常量与变量

关键字

C的关键字共有32个

• 数据类型关键字：char、short、int、long、float、double、signed、unsigned、void、struct、union、enum
• 控制语句关键字：if、else、switch、case、default、for、do、while、break、continue、goto、return
• 存储类型关键字：auto、register、static、extern、typedef
• 其他关键字：const、sizeof、volatile

数据类型

数据类型的作用：告诉编译器，变量或函数应该如何使用，分配多大的内存，以及如何解释内存中的位模式。

常量

在程序运行中，其值不会发生改变的量称为常量。 常量一般出现在表达式或赋值语句中。

常量类型	举例
整型常量	123、-123、0
实型常量	123.0、-123.0、0.0、1.23e2、-1.23e2、0.0e0
字符常量	'a'、'A'、'0'、'\n'、'\t'、'''、'\'
字符串常量	"abc"、"123"、"a\tb"、"a\nb"

变量

TIP

• 变量是程序运行过程中可以改变的量。
• 变量在使用前必须先定义，即变量的定义必须出现在变量的使用之前。

变量命名规则

• 变量名由字母、数字和下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线。
• 变量名中的字母可以是大写或小写，区分大小写。
• 不能使用关键字作为变量名。
• 不能使用空格、制表符和换行符作为变量名。

变量特点

• 变量在编译时为其分配内存空间，变量的内存空间在程序运行时才分配。
• 可以通过变量名访问变量的值。

声明和定义区别

• 声明变量是不需要分配内存空间的，而定义变量是需要分配内存空间的。

#include <stdio.h>
int main() {

    //声明一个变量a，a在这里没有建立存储空间
    extern int a;
    a = 10;    //err, 没有空间，就不可以赋值
    int b = 10;    //定义一个变量b，b的类型为int，b赋值为10
    return 0;
}

• int a 它是一个定义，也是一个声明，因为它既分配了内存空间，也说明了变量的类型。
• extern int a 它是一个声明，因为它没有分配内存空间，只是告诉编译器，这个变量在别的地方已经定义了，你可以在这里使用它。

#include <stdio.h>
#define MAX 100
int main() {

    int a;	//定义了一个变量，其类型为int，名字叫a

    const int b = 10; //定义一个const常量，名为叫b，值为10
    //b = 11; //err,常量的值不能改变

    //MAX = 100;	//err,常量的值不能改变

    a = MAX;//将abc的值设置为MAX的值
    a = 123;

    printf("%d\n", a); //打印变量a的值

    return 0;
}

整形 int

整形变量的定义和输出

打印格式	说明
%d	以十进制形式输出带符号整数
%u	以十进制形式输出无符号整数
%o	以八进制形式输出无符号整数
%x	以十六进制形式输出无符号整数
%X	以十六进制形式输出无符号整数，字母大写

#include <stdio.h>

#define MAX 100

int main() {

    int a = 123;//定义一个整型变量a，以十进制形式赋值为123
    int b = 0123;//定义一个整型变量b，以八进制形式赋值为0123
    int c = 0x123;//定义一个整型变量c，以十六进制形式赋值为0x123
    int d = 0b1010;//定义一个整型变量d，以二进制形式赋值为0b1010

    printf("a = %d\n", a);
    printf("8进制b = %o, \n", b);
    printf("16进制c = %x, \n", c);
    printf("16进制c = %X, \n", c);
    printf("2进制d = %b, \n", d);
    
    return 0;
}

整形变量的输入

#include <stdio.h>

int main() {

    int a;
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &a);
    printf("a = %d\n", a);

    return 0;
}

short 、 int 、 long 、 long long

数据类型	占用空间	取值范围
short(短整型)	2字节	[-32768, 32767]
int(整型)	4字节	[-2147483648, 2147483647]
long(长整型)	4字节	[-2147483648, 2147483647]
long long(长长整型)	8字节	[-9223372036854775808, 9223372036854775807]

#include <stdio.h>

int main() {

    short a = 32767;
    int b = 2147483647;
    long c = 2147483647;
    long long d = 9223372036854775807;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("c = %ld\n", c);
    printf("d = %lld\n", d);

    return 0;
}

WARNING

• short 、 int 、 long 、 long long 都是整形，只是占用空间不同。
• 当小的数据类型赋值给大的数据类型时，不会有问题。因为编译器会自动进行类型转换。
• 当大的数据类型赋值给小的数据类型时，可能会丢失高位。

有符号和无符号

• 有符号：最高位表示符号位，0表示正数，1表示负数。
• 无符号：所有位表示数值，没有符号位。

#include <stdio.h>

int main() {

    unsigned int a = 4294967295;
    printf("a = %u\n", a);

    return 0;
}

数据类型	占用空间	取值范围
unsigned short(无符号短整型)	2字节	[0, 65535]
unsigned int(无符号整型)	4字节	[0, 4294967295]
unsigned long(无符号长整型)	4字节	[0, 4294967295]
unsigned long long(无符号长长整型)	8字节	[0, 18446744073709551615]

#include <stdio.h>

int main() {

    unsigned short a = 65535;
    unsigned int b = 4294967295;
    unsigned long c = 4294967295;
    unsigned long long d = 18446744073709551615;

    printf("a = %u\n", a);
    printf("b = %u\n", b);
    printf("c = %lu\n", c);
    printf("d = %llu\n", d);

    return 0;
}

sizeof 关键字

• sizeof 是一个单目运算符，用来计算数据类型或变量的字节数。
• sizeof 的计算结果是 size_t 类型，是一个无符号整数。

#include <stdio.h>

int main(){

    int a = 10;
    printf("int类型占用空间为：%lu\n", sizeof(int));
    printf("a变量占用空间为：%lu\n", sizeof(a));

    return 0;    

