅值为2，变量a,b的值仍未被初始化，为不可知。

3.地址操作符和指针操作符

变量被定以后，都会占用一块内存，而内存都是有地址的。变量内存地址也可以直接成为变量的地址。
地址操作符（&）来获取变量的地址，指针操作符（*）来获取某地址上的内存内容。
地址操作符只能使用变量作为操作数。指针操作符必须为地址。

范例3

#include 
int main(void){
	int key = 0;

	printf("Please input a integer: ");
	scanf("%d",&key);
	printf("key\t = %d\n",key);

	printf("&key\t= %p\n",&key);
	printf("*(&key)\t= %d\n",*(&key));

	return 0;
}

练习1

//使用printf输出Copyright 2007-2008 ALU corporation.
# include 

int main(void){
	printf("Copyright 2007-2008 ALU corporation.\n");
	printf("Copyright %d-%d ALU corporation.\n",2007,2008);
	return 0;
}

练习2

//定义两个整型变量，分别使用scanf函数为他们赋值，并用printf输出
#include 

int main(void){
	int m = 0;
	int n = 0;
	printf("Please enter two integers:");
	scanf("%d %d",&m,&n);
	printf("The two numbers are %d %d",m,n);
	return 0;
}

二、基本数据类型

1.整型数据类型

字节长度：short int < int < long int

sizeof函数可以得到数据类型所占空间，以字节为单位。
sizeof（数据类型）

范例1

#include 

int main(void){
	printf("sizeof(shor int) = %d\n",sizeof(short int));
	printf("sizeof(int) = %d\n",sizeof(int));
	printf("sizeof(long int) = %d\n",sizeof(long int));
	printf("sizeof(long long int) = %d\n",sizeof(long long int));
	return 0;
}

由上图可以看出各类型变量所占的字节数。

带signed前缀的数据类型和无符号修饰符的数据整型一样，而带unsigned修饰的数据类型表示非负数。

范例2

#include 

int main(void){
	/*定义多个变量以存储多个不同整型的数据*/
	int int_dec,int_hex,int_oct; //定义三个int变量
	int constant = 74;			//定义并初始化变量

	/*用三种进制形式给整型变量赋值*/
	scanf("%d",&int_dec);	//以十进制值形式为int_dec赋值
	scanf("%x",&int_hex);	//以十六进制值形式为int_hex赋值
	scanf("%o",&int_oct);	//以八进制值形式为int_oct赋值

	/*用十进制的形式给整型变量赋值*/
	printf("int_dec(11) = %d\n",int_dec);  //打印十进制的11
	printf("int_hex(11) = %d\n",int_hex);  //打印十六进制的11
	printf("int_oct(11) = %d\n",int_oct);  //打印八进制的11

	/*把十进制74用三种进制分别打印*/
	printf("(Dec)74 = %d\n",constant);		//输出74的十进制形式
	printf("(Hex)74 = %x\n",constant);		//输出74的十六进制小写形式
	printf("(Hex)74 = %X\n",constant);		//输出74的十六进制大写形式
	printf("(Oct)74 = %o\n",constant);		//输出74的八进制形式

	return 0;
}

如果scanf都用%i即可接受所有形式

存储方式

整型按照存储方式和数值区间的不同，可分为两大类：有符号整型和无符号整型。其中，有符号整型在内存中的存储分为两部分，符号部分和数值部分。
**符号部分占1位：0为非负数，1为负数。**整型变量的数值以二进制值的形式存放在该部分中。其数值范围见最上面的表格。

2.字符型数据类型

转义字符表

ASCII码表

用整型数值赋值，整型数值会自动转化为相应的ASCII码赋值给字符变量。
char c1 = 97; //即’a’

范例3

#include 

int main(void){
	/*定义并初始化各种字符型变量*/
	char c1 = '\n';
	unsigned char c2 = '\t';
	char c3 = 49;

	printf("c1 = [%c],[%d]\n]",c1,c1);	//输出c1的字符形式和ASCII码值
	printf("c2 = [%c],[%d]\n]",c2,c2);	//输出c2的字符形式和ASCII码值
	printf("c3 = [%c],[%d]\n]",c3,c3);	//输出c3的字符形式和ASCII码值

	return 0;
}

%c时会表示其原始的含义，而%d会表示为其的ASCII码值。

3.浮点型数据类型

字节长度：float< double <= long double

范例4

#include 

int main(void){
	printf("sizeof(float) = %d\n",sizeof(float));
	printf("sizeof(double) = %d\n",sizeof(double));
	printf("sizeof(long double) = %d\n",sizeof(long double));

	return 0;
}

关于浮点型数据类型所占字节数和数值范围请见最上面的表格。

精度保留：%.+数字+替代符
例如保留小数点后7位，可以写为：%.7f。（float可以保留小数点后7位，double和long double可以保留小数点后16位）

存储方式
以科学技术法的表示形式存储在内存中。包含三部分：符号位，指数位，基数位

4.用户自定义类型

typedef
typedef语句又三个部分组成：关键字typedef、原数据类型名和新数据类型名。标准形式如下：
typedef 原数据类型 新数据类型
typedef char myChar; //给数据类型char起一个别名myChar

所有的新数据类型名只能单独组成数据类型，不能作为其他数据类型的一部分。
对于一些数据类型可能会改变的的变量，一般都用数据类型别名来命名。

为了提高程序可读性，经常将位数体现在重命名中。
例如：
typedef char int8_t;//把char型定义为int8,因为char有8位
typedef unsigned long uInt32_t;//把unsigned long型定义为uInt32,因为unsigned long有32位

5.限定词

把一个变量定义为const，意味着该变量的值将不会被改变；
把一个变量定义为volatile,意味着编译器不要对该变量优化。

const主要作用是定义只读变量。
const 数据类型名 变量名 = 初始值；
const int NUM_MONTH = 12;
在定义const时，必须要对该变量初始化，否则会报错。
大多数编译器不会为const变量分配内存空间，而是将它们保存在符号表中，提高程序效率。

volatile表示其修饰的变量随时可能变化，编译器每次优化时必须每次都重新读取这个变量的值。
volatile 数据类型名 变量名
volatile int data = 10;
在编写多线程的程序时，通过定义volatile，使得程序在读取该变量前会同步各个线程，以取得该变量的最新修改值。

练习1

//输入char型、int型和float型，再将其输出
#include 

int main(void){
	/*定义3个变量*/
	char c_v = 0;
	int i_v = 0;
	float f_v = 0;

	printf("Input a char number:");
	scanf("%c",&c_v);
		printf("Input a int number:");
	scanf("%d",&i_v);
		printf("Input a float number:");
	scanf("%f",&f_v);

	printf("c_v = [%c]\n",c_v);
	printf("i_v = [%d]\n",i_v);
	printf("f_v = [%f]\n",f_v);

	return 0;
}

练习2

//设计一个程序，将输入的小写字母对应的大写字母输出
#include 

int main(void){
	char letter = 0;

	printf("Input a lowerletter(a~z):");
	scanf("%c",&letter);

	printf("The capital is %c.\n",letter + 'A'-'a');

	return 0;
}

练习3

//设计一个程序来验证浮点数的精度损失
#include 

int main(void){
	float n = 0.0;
	n = 321654.32654;//有效数字超过8位，即将精度损失
	if(n != 321654.32654)
		printf("data lost\n");

	return 0;
}