C语言（三）：C语言基础【顺序程序设计】

最新推荐文章于 2024-08-03 22:04:17 发布

萨水

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文章标签： c语言

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本文介绍了C语言中的常量（如整型、实型、字符型和符号常量）和变量的概念，强调了它们的差异。接着，概述了数据类型，包括基本类型、空类型、枚举和派生类型。此外，还讨论了运算符和表达式的优先级、混合运算及类型转换。C语句的分类和赋值语句的细节也被提及，最后简要阐述了数据的输入输出操作，如printf和scanf函数的使用。

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一、常量和变量

1.常量：程序运行中，其值不能被改变的量。

2.变量：一个有名字的，有特定属性的，一个存储单元

3.常变量：常变量是有名字的不变量

4.标识符：用来对变量，符号常量名，函数，数组类型等命名的有效字符序列

一、常量和变量

1.常量：程序运行中，其值不能被改变的量。

（1）整型常量（123，-12）

（2）实型常量（1.十进制小数形式【123.2】； 2.指数形式【12.34e3】）

（3）字符常量（1.普通字符【用单引号，括起来的字符，只能是 ‘a’，不能是 ‘ab’】；

2.转义字符【以"\"，开头的字符序列】）

（4）字符串常量（“abc”）

（5）符号常量（#define PI 3.14 ，注意末尾没有分号）

【注意】

1、e或E之前必须有数字，且e或E之后必须是整数（不能写e4，12e2.5）。

2、单引号只是界限符，字符常量只能是一个字符，不包括单引号。

3、'a' 和 'A'是不同的字符常量，字符常量存储时，不是存储字符，而是存它对应的ASCII码。

4.要区分符号常量和变量，不要把符号常量误认为变量。符号常量不占内存，只是一个临时符号，代表一个值，在预编译后就不存在了，所以不能对其重新赋值。为了与变量名区别，符号常量一般大写表示（PI，PRINCE）

2.变量：一个有名字的，有特定属性的，一个存储单元

用来存放值，程序运行期间，变量的值可以改变。

【注意】变量必须先定义，后使用，注意区分变量名和变量值。

3.常变量：常变量是有名字的不变量

定义方式：在变量前，加上 const

4.标识符：用来对变量，符号常量名，函数，数组类型等命名的有效字符序列

C语言规定，标识符只能由字母、数字、下划线组成，且第一个字符必须为字母或下划线。

【注意】编译系统认为，大小写的字母是不同的字符。

二、数据类型

1.基本类型

（1）整数类型

（2）浮点类型

2.空类型（void）

3.枚举类型（enum）

4.派生类型

（1）指针类型（*）

（2）数组类型（ [ ] ）

（3）结构体类型（ struct ）

（4）共用体类型（ union ）

（5）函数类型

【注意】

1.int（shortint），字符型：用整数的补码形式存放到存储单元，存放整数的存储单元当中，最左边的一位是符号位（0是正，1是负）

2.只有整形数据（包含字符型）数据可以加signed和unsigned修饰符，实形数据不能加。

3.字符类型也属于整形，因为会被替换成ASCII码表示。

4.在使用有符号字符型变量时，允许存储的值为-128~127，但是字符的代码不可能为负数，所以在存储字符时的实际上只用到0~127这一部分，其第一位都是0。

5.系统在存放浮点型数据时，将实型数据分为小数部分和指数部分分别存储，小数部分小数点前面的数为0。

6.凡是以小数形式或指数形式出现的实数均是浮点型常量，在内存当中以指数形式存储，C编译系统把浮点型常量都按双精度处理。

7. f/F：表示float类型；l/L:表示long double类型。

三、运算符和表达式

算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
位运算符
赋值运算符
杂项运算符

1.运算符

++i：i值先加一，再运算 i--：i值先运算，再减一

2.优先级

3.不同类型间的混合运算

1. int 与 float/double ，int -> float/double，结果为double。

2.float 与 double，float -> double，结果为double。

3.字符型和整型，字符型 -> ASCII ，结果为int。

4.字符型和浮点型，字符型 -> ASCII -> double，结果为double。

4.强制类型转换运算符

形如：（转换类型）（表达式）

例子：（double）a；（int）(x+y)；

【注意】：在强制类型转换时，所得到的只是一个所需的中间数据（临时的数据，使用之后就不存在了），而原本的变量的类型没有发生变化。例如 a =（int）x；x是float类型，那么得到一个int类型的临时值，赋给a，x依然是float类型。

