《C语言程序设计》第二章 基本数据类型
目录：
2.1 常量与变量
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2.1.1 常量
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2.1.2 变量
2.2 简单的屏幕输出
2.3 数据类型
2.4 如何计算变量或数据类型所占内存空间的大小
2.5 变量的赋值和赋值运算符
2.6 本章扩充内容
2.7 本章知识点小结
2.8 本章常见错误小结
2.1.1 常量
| 不同类型的整型常量 | 实例 | 特点 |
| 有符号整型常量 | 10，-30,0 | 默认的int型定义为有符号整数，因此对int型无须使用signed |
| 无符号整型常量 |
30u, 256U |
无符号整型常量由常量值后跟U或u来表示，不能表示成小于0的数，如-30u就是不合法的 |
| 长整型常量 | -256l，1024L | 长整型常数由常数值后跟L或l来表示 |
| 无符号长整型常量 | 30lu | 无符号长整型常量由常数值后跟LU、Lu、lU或lu来表示 |
| 不同类型的实型常量 | 实例 | 特点 |
| 单精度实型常量 | 1.25F，1.25e-2f | 单精度实型常量由常量值后跟F或f来表示 |
| 双精度实型常量 | 0.123，-12.35，.98 | 实型常量隐含按双精度型处理 |
| 长双精度实型常量 | 1.25L | 长双精度型常量由常量值后跟L或l来表示 |
2.1.2 变量
- 定义变量的一般形式：类型关键字 变量名；
- 关键字（Keyword）：C语言预先规定的、具有特殊意义的单词
int main(void) { int a; //用关键字int指定变量a的类型 float b; //用关键字float指定变量b的类型 char c; //用关键字char指定变量c的类型 a=1; //为int型变量a赋值整型变量1 b=2.5; //为float型变量b赋值实型变量2.5 c='A'; //为char型变量c赋值字符型变量'A' return 0; }
- 一个C 程序必须且只能有一个用main作为名字的函数，这个函数成为主函数；main后面圆括号内的void表示它没有函数参数；main前面的int表示函数执行后会返回操作系统一个整数型，在main函数的函数体中的最后一条语句使用return语句返回了这个值，通常返回0表示程序正常结束。
- C语言允许在定义变量的同时对变量初始化（为其赋初值）：
int main(void) { int a=1; //定义整型变量a并对其初始化 float b=2.5; //定义实型变量b并对其初始化 char c='A'; //定义字符型变量c并对其初始化 return 0; }
- 如果定义了一个变量，但未对其进行初始化，那么该变量的值是一个随机数（静态变量和全局变量除外）
- 跨行注释：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { printf("char %d\n",sizeof(char)); printf("int %d\n",sizeof(int)); printf("short int %d\n",sizeof(short)); /*若一行写不完注释 可以用这样的方法写多行注释 */ return 0; }
- 在一条语句中，可同时定义多个相同类型的变量，多个变量之间用逗号作分隔符，其书写的先后顺序无关紧要。
//定义三个整型变量： int a,b,c; //在定义变量的同时将其初始化为0: int a=0,b=0,c=0; //但是不能写成： int a=b=c=0;
2.2 简单的屏幕输出
#include<stdio.h> int main(void) { int a=1; float b=2.5; char c='A'; printf("a=%d\n",a); //按整型格式输出变量a的值 printf("b=%f\n",b); //按实数格式输出变量b的值 printf("c=%c\n",c); //按字符串格式输出变量c的值 printf("End of program\n"); //输出一个字符串 return 0; } 会输出： a=1 b=2.500000 c=A End of program
- 程序第一行以#开头而未以分号结尾的不是C语句，而是C的编译预处理命令；尖括号内的文件称为头文件，h为head之意，std为standard之意，i为input之意，o为output之意；编译预处理命令#include可使头文件在程序中生效，它的作用是：将写在尖括号内的输入/输出函数的头文件stdio.h包含到用户源文件中。
- 格式字符详解：
1.d格式字符
功能：用来输出十进制数
格式：%d：按整型数据的实际长度输出
%md：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%ld：输出长整型数据。2.o格式字符
功能：以八进制形式输出整数；
格式：%o：按整型数据的实际长度输出
%mo：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lo：输出长整型数据。3.x格式字符
功能：以十六进制形式输出整数
格式:%x：按整型数据的实际长度输出
%mx：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lx：输出长整型数据。4.u格式字符
功能：以十进制数输出无符号整数
格式：%u：按整型数据的实际长度输出
%mu：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lu：输出长整型数据。5.c格式字符
功能：输出单个字符
格式：%c：按整型数据的实际长度输出
