第五节：数据类型（二）_非打印字符或未转义单引号-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Briue7Rua/article/details/145526771

blaze兄，实在久等。现在恢复更新了，你也要恢复加油哦^_

一、 C语言基本数据类型

1. int类型

C语言提供了许多不同的整数类型，以便程序员恰当地针对不同的情况使用不同的整数类型。例如，在已知变量取值范围处于一个较小的区间（如-32767~32767）时，使用short int（每个变量占2字节）相比使用int（占4字节）明显要更省空间。

我们已经在前面了解过怎么声明int变量并为它们赋值。

int num;//声明一个int变量
num=1;//为这个变量赋值
int i=1;//声明变量的同时赋值，这个操作也被称作“初始化”
int num1,num2;//一次声明多个变量
int num3=3,num4;//编译器不会报错，但容易引起混淆

我们可以使用printf()函数来打印int变量。这里写一个有问题的函数以演示printf()的特性：

//printf.c 演示printf()函数的性质
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num1=1;
    int num2=2;
    
    printf("%d减去%d等于%d\n",num2,num1,num2-num1);
    printf("%d加上%d等于%d",num1,num2);//占位符个数与变量个数不匹配
    
    return 0;    
}

程序的运行结果如下：

2减去1等于1
1加上2等于0

程序的输出结果有错误。这是因为，在printf("%d加上%d等于%d",num1,num2)这个语句中，占位符个数与变量个数不匹配。这导致最后一个占位符找不到与之相匹配的变量，于是就会匹配内存中的任意值并输出（这里是0）；如果占位符个数比变量个数少，则不会有报错（同时你会发现中间有数字没有打印出来）

八进制与十六进制

程序由0和1组成。因此，我们会希望计算机采用的进制也是2的整数次幂，于是，八进制和十六进制应运而生（为什么?）。使用这两种进制可以使二进制数的表达更为紧凑。节省空间。八进制每一位可以表示3个二进制位，十六进制每一位可以表示4个二进制位。

C语言默认整数为十进制。但是，使用特定的前缀可以表示八进制和十六进制数。十六进制数的前缀是0x/0X。因此，"0x16"事实上表示了十六进制下的16，也即十进制下的22；八进制的前缀是0。例如：”012“事实上表示的是十进制下的10。

必须要清楚的一点是：无论整数写成什么样子，存储这个数的方式都相同。16，0x10和020本质上是同一个数字的不同表达。、

那么，如何显示八进制和十六进制数呢？

在C语言中，我们用”%d“表示十进制数字，用”%o“表示八进制数字，用”%x/%X“表示十六进制数字。

如果要显示诸如”0“，”0x/0X“之类的前缀，需要把占位符改写成”%#o“，”%#x/%#X“的形态**（转换说明中只能用小写）**。

下面以打印十进制整数100为例：

//bases,c 以不同进制打印同一个数字
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num=100;
    printf("%o等于%x等于%d\n",num,num,num);
    printf("%#o等于%#x等于%d\n",num,num,num);
    return 0;    
}

输出结果如下：

144等于64等于100
0144等于0x64等于100

我们发现：输出的结果取决于占位符的类型。占位符告诉电脑该用什么方式打印数据，不同的打印方式呈现出来的结果不同，但并不会影响到原变量。在之后，我们会进一步探讨这个问题。

不同整数类型的问题

有符号/无符号：在C程序中，我们通常使用unsigned来表示 “无符号” 类型。无符号类型的数据一定是非负值。它的意义在于：能够用同样的存储空间储存更大的正数。例如，同样要储存一个16二进制位的正整数，使用int类型只能取值在0_{32767的数（-32768}-1被占据），而unsigned int类型则能存储取值在0~65535的数。

我们使用**“%u”**来提示系统打印unsigned int型变量。

整数溢出：当我们为变量赋的值超过了其类型的存储空间时，就会发生溢出。printf()函数会打印出**“最大值后重新计数”**的数。例如：

//flow.c 演示十六位系统下的整数溢出
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num=32767;
    unsigned int num2=65535;
    printf("num+1=%d, num2+1=%u",num+1,num2+1);   
    return 0;    
}

代码的输出结果如下：

num+1=-32768, num2+1=0

当我们为变量赋予的值超过了它本身的取值范围时，变量的值就会”从头计起“，num的值被重置为-32767，num2被重置为0。在被打印的数超出了变量本身能够表示的范围时，就会发生这种情况。

不同类型整数打印时的占位符表

整数类型	占位符
unsigned int	%u
short/short int	%hd
long/long int	%ld
long long	%lld

printf()函数的更多特性

我们看这个程序：

//flow2.c 演示printf()函数的另一些特性
#include <stdio.h>
int main()
{
    short small=200;
    long big=65537;
    printf("small=%hd, =%d, =%ld\n",small,small);
    printf("big=%ld, ≠%hd\n",big,big);
    return 0;    
}

