C语言_1 C语言概述_2 数据变量_c语言以前定义是数据变量-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_33726677/article/details/104927031

本文介绍了C语言的基础知识，包括C语言的特点、应用领域、编译过程以及数据变量的概念。讲解了变量的声明、定义、数据类型、常量、变量命名规则，并详细阐述了整型、字符型、实型（浮点型）的定义和输出。还讨论了进制转换、计算机内存数据的存储方式，如原码、反码、补码，以及数值溢出的概念。最后提到了字符串常量、printf和scanf函数的使用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1 C语言概述

1.1 什么是C语言
语言是人和人交流，C语言是人和机器交流。

1.2 为什么要学习C语言
1.2.1 C语言特点
优点：代码量小、执行速度快、功能强大、编辑自由
缺点：写代码实现周期长、可移植性较差、过于自由，经验不足易出错、平台库依赖较多

1.2.3 C语言应用领域
1）C语言可以写网站后台程序
2）C语言可以专门针对某个主题写出功能强大的程序库
3）C语言可以写出大型游戏的引擎
4）C语言可以写出另一个语言来
5）C语言可以写操作系统和程序驱动，并且只能用C语言来编写
6）任何设备只要配置了微处理器，就都支持C语言，从微波炉到手机，都是由C语言技术来推动的

1.3 第一个C语言程序：HelloWorld
1.3.1 编写C语言代码：hello.c

//导入一个文件 stdio.h std 标准库 i input o output 标准输入输出库 .h头文件
//<>导入系统文件 ""导入自定义文件
#include<stdio.h>
//int 数据类型 整型，如果出现在函数中表示函数的返回值
//main 程序的主函数 程序有且只有一个主函数，()里表示函数的参数 函数的参数可以有多个 中间由 , 分隔
init main()
{
	//{} 函数体 代码体 程序体
	//printf 是stdio.h中系统提供的函数，表示在标准输入输出设备上打印字符串
	//"" 字符串 ; 一条语句的结束
	print("hello world");
	//return 如果出现在其他函数中表示函数结束，如果出现在main函数中表示程序结束
	//0 函数的返回值，要和函数返回值类型对应
	return 0;
}
//行注释，注释一行
/*
块注释，注释多行，注释内容不参与程序编译
*/

C语言的源代码文件是一个普通的文本文件，但扩展名必须是.c。

1.4 system函数

#include<stdib.h>
int system(const char *command);

功能：在已经运行的程序中执行另外一个外部程序
如果带路径 \ 或 /
参数：外部可执行程序名字
返回值：成功 0；失败任意数字

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
	//cmd命令 calc计算器 notepad记事本 mspaint画图板
	//system("D:\\Desktop\\FeiQ.exe");
	int value;
	value = system("calc");
	//%d是一个占位符，表示输出一个整型数据
	printf("%d\n", value);
	return 0;
}

1.5 C语言编译过程
1.5.1 C语言编译步骤
C代码编译可执行程序经过4步：
1）预处理：宏定义展开、头文件展开、条件编译等。同时将代码中的注释删除，这里并不会检查语法
2）编译：检查语法，将预处理后文件编译生成汇编文件
3）汇编：将汇编文件生成目标文件（二进制文件）
4）链接：C语言写的程序是需要依赖各种库的，所以编译之后还需要把库链接到最终的可执行程序中去

2 数据变量

2.1 变量与常量
2.1.1 关键字
C的关键字总共有32个

数据类型关键字（12个）
char,short,int,long,float,double,unsigned,signed,struct,union,enum,void
控制语句关键字（12个）
if,else,switch,case,default,for,do,while,break,continue,goto,return
存储类关键字（5个）
auto,extern,register,static,const
其他关键字（3个）
sizeof,typedef,volatie