%mc：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lc：输出长整型数据。6.s格式字符
功能：输出字符串
格式：%s：按整型数据的实际长度输出
%ms：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%ls：输出长整型数据。7.f格式字符
功能：以小数形式输出单、双精度实数
格式：%f：按整型数据的实际长度输出
%mf：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lf：输出长整型数据。8.e格式字符
功能：以指数形式输出单、双精度实数
格式：%e：按整型数据的实际长度输出
%me：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%le：输出长整型数据。9.g格式字符
功能：以%f、%e中较短的输出宽度输出单、双精度实数
格式：%g：按整型数据的实际长度输出
%mg：m为指定的输出字段的宽度。如果数据的位数小于m，则左端补一空格；若大于m，则按实际位数输出。
%lg：输出长整型数据。 - 字符串：用一对双引号括起来的若干字符。
2.3 数据类型
| 数据类型分类 | 关键字 | 变量声明实例 | 详细章节 | ||
|
基 本 类 型 |
整型 | 基本整型 | int | int a; |
第2章 第4章 |
| 长整型 | long | long int a; 或者 long a; | |||
| 长长整型 | long long | long long int a;或者 long long a; | |||
| 短整型 | short | short int a; 或者 short a; | |||
| 无符号整型 | unsigned |
unsigned int a; unsigned long a; unsigned short a; |
|||
|
实型 （浮点型） |
单精度实型 | float | float a; | ||
| 双精度整型 | double | double a; | |||
| 长双精度整型 | long double | long double a; | |||
| 字符型 | char | char a; |
第4章 第10章 |
||
| 枚举类型 | enum |
enum response{no,yes,none}; enum response answer; |
第12章 | ||
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构 造 类 型 |
数组 | — |
int score[10]; char name[20]; |
第8章 | |
| 结构体 | struct |
struct date { int year; int month; int day; }; struct date d; |
第12章 | ||
| 共用体 | union |
union { int single; char spouseName[20]; struct date divorcedDay; }married; |
|||
| 指针类型 | — |
int * ptr; char * pStr; |
第9~11章 | ||
| 无类型 | void |
void Sort(int array[] , int n); void *malloc(unsigned int size); |
第8章 第11章 |
||
- 定义整型变量时，只要不指定为无符号型，其隐含的类型就是有符号型，而signed通常是省略不写的。
2.4 如何计算变量或数据类型所占内存空间的大小
- 一个字节（Byte）可以表示的整数最小为0，最大为255，一个字节等于8个二进制位（bit），也称比特。bit是binary digit二进制数的缩写，位是衡量物理存储器容量的最小单位。
| 英文称谓 | 中文称谓 | 字节大小 | 换算方法 |
| 1b(bite) | 比特 | ||
| 1B（Byte） | 字节 | 一个字节 | 1B=8bit |
| 1KB(Kilobyte) | K | 一千字节 |
1KB=1024B=210B |
| 1MB(Megabyte) | 兆 | 百万字节 | 1MB=1024KB=220B |
| 1GB(Gigabyte) | 吉 | 十亿字节，又称“千兆” | 1GB=1024MB=230B |
| 1TB(Terabyte) | 太 | 万亿字节 | 1TB=1024GB=240B |
| 1PB(Petabyte) | 拍 | 千万亿字节 | 1PB=1024TB=250B |
| 1EB(Exabyte) | 艾 | 百亿亿字节 | 1EB=1024PB=260B |
| 1ZB(Zettabyte) | 泽 | 十万亿亿字节 | 1ZB=1024EB=270B |
| 1YB(Yottabyte) | 尧 | 一亿亿亿字节 | 1YB=1024ZB=280B |
| 1BB(Brontobyte) | 一千亿亿亿字节 | 1BB=1024YB=290B | |
| 1NB(Nonabyte) | 一百万亿亿亿字节 | 1NB=1024BB=2100B | |
| 1DB(Doggabyte) | 十亿亿亿亿字节 | 1DB=1024NB=2110B |
#include<stdio.h> int main(void) { printf("Data type Number of bytes\n"); printf("---------- -----------------\n"); printf("char %d\n",sizeof(char)); printf("int %d\n",sizeof(int)); printf("short int %d\n",sizeof(short)); printf("long int %d\n",sizeof(long)); printf("long long int %d\n",sizeof(long long)); printf("float %d\n",sizeof(float)); printf("double %d\n",sizeof(double)); printf("long double %d\n",sizeof(long double)); return 0; }
