C语言数据类型和变量

tryxr

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文章标签： c语言开发语言

于 2025-03-31 22:10:44 首次发布

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数据类型：

1、整型整数的英⽂单词是 integer ，在C语⾔中使⽤ int 表⽰整型类型。

2 、浮点型

3、布尔类型

C语⾔原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型，⽽是使⽤整数 0 表⽰假，⾮零值表⽰真。在 C99 中也引⼊了布尔类型，是专⻔表⽰真假的。

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 .

计算代码长度：

sizeof操作符：sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，专⻔是⽤来计算 sizeof 的操作符数的类型⻓度的，单位是字节。 sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式。

如：

sizeof( 类型 )

sizeof 表达式

sizeof 的操作数如果不是类型，是表达式的时候，可以省略掉后边的括号的。

sizeof 后边的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。

sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。

sizeof 运算符的返回值，C语⾔只规定是⽆符号整数，并没有规定具体的类型，⽽是留给系统⾃⼰去决定， sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中，返回值的类型有可能是 unsigned int ，也有可能是 unsigned long ，甚⾄是 unsigned long long ，对应的 printf() 占位符分别是 %u 、 %lu 和 %llu 。这样不利于程序的可移植性。 C语⾔提供了⼀个解决⽅法，创造了⼀个类型别名 size_t ，⽤来统⼀表⽰ sizeof 的返回值类型。对应当前系统的 sizeof 的返回值类型，可能是 unsigned int ，也可能是 unsigned long long 。

sizeof(3+3.5)的结果为8

数据类型长度

sizeof 中表达式不计算

sizeof 在代码进⾏编译的时候，就根据表达式的结果的类型，推到并确定了类型的⻓度，⽽表达式真要被执⾏，却要在程序运⾏期间才会发⽣，如果在编译期间已经将 sizeof 处理掉了，所以在运⾏期间就不会执⾏表达式了。

其中s为short类型的，数据会发生截断

sign和unsign

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65535。

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

下⾯的定义是VS2022环境中，limits.h中相关定义。

unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略，所以上⾯的变量声明也可以写成下⾯这样

unsigned a;

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 。

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。

变量
变量的创建

变量创建的语法形式是这样的：

变量命名的⼀般规则：

• 只能由字⺟（包括⼤写和⼩写）、数字和下划线（`_`）组成。

• 不能以数字开头。

• ⻓度不能超过63个字符。

• 变量名中区分⼤⼩写的。

• 变量名不能使⽤关键字。

变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

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。

如果局部和全局变量，名字相同呢？

其实当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使⽤。

全局变量和局部变量在内存中存储在哪⾥呢？

⼀般我们在学习C/C++语⾔的时候，我们会关注内存中的三个区域：栈区、堆区、静态区。

1. 局部变量是放在内存的栈区

2. 全局变量是放在内存的静态区

3. 堆区是⽤来动态内存管理的（后期会介绍）

其实内存区域的划分会更加细致，以后在操作系统的相关知识的时候会介绍。

算术操作符：+、-、*、/、%

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： + - * / % ，都是有2个操作数的，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。

+和-
*
/

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C语⾔就会进⾏浮点数除法。

再看⼀个例子：

上⾯的代码，你可能觉得经过运算， score 会等于 25 ，但是实际上 score 等于 0 。这是因为 score / 20 是整除，会得到⼀个整数值 0 ，所以乘以 100 后得到的也是 0 。

为了得到预想的结果，可以将除数 20 改成 20.0 ，让整除变成浮点数除法。

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。

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

赋值操作符：=和复合赋值

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。

连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，如：

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。

复合赋值符

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：

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。

++和--

1、前置++

计算⼝诀：先+1，后使⽤；

a原来是10，先+1，后a变成了11，再使⽤就是赋值给b，b得到的也是11，所以计算技术后，a和b都是11，相当于这样的代码：

2、后置++

计算⼝诀：先使⽤，后+1

a原来是10，先使⽤，就是先赋值给b，b得到了10，然后再+1,然后a变成了11，所以直接结束后a是 11，b是10，相当于这样的代码：

3、前置--

计算⼝诀：先-1，后使⽤

4、后置--

计算⼝诀：先使⽤，后-1

+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，负数的前⾯加上 - 就会得到正数，正数的前⾯加上 - 会得到负数。

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：

请看代码：

为了消除这个警告，我们可以使⽤强制类型转换：

俗话说，强扭的⽠不甜，我们使⽤强制类型转换都是万不得已的时候使⽤，如果不需要强制类型转化就能实现代码，这样⾃然更好的。

scanf 和 printf 介绍
printf

 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() 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。

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。

输出⽂本⾥⾯可以使⽤多个占位符。如：printf("%s says it is %d o'clock\n", "lisi", 21)

printf() 参数与占位符是⼀对应关系，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。

3、占位符列举

• %a ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼩写。

• %A ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼤写。

• %c ：字符。//char

• %d ：⼗进制整数（有符号的10进制整数）。//int

• %e ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 e 为⼩写。

• %E ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 E 为⼤写。

• %i ：整数，基本等同于 %d 。

• %f ：⼩数（包含 float 类型和 double 类型）。//float %f double- %lf

• %g ：6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位，就会⾃动转为科学计数法，指数部分的 e 为⼩写。