它的输出结果如下：

small=200, =200, =200

big=65537, ≠1

自动转换首先看第一行：计算机在处理范围在*（-32768到32767，十六位系统下/-2147483648到2147483647，三十二位系统下）*的整数时，会优先转换成int类型的值进行处理。当我们使用%ld占位符时，计算机同样会把它转换成int类型处理。所以第一行的输出是没有问题的。

在第二行中，我们使用了%ld和%hd类型。在使用%hd占位符时，由于short类型本身只占有2字节的空间，所以计算机只会读取后十六位。我们把65537写成二进制形式，是00000000000000010000000000000001（三十二位数形式），而计算机对此进行了截断，只取后十六位数，也就是1。

因此，在使用printf()函数时，一定要使占位符与变量类型相匹配。

2. char类型

char类型用于存储字符。但是实际上，char也是一种整数类型。计算机使用数字编码来处理字符。在C语言中，这套编码通常是**ASCII编码**。例如，在ASCII编码中，65对应大写字母A。存储字母A，实际上存储的就是整数65。标准ASCII编码的范围是0~127。

C语言把1字节定义为char类型占用的位数，所以char类型的变量占用1字节。

我们可以像生明int变量一样声明char变量，如果需要向一个变量赋初始值，可以这么做：

char letter = 'A';
char letter = A ;//错误，此时A是一个未声明的变量
char letter = "A";//错误，此时A是一个字符串而非字符
char letter = 65 ;//不会报错，但不建议这么做（易使得代码晦涩难懂）

注意：所有字符都必须用单引号括起来，否则计算机无法确认它们是否为字符。用单引号括起来的字符被称为字符常量。编程器一发现'A'，就会把它当成65来储存。

扩展：字符常量的数据类型

在C语言中，字符常量被以int类型存储，而非char型。例如，对于char letter = 'B’而言，B对应的整数66原本是存储在32位的存储单元中的*（int形式）*，但是现在却能存储在8位的存储单元中。所以我们可以定义像如下类型的字符常量：‘BIRD’。它是把四个独立的8位ASCII码存储在一个32位的单元里。当把它赋给某个char类型的变量时，计算机只会读取后面8位数字，所以变量的值会是D。

非打印字符与转义序列

单引号只适用于字符，数字和标点符号。但是ASCII表上还有一些非打印字符。这些字符代表了一些行为（例如，“\n”代表换行），C语言提供了3种方法来表示它们。

第一种是直接使用ASCII码。例如蜂鸣字符的ASCII码是7，那么char beep = 7就可以把为变量beep赋值。当打印beep时，你的计算机会发出一声蜂鸣音。（需要计算机的硬件支持，如果没有扬声器可不行）

第二种是使用转义序列。通过使用特殊的符号序列表示非打印字符。如果我们要把转义序列赋值给变量，就必须把它用单引号给括起来。

下面列出了一些常见的转义序列：

转义序列	含义
\a	警报
\b	退格
\n	换行
\r	回车
\\	反斜杠
\’	打印单引号
\"	打印双引号

关于转义序列的更多内容参考这里。

我们来详细分析一下转义序列。我们将\b, \n, \r这类的转义序列称为设备控制输出字符。它们会影响活跃位置。什么是活跃位置？就是指下一个字符应该出现的地方。也就是屏幕光标所在的地方。例如：“\n”的实际含义是：把屏幕光标移到下一行的开始处。\r则会把光标移到当前行的开始处。

像\\, \', \"之类的转义序列是为了打印\ ' "这样的字符用的。这些字符本身是printf()函数的一部分，强行使用它们会造成混乱。

例如，如果我们想要打印这个句子：

He said : "Can you hear me? "

就应该这么写：

printf("He said : \"Can you hear me? \"");
printf("He said : "Can you hear me? "");//错误的写法，你可以注意到：未处在两个双引号中间的部分不会被识别为打印内容

在字符串中（被两个双引号括起来的部分），我们无需再用单引号将转义序列括起来。而且，由于中文引号与英文引号不同，我们无需担心此问题。

打印字符

我们来看这个程序：

//charcode.c 根据用户输入显示字符的编号
#include <stdio.h>
int main()
{    
    char ch;    
        
    printf("请输入一个字符：\n");    
    scanf("%c",&ch);
    printf("%c的ASCII编码是%d。",ch,ch);  
           
    return 0; 
}

运行结果如下：

请输入一个字符：

A

A的ASCII编码是65。

在运行这个程序时，输入字符后要按下Enter键。随后，scanf()函数会将用户输入的字符赋给变量ch。由于一个字符变量事实上被存储为一个八位的二进制整数，所以在打印时，第一次打印对应的字符A（对应占位符%c），第二次打印一个整数（对应%d,也是A的ASCII码）。这说明：printf()函数中的占位符是转换说明。它决定了数据的显示方式，但不能决定数据的存储方式。