《C语言》认识数据类型和理解变量
喜欢草莓熊的bear 2024-07-09 14:35:01 阅读 82
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前言
一、数据类型的介绍
1.1 字符型
1.2 整形
1.3 浮点型
1.4 布尔类型
1.5 各种数据类型的长度
1.5.1 sizeof操作符
1.5.2 数据类型长度
1.5.3 sizeof中表达式不计算
1.6 signed和unsigned
1.7 数据类型的取值范围
二、变量
2.1变量的创建
2.2变量的分类
三、算术操作符
3.1“/” 整除、
3.2“%” 取余
四、赋值操作符
6.1连续赋值
6.2符合赋值
五、单目操作符
5.1 ++ 和 --
5.1.1 前置++
5.1.2 后置++
5.2 + 和 -
总结
前言
大家好哦,bear又给大家跟新内容了。本节内容主要包含介绍各种数据类型、变量、各种操作符。大家跟上bear的脚步秩序前进冲鸭!
一、数据类型的介绍
C语⾔提供了丰富的
数据类型
来描述⽣活中的各种数据。
使⽤
整型类型
来描述整数,使⽤
字符类型
来描述字符,使⽤
浮点型类型
来描述⼩数。
所谓“
类型
”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作
数据。
下⾯盘点⼀下C语⾔提供的各种数据类型,本章节主要探讨内置数据类型。
1.1 字符型
用来储存数据的一种类型,分为有符号和无符号。char 默认是有符号的!
<code>char //character
[signed] char //有符号的
unsigned char //⽆符号的
1.2 整形
在括号内的int 可以省略不写。
//短整型
short [int]
[signed] short [int]
unsigned short [int]
//整型
int
[signed] int
unsigned int
//⻓整型
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]
//更⻓的整型
//C99中引⼊
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]
1.3 浮点型
float//单精度
double//双精度
long double//多精度
1.4 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
。
_Bool
1.5 各种数据类型的长度
每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度,使⽤不同的数据类型,能够创建出⻓度不同的变量,变量⻓度的不 同,存储的数据范围就有所差异。那我们是怎么得到长度呢?那就与我们介绍的sizeof操作符息息相关了。
1.5.1 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。
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 (类型)
sizeof 表达式
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
。
比如:(因为sizeof 返回值是size_t的类型,所以要用%zd来打印)
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
printf("%zd\n", sizeof(a));
printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()
printf("%zd\n", sizeof(int));
printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
return 0;
}
1.5.2 数据类型长度
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(char));
printf("%zd\n", sizeof(_Bool));
printf("%zd\n", sizeof(short));
printf("%zd\n", sizeof(int));
printf("%zd\n", sizeof(long));
printf("%zd\n", sizeof(long long));
printf("%zd\n", sizeof(float));
printf("%zd\n", sizeof(double));
printf("%zd\n", sizeof(long double));
return 0;
}
在VS2022 X64的配置环境的输出:
也就是说char 和 _Bool类型是一个字节,short 是两个字节,int、long、float是4个字节,long long 、double 、 long double 是8个字节。
1.5.3 sizeof中表达式不计算
<code>//测试:sizeof中表达式不计算
#include <stdio.h>
int main()
{
short s = 2;
int b = 10;
printf("%d\n", sizeof(s = b+1));
printf("s = %d\n", s);
return 0;
}
sizeof
在代码进⾏编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常⽤,⽽表达式的执⾏却要在程序运⾏期间才能执⾏,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。
1.6 signed和unsigned
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
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65,535。32位的
signed
int
的取值范围可以参看
limits.h
中给出的定义。
<code> #define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值
#define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值
#define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值
#define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
#define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值
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
不同,
int
就是等同于
signed int
。
1.7 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、long long 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。
•
SCHAR_MIN
,
SCHAR_MAX
:signed char 的最⼩值和最⼤值。
•
SHRT_MIN
,
SHRT_MAX
:short 的最⼩值和最⼤值。
•
