2.1 数据类型-常量-变量(整型-浮点-字符)

news2024/9/24 1:14:53

1 数据类型

1.1 关键字

2 常量

3 变量

3.1 命名规则

4 整形数据

4.1 符号常量

4.2 整型变量

5 浮点型数据

5.1 浮点型常量

5.2 浮点型变量

6 字符型数据

6.1 字符型常量

转义字符

6.2 字符数据在内存中的存储形式及其使用方法

6.3 ASCII码表

7 字符串型常量

1 数据类型

裁缝做衣服时需要用到化纤、纯棉、丝绸等不同类型的布料，那么程序员在编写程序时需要用到哪些数据类型呢？数据类型的分类如下图所示：

1.1 关键字

C语言中有许多关键字（32个），在后面的章节中将详细介绍这些关键字（不用去记)，这里罗列它们的目的是让大家知道C语言中的关键字有哪些，以避免命名变量时与关键字重名（完全不用担心，CLion开发环境重名后会自动提醒大家的)。下表列出了C语言中的关键字：

2 常量

常量是指在程序运行过程中，其值不发生变化的量。常量又可分为整型、实型（也称浮点型）、字符型和字符串型，如下图所示。

整型常量、实型常量、字符型常量是在编译时可以直接编入代码段的常量；

例如，在字符串"你好"中，双引号中间的汉字就是字符串型常量，无论双引号中间的内容是ASCII码字符，还是汉字或其他国家的文字等，都是字符串型常量(考研不会考汉字的字符串常量，无需掌握)。

3 变量

变量代表内存中具有特定属性的一个存储单元，它用来存放数据，即变量的值。这些值在程序的执行过程中是可以改变的。

变量名实际上以一个名字代表一个对应的存储单元地址。编译、链接程序时，由编译系统为每个变量名分配对应的内存地址(就是空间)。

从变量中取值实际上是通过变量名找到内存中存储单元的地址，并从该存储单元中读取数据，如下图所示：

3.1 命名规则

变量的命名规定如下：

C语言规定标识符只能由字母、数字和下画线三种字符组成，并且第一个字符必须为字母或下画线（数字不能开头）。

标识符是区分大小写的，编译系统认为大写字母和小写字母是不同的字符，因此C语言要求对所有用到的变量做强制定义，即“先定义，后使用”。同时在选择变量名和其他标识符时，应尽量做到“见名知意”，即选择具有含义的英文单词(或其缩写)作为标识符。

标识符不能是C语言的关键字（如int、for、if等）。

以下是一些有效的C语言标识符示例：

myVariable
_privateVar
MaxValue
count123
sum
_total,
month
Student_name
lotus_1_2_3
BASIC

以下是一些无效的C语言标识符示例：

123var （以数字开头）
for （是关键字）
int （也是关键字）
my-var （包含非法字符-）
M.D.John（包含非法字符.）
￥123（包含非法字符￥）
a>b（包含非法字符>）

4 整形数据

4.1 符号常量

我们来看下面的例子：

#include <stdio.h>
//符号常量

#define PI 3+2

int main() {
    //PI = 8; //不可以修改常量的值，会报错

    int i = PI * 2; // PI会被替换为3+2，所以i=3+2*2=7
    printf("i=%d\n", i); // 输出i的值: i=7
    return 0; // main函数应返回0表示成功结束
}

最终的输出结果是7，原因是符号常量PI是直接替换的效果，因此不可以写PI=8

4.2 整型变量

定义一个整型变量时要使用关键字int，掌握 int i 足以应对初试，后面高级阶段会详细讲解不同类型整型变量，没有时间的同学可以不掌握高级，变量i是4个字节。

#include <stdio.h>
//符号常量

#define PI 3+2

int main() {
    //PI = 8; //不可以修改常量的值
    int i = PI * 2; // PI会被替换为3+2，所以i=3+2*2=7
    printf("i=%d\n", i); // 输出i的值: i=7

    //sizeof可以用来计算某个变量的空间大小
    printf("i size = %d\n", sizeof(i));//i size = 4
    return 0;
}

5 浮点型数据

5.1 浮点型常量

表示浮点型常量的形式有两种，如下表所示，其中e代表10的幂次，幂次可正可负。

注意：字母e (或E)之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数。

正确示例：1e3、1.8e-3、-123e-6、-.1e-3（0可以省略，等价于-1e-4）。
错误示例：e3、2.1e3.5、.e3、e.

5.2 浮点型变量

通过 float f 来定义浮点变量，f占用4个字节的空间

#include <stdio.h>

int main() {
    float f= 3e-3;
    printf("f=%f\n",f); //f=0.003000
    printf("float size = %d\n", sizeof(float));//float size = 4
    printf("double size = %d\n", sizeof(double));//double size = 8
    return 0;
}

6 字符型数据

6.1 字符型常量

用单引号括起来的一个字符是字符型常量，且只能包含一个字符。

例如：'a'、'A'、'T'、'"是正确的字符型常量，而'abc' 、 "a"、""是错误的字符型常量。

转义字符

下表中给出了各种转义字符及其作用。以“\”开头的特殊字符称为转义字符，转义字符用来表示回车、退格等功能键。

6.2 字符数据在内存中的存储形式及其使用方法

字符型变量使用关键字char进行定义，一个字符型变量占用1字节大小的空间。

一个字符常量存放到一个字符型变量中时，实际上并不是把该字符的字型放到内存中，而是把该字符的ASCII码值放到存储单元中。打印字符型变量时，如果以字符形式打印，那么计算机会到ASCI码表中查找字符型变量的ASCII码值，查到对应的字符后会显示对应的字符，如下图所示。

这样，字符型数据和整型数据之间就可以通用。字符型数据既可以以字符形式输出，又可以以整数形式输出，还可以通过运算获取想要的各种字符，请看下面例子：

#include <stdio.h>

int main() {
    char c = 'A'; // 假设我们有一个大写字母
    printf("%c\n", c);  //A
    printf("%d\n", c);  //65
    printf("%c\n", c+32);//a
    printf("%d\n", c+32);//97
    
    return 0;
}

对于字符型变量，无论是赋ASCII码值还是赋字符，使用%c打印输出时得到的都是字符，使用%d打印输出时得到的都是ASCII码值。将小写字母转换为大写字母时，由ASCII码表发现小写字母与大写字母的差值为32，因此将c减去32就可以得到大写字母A。

6.3 ASCII码表

7 字符串型常量

字符串型常量是由一对双引号括起来的字符序列。例如，"How do you do."、"CHINA"、"a"和"$123.45"是合法的字符串型常量，我们可用语句 printf("How do you do.")输出一个字符串。但要注意的是， 'a'是字符型常量，而"a"是字符串型常量，二者是不同的。

例如，如果先用语句char c定义字符型变量c，后令c="a"或c="CHINA"，那么这样的赋值都是非法的，原因是不可以将字符串型常量赋值给字符型变量。C语言中没有定义字符串型变量的关键字，介绍字符数组时我们将详细讲解如何存放字符串。

C语言规定，在每个字符串型常量的结尾加一个字符串结束标志，以便系统据此判断字符串是否结束。C语言规定以字符 '\0' 作为字符串结束标志。
例如，字符串型常量"CHINA"在内存中的存储结果如下图所示，它占用的内存单元不是5个字符，而是6个字符，即大小为6字节，最后一个字符为 '\0' 。然而，在输出时不输出'\0'，因为'0'无法显示。