深入浅出C语言：（六）基础部分 NO.1 数据类型和运算符、表达式和语句

目录

​​一、数据类型​​

​​1、变量（Variable）​​

​​2、数据类型（Data Type）​​

​​3、C 语言中的整数（short,int,long）​​

​​4、二进制数、八进制数和十六进制数的表示​​

​​5、二进制数、八进制数和十六进制数的输出​​

​​6、C 语言中的正负数及其输出​​

​​7、C 语言中的小数（float,double）​​

​​8、在 C 语言中使用英文字符​​

​​9、C 语言转义字符​​

​​二、运算符、表达式和语句​​

​​1、对取余运算的说明​​

​​2、C 语言自增(++)和自减(--)运算符​​

​​3、C 语言运算符的优先级和结合性​​

​​4、C 语言数据类型转换（自动转换+强制转换）​​

​​5、sizeof和size_t类型​​

一、数据类型

1、变量（Variable）

（1）赋值是指把数据放到内存的过程。

（2）int a;   创造了一个变量 a，我们把这个过程叫做变量定义。 a=123;  把 123 交给了变量 a，我们把这个过程叫做给变量赋值；又因为是第一次赋值，也称变量的初始化，或者赋初值。
 

2、数据类型（Data Type）

（1）顾名思义，数据类型用来说明数据的类型，确定了数据的解释方式，让计算机和程序员不会产生歧义。

（2）数据类型只在定义变量时指明，而且必须指明；使用变量时无需再指明（包括指针），因为此时的数据类型已经确定了。

（3）在 C 语言中，每一种数据类型所占用的字节数都是固定的，知道了数据类型，也就知道了数据的长度。

3、C 语言中的整数（short,int,long）

让整数占用更少的内存可以在 int 前边加 short，让整数占用更多的内存可以在 int 前边加 long。

short int a = 10;
short int b, c = 99;
long int m = 102023;
long int n, p = 562131;

这样 a、 b、 c 只占用 2 个字节的内存，而 m、 n、 p 可能会占用 8 个字节的内存。也可以将 int 省略，只写 short 和 long

（1）short、 int、 long 是 C 语言中常见的整数类型，其中 int 称为整型， short 称为短整型， long 称为长整型。

（2）整型的长度：

• 在 16 位环境下，short 的长度为 2 个字节， int 也为 2 个字节， long 为 4 个字节。 16 位环境多用于单片机和
• 低级嵌入式系统，在 PC 和服务器上已经见不到了。
• 对于 32 位的Windows、 Linux 和 Mac OS，short 的长度为 2 个字节， int 为 4 个字节， long 也为 4 个字节。PC 和服务器上的 32 位系统占有率也在慢慢下降，嵌入式系统使用 32 位越来越多。
• 在 64 位环境下，不同的操作系统会有不同的结果

（3）不同整型的输出：

使用不同的格式控制符可以输出不同类型的整数，它们分别是：

• %hd 用来输出short int 类型， hd 是 short decimal 的简写；
• %d 用来输出int 类型， d 是 decimal 的简写；
• %ld 用来输出 long int类型， ld 是 long decimal 的简写。

4、二进制数、八进制数和十六进制数的表示

表示一个十进制数字不需要任何特殊的格式。但是，表示一个二进制、八进制或者十六进制数字就不一样了
（1）二进制：

二进制由 0 和 1 两个数字组成，使用时必须以 0b 或 0B（不区分大小写）开头

合法的二进制
int a = 0b101;       换算成十进制为 5
int b = -0b110010;   换算成十进制为 -50
int c = 0B100001;    换算成十进制为 33
非法的二进制
int m = 101010;      无前缀 0B，相当于十进制
int n = 0B410;       4不是有效的二进制数字

        读者请注意，标准的 C 语言并不支持上面的二进制写法，只是有些编译器自己进行了扩展，才支持二进制数字。 换句话说，并不是所有的编译器都支持二进制数字，只有一部分编译器支持，并且跟编译器的版本有关系。
（2）八进制：
八进制由 0~7 八个数字组成，使用时必须以 0 开头（注意是数字 0，不是字母 o）

