C语言第二学：数据类型和变量

      

1、数据类型介绍

1.1  各种类型

C语⾔提供了丰富的数据类型来描述⽣活中的各种数据； 使⽤整型类型来描述整数，使⽤字符类型来描述字符，使⽤浮点型类型来描述⼩数；  “类型”就是相似的数据所拥有的共同特征，编译器只有知道了数据的类型，才知道怎么操作数据。

短整型  short [int]             长整型 long [int]                    长长整型 long long [int]

【布尔类型的使⽤得包含头⽂件<stdbool.h>         布尔类型变量的取值是： true 或者 false 】

1.2  求各种类型的长度  sizeof

sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，是⽤来计算操作数⻓度的，单位是字节；操作数可以是类型，也可是变量或者表达式；表达式是不真实参与运算的，根据表达式的类型来得出⼤⼩。（计算的结果是 size_t 类型）

在VS2022 X64配置下的输出：

2、signed 和 unsigned

C语⾔使⽤ signed 和 unsigned 关键字修饰字符型和整型类型的。

 signed 关键字，表⽰⼀个类型带有正负号，包含负值；

unsigned 关键字，表⽰该类型不带有正负号，只能表⽰零和正整数。

对于 int 类型，默认是带有正负号的，也就是说 int 等同于 signed int 。

由于这是默认情况，关键字 signed ⼀般都省略不写，但是写了也不算错。

整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值，增⼤了⼀倍。 ⽐如，16位的 signed short int 的取值范围是：-32768~32767，最⼤是32767；⽽ unsigned short int 的取值范围是：0~65535，最⼤值增⼤到了65,535。

32位的 signed int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义，如下：

注意，C语⾔规定 char 类型默认是否带有正负号，由当前系统决定。这就是说， char 不等同于 signed char ，它有可能是 signed char ，也有可能是 unsigned char 。 这⼀点与 int 不同， int 就是等同于 signed int 。

3、数据类型的取值范围

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、longlong四种，为什么呢？其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围，也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间，有了丰富的类型，我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。

如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值： limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。 float.h 这个头⽂件中说明浮点型类型的取值范围。 为了代码的可移植性，需要知道某种整数类型的极限值时，应该尽量使⽤这些常量。【X_MIN,X_MAX--最小值。最大值】

4、变量

4.1变量的创建

了解清楚了类型，我们使⽤类型做什么呢？   类型是⽤来创建变量的。 什么是变量呢？C语⾔中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量。

变量创建的语法形式是这样的：

变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

4.2变量的分类

• 全局变量：在⼤括号外部定义的变量就是全局变量

全局变量的使⽤范围更⼴，整个⼯程中想使⽤，都是有办法使⽤的。

• 局部变量：在⼤括号内部定义的变量就是局部变量

局部变量的使⽤范围是⽐较局限，只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的。

【当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使⽤】

5、算术操作符：+、-、*、/、%

5.1 + - * /

在写代码时候，⼀定会涉及到计算。

C语⾔中为了⽅便运算，提供了⼀系列操作符，其中有⼀组操作符叫：算术操作符。分别是： + - * / % ，这些操作符都是双⽬操作符。

注：操作符也被叫做：运算符，是不同的翻译，意思是⼀样的。

除号的两端如果是整数，执⾏的是整数除法，得到的结果也是整数。

上⾯⽰例中，尽管变量 x 的类型是 float （浮点数），但是 6 / 4 得到的结果是 1.0 ，⽽不是 1.5 。原因就在于C语⾔⾥⾯的整数除法是整除，只会返回整数部分，丢弃⼩数部分。

如果希望得到浮点数的结果，两个运算数必须⾄少有⼀个浮点数，这时就会进⾏浮点数除法。

5.2 %  取模

运算符 % 表⽰求模(余)运算，即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数，不能⽤于浮点数。      【负数求模的规则是，结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定】

下面⾯⽰例中，第⼀个运算数的正负号（ 11 或 -11 ）决定了结果的正负号。

6、赋值操作符:   =    复合赋值

在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给⼀个值，这叫赋值。

赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

6.1  连续赋值

C语⾔虽然⽀持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样⽅便观察代码的 执⾏细节。

6.2  复合赋值符

在写代码时，我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作，如下代码：

这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法：

C语⾔中提供了复合赋值符，⽅便我们编写代码，这些赋值符有：

7、单目操作符：++、--、+、-

前⾯介绍的操作符都是双⽬操作符，有2个操作数的。C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数，被称 为单⽬操作符， ++、--、+(正)、-(负) 就是单⽬操作符的。

7.1 ++和--

++是⼀种⾃增的操作符，⼜分为前置++和后置++，--是⼀种⾃减的操作符，也分为前置--和后置--.

