第3章 数据和C

本章介绍以下内容：
关键字：int 、short、long、unsigned、char、float、double、_Bool、_Complex、_Imaginary
运算符：sizeof()
函数：scanf()
整数类型和浮点数类型的区别
如何书写整型和浮点型常数，如何声明这些类型的变量
如何使用printf()和scanf()函数读写不同类型的值
程序离不开数据。把数字、字母和文字输入计算机，就是希望它利用这些数据完成某些任务。例如，需要计算一份利息或显示一份葡萄酒商的排序列表。本章除了介绍如何读取数据外，还将教会读者如何操控数据。
C 语言提供两大系列的多种数据类型。本章详细介绍两大数据类型：整数类型和浮点数类型，讲解这些数据类型是什么、如何声明它们、如何以及何时使用它们。除此之外，还将介绍常量和变量的区别。读者很快就能看到第1个交互式程序。

3.1 示例程序

3.2 变量与常量数据

有些数据类型在程序使用之前已经预先设定好了，在整个程序的运行过程中没有变化，这些称为常量（constant）。其他数据类型在程序运行期间可能会改变或被赋值，这些称为变量（variable）

3.3 数据：数据类型关键字

3.3.1 整数和浮点数

3.3.2 整数

在C语言中，整数是没有小数部分的数

3.3.3 浮点数

浮点数与数学中实数的概念差不多
整数没有小数部分，浮点数有小数部分

3.4 C语言基本数据类型

3.4.1 int类型

0x或0X前缀表示十六进制值，所以十进制数16表示成十六进制是0x10或0X10。与此类似，0前缀表示八进制
以十进制显示数字，使用%d；以八进制显示数字，使用%o；以十六进制显示数字，使用%x。另外，要显示各进制数的前缀0、0x和0X，必须分别使用%#o、%#x、%#X。

3.4.2 其他整数类型

打印unsigned int类型的值，使用%u转换说明；打印long类型的值，使用%ld转换说明

3.4.3 使用字符：char字符

char broiled;   /* 声明一个char类型的变量 */
broiled = 'T';  /* 为其赋值，正确 */
broiled = T;   /* 错误！此时T是一个变量 */
broiled = "T";  /* 错误！此时"T"是一个字符串 */

 表3.2 转义序列

标准中的活跃位置（active position）指的是显示设备（屏幕、电传打字机、打印机等）中下一个字符将出现的位置。简而言之，平时常说的屏幕光标位置就是活跃位置

 图3.5 int系列类型的常量写法示例

3.4.4 _Bool类型

C99标准添加了_Bool类型，用于表示布尔值，即逻辑值true和false。因为C语言用值1表示true，值0表示false，所以_Bool类型实际上也是一种整数类型。但原则上它仅占用1位存储空间，因为对0和1而言，1位的存储空间足够了

3.4.5 可移植类型：stdint.h和inttypes.h

3.4.6 float、double和long double

有符号的数字（包括小数点），后面紧跟e或E，最后是一个有符号数表示10的指数

正号可以省略。可以没有小数点（如，2E5）或指数部分（如，19.28），但是不能同时省略两者。可以省略小数部分（如，3.E16）或整数部分（如，.45E-6），但是不能同时省略两者

不要在浮点型常量中间加空格

 表3.3 记数法示例

3.4.7 复数和虚数类型

C语言有3种复数类型：float_Complex、double_Complex和long double _Complex。例如，float _Complex类型的变量应包含两个float类型的值，分别表示复数的实部和虚部。类似地， C语言的3种虚数类型是float _Imaginary、double _Imaginary和long double _Imaginary