合法的八进制数
int a = 015;      换算成十进制为 13
int b = -0101;    换算成十进制为 -65
int c = 0177777;  换算成十进制为 65535
非法的八进制
int m = 256;      无前缀 0，相当于十进制
int n = 03A2;     A不是有效的八进制数字

（3）十六进制：
十六进制由数字 0~9、字母 A~F 或 a~f（不区分大小写）组成，使用时必须以 0x 或 0X（不区分大小写）开头。

合法的十六进制
int a = 0X2A;    换算成十进制为 42
int b = -0XA0;   换算成十进制为 -160
int c = 0xffff;  换算成十进制为 65535
非法的十六进制
int m = 5A;      没有前缀 0X，是一个无效数字
int n = 0X3H;    H不是有效的十六进制数字

（4）十进制

十进制由 0~9 十个数字组成，没有任何前缀，和我们平时的书写格式一样，不再赘述。

5、二进制数、八进制数和十六进制数的输出

① 十六进制数字的表示用到了英文字母，有大小写之分，要在格式控制符中体现出来：

• %hx、 %x 和 %lx 中的 x 小写，表明以小写字母的形式输出十六进制数；
• %hX、 %X 和 %lX 中的 X 大写，表明以大写字母的形式输出十六进制数。

② 八进制数字和十进制数字不区分大小写，所以格式控制符都用小写形式。

③ 输出时加上前缀

       区分不同进制数字的一个简单办法就是，在输出时带上特定的前缀。在格式控制符中加上 # 即可输出前缀，例如 %#x、 %#o、 %#lX、 %#ho 等，请看下面的代码：

short a = 0b1010110;   二进制数字
int b = 02713;         八进制数字
long c = 0X1DAB83;     十六进制数字
printf("a=%#ho, b=%#o, c=%#lo\n", a, b, c);   以八进制形似输出
printf("a=%hd, b=%d, c=%ld\n", a, b, c);      以十进制形式输出
printf("a=%#hx, b=%#x, c=%#lx\n", a, b, c);   以十六进制形式输出（字母小写）
printf("a=%#hX, b=%#X, c=%#lX\n", a, b, c);   以十六进制形式输出（字母大写）

运行结果：
a=0126, b=02713, c=07325603
a=86,   b=1483,  c=1944451
a=0x56, b=0x5cb, c=0x1dab83
a=0X56, b=0X5CB, c=0X1DAB83

6、C 语言中的正负数及其输出

① C 语言规定，把内存的最高位作为符号位。
② C 语言规定，在符号位中，用 0 表示正数，用 1 表示负数。
③ C 语言允许我们这样做，如果不希望设置符号位，可以在数据类型前面加上 unsigned 关键字。不加 unsigned 的数字称为有符号数，能表示正数和负数，加了unsigned 的数字称为无符号数，只能表示正数。

unsigned short a = 12;
unsigned int b   = 1002;
unsigned long c  = 9892320;

short、 int、 long 中就没有符号位了，所有的位都用来表示数值，正数的取值范围更大了。

④ 无符号数的输出：无符号数可以以八进制、十进制和十六进制的形式输出，它们对应的格式控制符分别为：

• 当以有符号数的形式输出时， printf 会读取数字所占用的内存，并把最高位作为符号位，把剩下的内存作为数值位；
• 当以无符号数的形式输出时， printf 也会读取数字所占用的内存，并把所有的内存都作为数值位对待。

7、C 语言中的小数（float,double）

C 语言中常用的小数有两种类型，分别是 float 或 double； float 称为单精度浮点型， double 称为双精度浮点型。

小数也可以使用 printf 函数输出，包括十进制形式和指数形式，它们对应的格式控制符分别是：

• %f 以十进制形式输出 float 类型；
• %lf 以十进制形式输出 double 类型；
• %e 以指数形式输出 float 类型，输出结果中的 e 小写；
• %E 以指数形式输出 float 类型，输出结果中的 E 大写；
• %le 以指数形式输出 double 类型，输出结果中的 e 小写；
• %lE 以指数形式输出 double 类型，输出结果中的 E 大写。
• %g 会对比小数的十进制形式和指数形式，以最短的方式来输出小数。所谓最短，就是输出结果占用最少的字符。

