C语言进阶之路-基本数据小怪篇
目录
一、学习目标：
二、数据基本类型
整型
浮点型 / 实型
字符
字符串
布尔型数据
三、重要的杂七杂八知识点
常量与变量
标准输入
sizeof运算符：
类型转换
数据类型的本质
整型数据尺寸
可移植性整型
拿下第一个C语言程序
总结
一、学习目标：
知识点：
- 一文掌握 C 语基础数据类型
- 掌握常量变量运用、输入输出等操作
- 简单了解内存大小计算和类型转换
二、数据基本类型
整型
- 概念：表达整数类型的数据
- 语法：
int a = 123;
// 定义了一个专门用来存储整数的变量a
- 需要注意的地方：
- int 的本意是 integer，即整数的意思
- int a 代表在内存中开辟一块小区域，称为 a，用来存放整数，a 一般被称为变量。
- 变量 a 所占内存大小，在不同的系统中是不一样的，64位 32 位 系统典型的大小是4个字节
- 变量 a 有固定的大小，因此也有取值范围，典型的范围是：-2147483648到2147483647
- 整型修饰符
- short：用来缩短整型变量的尺寸，减少取值范围并节省内存，称为短整型
- long：用来增长整型变量的尺寸，增大取值范围并占用更多内存，称为长整型
- long long：用来增长整型变量的尺寸，增大取值范围并占用更多内存，称为长长整型
- unsigned：用来去除整型变量的符号位，使得整型变量只能表达非负整数
short int a; // 短整型
long int b; // 长整型
long long int c; // 长长整型
unsigned int e; // 无符号整型
unsigned short int f; // 无符号短整型
unsigned long int g; // 无符号长整型
unsigned long long int h; // 无符号长长整型- 使用整型修饰符后，关键字 int 可以被省略：
short a; // 短整型
long b; // 长整型
long long c; // 长长整型
unsigned e; // 无符号整型
unsigned short f; // 无符号短整型
unsigned long g; // 无符号长整型
unsigned long long h; // 无符号长长整型
- 符号位：
- 有符号的整型数据，首位（最高位）为符号位，0表示正数，1表示负数。
- 无符号的整形数据，没有符号位。
- 编码形式：
- 原码：正数直接使用二进制来表达，比如a=100，在内存中是 00…001100100
- 补码：负数用绝对值取反加一来表达，比如a=-3，在内存中是11…1111111101
- 补码 = 该负数的绝对值的源码 --> 取反 --> + 1
- 注意负数的补码在取反加一的时候，符号位是不动的
- 溢出：超过数据所能表达的范围，称为溢出，就像汽车里程表，最大值和最小值是相邻的
- 进制：源码中可以使用八进制、十进制或十六进制，但实际数据在内存中一律是二进制存储
- 十进制（默认），比如1099
- 八进制，比如013 （这里的0 是八进制的前缀）
- 十六进制，比如0x6FF0A (0x 则是16进制的前缀)
// 以下3个变量看起来都是 100 但实际由于进制不同则他们表示的数值有有差异：
int a1 = 100 ; int a2 = 0100; int a3 = 0x100 ;
格式控制符
十进制输出： int 整型：%d short 整型：%hd， h代表half，即一半的存储字节 long 整型：%ld long long 整型：%lld 八进制输出： 显示不同进制的前缀: %#o 十六进制输出： %#x
示例：
// 以下3个变量看起来都是 100 但实际由于进制不同则他们表示的数值有有差异
int a1 = 100 ;
int a2 = 0100;
int a3 = 0x1AB ;
printf("a1:%d a2:%d a3:%d\n" , a1 , a2 , a3); // %d 十进制输出整形
printf("a1:%#x a2:%#x a3:%#X\n" , a1 , a2 , a3); // %x 十六进制输出整形 # 则可以输出十六进制的前缀0x
// x 可以是大写也可以是小写，对应的是十六进制中字符的大小写
// %#x -> 0xab
// %#X -> 0XAB
short s ;
int i ;
long l ;
long long ll ;
printf( "s:%d\n" , s );
printf( "i:%d\n" , i );
printf( "l:%ld\n" , l );
printf( "ll:%lld\n" , ll );
浮点型 / 实型
- 概念：用来表达实数的数据类型
- 分类：
- 单精度浮点型（float），典型尺寸是4字节
- 双精度浮点型（double），典型尺寸是8字节
- 长双精度浮点型（long double），典型尺寸是16字节
- 占用内存越多，能表达的精度越高
float f1; // 单精度
double f2; // 双精度
long double f3; // 长双精度
1234.5678 -> 1.2345678*10^3
0.0001234567 -> 1.234567*10^-4
字符
实际上他就是一个单字节的整形，也可以与整形一样参与运算。