7.11  前置++  （--也一样）

计算⼝诀：先加后用        （也就是先给a+1得到5；后使⽤a，赋值给b，使b也为5）

7.12  后置++  （--也一样）

计算⼝诀：先用后加        （也就是先赋值给b，使b为4；再给a+1得到5）

7.2 +和-

这⾥的+是正号，-是负号，都是单⽬操作符。

运算符 + 对正负值没有影响，是⼀个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。

运算符 - ⽤来改变⼀个值的正负号，负数前⾯加上 - 就会得到正数，正数前面加上 - 会得到负数。

8、强制类型转换

在操作符中还有⼀种特殊的操作符是强制类型转换，语法形式很简单，形式如下：

9、printf和scanf介绍

9.1  printf

9.1.1 基本用法

printf() 的作⽤是将参数⽂本输出到屏幕。它名字⾥⾯的 f 代表 format （格式化），表⽰可以 定制输出⽂本的格式。

printf() 不会在⾏尾⾃动添加换⾏符，运⾏结束后，光标就停留在输出结束的地⽅，不会⾃动换 ⾏。为了让光标移到下⼀⾏的开头，可以在输出⽂本的结尾，添加⼀个换⾏符 \n 。

printf() 是在标准库的头⽂件 stdio.h 定义的。使⽤这个函数之前，必须在源码⽂件头部引⼊这 个头⽂件。

9.1.2 占位符

printf() 可以在输出⽂本中指定占位符， 所谓“占位符”，就是这个位置可以⽤其他值代⼊。

上⾯⽰例中， There are %d apples\n 是输出⽂本，⾥⾯的 %d 就是占位符，表⽰这个位置要 ⽤其他值来替换。  占位符的第⼀个字符⼀律为百分号 % ，第⼆个字符表⽰占位符的类型， %d 表⽰这 ⾥代⼊的值必须是⼀个整数。   

printf() 的第⼆个参数就是替换占位符的值，上⾯的例⼦是整数 3 替换 %d 。执⾏后的输出结果 就是 There are 3 apples 。

【注：printf() 参数与占位符是⼀⼀对应关系，如果有 n 个占位符， printf() 的参数就应该有 n + 1 个。如果参数个数少于对应的占位符， printf() 可能会输出内存中的任意值。】

9.1.3 占位符列举

printf() 的占位符有许多种类，与C语⾔的数据类型相对应。下⾯按照字⺟顺序，列出常⽤的占位 符，⽅便查找，具体含义在后⾯章节介绍。

9.1.4  输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式。

9.1.4.1 限定宽度

printf() 允许限定占位符的最⼩宽度。

 %5d 表⽰这个占位符的宽度⾄少为5位，如果不满5位，对应的值的前⾯会添加空格。输出的值默认是右对⻬，即输出内容前⾯会有空格；如果希望改成左对⻬，在输出内容后⾯添加空 格，可以在占位符的 % 的后⾯插⼊⼀个 - 号。

对于⼩数，这个限定符会限制所有数字的最⼩显⽰宽度。

上⾯⽰例中， %12f 表⽰输出的浮点数最少要占据12位。由于⼩数的默认显⽰精度是⼩数点后6位， 所以 123.45 输出结果的头部会添加2个空格。

9.1.4.2 正负号

默认情况下， printf() 不对正数显⽰ + 号，只对负数显⽰ - 号。如果想让正数也输出 + 号，可 以在占位符的 % 后⾯加⼀个 +。  

9.1.4.3 限定⼩数位数

输出⼩数时，有时希望限定⼩数的位数,举例来说，希望⼩数点后⾯只保留两位，占位符可以写成 %.2f。

这种写法可以与限定宽度占位符，结合使⽤。

%6.2f 表⽰输出字符串最⼩宽度为6，⼩数位数为2，所以，输出字符串的头部有两个空格。

最⼩宽度和⼩数位数这两个限定值，都可以⽤ * 代替，通过 printf() 的参数传⼊。

9.1.4.4 输出部分字符串

%s 占位符⽤来输出字符串，默认是全部输出。如果只想输出开头的部分，可以⽤ %.[m]s 指定输出的⻓度，其中 [m] 代表⼀个数字，表⽰所要输出的⻓度。

9.2 scanf

当我们有了变量，我们需要给变量输⼊值就可以使⽤ scanf 函数.

如果需要将变量的值,   输出在屏幕上的时候可以使⽤ prinf 函数.

9.2.1 基本用法

scanf() 函数⽤于读取⽤⼾的键盘输⼊；程序运⾏到这个语句时，会停下来，等待⽤⼾从键盘输⼊；⽤⼾输⼊数据、按下回⻋键后， scanf() 就会处理⽤⼾的输⼊，将其存⼊变量；它的原型定义在头⽂件 stdio.h    scanf() 的语法跟 printf() 类似。

由于 scanf() 可以连续处理多个占位符，所以上⾯的例⼦也可以写成下⾯这样。

9.2.2 scanf的返回值

9.2.3 占位符

scanf() 将字符串读⼊字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以，储存字符串时， 很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况，使⽤ %s 占位符时，应该指定 读⼊字符串的最⻓⻓度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是⼀个整数，表⽰读取字符串的最⼤⻓度，后⾯的字符将被丢弃。

上⾯⽰例中， name 是⼀个⻓度为11的字符数组， scanf() 的占位符 %10s 表⽰最多读取⽤⼾输⼊ 的10个字符，后⾯的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的⻛险了。

9.2.4 赋值忽略符

上⾯⽰例中， %*c 就是在占位符的百分号后⾯，加⼊了赋值忽略符 * ，表⽰这个占位符没有对应的变量，解读后不必返回。