读者需要注意的两点是：

• %g 默认最多保留六位有效数字，包括整数部分和小数部分； %f 和 %e 默认保留六位小数，只包括小数部分。
• %g不会在最后强加 0来凑够有效数字的位数，而 %f 和 %e 会在最后强加 0 来凑够小数部分的位数。
• 除了 %g，还有 %lg、 %G、 %lG：
  ① %g 和 %lg 分别用来输出 float 类型和 double 类型，并且当以指数形式输出时， e 小写。
  ② %G 和 %lG 分别用来输出 float 类型和 double 类型，只是当以指数形式输出时， E 大写。

8、在 C 语言中使用英文字符

① 经常用到的字符类型是 char，它的长度是 1，只能容纳 ASCII 码表中的字符，也就是英文字符。
② 字符类型由单引号' '包围，字符串由双引号" "包围。
③ 字符的输出：输出 char 类型的字符有两种方法，分别是：

• 使用专门的字符输出函数 putchar；
• 使用通用的格式化输出函数 printf， char 对应的格式控制符是%

9、C 语言转义字符

二、运算符、表达式和语句

1、对取余运算的说明

余数可以是正数也可以是负数，由 % 左边的整数决定：

• 如果 % 左边是正数，那么余数也是正数；

printf(
"100%%12=%d \n100%%-12=%d \n-100%%12=%d \n-100%%-12=%d \n",
100 % 12, 100 % -12, -100 % 12, -100 % -12
);

运行结果：
100%12=4
100%-12=4
-100%12=-4
-100%-12=-4

2、C 语言自增(++)和自减(--)运算符

++和--分别称为自增运算符和自减运算符。
 

int a = 10, b = 20;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
++a;
--b;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
a++;
b--;
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);

运行结果：
a=10, b=20
a=11, b=19
a=12, b=18

需要重点说明的是， ++ 在变量前面和后面是有区别的：

• ++ 在前面叫做前自增（例如 ++a）。前自增先进行自增运算，再进行其他操作。
• ++ 在后面叫做后自增（例如 a++）。后自增先进行其他操作，再进行自增运算。

自减（--）也一样，有前自减和后自减之分。
 

int a = 10, b = 20, c = 30, d = 40;
int a1 = ++a, b1 = b++, c1 = --c, d1 = d--;

printf("a=%d, a1=%d\n", a, a1);
printf("b=%d, b1=%d\n", b, b1);
printf("c=%d, c1=%d\n", c, c1);
printf("d=%d, d1=%d\n", d, d1);

输出结果：
a=11, a1=11
b=21, b1=20
c=29, c1=29
d=39, d1=40

a1=++a;会先进行自增操作，再进行赋值操作；而 b1=b++;会先进行赋值操作，再进行自增操作。

int a = 12, b = 1;
int c = a - (b--);       ①
int d = (++a) - (--b);   ②

printf("c=%d, d=%d\n", c, d);

输出结果：
c=11, d=14

• 执行语句①时，因为是后自减，会先进行 a-b 运算，结果是 11，然后 b 再自减，就变成了 0；最后再将 a-b 的结果（也就是 11）交给 c，所以 c 的值是 11。
• 执行语句②之前， b 的值已经变成 0。对于 d=(++a)-(--b)， a 会先自增，变成 13，然后 b 再自减，变成 -1，最后再计算 13-(-1)，结果是 14，交给 d，所以 d 最终是 14。

3、C 语言运算符的优先级和结合性

容易出错的优先级

4、C 语言数据类型转换（自动转换+强制转换）

数据类型转换就是将数据（变量、数值、表达式的结果等）从一种类型转换为另一种类型。

1、自动类型转换

自动类型转换就是编译器默默地、隐式地、偷偷地进行的数据类型转换，这种转换不需要程序员干预，会自动发生。
不建议这种事情发生，因为会导致数据失真。
2、强制类型转换
在代码中明确地提出要进行类型转换，这称为强制类型转换。

(float)a;       将变量 a 转换为 float 类型
(int)(x + y);   把表达式 x+y 的结果转换为 int 整型
(float)100;     将数值 100（默认为int类型）转换为 float 类型

5、sizeof和size_t类型

6、自动算出数组的个数