2.1.2 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。
在这里插入图片描述
2.1.3 4 常量变量
常量：在程序运行过程中，其值不能发生改变的量
定义常量：
1）const 数据类型常量名 = 值;（不安全）
2）宏定义常量：#define 常量名值（无= 无;）
变量：在程序运行过程中，其值可以发生改变的量；变量在使用前必须先定义，定义变量前必须有相应的数据类型
数据类型标识符 = 值;
标识符命名规则：
标识符不能使关键字；只能由字母、数字、下划线组成；第一个字母必须是字母或下划线不允许数字开头；标识符中字母区分大小写；见名知义驼峰式命名 RoleLv role_lv
在定义局部变量可以在数据类型前加修饰suto，也可以不加加不加无影响，一般不加

int ___ = 123; 无命名含义
float 1_abc_123 = 1;对
float ABC = a；一个变量赋值给另外一个变量，上面内容会影响下面操作
int Int =123;可以 Int区分大小写，不是关键字

快速复制：复制到下/上一行 Alt+Shift+下/上键；

#include<stdio.h>
//宏定义常量
#define PI 3.14159
//圆的面积和周长 s=pi*r*r l=2*pi*r
int main02(void)
{
	//常量 PI，const修饰
	//const float pi = 3.14159;
	float r = 2;
	float s = PI * r * r;
	float l = 2 * PI * r;
	//占位符 %d整型 %f浮点型，默认保留六位小数，会四舍五入
	printf("圆的面积：%.2f\n",s);
	printf("圆的周长：%.2f\n",l);
	return 0;
}

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;
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：
int b; 它既是声明，同时又是定义
对于extern b; 来讲它只是声明不是定义
一般情况下，把建立存储空间的声明称之为“定义”，而把不需要加你存储空间的声明称之为“声明”。

2.2 整型：int
2.2.1 整型变量的定义和输出
在这里插入图片描述

#include<stdio.h>
int main03(void)
{
	//有符号 signed（可以省略）
	//int a = -10;
	//printd("%d\n", a);

	//无符号unsigned（不可省略，后面只能定义整数 负数会乱码）
	unsigned int a = 10;
	printf("%u\n", a);
	return 0;
}
//一个程序中允许多个函数，但只有一个主函数main
int main(void)
{
	//进制 
	//十进制 以正常数字1-9开头
	//二进制0-1 在计算机定义数据时，不可以直接书写二进制
	//八进制0-7，以0开头 
	//十六进制0-9 10-15（a-f/A-F），以0x/0X开头
	//C语言中的进制表现形式有三种：十进制 八进制 十六进制
	
	//int a = 10;
	//printf("%d\n", a);
	//printf("%x\n", a);//a-f
	//printf("%X\n", a);//A-F
	//printf("%o\n", a);
	
	//定义八进制数据 以0开头
	int a = 0123;
	//定义十六进制数据 以0x/0X开头
	int b = 0x123;
	printf("%d\n", a);
	printf("%o\n", a);
	printf("%x\n", a);
	printf("%d\n", b);
	printf("%o\n", b);
	printf("%x\n", b);
	return 0;
}

2.2.2 整型输入

//scanf安全问题解决警告
#define _CRT_SECURE_NO_WARNING //写在第一行 方法1
#include<stdio.h>
//prama warning(disable:4996) /方法2
int main04(void)
{
	int a;
	//通过键盘输入赋值
	//&运算符 表示取地址运算符
	scanf("输入数字：%d", a);
	printf("打印数字：%d\n", a);
}

2.2.3 short、int、long、long long
在这里插入图片描述
short<=int<=long<long long
整型常量所需类型
10 代表long类型
10l,10L long long类型
10ll,10LL unsigned int类型
10u,10U unsigned long类型
10ull,10ULL unsigned long long类型

打印格式含义
%hd 输出short类型
%d int类型
%ld long类型
%lld long long类型
%hu unsigned short类型
%u usigned int类型
%lu usigned long类型
%llu usigned long long类型

#include<stdio.h>
int main()
{
	//整型变量
	int a = 10;
	//短整型变量
	short b = 20;
	//长整型变量
	long c = 30;
	//长长整型变量
	long long d = 40;
	
	printf("%d\n", a);
	printf("%hd\n", b);
	printf("%ld\n", c);
	print("%lld\n", d);
	