INT_MIN
,
INT_MAX
:int 的最⼩值和最⼤值。
•
LONG_MIN
,
LONG_MAX
:long 的最⼩值和最⼤值。
•
LLONG_MIN
,
LLONG_MAX
:long long 的最⼩值和最⼤值。
•
UCHAR_MAX
:unsigned char 的最⼤值。
•
USHRT_MAX
:unsigned short 的最⼤值。
•
UINT_MAX
:unsigned int 的最⼤值。
•
ULONG_MAX
:unsigned long 的最⼤值。
•
ULLONG_MAX
:unsigned long long 的最⼤值。
二、变量
2.1变量的创建
了解清楚了类型,我们使⽤类型做什么呢?类型是⽤来创建变量的。
什么是变量呢?C语⾔中把
经常变化
的值称为
变量
,
不变
的值称为
常量
。
语法创建形式如下:
data_type name;
| |
| |
数据类型 变量名
举例:
变量在创建的时候就给⼀个初始值,就叫初始化。
int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 1000;
2.2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。
那就有人会好奇,如果局部和全局变量,名字相同呢?我们直接上代码展示
#include <stdio.h>
int n = 1000;
int main()
{
int n = 10;
printf("%d\n" n);//打印的结果是多少呢?
return 0;
}
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。
三、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:
+ - * / % ,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。
前面提到的+、-、*都是和我们学习的数学一样的运用方式,就不多介绍了。大家可以直接琢磨一下。
3.1“/” 整除、
运算符
/
⽤来完成除法。
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。
<code>#include <stdio.h>
int main()
{
float x = 6 / 4;
int y = 6 / 4;
printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
printf("%d\n", y); // 输出 1
return 0;
}
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。
#include <stdio.h>
int main()
{
float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0
printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
return 0;
}
上⾯⽰例中,
6.0 / 4
表⽰进⾏浮点数除法,得到的结果就是
1.5
。
3.2“%” 取余
运算符
%
表⽰求模运算,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。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n", 11 % -5); // 1
printf("%d\n",-11 % -5); // -1
printf("%d\n",-11 % 5); // -1
return 0;
}
根据上面的代码得到结果可知,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。
四、赋值操作符
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。
给上一个例子
int a = 100;//初始化
a = 200;//赋值,这⾥使⽤的就是赋值操作符
6.1连续赋值
赋值操作符也可以连续赋值,如:
int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
c = b = a+3;//连续赋值,从右向左依次赋值的。
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。
int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
b = a+3;
c = b;
这样写,在调试的是,每⼀次赋值的细节都是可以很⽅便的观察的。所以还是这样写比较好!
6.2符合赋值
在写代码时,我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作,如下代码:
int a = 10;
a = a+3;
a = a-2;
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:
+= -=
*= /= %=
//下⾯的操作符后期讲解
>>= <<=
&= |= ^=
五、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。
5.1 ++ 和 --
++是⼀种⾃增的操作符,⼜分为前置++和后置++,--是⼀种⾃减的操作符,也分为前置--和后置--.
5.1.1 前置++
int a = 10;
int b = ++a;//++的操作数是a,是放在a的前⾯的,就是前置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
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:
int a = 10;
a = a+1;
b = a;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
5.1.2 后置++
int a = 10;
int b = a++;//++的操作数是a,是放在a的后⾯的,就是后置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
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:
int a = 10;
int b = a;
a = a+1;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);
搞懂了前置++和后置++,就可以类比学习其他的了。
5.2 + 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。
int a = 10;
int b = -a;
int c = -10;
printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10
int a = -10;
int b = -a;
printf("b=%d\n", b);
总结
敲重点多注意前置和后置还有复合赋值,会出现一些很奇怪的题目。下期预告强制类型转换和scanf 、printf的介绍与使用敬请期待吧!!
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