C语言基础语法-教案02（从小白到劝退）

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 
1.i+1+_
2.

• 需要注意的地方：

1. int 的本意是 integer，即整数的意思
2. 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。
3. 变量 a 所占内存大小，在不同的系统中是不一样的，64位系统典型的大小是4个字节
4. 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，比如：

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
  • 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
  • 十进制（默认），比如1099
  • 八进制，比如013
  • 十六进制，比如0x6FF0A
• 格式控制符

1. int 整型：%d
2. short 整型：%hd， h代表half，即一半
3. long 整型：%ld
4. long long 整型：%lld
5. 显示不同进制的前缀: %#o、 %#x

浮点型

• 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

浮点类型	最小精度	最大数值
float	10的-37次方	10的38次方
double	10的-307次方	10的308次方
long double	10的-4931次方	10的4932次方

各种浮点型精度范围

字符

• 字符

char ch1 = 'a';  // 'a'是字符常量，代表字母a
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。

数 值		字符	数 值		字符	数 值		字符
十进制	十六进制		十进制	十六进制		十进制	十六进制
00	0x00	‘\0’	20	0x14	DC4	40	0x28	(
01	0x01	SOH	21	0x15	NAK	41	0x29	)
02	0x02	STX	22	0x16	SYN	42	0x2A	*
03	0x03	ETX	23	0x17	ETB	43	0x2B	+
04	0x04	EOT	24	0x18	CAN	44	0x2C	,
05	0x05	ENQ	25	0x19	EM	45	0x2D	-
06	0x06	ACK	26	0x1A	SUB	46	0x2E	.
07	0x07	'\a'	27	0x1B	ESC	47	0x2F	/
08	0x08	'\b'	28	0x1C	FS	48	0x30	0
09	0x09	'\t'	29	0x1D	GS	49	0x31	1
10	0x0A	‘\n’	30	0x1E	RS	50	0x32	2
11	0x0B	‘\v’	31	0x1F	US	51	0x33	3
12	0x0C	'\f'	32	0x20	SPACE	52	0x34	4
13	0x0D	'\r'	33	0x21	!	53	0x35	5
14	0x0E	SO	34	0x22	EOT	54	0x36	6
15	0x0F	SI	35	0x23	#	55	0x37	7
16	0x10	DLE	36	0x24	$	56	0x38	8
17	0x11	DC1	37	0x25	%	57	0x39	9
18	0x12	DC2	38	0x26	&	58	0x3A	:
19	0x13	DC3	39	0x27	'	59	0x3B	;

ASCII码表 I

数 值		字符	数 值		字符	数 值		字符
十进制	十六进制		十进制	十六进制		十进制	十六进制
60	0x3C		83	0x53	S	106	0x6A	j
61	0x3D	=	84	0x54	T	107	0x6B	k
62	0x3E	>	85	0x55	U	108	0x6C	l
63	0x3F	?	86	0x56	V	109	0x6D	m
64	0x40	@	87	0x57	W	110	0x6E	n
65	0x41	A	88	0x58	X	111	0x6F	o
66	0x42	B	89	0x59	Y	112	0x70	p
67	0x43	C	90	0x5A	Z	113	0x71	q
68	0x44	D	91	0x5B	[	114	0x72	r
69	0x45	E	92	0x5C	\	115	0x73	s
70	0x46	F	93	0x5D	]	116	0x74	y
71	0x47	G	94	0x5E	^	117	0x75	u
72	0x48	H	95	0x5F	_	118	0x76	v
73	0x49	I	96	0x60	`	119	0x77	w
74	0x4A	J	97	0x61	a	120	0x79	x
75	0x4B	K	98	0x62	b	121	0x70	y
76	0x4C	L	99	0x63	c	122	0x7A	z
77	0x4D	M	100	0x64	d	123	0x7B	{
78	0x4E	N	101	0x65	e	124	0x7C	|
79	0x4F	O	102	0x66	f	125	0x7D	}
80	0x50	P	103	0x67	g	126	0x7E	~
81	0x51	Q	104	0x68	h	127	0x7F	DEL
82	0x52	R	105	0x69	i

ASCII码表 II

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"; // 使用字符指针来表示字符串
char s2[]= "abcd"; // 使用字符数组来表示字符串

// 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

数组类型

int

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：

1. 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。
2. 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。

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
  • 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 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); 

• 注意2：
  • scanf() 的返回值，代表成功从键盘读取的数据的个数
  • 无法匹配 scanf() 指定格式的数据，将被遗留在输入缓冲区中，不会消失
  • 示例：

// scanf() 试图从键盘读取两个整数
// 返回值 n 代表成功读取的个数，比如:
// 输入100 200，则 n 将等于2
// 输入100 abc，则 n 将等于1
// 输入abc xyz，则 n 将等于0；输入abc 200，n也将等于0
int n = scanf("%d%d", &a, &b);

// 根据 scanf() 的返回值，判断用户是否输入了正确的格式
while(n != 2)
{
    // 需要清空缓冲区并提示用户重新输入
    char s[50];
    fgets(s, 50, stdin);
    printf("请重新输入两个整数\n");

    n = scanf("%d%d", &a, &b);
}