char ch1 = 'a'; // 'a'是字符常量，代表字母a的ascii值 97 char ch2 = '\n'; // '\n'是不可见字符常量，代表回车计算机中存储的都是1和0，因此各种字符都必须被映射为某个数字才能存储到计算机中，这种映射关系形成的表称为 ASCII 码表。
字符本质上就是一个单字节的整型，支持整型所有的运算。
比如：
char c1 = 20;
char c2 = c1 + 'a'; // 等价于 char c2 = 20 + 97;
printf("%c\n", c2); // 以字符形式输出117，即 'u'
printf("%d\n", c2); // 以整型形式输出117字符串
- 定义
// 字符串的定义方式有两种：指针和数组
char *s1 = "abcd"; // 使用字符指针来指向一个字符串
char s2[]= "abcd"; // 使用字符数组来存储字符串
// 注意，使用数组来定义字符串时，方括号[]里面的数字可以省略
// 不省略也可以，但必须必字符串实际占用的内存字节数要大，比如：
char s3[] = "apple";
- 在内存中的存储
- 在内存中实际上是多个连续字符的组合
- 任何字符串都以一个 ‘\0’ 作为结束标记，例如：“funny story” 的内存如下
布尔型数据
- 概念：布尔型数据只有真、假两种取值，非零为真，零为假。
- 语法：
bool a = 1; // 逻辑真，此处1可以取其他任何非零数值
bool b = 0; // 逻辑假 - 注意：
- 逻辑真除了 1 之外，其他任何非零数值都表示逻辑真，等价于 1。
- 使用布尔型 bool 定义变量时需要包含系统头文件 stdbool.h。
- 布尔型数据常用语逻辑判断、循环控制等场合。
三、重要的杂七杂八知识点
常量与变量
- 概念：不可改变的内存称为常量，可以改变的内存称为变量
举例：
int a = 100; // a是变量，而100是常量 float f = 3.14; // f是变量，而3.14是常量 char s[] = "abcd"; // s是变量，"abcd"是常量
- 常量的类型
| 常量举例 |
说明 |
类型 |
| 100 |
整型 |
int |
| 100L |
长整型 |
long |
| 100LL |
长长整型 |
long long |
| 100ULL |
无符号长长整型 |
unsigned long long |
| 3.14 |
双精度浮点型 |
double |
| 3.14L |
长双精度浮点型 |
long double |
| ‘a’ |
字符型 |
char |
| “abcd” |
字符指针（字符串） |
char * |
标准输入
- 概念：键盘是系统的标准输入设备，从键盘中输入数据被称为标准输入
- 相关函数：
scanf(); // 格式化输入函数
fgets(); // 字符串输入函数
int a;
float f;
scanf("%d", &a); // 从键盘输入一个整型，放入指定的内存地址 &a 中
scanf("%f", &f); // 从键盘输入一个浮点数，放入指定的内存地址 &f 中
scanf("%d%f", &a, &f); // 从键盘依次输入一个整型和一个浮点型数据，用空白符隔开
char c;
char s[10];
scanf("%c", &c); // 从键盘输入一个字符，放入指定的内存地址 &f 中
scanf("%s", s ); // 从键盘输入一个单词，放入指定的数组 s 中（注意不是&s）
fgets(s, 10, stdin); // 从键盘输入一行字符串，放入数组 s 中
- 注意1：
- scanf() 与 printf() 不同，scanf() 的格式控制串不可乱写，尤其是结尾处的 \n
- 用户必须完全按照 scanf() 中描述的输入格式控制串来输入数据，否则将出错。
- 示例：
// 此处输入时必须带逗号
scanf("%d,%d", &a, &b);
// 此处必须先输入a=，然后才能输入整数
scanf("a=%d", &a);
// 此处结束输入时按下的回车符将被scanf()误以为格式控制符，无法正常结束输入
scanf("%d\n", &a); 实例：
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
int i = 0;
char ch = 0;
float f = 0;
char buf [32] = {0};
// 如下所示，如果在输入多项数据的时候， 从左往右第一项不匹配后会导致往后的所有项目输入终止
int ret_val = scanf( "a=%d ch=%c f=%f buf=%s" , &i , &ch , &f , buf );
// 如果输入表达式如上所示使用空格进行分割各种类型的控制符，那么在输入的时候可以匹配空格 、 Tab 、 回车
// 如果 scanf( "%d,%s,%c" , ...); 这么写在输入时就必须使用 ,（逗号） 进行分割
// 注意千万不要手贱在 格式控制符中加上 \n 不然会出现迷惑现象，必须多输入一个无用的数据+\n才能解脱
printf("成功输入：%d项数据..\n" , ret_val);
printf("i:%d ch:%d f:%f buf:%s\n" , i , ch , f , buf );
