C语言基础——变量

二、变量

2.1 变量基本概述

变量是程序的基本组成单位，变量相当于内存中一个数据存储空间的表示，你可以把变量看做是一个房间的门牌号，通过门牌号我们可以找到房间，从而通过变量名可以访问到变量(值)。

变量应该有名字，并在内存中占据一定的存储单元；变量名和变量值有不同的含义；变量名实为一个符号地址

2.1.1 变量的使用步骤：

//（1）声明变量：
int num;
//（2）赋值：
num = 60;
// (3)使用：
printf("num=%d", num);
// (4) 变量声明与赋值一步到位：
int num = 60;

2.1.2 变量的使用注意事项：

（1）变量表示内存中的一个存储区域(不同的数据类型，占用的空间大小不一样)；
（2）该区域有自己的名称和类型；
（3）变量必须先声明，后使用；
（4）该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化；
（5）变量在同一个作用域内不能重名；
（6）变量三要素(变量名+值+数据类型)。

2.2 变量的数据类型

每一种数据都定义了明确的数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间（使用字节多少表示）。数据类型决定了其取值范围，及可以进行的操作。

注意：

1. C 语言没有字符串类型，用字符数组表示字符串；
2. 在不同系统上，部分数据类型字节长度不一样。

2.2.1 字节和位

1. 变量名实为一个符号地址
2. 内存以字节为单元组成
3. 每个字节有一个地址
4. 一个字节一般由8个二进制位组成
5. 每个二进位的值是0或1

2.3 整型

各种类型的存储大小与操作系统、系统位数和编译器有关。
整型的类型

类型	存储大小	值范围
char	1字节	$-2^7到2^7-1$
unsigned char	1字节	0 到$2^8-1$
signed char	1字节	$-2^7到2^7-1$
int(signed int)	2字节或4字节	{$-2^{15}到2^{15}-1$} 或 {$-2^{31}到2^{31}-1$}
unsigned int	2字节或4字节	{0到$2^{16}-1$} 或 {0到$2^{32}-1$}
short(signed short)	2字节	{$-2^{15}到2^{15}-1$}
unsigned short	2字节	{0到$2^{16}-1$}
long(signed long)	4 字节	{$-2^{31}到2^{31}-1$}
unsigned long	4 字节	{$0到2^{32}-1$}

整数常量的表示方法：

注意：

1. 整型数据的溢出；
2. 在整型常量后面加大写L或小写l，则告诉编译器,把该整型常量作为long类型处理。例:123L、0L；
3. 在整型常量后面加u,则按无符号整型方式存放,负数转换成补码再按无符号整型方式存放。

2.4 浮点型

类型	存储大小	值范围	有效数字
float单精度	4字节（32位）	$1.2\times 10^{-38}到3.4\times 10^{38}$	6~7
double双精度	8字节（64位）	$2.3\times 10^{-308}到1.7\times 10^{308}$	15~16
long double 长双精度	16字节（128位）		18~19

浮点型注意事项：
3. 浮点型常量默认为double型，声明float型常量时，须后加‘f’或‘F’；
4. 浮点型常量有两种表示形式：十进制数形式 / 科学计数法形式
5. 通常情况下，应使用double型，更加精确。

数据类型按精度大小排序

2.4.1 数据类型的自动转换规则：

1. 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成精度最大的那种数据类型，然后再进行计算(如int型和 short型运算时，先把short转成int型后再进行运算)；
2. 若两种类型的字节数不同，转换成字节数大的类型，若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型；
3. 在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边的类型将转换为左边的类型，如果右边变量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。

2.4.2 强制类型转换

将精度高的数据类型转换为精度小的数据类型。使用时要加上强制转换符()，但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。

强制类型转换的格式为：

(类型名)(表达式);
//例如：
double a = 1.13;
int num = (int)a; //需注意，不是进行四舍五入，而是直接截断小数后的部分
(double)(1+2);

（1）强制类型转换操作并不改变操作数本身；
（2）当进行数据的从精度高——>精度低，就需要使用到强制转换；
（3）强转符号只针对于最近的操作数有效，往往使用小括号提升优先级。

2.5 字符型

2.5.1 概述

字符类型可以表示单个字符,字符类型是char，char是1个字节(可以存字母或者数字)，多个字符称为字符串，在C语言中使用char数组表示，数组不是基本数据类型，而是构造类型。

（1）字符常量是用单引号 (") 括起来的单个字符。例如: char c= ‘a’;
（2）C中还允许使用转义字符 ‘’ 来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如: char c3=‘\n’; '\n’表示换行符；
（3）在C中，char的本质是一个整数，在输出时，是ASCII码对应的字符；
（4）可以直接给char赋一个整数，然后输出时，会按照对应的ASCII字符输出；
（5）char类型是可以进行运算的，相当于一个整数，因为它都对应有Unicode码。

2.5.2 字符编码

字符和码值的对应关系是通过字符编码表决定的。字符型变量存储到计算机中，需要将字符对应的**码值（整数）**找出来，例如：
存储：字符 ‘a’ ----> 码值（97）----> 二进制 （1100001）---->存储（）
读取：二进制（1100001） ----> 码值（97） ----> 字符 ‘a’ ----> 读取（显示）

2.5.3 字符串常量

字符串常量： 用**双引号（""）**括起来的字符序列；
其储存为在每个字符串尾自动加一个 ‘\0’ 作为字符串结束的标志，如字符串 “hello” 在内存中为：

2.5.4 基本数据类型及其对应的限定符

说明：

（1）使用格式字符 %i  或  %d  以十进制显示整数值；
（2）使用格式字符 %o 以八进制显示整数值；使用格式字符 %#o 在八进制之前显示一个前导零；
（3）使用格式字符 %x 以十六进制显示整数值；使用格式字符 %#x 在十六进制之前显示一个前导 0x；
（4）使用格式字符 %f 显示浮点数；
（5）使用格式字符 %e 以科学计数法显示浮点数；
（6）使用格式字符 %g 显示浮点数，使得输出格式最美观，输出 %f 或 % e 中较短的一个；
（7）使用格式字符 %c 显示 char 变量的值，输出单个字符；
（8）使用格式字符 %s 输出字符串；