四、C语句

由前面看到，函数包含一个声明部分和执行部分，执行部分是由语句组成，语句的作用是向计算机系统发出操作指令，要求执行相应的操作。一个C语句经过编译后产生若干条机器指令。声明部分只是对有关部分的声明，它不产生机器指令。

C程序结构如下图

1.C语句分为五类

1.控制语句（9个）

if() ... else ... （可写成：if（x>y）z=x；else z=y;）
for() ...
while() ...
do ...while() ...
continue
break
switch
return
goto (转向语句，在结构化程序当中基本不用)

2.函数调用语句

由一个函数调用加一个分号构成，例如：printf（" This is C statement. "）；

3.表达式语句

由一个表达式加一个分号构成，例如：a=3 是一个赋值表达式，而 a=3；才是一个赋值语句。

4.空语句

例如：

；

此语句就一个分号，那么他的作用是什么呢？

可作为流程的转向点（流程从程序的其他地方转到此处），也可以做循环体（表示循环体啥也不用做）。

5.复合语句

可以用 { } 把一些语句和声明括起来成为复合语句（又称语句块），例如：

{
    int a = 1;
    b = a;
    printf("b=%d",b);
}

6.最基本的语句——赋值语句

在C程序当中，最常用的就是赋值语句和输入输出语句，可以自己试一试写出求三角形的面积。

【注意】：凡是在程序当中要用到数学库中的函数，都要在本文件开头包含 math.h 头文件。

2.归纳一下，赋值相关的问题

1.赋值运算符

“ = ”就是赋值运算符，例如：a = 3；就是把常量3赋值给变量a；同理表达式的值也可以赋给变量。

2.复合的赋值运算符（※）

在“ = ”之前加上其他的运算符，例如“ += ”，如：a += 3 等价于 a = a +3；

【注意】：如果运算符右边部分是一个表达式，那么默认他是一个带括号的整体，在处理不同优先级的时候，需要特别注意！！！

3.赋值表达式

将一个变量和表达式连接起来的式子，称为”赋值表达式“ 。如：变量赋值运算符表达式

例如：a = 3 * 5;c这个赋值表达式，顾名思义包含两种作用，一，计算表达式的值；二，把值赋给变量

赋值运算符左侧的值，应该是一个可以修改的值，称为”左值（ left value , 简写 lvalue ）”，很显然并不是任何值都可以出现在左边，左值应当为存储空间并可以被赋值，变量可以是左值，而表达式就不行，常量也不行。同理，右值就是赋值运算符右边的值，凡是左值，都可以出现在右值的位置。例如：a = (b=2);

4.赋值过程当中的类型转换（※）

两边类型一致，就直接赋值，不一致，就需要按照系统规则进行类型转化。转换规则是：

（1）浮点类型（d/f）赋给整型变量时，先对浮点数取整，然后赋给整型变量，如 “i = 3.14；”执行后就是使 i 的值为3，以整数形式存储到变量当中。

（2）整型赋给浮点类型（d/f），数值不变，但是以浮点数形式存储到变量，如有 float 类型的 f 变量，执行“f = 22；”，那么 f的值就是 22.0 。

（3）将 double 类型赋值给 float 类型时，先将双精度转为单精度，即智取6~7为有效数字，存储到 float 类型的 4 字节变量当中。反之，把 float 类型赋值给 double 类型时，数值不变，在内存当中以 8 字节存储，有效位拓展到了 15 位。

【注意】双精度的大小不能超过 float 类型变量的数值范围，如：“double d = 3.14e100；f = d;”出现了指数的100次方，float无法容纳这么大的数，会出现错误。

（4）字符型赋值给整型时，就是 ASCII 码赋给整型变量。如：“int i = 'A'；”, i 的值为65。

（5）将占字节多的整型数据赋给占字节少的整型数据或字符变量时，如：把 4 字节的 int ，赋值给 2 字节的 short 或 1字节的 char ，只将其低字节原封不动的送到被赋值的变量（发生 “截断 ”）