}

字符型 char

字符型变量的定义和输出

字符型变量是用来存储字符的，每个字符占用一个字节的空间。

#include <stdio.h>

int main() {

    char a = 'a';
    char b = '0';
    char c = '\n';
    char d = '\t';
    char e = '\'';
    char f =
    printf("a = %c\n", a);
    printf("b = %c\n", b);
    printf("c = %c\n", c);
    printf("d = %c\n", d);

    return 0;

}

字符型变量的输入

#include <stdio.h>

int main() {

    char a;
    printf("请输入一个字符：");
    scanf("%c", &a);
    printf("a = %c\n", a);

    return 0;
}

ASCII码

ASCII码是一个字节的编码，共有128个字符，包括大小写字母、数字、标点符号、控制字符等。

ASCII码	字符	ASCII码	字符	ASCII码	字符	ASCII码	字符
0	NUL	32	SPACE	64	@	96	`
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	'	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	TAB	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DC1	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	ETB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60		94	^	126	~
31	US	63	?	95	_	127	DEL

转义字符

转义字符是一些有特殊含义的字符，它们由反斜杠 \ 开头。

转义字符	含义	ASCII码值(十进制)
\a	响铃	7
\b	退格	8
\f	换页	12
\n	换行	10
\r	回车	13
\t	水平制表符	9
\v	垂直制表符	11
\\	反斜杠	92
\'	单引号	39
\"	双引号	34
\?	问号	63
\0	空字符	0
\ddd	1~3位八进制数所代表的任意字符	0~255
\xhh	1~2位十六进制数所代表的任意字符	0~255

#include <stdio.h>

int main() {

    printf("hello world\n");
    printf("hello\tworld\n");
    printf("hello\bworld\n");
    printf("hello\rworld\n");
    printf("hello\\world\n");
    printf("hello\'world\n");
    printf("hello\"world\n");
    printf("hello\?world\n");
    printf("hello\0world\n");
    printf("hello\x41world\n");
    printf("hello\x4fworld\n");

    return 0;
}

实型 float 、 double

实型变量是用来存储实数的，包括小数和整数。C语言中的实型变量包括单精度实型和双精度实型。

• 单精度实型：float ，占用4个字节，有效位数为6~7位。
• 双精度实型：double ，占用8个字节，有效位数为15~16位。

#include <stdio.h>

int main() {

    float a = 3.14f;
    double b = 3.14;

    printf("a = %f\n", a);
    printf("b = %lf\n", b);

    return 0;
}

字符串格式化输出和输入

字符串常量

• 字符串是内存中一段连续的空间，用来存储字符序列。以 \0 结尾。
• 字符串常量是用双引号括起来的字符序列，例如 "hello world" 。

WARNING

字符串常量与字符常量的区别：

• 字符串常量是用双引号括起来的字符序列，例如 "hello world" 。每个字符串常量都以 \0 结尾。
• 字符常量是用单引号括起来的字符，例如 'a' 。

printf 函数和 putchar 函数

• printf 函数：格式化输出函数，可以将格式化的数据输出到屏幕上。
• putchar 函数：输出一个字符到屏幕上。

格式化输出

打印格式	对应数据类型	说明
%d	int	以十进制形式输出带符号整数
%u	unsigned int	以十进制形式输出无符号整数
%o	unsigned int	以八进制形式输出无符号整数
%x	unsigned int	以十六进制形式输出无符号整数
%X	unsigned int	以十六进制形式输出无符号整数，字母大写
%f	float	以小数形式输出单精度实数
%lf	double	以小数形式输出双精度实数
%c	char	输出一个字符
%s	char *	输出一个字符串
%%	无	输出一个百分号
%p	void *	输出一个指针的值
%e	float 、 double	以指数形式输出单精度实数、双精度实数
%E	float 、 double	以指数形式输出单精度实数、双精度实数，字母大写
%g	float 、 double	以%f或%e中较短的输出宽度输出单精度实数、双精度实数
%G	float 、 double	以%f或%E中较短的输出宽度输出单精度实数、双精度实数，字母大写
%hd	short	以十进制形式输出带符号短整数
%hu	unsigned short	以十进制形式输出无符号短整数
%hx	unsigned short	以十六进制形式输出无符号短整数
%ho	unsigned short	以八进制形式输出无符号短整数
%ld	long	以十进制形式输出带符号长整数
%lu	unsigned long	以十进制形式输出无符号长整数
%lx	unsigned long	以十六进制形式输出无符号长整数
%lo	unsigned long	以八进制形式输出无符号长整数
%lld	long long	以十进制形式输出带符号长长整数
%llu	unsigned long long	以十进制形式输出无符号长长整数
%llx	unsigned long long	以十六进制形式输出无符号长长整数
%llo	unsigned long long	以八进制形式输出无符号长长整数
%Lf	long double	以小数形式输出长双精度实数
%Le	long double	以指数形式输出长双精度实数
%LE	long double	以指数形式输出长双精度实数，字母大写
%Lg	long double	以%f或%e中较短的输出宽度输出长双精度实数
%LG	long double	以%f或%E中较短的输出宽度输出长双精度实数，字母大写
%p	void *	以十六进制形式输出指针的值
%n	int *	此参数必须是一个指向int的指针，printf函数会将已打印的字符数存入这个指针指向的变量中
%m	无	输出strerror(errno)的返回值

#include <stdio.h>

int main() {

    printf("hello world\n");
    putchar('a');

    return 0;
}