return 0;
}
总结：
-
- sacnf 它默认从指定的文件（默认是标准输入文件）中获取指定格式的数据。
- 格式包含 数据的类型（%d %s %c %f ..） 以及 样式（a=%d ch=%c \ %d,%c,%f）
- 如果输入样式中各项数据使用 空格分隔则与之匹配的符号可以是 空格 、 TAB 、 回车
- 如果用户输入的数据不匹配则scanf 会立马停止工作，剩余的数据会留在缓冲区
拓展：
sizeof运算符：
int a = 123 ;
printf("%ld\n" , sizeof a );// 当使用sizeof 求某一个变量的大小时可以省略括号
printf("%ld\n" , sizeof (a) );
printf("%ld\n" , sizeof(int) );
printf("short: %ld\n" , sizeof(short) ); // 2
printf("int :%ld\n" , sizeof(int) ); // 4
printf("long : %ld\n" , sizeof(long) ); // 4(32位系统) / 8(64位系统)
printf("long long :%ld\n" , sizeof(long long ) ); // 8 （32 \ 64 位系统）类型转换
- 概念：不一致但相互兼容的数据类型，在同一表达式中将会发生类型转换。
- 转换模式：
- 隐式（默认）转换：系统按照隐式规则自动进行的转换
- 强制（手动）转换：用户显式自定义进行的转换
- 隐式规则：从小（低精度）类型向大（高精度）类型转换，目的是保证不丢失表达式中数据的精度
隐式转换示例代码
char a = 'a'; int b = 12; float c = 3.14; float x = a + b - c;
// 在该表达式中将发生隐式转换，所有操作数被提升为float- 强制转换：用户强行将某类型的数据转换为另一种类型，此过程可能丢失精度
char a = 'a'; int b = 12; float c = 3.14; float x = a + b - (int)c;
// 在该表达式中a隐式自动转换为int，c被强制转为int不管是隐式转换，还是强制转换，变换的都是操作数在运算过程中的类型，是临时的，操作数本身的类型不会改变，也无法改变。
数据类型的本质
- 概念：各种不同的数据类型，本质上是用户与系统对某一块内存数据的解释方式的约定。
- 推论：
- 类型转换，实际上是对先前定义时候的约定，做了一个临时的打破。
- 理论上，可以对任意的数据做任意的类型转换，但转换之后的数据解释不一定有意义。
17620828909 电话
17620828909 余额
int a = 123 ;
float 123整型数据尺寸
- 概念：整型数据尺寸是指某种整型数据所占用内存空间的大小
- C语言标准并未规定整型数据的具体大小，只规定了相互之间的 “ 相对大小 ” ，比如：
- short 不可比 int 长 , 一般short为int 的一半
- long 不可比 int 短
- long 型数据长度等于系统字长
- 系统字长：CPU 一次处理的数据长度，称为字长。比如32位系统、64位系统。
- 典型尺寸：
- char 占用1个字节
- short 占用2个字节
- int 在16位系统中占用2个字节，在32位和64位系统中一般都占用4个字节
- long 的尺寸等于系统字长 ， 在32位系统中4字节， 在64位系统中8字节
- long long 在32位系统中一般占用8个字节，在64位系统中一般占用8个字节
- 存在问题：
- 同样的代码，放在不同的系统中，可能会由于数据尺寸发生变化而无法正常运行。
- 因此，系统标准整型数据类型，是不可移植的（不具备可移植性），这个问题在底层代码中尤为突出。
可移植性整型
- 概念：不管放到什么系统，尺寸保持不变的整型数据，称为可移植性整型
- 关键：typedef （给现有的类型取别名）
typedef int int32_t; // 将类型 int 取个别名，称为 int32_t
typedef long int64_t;// 将类型 long 取个别名，称为 int64_t- 思路：
- 为所有的系统提供一组固定的、能反应数据尺寸的、统一的可移植性整型名称
- 在不同的系统中，为这些可移植性整型提供对应的 typedef 语句
#include
int main(int argc, char const *argv[])
{
long l = 345 ; // 不具备可移植的属性，因在不不同的系统中他的大小有可能发生变化
__int64_t k = 567 ; // 可移植数据类型，在不同的系统中他的大小都是固定的
printf("long:%ld\n" , sizeof(long));
printf("long long :%ld\n" , sizeof(long long));
printf("__int64_t:%ld\n" , sizeof(__int64_t));
return 0;
}
拿下第一个C语言程序
总结
本文介绍了C的一些基本类型知识和类型转换要点，还有变量、常量等其他知识。理解本文所有知识点后，便可编译一个属于自己的小程序，算上是窥得C语皮毛矣
本文参照 粤嵌文哥 部分课件经整理和修改后发布在C站，如有转载，请联系本人