【C primer plus 笔记】 第三章 数据和C

3.1 示例程序

//platinum.c -- your weight in platinum
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
int main(void)
{
    float weight;    //你的体重
    float value;    //相等重量的白金价值

    printf("Are you worth your weight in platinum?\n");
    printf("Let's check it out.\n");
    printf("Please enter your weight in pounds:");

    //获取用户的输入
    scanf("%f", &weight);
    //假设白金的价格是每盎司$1700
    //14.5833用于把英镑常衡盎司转换为金衡盎司
    value = 1700.0 * weight * 14.5833;
    printf("Your weight in platinum is worth $%.2f.\n", value);
    printf("You are easily worth that! If platinum prices drop,\n");
    printf("eat more to maintain your value.\n");

    return 0;
}

　　如果输入程序时打错，编译器会报告语法错误消息，然而，及时输入正确无误，编译器也可能给出一些警告，错误消息表明程序中有错，不能进行编译，而警告则表明，尽管编写的代码有效，但可能不是程序员想要的，警告并不终止编译。

　　代码中使用了一种新的变量声明，浮点数类型（float），可以处理更大范围的数据，float类型可以储存带小数的数字

　　为了打印新类型的变量，在printf()中使用%f来处理浮点值。%.2f中的.2用于精确控制输出，指定输出的浮点数只显示小数点后面两位。

　　scanf()函数用于读取键盘的输入。%f说明scanf()要读取用户从键盘输入的浮点数，&weight告诉scanf()把输入的值赋给名为weight的变量，scanf()函数使用&符号表明找到weight变量的地点。

　　本程序最突出的新特点是它的交互性，计算机向用户询问信息，然后用户输入数字。交互式使得程序更加灵活。scanf()和printf()函数用于实现这种交互，scanf()函数读取用户从键盘输入的数据，并把数据传递给程序，printf()函数读取程序中的数据，并把数据显示在屏幕上，把两个函数结合起来，就可以建立人机双向通信。

3.2 变量与常量数据

　　在程序的指导下，计算机可以做许多事情，要完成这些任务，程序需要使用数据，即承载信息的数字和字符，有些数据类型在程序使用之前已经预先设定好了，在整个程序运行过程中没有变化，这些称为常量。其他数据类型在程序运行期间可能会改变或被赋值，这些称为变量。

3.3 数据：数据类型关键字

　　不仅变量和常量不同，不同的数据类型之间也有差异，一些数据类型表示数字，一些数据类型表示字符。C通过识别一些基本的数据类型来区分和使用这些不同的数据类型。如果数据是常量，编译器一般通过用户书写的形式 来识别类型。但是，对变量而言，要在声明时指定其类型。

　　在C语言中用int关键字表示基本的数据类型，后三个关键字和C90新增的signed用于提供基本整数类型的变式。char关键字用于指定字母和其他字符。另外char类型也可以表示较小的整数。float 、double和long double 表示带小数点的数。_Bool类型表示布尔值（true或false），_complex和_Imaginary分别表示复数和虚数。

　　通过这些关键字创建的类型，按计算机的存储方式可分为两大基本类型：整数类型和浮点数类型

　　1字节=8位。最小的存储范围是位，是计算机内存的基本模块，可以存储0或1（或者说用于设置“开”或者“关”），8位字节有256种可能的0、1组合。

　　字是设计计算机时给定的自然存储范围，计算机的字长越大，其数据转移越快，允许的内存访问也更多。现在有32位，64位

　　和数学的概念一样，C语言中，整数是没有小数部分的数，计算机以二进制数字存储整数。

　　浮点数与数学中的实数的概念差不多。在一个值后面加上一个小数点，该值就成为一个浮点值。书写浮点数有多种形式。

　　计算机把浮点数分成小数部分和指数部分来表示，而且分开存储这两部分，当然，计算机在内部使用二进制和2的幂进行储存。

　　整数没有小数部分，浮点数有小数部分

　　浮点数可以表示的范围比整数大。

　　对于一些算术运算，浮点数损失的精读更多

　　因为在任何区域内都存在无穷多个实数，所以计算机的浮点数不能表示区间内所有的值，浮点数通常只是实际值的近似值。

　　浮点数运算比整数运算慢

3.4 C语言基本数据类型

　　3.4.1 int类型

　　C语言中的整数类型可表示不同的取值范围和正负值。一般情况使用int类型即可。

　　int类型是有符号整型，即int类型的值必须是整数，可以是正整数、负整数或零。其取值范围依照计算机系统而异。ISO C规定int的取值范围最小为-32768~32768。一般而言，系统用一个特殊位的值表示有符号整数的正负号

　　声明int变量：先写上int，然后写变量名，最后加上一个分号。要声明多个变量，可以单独声明每个变量，也可在int后面列出多个变量名，变量名之间用逗号分隔

　　变量获得值的途径：第一种是赋值a=10;，第二种是听过函数(如，scanf()）获得值，第三种是初始化变量，就是为变量赋一个初始值。

　　在C语言中，初始化可以直接在声明中完成，只需在变量名后面加上赋值运算符（=）和待赋给变量的值即可。

　　简而言之，声明为变量创建和标记存储空间，并为其指定初始值。

　　C语言把不含小数点和指数的数作为整数。C语言把大多数整形常量视为int类型，但是非常大的整数除外。

　　可以使用printf()函数打印int类型的值，%d指明了在一行中打印整数的位置，%d称为转换说明，他指定了printf()应使用什么格式来显示一个值。格式化字符中的每个%d都与待打印变量列表中相应的int值匹配。这个值可以是int类型的变量、int类型的常量或其他任何值为int类型的表达式。作为程序员，要确保转换说明的数量与待打印值的数量相同，编译器不会捕获这类型的错误。