	//sizeof 计算数据类型在内存中占的字节（BYTE）大小 sizeof(数据类型)	sizeof(变量名)
	//1B=8bit
	//unsigned int len = sizeof(a);
	//unsigned int len = sizeof(int);
	//printf("%d\n", len);

	printf("整型：%d\n", sizeof(a));//4=32bit
	printf("短整型：%d\n", sizeof(b));//2
	printf("长整型：%d\n", sizeof(c));//4
	printf("长长整型：%d\n", sizeof(d));///8
	return EXIT_SUCCESS;//同 return 0;
}

unsigned int 32为全为1，取值范围：0~4294967295

2.3 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为操作系统下时unsigned int，是一个无符号的整数
sizeof(数据类型) sizeof(变量名)

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a;
	int b = sizeof(a);//sizeof得到指定值占用内存的大小 单位：字节
	printf("b=%d\n", b);
	size_t c = sizeof(a);
	printf("c=%u\n", c);//用无符号的方式输出c的值
	return 0；
}

2.4 字符型：char
2.4.1 2 字符变量的定义和输出输入
字符型变量用于存储一个单一字节，在C语言中用char表示，其中每个字符变量都会占用1个字节。在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号 ’ ’ 把字符括起来。
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码放到变量的存储单元中。char的本质就是一个1字节大小的整型。

#include<stdio.h>
int main05()
{
	//字符型变量
	char ch = 'a';
	//打印字符型变量
	printf("%c\n", ch);
	//打印字母a对应十进制数
	print("%d\n", ch);
	printf("字符型大小: %d\n", sizeof(ch));//1
	return EXIT_SUCCESS;
}
int main()
{
	//char ch1 = 'a';
	//char ch2 = 'A';
	//printf("%d\n", ch1 - ch2);

	char ch;
	scanf("%c", &ch);//注意 不要加\n
	printf("%c\n", ch-32);//小写字母转换大写字母
}

2.4.3 ASCII对照表
‘0’48 ‘A’65 ‘a’97

2.4.4 转义字符
注：红色字体标注的为不可打印字符。
在这里插入图片描述
打印%需要%%：30%%–>30%

2.5 实型（浮点型）：float、double
实型变量也可以成为浮点型变量，浮点型变量是用来存储小数数值的。在C语言中，浮点型变量分为两种：单精度浮点数（float）、双精度浮点数（double），但是double型变量所表示的浮点数比float型变量更精确。
由于浮点型变量是由有限的存储单元组成的，因此只能提供有限的有效数字。在有效位以外的数字将被舍去，这样可能会产生一些误差。
不以f结尾的常量是double类型，以f结尾的常量（如3.14f）是float类型。

#include<stdio.h>
int main05()
{
	float a = 3.14f;//3.14F
	double b = 3.14;
	printf("%f", a);
	printf("%lf", b);
	return EXIT_SUCCESS;

	//sizeof字节大小
	//浮点型数据 存储在内存中的格式分为 符号位 指数位 小数位
	printf("%d\n", sizeof(a));\\4
	printf("%d\n", sizeof(b));\\8
}
int main(void)
{
	int a = 10;
	float b = 3.14;
	printf("%p\n", &a);
	printf("%p\n", &b);

	//科学计数法
	c = 3.2e3f;//3.2*1000=3200,e/E
	printf("%f\n", c);
	d = 100e-3f;//100*0.001=0.1
	printf("%f\n", d);
	e = 3.1415926f;
	printf("%f\n", e);//3.141593
	f = 3210.2;
	printf("%e\n", f);//3.2102e+03
	g = 0.123456;
	printf("%e\n", g);//1.234560e-01
	return 0;
}

& 取地址
%p 输出一个变量对应的内存地址编号（无符号十六进制整型数），如果输出数据不够8位，则左边补零
%p是打印地址的, %x是以十六进制形式打印, 完全不同！另外在64位下结果会不一样, 所以打印指针用%p .
%e 是表示输出的数字以科学计数显示

