C语言数据、数据类型以及运算符

1、什么是数据

描述客观事物的符号，是计算机可以操作的对象，是能被计算机识别，并输入给计算机处理的符号集合，数据不仅仅只数据类型，还包括字符及声音、图像、视频等非数值类型

1、数据的表现形式

1、常量

值在运行过程中不能改变的量

• 出现在表达式或者赋值语句中
• 分类
  • 整型常量（整数）：1,2,3
    • 输出%d
  • 实型常量（小数）：1.1,2.2
    • 输出%lf
  • 字符常量：‘a’,‘b’
    • 输出%c
  • 字符串常量：“a”,“b”
    • 输出%s
  • 符号常量：#define PI = 3.14
    • 本质是常量
    • 需要大写，结尾没有分号
    • 不占用内存，只是一个临时符号，预编译完后就消失了

2、变量

在运行过程中值可以被改变，先定义后使用

• 实质：变量对应的就是系统给分配的空间，空间的大小有数据类型决定
• 特点
  • 运行期间值可以改变，系统会根据数据类型分配空间大小
  • 可以通过变量名或者地址去访问内存空间

3、常变量

本质还是变量，只不过值不能改变

• 格式：在变量前添加关键字const即可

4、标识符

用来给变量、符号常量、函数、数组、类型等，命名的有效字符序列

• 命名规范
  • 只能由字母、数字、下划线三种 符号组成
  • 必须由字母或者下划线开头
  • 不能使用关键字

2、进制

• 二进制、八进制、十六进制转换为十进制，左边是高位，右边是低位，按权展开即可

  • 例：二进制101转换为十进制
    • 1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 5

• 十进制转换为二进制、八进制、十六进制

  • 用十进制数除以要转换的进制数，商为0时，将余数倒着数就是转化后的结果

• 二进制转化为八进制（从右往左分，八进制一位对应二进制三位）

• 二进制转十六进制（从右往左，十六进制一位对应二进制四位）

• 十进制：以正常数字1~9开头

• 八进制：以数字0开头

  • 输出%o

• 十六进制：以0X开头

  • 输出%x

• 二进制：不能直接书写二进制数

3、计算机数值的存储方式

原码

• 一个数的源码就是原始的二进制码
• 最高位是符号位，0表示正，1表示负
• 数值位就是数值本身的绝对值的二进制数
• 负数的源码是在绝对值的基础上，最高位为1
• 数值0有两种表示方法
• 正数和负数相加，结果不正确（计算机只会加法，减法的实质就是加法）

反码

• 对于正数，反码和原码相同
• 对于负数，符号位不变，其他部分按位取反

补码

• 计算机中存储数据都是补码形式，为了解决负数存储问题
• 对于正数，原码、反码、补码都相同
• 对于负数，其补码为其反码加1
• 补码符号位不变，其他位求反，最后整个数加1得到原码

意义

• 统一了0的编码
• 将减法运算变为加法运算
• 当两个用补码表示的数相加时，若最高位有进位，则进位被舍弃

sizeof

• sizeof不是函数，使用时不需要引入头函数
• 作用：计算数据类型的大小，单位字节
• 无符号类型的输出%u

4、数据类型

基本数据类型

• 整型
  • 基本整型（int）
    • 占用2个或者4个字节，有编译系统决定
    • 以整数的补码形式存放
  • 短整型（short int）
    • 占用2个字节
  • 长整型（long int）
    • 占用4个字节
  • 双长整型（long long int）
    • 占用8个字节
  • 常用打印格式

打印格式	含义
%hd	输出short类型
%d	输出int类型
%l	输出long类型
%ll	输出long long类型
%hu	输出unsigned short类型
%u	输出unsigned int类型
%lu	输出unsigned long类型
%llu	输出unsigned long long类型
%f	输出float类型
%lf	输出double类型
%s	输出string类型

• 有符号和无符号的区别

  • 有符号数最高位表示符号位，0为正数，1为负数
  • 无符号数最高位是数值位，只能表示正数

• 字符型（char）

  • 实际上是一个字节的整型，对应的整数就是ASCII码
  • 给字符型赋值，使用字符和整数实质上是等价的
  • 大小写字母之间相差32，a为97，A为65
  • 取值范围
    • char：-128-127
    • unsigned char：0-255

• 浮点型

  • float（单精度）
    • 占用4个字节
    • 六位有效数字
  • double（双精度），比float准确
    • 占用8个字节
    • 十五位有效数字

• 字符串常量

  • 是内存中一段连续的char空间，以’\0’结尾
  • 是由双引号括起来的字符序列
  • 字符常量和字符串常量的区别
    • 每个字符串结尾，编译器会自动的添加一个结束标志位’\0’

输出输入函数

• 字符串输出函数(printf)

// 一般输出
int a = 10；
printf("a=%d\n",a);
// 输出字符串
printf("country=%s\n","china");
// 改变对齐方式,-表示左对齐，3d中的数字3表示一共要输出3个字符
printf("a=%-3d\n",a);
// %m.n中：m表示输出多少位，n表示保留几位小数
double p = 3.1415926;
printf("p=%6.2\n",p); 

• 字符串输入函数（scanf）

int age;
printf("请输入年龄");
scanf("%d",&age);
printf("年龄为：%d\n"，age);

• 字符的输入输出函数（putchar、getchar）

• 5、运算符

运算符优先级：! > 算术运算符 > 关系运算符 > && > || > 赋值运算符

1、算术运算符

用于处理四则运算

• +、-、*、/、%
  • 其中除法运算符想要得到正确的除法结果，需要将分子分母中任意一个数变为小数
• 自增、自减运算符
• ++i，–i：表示先增加或减少在进行使用
• i++，i–：表示先使用在增加或减少

2、赋值运算符

用于将表达式的值赋给变量

• =、+=、-=、*=、/=、%=

3、比较运算符

用于表达式的比较，并且返回一个真值或者假值

• ==、<、>、!=、<=、>=

4、逻辑运算符

用于根据表达式的值返回真值或者假值

• !、&&、||
  • !a，若a为真则!a为假、若a为假则!a为真
  • a && b，a，b都为真，结果为真，否则为假
  • a || b，a和b有一个为真。则结果为真，两者都为假，结果为假

5、位运算符

用于处理数据的位运算

5、sizeof运算符

用于求字节数长度