C入门基础知识1

进制转换

二进制

计算机电路由逻辑门组成，一个逻辑门电路可视为一个开关，仅有两种状态，可以用0、1表示，刚好对应于数值的二进制表示方法。
二进制的一位，取值仅为0或1，成为一个比特（bit），b；八个bit为一个字节（byte），B。
1024（2^10）B为1KB，以此类推MB、GB。
对于数值以外的信息，可以将其基本单位用数值编码，如用“10101010”代替一个字母。这就是ASCLL编码方案。

K进制数

K进制数求值计算方法为：

image.png

该K进制数的值为：

image.png

将10进制数转换K进制数的方法是短除法。
将K进制数N不断除以K直至余数为0.余数为A_0、A_1、…。
代码如下：

//10以内进制转换 
#include
#include
int main(){
    int in_K=0,out_K=0;     //K代表进制数 
    int in_N=0,out_N=0;     //N代表数值表示 
    int temp_10_N=0;        //in_N转为10进制的值
    int K_10_N=0;
    int result=0; 
    printf("请依次输入以下值\n输入数值的进制、输出数值的进制、输入数值：\n"); 
    scanf("%d%d%d",&in_K,&out_K,&in_N);
    int in_N_copy=in_N;
    for(int i=0;;i++){      //将in_K进制转换为10进制 
        int mod=0;
        if(in_N!=0){
            mod=in_N%10;
            temp_10_N+=mod*pow(in_K,i);
            in_N/=10;
        }
        else{
            break;
        }
    }
    K_10_N=temp_10_N;       //将10进制值储存 
    for(int i=0;;i++){      //转换为out_K进制 
        int mod=0;
        if(temp_10_N!=0){
            mod=temp_10_N%out_K;
            result+=mod*pow(10,i);
            temp_10_N/=out_K;
        }
        else{
            break;
        }
    }                       //输出 
    printf("你输入的数值为%d，其进制为%d\n转换后的数值为%d，其进制为%d\n十进制下为%d",in_N_copy,in_K,result,out_K,K_10_N);
    return 0; 
} 

注意该程序只支持10以内进制的转换。

十六进制

计算机中的信息储存为2进制，而4bit二进制数值正好可以通过1位十六进制数值表示。2位16进制即可表示1B二进制信息。

HelloWord！程序

#include
#include
using namespace std;
int main(){
    printf("Hello,world!");
    return 0;
}

变量与数据类型

变量就是一片空间的代号，在程序运行时系统会自动分配内存空间，变量就代表了那一片空间，通过访问变量实现对那片内存的访问。

• 变量有变量名与变量类型两中属性。
• 通过变量名访问变量。
• 变量的类型决定了它占用多少字节的内存。
• 变量在使用前一定要定义。
• 不初始化的变量对应的内存中的那是垃圾！

变量的定义

类型名 变量名1,变量名2,……,变量名n;

• 变量不能重复命名。
• 变量名由字母、下划线、数字组成，不能由数字开头。
• 变量名是大小写敏感的。
• 变量名不能与C艹保留字重复。

保留字有：

image.png

数据类型

C艹的基本数据类型有以下几种：

image.png

• 一旦数值类型的变量取值超出其范围是就会发生溢出，得到的结果就是错误的。
• 有符号类型的最高位是符号位，1代表负数，0代表非负数。
• 一个字节B等于8个比特b，即8个二进制位。

可以用sizeof()运算符求变量所占用字节数。

int a=0;
sizeof(a);
sizeof(int);

数值类型的储存

计算机中采用二进制位存储数值，但并非直接储存数值的二进制形式，而是采用补码的形式储存。
对于有符号整数，有原码、反码、补码三种编码。

• 原码的最高位为符号位，1为负，0为非负。除符号位以外的为该数值的二进制形式。如1的源码为[0000 0001]。
• 反码可以通过源码转换而来。非负数的反码和原码相同，负数的反码为除符号位以外位取反。如-1的原码为[1000 0001]，反码为[1111 1110]。
• 补码可以通过反码转换而来。非负数的补码与其反码、原码都相同，负数的补码为其反码加1。如-1的原码为[1000 0001]，反码为[1111 1110]，补码为[1111 1111]。

为什么计算机采用补码的形式储存有符号数值呢？对于原码，人们很容易的可以将最高位符号位分离开来再进行运算，而计算机不能，所以必须设计一种符号位也参与运算的编码方式。

• 若使用原码包含符号位运算：

1+1=[0000 0001]+[0000 0001]=[0000 0010]=2，这是对的。
1+（-1）=[0000 0001]+[1000 0001]=[1000 0010]=-2，这是错误的。

• 若采用反码包含符号位运算：

1+1=[0000 0001]+[0000 0001]=[0000 0010]=2，这是对的。
1+（-1）=[0000 0001]+[1111 1110]=[1111 1111]=-0？这是诡异的。反码运算会产生一个+0[0000 0000]，一个-0[1111 11111]。

• 若采用补码包含符号位运算：

1+1=[0000 0001]+[0000 0001]=[0000 0010]=2，这是对的。
1+（-1）=[0000 0001]+[1111 1111]=[0000 0000]=0，这是对的。

所以会采用补码形式。

数据转换

有些数据之间有相通之处，可以自动转换或强制转换。

• 自动转换是通过赋值进行的。
• 强制转换是通过int()等函数完成的。

常量

C艹中的常量有整型、浮点型、字符型、字符串、符号常量。常量就是程序运行过程中不可改变的量，且可以直接看出其值。

• 整型常量有10进制，2进制，16进制，8进制等。2进制以0b开头，8进制以0开头，16进制以0x开头。
• 字符型常量用单引号括起来。
• 字符串类型的常量用双引号括起来。
• 符号常量是使用define定义的，避免程序中的magic数。