2.6 进制
进制也就是进位制，是人们规定的一种进位方法。对于任何一种进制——X进制，就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一，以此类推，x进制就是逢x进位。
2.6.1 二进制
二进制是你计算机技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。
不同进制相互转换
十进制–>二进制：除2反序取余法
二进制–>十进制：权值法将一个二进制依次从末尾开始乘2的n次幂 n从0开始
十进制–>八进制：除8反序取余法
八进制–>十进制：权值法
十进制–>十六进制：除16反序取余法
八进制–>十进制：权值法

8421法则
在这里插入图片描述
十进制的小数转换成二进制：小数部分和2想成，取整数，不足1取0，每次相乘都是小数部分，顺序看取整后的数就是转化后的结果。

当前的计算机系统使用的上是二进制系统，数据在计算机中主要以补码的形式存储的。
bit（比特）：一个二进制代表一位，一个位只能表示0或1两种状态，数据传输是习惯以“位”（bit）为单位
Byte（字节）：一个字节为8个二进制，成为8位，计算机中存储的最小单位是字节。数据存储是以“字节”（Byte）为单位
WORD（双字节）：2个字节，16位
DWORD：两个WORD，4个字节，32位
1b：1bit，1位
1B：1Byte，1字节，8位
1k，1K：1024
1M（1兆）：1024k，10241024
1G：1024M
1T：1024G
1Kb（千位）：1024bit，1024位
1KB（千字节）：1024Byte，1024字节
1Mb（兆位）：1024Kb=10241024bite
1MB（兆字节）：1024KB=1024*1024Byte

2.7 计算机内存储数据方式
2.7.1 原码
一个数的原码（原始的二进制码）有如下特点：

最高位最为符号位，0表示正，1表示负
其他数值部分就是数值本身绝对值的二进制数
负数的原码是在其绝对值的基础上，最高位变为1
下面数值以1字节的大小描述：
十进制数原码
+15 0000 1111
-15 1000 1111
+0 0000 0000
-0 1000 0000
原码不利于存储
原码表示法简单易懂，与带符号数本身转换方便，只要符号还原即可，但当两个整数相减或不同符号数相加时，必须比较两个数哪个绝对值大，才能决定谁减谁，才能确定结果是正还是负，所以原码不便于加减运算。

2.7.2 反码

对于整数，反码与原码相同
对于复数，符号位不变，其他部分取反（1变0,0变1）
十进制数反码
+15 0000 1111
-15 1111 0000
+0 0000 0000
-0 1111 1111
反码运算也不方便，通常用来作为求补码的中间过渡。

2.7.3 补码
在计算机系统中，数值一律用补码来存储。
补码特点：

对于整数，原码、反码、补码相同
对于负数，补码=反码+1
补码符号位不动，其他位求反，最后整个数+1，得到原码
十进制数补码
+15 0000 1111
-15 1111 0001
+0 0000 0000
-0 0000 0000

在计算机系统中，数值一律用补码来存储，主要原因：
统一了零的编码
将符号位和其他位统一处理
将减法运算转变为加法运算
两个用补码表示的数相加时，如果最高位（符号位）有进位，则进位被舍弃

2.7.4 有符号和无符号取值范围
有符号数：最高位为符号位，0整数 1负数
无符号数：最高位不是符号位，而是数的一部分，无符号数不可能是负数
当我们写程序要处理一个不可能出现负值的时候，一般用无符号数，这样可以增大数的表达最大值。

8bit数据最大存储值为
原码：0111 1111 2^7-1=127
最小值：
原码：1111 1111 -127
反码：1000 0000
补码：1000 0001 = -127
1000 0000 -0 = -128
-128原码：11000 0000
数据存储时将-0对应的区间值设为最小值 -2^7

有符号字符型（signed char，8bit数据 1字节）：区间为-2^7 ~ 2^7-1，-128~127
int（32bit）：-2^31 ~ 2^31-1，-2147483648~2147483647
long（64bit）：-2^63 ~ 2^63-1