3.4.8 其他类型

小结：基本数据类型
关键字：
基本数据类型由11个关键字组成：int、long、short、unsigned、char、float、double、signed、_Bool、_Complex和_Imaginary。
有符号整型：
有符号整型可用于表示正整数和负整数。
int ——系统给定的基本整数类型。C语言规定int类型不小于16位。
short或short int ——最大的short类型整数小于或等于最大的int类型整数。C语言规定short类型至少占16位。
long或long int ——该类型可表示的整数大于或等于最大的int类型整数。C语言规定long类型至少占32位。
long long或long long int ——该类型可表示的整数大于或等于最大的long类型整数。Long long类型至少占64位。
一般而言，long类型占用的内存比short类型大，int类型的宽度要么和long类型相同，要么和short类型相同。例如，旧DOS系统的PC提供16位的short和int，以及32位的long；Windows 95系统提供16位的short以及32位的int和long。
无符号整型：
无符号整型只能用于表示零和正整数，因此无符号整型可表示的正整数比有符号整型的大。在整型类型前加上关键字unsigned表明该类型是无符号整型：unsignedint、unsigned long、unsigned short。单独的unsigned相当于unsignedint。
字符类型：
可打印出来的符号（如A、&和+）都是字符。根据定义，char类型表示一个字符要占用1字节内存。出于历史原因，1字节通常是8位，但是如果要表示基本字符集，也可以是16位或更大。
char ——字符类型的关键字。有些编译器使用有符号的char，而有些则使用无符号的char。在需要时，可在char前面加上关键字signed或unsigned来指明具体使用哪一种类型。
布尔类型：
布尔值表示true和false。C语言用1表示true，0表示false。
_Bool ——布尔类型的关键字。布尔类型是无符号 int类型，所占用的空间只要能储存0或1即可。
实浮点类型：
实浮点类型可表示正浮点数和负浮点数。
float ——系统的基本浮点类型，可精确表示至少6位有效数字。
double ——储存浮点数的范围（可能）更大，能表示比 float 类型更多的有效数字（至少 10位，通常会更多）和更大的指数。
long long ——储存浮点数的范围（可能）比double更大，能表示比double更多的有效数字和更大的指数。
复数和虚数浮点数：
虚数类型是可选的类型。复数的实部和虚部类型都基于实浮点类型来构成：
float _Complex
double _Complex
long double _Complex
float _Imaginary
double _Imaginary
long long _Imaginary
小结：如何声明简单变量
1.选择需要的类型。
2.使用有效的字符给变量起一个变量名。
3.按以下格式进行声明：
类型说明符 变量名;
类型说明符由一个或多个关键字组成。下面是一些示例：
int erest;
unsigned short cash;
4.可以同时声明相同类型的多个变量，用逗号分隔各变量名，如下所示：
char ch, init, ans;
5.在声明的同时还可以初始化变量：
float mass = 6.0E24;

3.4.9 类型大小

3.5 使用数据类型

用int或float类型表示数字，char类型表示字符。在使用变量之前必须先声明，并选择有意义的变量名。初始化变量应使用与变量类型匹配的常数类型

3.6 参数和陷阱

3.7 转义序列示例

3.7.1 程序运行情况

3.7.2 刷新输出

3.8 关键概念

3.9 本章小结

C 有多种的数据类型。基本数据类型分为两大类：整数类型和浮点数类型。通过为类型分配的储存量以及是有符号还是无符号，区分不同的整数类型。最小的整数类型是char，因实现不同，可以是有符号的char或无符号的char，即unsigned char或signed char。但是，通常用char类型表示小整数时才这样显示说明。其他整数类型有short、int、long和long long类型。C规定，后面的类型不能小于前面的类型。上述都是有符号类型，但也可以使用unsigned关键字创建相应的无符号类型：unsigned short、unsigned int、unsigned long和unsigned long long。或者，在类型名前加上signed修饰符显式表明该类型是有符号类型。最后，_Bool类型是一种无符号类型，可储存0或1，分别代表false和true。
浮点类型有3种：float、double和C90新增的long double。后面的类型应大于或等于前面的类型。有些实现可选择支持复数类型和虚数类型，通过关键字_Complex和_Imaginary与浮点类型的关键字组合（如，double _Complex类型和float _Imaginary类型）来表示这些类型。
整数可以表示为十进制、八进制或十六进制。0前缀表示八进制数，0x或0X前缀表示十六进制数。例如，32、040、0x20分别以十进制、八进制、十六进制表示同一个值。l或L前缀表明该值是long类型， ll或LL前缀表明该值是long long类型。
在C语言中，直接表示一个字符常量的方法是：把该字符用单引号括起来，如'Q'、'8'和'$'。C语言的转义序列（如，'\n'）表示某些非打印字符。另外，还可以在八进制或十六进制数前加上一个反斜杠（如，'\007'），表示ASCII码中的一个字符。
浮点数可写成固定小数点的形式（如，9393.912）或指数形式（如，7.38E10）。C99和C11提供了第3种指数表示法，即用十六进制数和2的幂来表示（如，0xa.1fp10）。
printf()函数根据转换说明打印各种类型的值。转换说明最简单的形式由一个百分号（%）和一个转换字符组成，如%d或%f。