• %G ：等同于 %g ，唯⼀的区别是指数部分的 E 为⼤写。

• %hd ：⼗进制 short int 类型。

• %ho ：⼋进制 short int 类型。

• %hx ：⼗六进制 short int 类型。

• %hu ：unsigned short int 类型。

• %ld ：⼗进制 long int 类型。

• %lo ：⼋进制 long int 类型。

• %lx ：⼗六进制 long int 类型。

• %lu ：unsigned long int 类型。

• %lld ：⼗进制 long long int 类型。

• %llo ：⼋进制 long long int 类型。

• %llx ：⼗六进制 long long int 类型。

• %llu ：unsigned long long int 类型。

• %Le ：科学计数法表⽰的 long double 类型浮点数。

• %Lf ：long double 类型浮点数。

• %n ：已输出的字符串数量。该占位符本⾝不输出，只将值存储在指定变量之中。

• %o ：⼋进制整数。

• %p ：指针（⽤来打印地址）。

• %s ：字符串。

• %u ：⽆符号整数（unsigned int）。

• %x ：⼗六进制整数。

• %zd ： size_t 类型。

• %% ：输出⼀个百分号。

4、输出格式

printf() 可以定制占位符的输出格式。

（1）、限定宽度

printf() 允许限定占位符的最⼩宽度。

上⾯⽰例中， %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；如果希望改成左对齐，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。

上⾯⽰例中，输出内容 123 的后⾯添加了空格。

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。

（2）、总是显⽰正负号

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 + 。

上⾯⽰例中， %+d 可以确保输出的数值，总是带有正负号。

（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 。

如：printf("Number is %.2f\n", 0.5);

这种写法可以与限定宽度占位符，结合使用。

上⾯⽰例中， %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。

上⾯⽰例中， %*.*f 的两个星号通过 printf() 的两个参数 6 和 2 传⼊。

（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。

上⾯⽰例中，占位符 %.5s 表⽰只输出字符串“helloworld”的前5个字符，即 “hello”。

scanf

（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。

注意：变量前⾯必须加上 & 运算符（指针变量除外），因为 scanf() 传递的不是值，⽽是地址，即将变量 i 的地址指向⽤⼾输⼊的值。如果这⾥的变量是指针变量（⽐如字符串变量），那就不⽤加 & 运算符。

scanf() 处理数值占位符时，会⾃动过滤空⽩字符，包括空格、制表符、换⾏符 等。所以，⽤⼾输⼊的数据之间，有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外，⽤⼾使⽤回⻋键，将输⼊分成⼏⾏，也不影响解读。

上⾯⽰例中，⽤⼾分成四⾏输⼊，得到的结果与⼀⾏输⼊是完全⼀样的。每次按下回⻋键以后， scanf() 就会开始解读，如果第⼀⾏匹配第⼀个占位符，那么下次按下回⻋键时，就会从第⼆个占位符开始解读。

scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是，⽤⼾的输⼊先放⼊缓存，等到按下回⻋键后，按照占位符对缓存进⾏解读。

解读⽤⼾输⼊时，会从上⼀次解读遗留的第⼀个字符开始，直到读完缓存，或者遇到第⼀个不符合条件的字符为⽌。

上⾯⽰例中， scanf() 读取⽤⼾输⼊时， %d 占位符会忽略起⾸的空格，从 - 处开始获取数据，读取到 -13 停下来，因为后⾯的 . 不属于整数的有效字符。这就是说，占位符 %d 会读到 -13 。第⼆次调⽤ scanf() 时，就会从上⼀次停⽌解读的地⽅，继续往下读取。这⼀次读取的⾸字符是 . ，由于对应的占位符是 %f ，会读取到.45e12 ，这是采⽤科学计数法的浮点数格式。后⾯的 # 不属于浮点数的有效字符，所以会停在这⾥。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。

（2）scanf的返回值

scanf() 的返回值是⼀个整数，表⽰成功读取的变量个数。

如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回 0 。

如果在成功读取任何数据之前，发⽣了读取错误或者遇到读取到⽂件结尾，则返回常量 EOF(-1)。 EOF - end of file ⽂件结束标志

输⼊输出测试：

如果输⼊2个数后，按 ctrl+z ，提前结束输⼊：

在VS环境中按3次 ctrl+z ，才结束了输⼊，我们可以看到r是2，表⽰正确读取了2 个数值。如果⼀个数字都不输⼊，直接按3次 ctrl+z ,输出的r是-1，也就是EOF

（3）、占位符

 scanf() 常⽤的占位符如下，与 printf() 的占位符基本⼀致。

• %c ：字符。

• %d ：整数。

• %f ： float 类型浮点数。

• %lf ： double 类型浮点数。

• %Lf ： long double 类型浮点数。

• %s ：字符串。

• %[] ：在⽅括号中指定⼀组匹配的字符（⽐如 %[0-9] ），遇到不在集合之中的字符，匹配将会停⽌。

上⾯所有占位符之中，除了 %c 以外，都会⾃动忽略起⾸的空⽩字符。 %c 不忽略空⽩字符，总是返回当前第⼀个字符，⽆论该字符是否为空格。

如果要强制跳过字符前的空⽩字符，可以写成 scanf(" %c", &ch) ，即 %c 前加上⼀个空格，表⽰跳过零个或多个空⽩字符。

能不能跳过所以空格：[^\n]就可以跳过所以空格

下⾯要特别说⼀下占位符 %s ，它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第⼀个⾮空⽩字符开始读起，直到遇到空⽩字符（即空格、换⾏符、制表符等）为⽌。

因为 %s 不会包含空⽩字符，所以⽆法⽤来读取多个单词，除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着， scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，⽐如书名或歌曲名。另外， scanf() 遇到 %s 占位符，会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0

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。（注意应该为数组大小减去 1，应为要给\0留个位子，当输入为字符串时，会自动添加\0）