如下图举例所示

总结：

看起来很多很复杂的规则，其实就两个要点，（1）整型之间的赋值，按照存储单元当中的存储形式对应起来直接传送即可（2）实型数据之间以及整型与实型之间的赋值，都是先转换类型，后赋值。

5.赋值表达式和赋值语句区别

赋值表达式的末尾没有分号，赋值语句末尾必须有分号。在一个表达式当中可以包含一个或多个赋值表达式，但是绝不能包含赋值语句。如：if（（a = b > 0））max = a；是对的，但是如：if（（a = b；）> 0 ）max = a；这样是错的！其中 a = b；就是赋值语句。

6.变量赋予初值

由之前语句可以看出，可以用赋值语句对变量赋值，也可定义变量时，对他赋予初值。

一般变量初始化不是在编译阶段完成的（只有静态存储变量和外部变量的初始化是在编译时完成的），而是在程序运行时执行本函数时赋予初值的。

【特别注意！】“int a，b，c = 5” ，此语句声明了三个整型变量a，b，c；但是只对 c 赋值 5 。

对几个变量同时赋值应该写成：“ int a = 3，int b = 3，int c = 3；”，不能写成“int a = b = c = 3 ”。

五、数据的输入输出

1.输入输出注意事项

（1）用 scanf 函数输入 a 的值，请注意在 scanf 括号内的变量 a 前面，加上地址符 & ，&a 表示变量 a 在内存当中的地址。

（2）在 scanf 函数当中，把格式声明为“ %lf %lf %lf”，连续的三个 %lf 。要求输入三个双精度实数，输入的数据每两个之间用空格分隔。（系统会先把输入的三个数转换为双精度类型，然后赋值给变量）。

（3）在 printf 函数当中，在格式符前面加上“ 7.2 ”，如printf（“ x = %7.2f ”，x），就表示输出时指定数据占7列，小数占2列。这样做的好处是：1.根据实际的需要来输出小数；2.输出时按照小数点对齐，使得数据呈现美观。

2.有关输入输出的概念

在讨论程序的输入输出时要注意以下几点：

（1）输入输出是以计算机主机为主体而言。

（2）C语言本身不提供输入输出语句（由C标准函数库当中的函数实现）。

（3）要在程序文件的开头，用预处理指令 #include ，把有关的头文件放在本程序中（就是包含stdio.h）。

【注意】#include 还有一种形式，就是不用尖括号，使用双撇号，如 #include " stdio.h "。这两种形式的区别是：

< stdio.h >：编译系统从存放C编译系统的子目录去寻找需要包含的文件，称为标准方式

" stdio.h " ：系统在编译时，编译系统先在用户的当前目录（一般是用户存放源程序文件的子目录）中寻找要包含的文件，若找不到，再按照标准方式进行查找。

3.用 printf 函数输出数据

1. 一般格式为：printf（格式控制，输出列表）；如下图所示

格式声明总是由 % 开始，由 % 和格式字符组成（%d，%f）。

2. 格式字符

d 用来输出一个有符号的十进制整数。如：%5d（ 5 代表域宽，即所占列数为 5 ）。
c 用来输出一个字符。只有 1 字节大小，超出部分也只取 1 字节长度。
s 用来输出一个字符串。
f 用来输出实数（单/双精度、长双精度）。以小数形式输出。%f：整数部分全输出，小数只包含 6 位数。%7.2f：指定整数 7 位，小数 2 位，小数超出部分四舍五入。%- m.nf：添加了负号，也和没加相同，只是数据长度不超过 m 时，数据向左靠齐，有段补上0。
i 和 d 的功能一样，习惯用 d 。
o 以 8 进制整数输出。不带符号，符号位也一起作为 8进制输出。
x/X 以 16 进制整数输出。
u 输出十进制无符号整型数据。
g/G 输出浮点数，系统自动从 f / d / e 格式选择输出，其中会自己选择长度较短的格式。
e/E 用格式声明“ %e ” 指定以 指数形式 输出实数。不指定域宽的话，许多编译系统会给出数字部分的小数为 6 位，指数为 5 列（如：e+002，共占5列。）数值按标准化输出，即小数点前面只有一位非 0 数字。同样的也可以使用 %m.n 来指定域宽。（例如：printf（“%e”，123.456）；输出1.234560e+002）。