输出：
Data type Number of bytes
---------- -----------------
char 1
int 4
short int 2
long int 4
long long int 8
float 4
double 8
long double 16
- 注：这个程序在不同的操作系统和编译环境下的运行结果可能有所差异。
2.5 变量的赋值和赋值运算符
- 在计算含有不同类型运算符的表达式时，要考虑运算符的优先级，根据优先级确定运算的顺序，即先执行优先级高的运算，然后执行优先级低的运算。
- 运算符的结合性：一种是左结合，即自左向右计算；另一种是右结合，即自右向左计算。
C语言中需要两个操作数的算术运算符是左结合的，例如：x/y*z=(x/y)*z。
而赋值运算符则是右结合的，例如：a=b=c=0;与a=(b=(c=0));是等价的<多重赋值>。
2.6 本章扩充内容
- 有符号整数和无符号整数
有符号整数和无符号整数的区别在于怎样解释整数的最高位。对于无符号整数，其最高位被C编译器解释为数据位。而对于有符号整数，C编译器将其最高位解释为符号位，若符号位为0，则表示该数为正数；若符号位为1，则表示该数为负数。
- 原码：将一个整数换算成二进制，就是其原码。
- 反码：正数的反码就是其原码，负数的反码是除符号位每一位取反（即0变1,1变0）。
- 补码：正数的补码就是其原码，负数的反码+1就是其补码。
例：（“┊”前为符号位）
-1的原码
| 1┊0 | 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | 00 | 01 | |
-1的反码
| 1┊1 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 10 |
-1的补码
| 1┊1 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
如图所示，如果将最高位解释为符号位（有符号竖数），则该数为-1；如果将最高位解释为数据位（无符号数），那么该数就是1*20+1*21+1*22+1*23+1*24+1*25+1*26+1*27+1*28+1*29+1*210+1*211+1*212+1*213+1*214+1*215=65535
- 在计算机内存中用补码表示负数的原因：首先，可以将减法运算转化为加法运算来处理。eg.将7-6转化为（+7）+（-6）来处理；其次，可以用统一的形式来表示0（否则会出现+0和-0），+0和-0的原码不同，补码相同。
2.实型数据在内存中的存储格式
对于实数，无论是小数表示形式还是指数表示形式，在计算机内部都采用浮点形式来储存。
浮点形式是相对于定点形式而言的。所谓定点数是指小数点位置是固定的，小数点位于符号位和第一个数值位之间，它表示的是纯小数；整型数据是定点表示的特例，只不过它的小数点的位置在数值位之后而已。
所谓浮点数是指小数点的位置是可以浮动的数。例如，十进制数1234.56可以写成：1234.56 0.123456*104 1.23456*103 或者 12345.6*10-1，这里随着10的指数的变化，小数点的位置也会发生相应的变化。
通常，浮点数是将实数分为阶码和尾数两部分来表示。例如，实数N可以表示为：N=S*rj. 其中，S为尾数（正负均可），一般规定用纯小数形式；j为阶码（正负均可，但必须是整数）；r是基数，对二进制数而言，r=2，即N=S*2j。例如：10.0111=0.100111*210。
浮点数在计算机中的存储格式如图所示：
| 阶码j | 尾数S | ||
| 阶码符号 | 阶码的数值 | 尾数符号 | 尾数的数值 |
- 阶码：实数的指数部分；尾数：小数部分。
- 阶码所占的 位数决定实数的表数范围；尾数所占的位数决定实数的精度，尾数的符号决定实数的正负。
- 浮点表示法的表数范围远远大于定点表示法，而且也更灵活。
3.单精度实型和双精度实型的有效位数
//将同一实型数分别赋值给单精度实型和双精度实型变量，然后打印输出
#include<stdio.h> int main(void) { float a; double b; a=123456.789e4; b=123456.789e4; printf("%f\n%f\n",a,b); return 0; }
输出：
1234567936.000000
1234567890.000000
- 原因：单精度实型（float型）变量和双精度实型（double型）变量所接收的实型变量的有效数字位数不同。一般而言，double型变量可以接收实型常量的16位有效数字，而float型变量仅能接收实型常量的7位有效数字，在有效数字后面输出的数字都是不准确的。因此，将double型数据赋值给float型变量时有可能发生数据截断错误，从而产生舍入误差。
2.7 本章知识点小结
略
2.8 本章常见错误小结
| 常见错误实例 | 常见错误描述 | 错误类型 |
| — | 变量未定义就使用 | 编译错误 |
|
int newValue; newvalue=0; |
忽略了变量区分大小写，使得定义的变量和使用的变量不 同名 |
编译错误 |
|
printf=("Input n:") int n; |
在可执行语句之后定义变量 | 编译错误 |
| int n=3.5 |
在定义变量时，用于变量初始化的常量类型与定义的变量 类型不一致 |
有的编译器 不提示错误 |
| int m=n=0; | 在定义变量时，对多个变量进行连续赋初值 | 编译错误 |
