C 语言 数据类型、运算符等基础

Question

C 语言数据类型

• 数据类型的作用：编译器预算对象（变量）分配的内存空间大小。

  

变量特点：

• 变量在编译时为其分配相应的内存空间；
• 可以通过其名字和地址访问相应内存；

声明和定义的区别：

• 声明变量不需要建立存储空间，如： extern int a ; (使用 extern 关键字)
• 定义变量需要建立存储空间，如： int b ;
• 从广义的角度来讲声明中包含着定义，即定义是声明的一个特例，所以并非所有的声明都是定义：
  ① int b 它既是声明，同时又是定义；
  ②对于 extern int b 来讲它只是声明不是定义；
• 一般的情况下，把建立存储空间的声明称之为“定义”，而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”。

sizeof 关键字

• sizeof 不是函数，所以不需要包含任何头文件，它的功能是计算一个数据类型的大小，单位为字节；
• sizeof 的返回值为 size_t ；
• size_t 类型在 32 位操作系统下是 unsigned int ，是一个无符号的整数；

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    //数据类型的作用: 告诉编译器，分配此类型的变量需要多大的空间
    printf("sizeof(char) = %u\n",sizeof(char));

    int a;
    printf("sizeof(a) = %d\n",sizeof(a));
    
    size_t len = sizeof(long);
    printf("sizeof(long) = %u\n",len);
    return 0;
}

输出：

sizeof(char) = 1
sizeof(a) = 4
sizeof(long) = 8

char 数据类型-char 的本质就是一个 1 字节大小的整型

• 内存中没有字符，只有数字；
• 一个数字，对应一个字符，这种规则就是 ascii ；
• 使用字符或数字给字符变量赋值是等价的；
• 字符类型本质就是 1 个字节大小的整形；
• 字符变量实际上并不是把该字符本身放到变量的内存单元中去，而是将该字符对应的 ASCII 编码放到变量的存储单元中。

测试：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char ch = 'a';
    printf("ch[c] = %c, ch[d] = %d\n",ch, ch);

    char ch2 = 97;
    printf("ch2[c] = %c\n", ch2);

    printf("ch2 - 32 = %c\n",ch2 - 32);
    return 0; 
}

输出：

ch[c] = a, ch[d] = 97
ch2[c] = a
ch2 - 32 = A

以及注意转义字符：

转义字符简单测试：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    char ch = '\r';
    printf("abcdddd%cefg\n",ch);

    ch = '\b';
    printf("12%c345\n",ch);

    ch = ' ';
    printf("%d\n",ch); // 打印' '的对应数字

    // 8 进制转义字符
    printf("%d\n", '\123'); //8 进制 123 -->　对应 10 进制 83
    printf("%d\n", '\x23'); //16 进制 23 --> 对应 10 进制 35

    // '\0'和 0 等价
    printf("%d,%d\n",'\0',0);
    return 0;
}

输出：

efgdddd
1345
32
83
35
0,0

浮点数不准确、类型限定符

浮点数不准确：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    float a = 100.9;
    printf("a = %f\n",a);
    return 0;
}

输出：

a = 100.900002

原因还是计算机按照 二进制 存储。

• 类型限定符：

字符的输入问题

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    char ch1;
    printf("请输入字符:");
    scanf("%c",&ch1);
    printf("ch1 = %c\n",ch1);

    char ch2;
    printf("请输入字符:");
    scanf("%c",&ch2);
    printf("ch2 = %c\n",ch2);
    //输出 ch2 的 ascii 码
    printf("ch2[d] = %d\n",ch2);
    return 0;
}

输入输出演示：

这个程序要特别注意：

• 当我们输入完一个字符时，按下回车，会直接结束程序；
• 因为第二个字符在按下回车的时候已经输入完成了，也就是 ch2 = '\n' ；而 '\n' 的 ascii 码为 10；

处理上面的问题，可以使用另一个字符变量过滤掉 \n ，也可以使用 getchar() 来过滤一个字符：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    char ch1;
    printf("请输入字符:");
    scanf("%c",&ch1);
    printf("ch1 = %c\n",ch1);

    //为了处理上面的问题，可以自己用 scanf 处理这个回车
    char tmp;
    //scanf("%c",&tmp); //或者使用下面的方法输入一个字符
    // tmp = getchar(); //或者也可以直接调用 getchar() 即可
    getchar();

    char ch2;
    printf("请输入字符:");
    scanf("%c",&ch2);
    printf("ch2 = %c\n",ch2);
    //输出 ch2 的 ascii 码
    printf("ch2[d] = %d\n",ch2);
    return 0;
}

运算符以及优先级

运算符优先级:

另外，注意 逻辑判断中的 短路原则。

类型转换

• 隐式转换: 编译器内部自动转换；
• 强制类型转换：把表达式的运算结果强制转换成所需的数据类型。
• 浮点型打印说明: 不要以为指定了打印的类型就会自动转换，必须要强制转换；
• 转换原则: 数据类型小的往大的转换；

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
    printf("------------隐式转换-----------\n");
    //隐式转换
    double a;
    int b = 10;
    //编译器内部自动转换，在第 10 行自动转换，其他地方 b 还是 int
    a = b;
    printf("a = %lf\n",a);


    printf("------------强制类型转换-----------\n");
    //强制类型转换
    double c = (double)1/2; //强制将 1 转换成 double
    printf("c = %lf\n",c);
    printf("sizeof(int) = %u\n",(unsigned int)sizeof(int));


    printf("------------浮点型打印说明-----------\n");
    //浮点型打印说明
    int d = 11;
    printf("d[wrong] = %lf\n",d); //以为指定了%lf 就会转换成浮点数，其实是错的
    printf("d[right] = %lf\n",(double)d); // 正确的打印是要强制类型转换的
    double e = 88.14;
    printf("e[wrong] = %d\n",e);
    printf("e[right] = %d\n",int(e));

    printf("-------------转换原则----------\n");
    //转换原则: 数据类型　小的往大的　转换
    int g = 129;
    char h = 111;
    //g = (int)h; // 这个是可以转换的
    //printf("g = %d\n",g);
    h = (char)g; //这个转换是出错的，h 会变成一个负数
    printf("h = %d\n",h);
    return 0;
}

输出：

------------隐式转换-----------
a = 10.000000
------------强制类型转换-----------
c = 0.500000
sizeof(int) = 4
------------浮点型打印说明-----------
d[wrong] = 0.000000
d[right] = 11.000000
e[wrong] = 1519177328
e[right] = 88
-------------转换原则----------
h = -127