无符号数据存储在计算机中不存在符号位
无符号字符型（unsigned char 1字节）：1111 1111 0 ~ 2^8-1，0~255
unsigned int：2^32-1 4594967295
在这里插入图片描述
2.7.5 数值溢出
当超过一个数据类型能够存放最大的范围时，数据会溢出。
有符号位最高位溢出的区别：符号位溢出会导致数的正负发生改变，但最高位的溢出会导致最高位丢失。

#include<stdio.h>
int main06()
{
	char ch = 127;
	ch = ch + 2;
	printf("%d\n", ch);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
2.8 类型限定符

volatile小写：volatile int num;

2.9 字符串格式化输入和输出
2.9.1 字符串常量

字符串是内存中一段连续的char空间，以’\0’（数字0）结尾
字符串常量是由双引号括起来的字符序列，“china”、“C program”、"$12.5"等都是合法的字符串常量。
字符串常量与字符常量不同：
‘a’为字符常量，"a"为字符串常量

每个字符串的结尾，编译器会自动添加一个结束标志位’\0’，即"a"包含两个字符’a’和’\0’。
%s string字符类型占位符遇\0停止

#include<stdio.h>
int main07()
{
	char a = 'a';
	char * b = "hello world";
	printf("%s\n", b);//hello world
	char * c = "hello\0 world";
	printf("%s\n", c);//hello
	return 0;
}

2.9.2 printf函数和putchar函数
printf是输出一个string字符串，putchar是输出一个char字符。
printf格式字符：
打印格式对应数据类型含义
%d int 接收整数值并将它表示为有符号的十进制整数
%hd short int 短整数
%hu unsigned short 无符号短整数
%o unsigned int 无符号8进制整数
%u unsigned int 无符号10进制整数
%x,%X unsigned int 无符号16进制整数，x对应abcdef，X对应ABCDEF
%f float 单精度浮点数
%lf double 双精度浮点数
%e,%E double 科学计数法表示的数，此处"e"的大小写代表在输出时用的"e"的大小写
%c char 字符型，可以把输入的字符按照ASCII码相应转换为对应的字符
%s char * 字符串，输出字符串中的字符直至字符串中的空字符（字符串以‘\0’结尾，这个’\0’即空字符）
%p void * 以16进制形式输出指针
%% % 输出一个百分号

printf附加格式：
在这里插入图片描述

#include<stdio.h>
int main08()
{
	int a = 10;
	printf("===%-5d===", a);//===10   ===  整体数据一共占5位，后面空3个
	printf("===%5d===", a);//===   10===  整体数据一共占5位，前面空3个，默认右对齐
	printf("===%05d===", a);//===00010===  整体数据一共占5位，前面3个用0补齐，默认右对齐，只能前面补0
	
	int b = 123456;
	printf("===%5d===", c);//===123456===  大于设置范围正常显示，小于填充

	float c = 3.14;
	printf("===%7.2f===", c);//===   3.14===  整体宽度7，.2小数点宽度多少位，小数点占1位
	return 0;
}
int main()
{
	char ch = 'a';
	printf("%c\n", ch);
	//输出字符
	//putchar(ch);//输出字符变量
	putchar('B');//输出字符
	putchar(97);//输出数字 0-127
	putchar('\n');//输出转义字符
	return 0;
}

2.9.3 scanf函数和getchar函数
getchar是标准输入设备读取一个char
scanf通过%转义的方式可以得到用户通过标准输入设备输入的数据

#include<stdio.h>
int main08()
{
	//char ch;
	//scanf("%c", ch);
	//putchar(ch)
	int a,b;
	scanf("%d, %d", &a, &b);//scanf以 \n为结束符，中间不能有\n，以逗号为分隔符
	putchar("%d\t%d". a, b);

	int a,b;
	scanf("%3d, %d", &a, &b);//123456
	putchar("%d\t%d". a, b);//自动分隔为123	456，只能针对整型使用 浮点型不可以
	return 0;
}
int main()
{
	char ch;
	//接收键盘获取字符
	ch = getchar();
	putchar(ch);//输入abc，输出a一个字符
	//暂时停留界面
	getchar();
	return 0;
}