　　在C语言中，用特定的前缀表示使用哪种进制，0x或0X前缀表示十六进制，0前缀表示八进制。

　　在C语言中可以使用和显示不同进制的数，不同的进制要使用不同的转换说明。十进制使用%d，八进制使用%o，十六进制使用%x，另外，要显示各进制数的前缀0,0x，必须分别使用%#o、%#x,%#X

　　3.4.2 其他整数类型

　　C语言提供了3个附属关键字修饰基本整数类型：short、long、unsigned。

　　short int（或者简写为short）占用的存储空间可能比int类型少，常用于较小数值的场合以节省空间。

　　long int或long占用的存储空间可能比int多，适用于较大数值的场合。

　　long long int或long long占用的储存空间可能比long多，适用于更大数值的场合

　　unsigned int或unsigned只用于非负值的场合。这种类型与有符号类型表示的范围不同。用于表示正负号的位现在用于表示另一个二进制位，所以无符号整形可以表示更大的数

　　整数范围溢出：可以把整数看作是里程表，当达到它能表示的最大值时，会重新从起始点开始。注意，溢出范围时，系统并未通知用户，因此，在编程时必须自己注意这类问题

　　打印unsigned int类型的值，使用%u转换说明，打印long使用%ld，在x和o之前可以使用l前缀，short类型用%hd。l和h也都可以和u一起使用。

　　3.4.3 使用字符：char类型

　　char类型用于储存字符，但是从技术层面看，char是整数类型，因为char类型实际上储存的是整数而不是字符，计算机使用数字编码来处理字符，即用特定的整数表示特定的字符。最常用的是ASCII编码。

　　标准ASCII码的范围是0-127。只需要7位二进制数即可表示。通常char类型被定义为8位的存储单元，因此容纳标准ASCII码绰绰有余。一般而言，C语言会保证char类型足够大，以储存系统的基本字符集。

　　C语言把1字节定义为char类型占用的位数，因此无论是16为还是32位系统，都可以使用char类型

　　char类型变量的声明方式与其他类型变量的声明方式相同。

　　如果要把一个字符常量初始化字母A，通过一下初始化把字母A赋给grade即可。

　　char grade = ‘A’；

　　在C语言中，用单引号括起来的单个字符被称为字符常量。编译器一发现‘A'，就会将其转换成相应的代码值。单引号必不可少。

　　如果省略单引号，编译器认为T是一个变量名；如果把T用双引号括起来，编译器认为“T”是一个字符串。

　　实际上，字符是以数值形式储存的，所以也可使用数字代码值来赋值。但最好使用字符常量，而不是数字代码值。

　　打印不出来的字符可以使用ASCII码或者转义序列。

　　把转义序列赋给字符变量时，必须用单引号把转义序列括起来。

 

　　无论是普通字符还是转义字符，只要是双引号括起来的字符集合，就无需用单引号括起来。双引号中的字符集合叫做字符串。

　　转义序列可移植性高

　　printf()函数用%c指明待打印的字符。printf()函数中的转换说明了决定数据的显示方式，而不是数据的存储方式。

　　3.4.4 _Bool类型

　　_Bool类型用于表示布尔值，即逻辑值true和false。

　　3.4.5 可移植类型：stdint.h和inttypes.h

　　C语言为现有类型创建了更多类型名，这些新的类型名定义在stdint.h头文件中。

　　精确宽度整数类型：int32_t 表示整数类型的宽度正好是32位。但是，计算机的底层系统可能不支持。

　　最小宽度类型：指所表示的类型一定是至少有指定宽度的最小整数类型。例如int_least8_t

　　最快最小宽度类型：int_fast8_t类型定义为系统中对有符号值而言最快最小宽度类型。

　　最大的有符号整数类型：intmax_t

　　最大的无符号整数类型：unintmax_t

　　3.4.6 float、double和long double

　　浮点类型能表示包括小数在内更大范围的数。浮点数的表示类似于科学计数法。

　　浮点型变量的声明和初始化方式与整形变量相同

　　在代码中可以用多种形式书写浮点型常量。浮点型常量的基本形式是：有符号的数字（包括小数点），后面紧跟e或E，最后是一个有符号数表示10的倍数。

　　正号可以省略，可以没有小数点或指数部分，但不能同事省略两者，可以省略小数部分或整数部分，但不能同事省略两者。

　　不要在浮点型常量中间加空格。

　　默认情况下，编译器假定浮点型常量是double类型的精度。在浮点数后面加上f或F后缀可覆盖默认设置，编译器会将浮点型常量看作float类型。使用L后缀使得数字成为long double类型。没有后缀的浮点型常量是double类型

　　printf()函数使用%f转换说明打印十进制计数法的float和double类型浮点数，用%e打印指数计数法的浮点数。打印long double类型要使用%Lf、%Le转换说明。给那些未在函数原型中显示说明参数类型的函数传递参数时，编译器会把float类型的值自动转换成double类型。

　　3.4.7 复数和虚数类型

　　三种复数类型：float_Complex，double_Complex，long double_Complex

　　三种虚数类型：float_Imaginary，double_Imaginary，long double_Imaginary

　　如果包含complex.h头文件，可以用complex代替_Complex，用imaginary代替_Imaginary，还可以用I代替-1的平方根

　　3.4.8 其他类型

　　数组、指针、结构和联合

　　3.4.9 类型大小

　　sizeof是C语言的内置运算符，以字节为单位给出指定类型的大小，%zd转换说明匹配sizeof的返回类型