1、C语言程序环境安装与设置
以下关于c语言学习均使用的是VS2022，它是一个集成开发环境(IDE)：一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。它的优点是安装简单无需多余配置使用方便，它的缺点是安装包较大。关于环境的安装参考以下教程：https://www.bilibili.com/video/BV11R4y1s7jz/
2、C语言程序结构
它们的名称和具体作用如下：
3、C语言的基本语法
它们的名称和具体作用如下：
| 关键字 | 作用 |
| auto | 声明自动变量 |
| break | 跳出当前循环 |
| case | 开关语句分支 |
| char | 声明字符型变量或函数返回值类型 |
| const | 定义常量，如果一个变量被 const 修饰，那么它的值就不能再被改变 |
| continue | 结束当前循环，开始下一轮循环 |
| default | 开关语句中的"其它"分支 |
| do | 循环语句的循环体 |
| double | 声明双精度浮点型变量或函数返回值类型 |
| else | 条件语句否定分支（与 if 连用） |
| enum | 声明枚举类型 |
| extern | 声明变量或函数是在其它文件或本文件的其他位置定义 |
| float | 声明浮点型变量或函数返回值类型 |
| for | 一种循环语句 |
| goto | 无条件跳转语句 |
| if | 条件语句 |
| int | 声明整型变量或函数 |
| long | 声明长整型变量或函数返回值类型 |
| register | 声明寄存器变量 |
| return | 子程序返回语句（可以带参数，也可不带参数） |
| short | 声明短整型变量或函数 |
| signed | 声明有符号类型变量或函数 |
| sizeof | 计算数据类型或变量长度（即所占字节数） |
| static | 声明静态变量 |
| struct | 声明结构体类型 |
| switch | 用于开关语句 |
| typedef | 用以给数据类型取别名 |
| unsigned | 声明无符号类型变量或函数 |
| union | 声明共用体类型 |
| void | 声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针 |
| volatile | 说明变量在程序执行中可被隐含地改变 |
| while | 循环语句的循环条件 |
注意事项：
1、注释分为单行注释 // 和多行注释 /*...*/
2、标识符由大小写字母或下划线为起始，后跟大小写字母、下划线0~9的数字， 标识符中的字母分大小写，数字不能作为开头：
以下是有效的标识符书写格式：
mohd zara abc move_name a_123
myname50 _temp Mohd a23b9 retVal
4、C语言数据类型
C语言内置数据类型
字符型
| 名称 | 书写格式 | 内存大小 | 取值范围 |
| 字符型 | char | 1字节 | -128到127或0到255 |
| 无符号字符型 | unsigned char | 1字节 | 0到255 |
整型
| 名称 | 书写格式 | 内存大小 | 取值范围 |
| 短整型 | short | 2字节 | -32,768到32,767 |
| 无符号短整型 | unsigned short | 2字节 | 0到65,535 |
| 整型 | int | 4字节 | -32,768 到 32,767 或 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 |
| 无符号整型 | unsigned int | 4字节 | 0 到 65,535 或 0 到 4,294,967,295 |
| 长整型 | long | 4字节 | -2,147,483,648 到 2,147,483,647 |
| 无符号长整型 | unsigned long | 4字节 | 0 到 4,294,967,295 |
| 更长整型(C99引入) | long long | 8字节 | -9223372036854775808到9223372036854775807 |
| 无符号更长整型 | unsigned long long | 8字节 | 0到18446744073709551615 |
浮点型
| 名称 | 书写格式 | 内存大小 | 取值范围 | 精度 |
| 单精度浮点型 | float | 4字节 | 1.2E-38到3.4E+38 | 可以精确到小数点后六或七位 |
| 双精度浮点型 | double | 8字节 | 2.3E-308 到 1.7E+308 | 可以精确到小数点后十五或十六位 |
| 高精度浮点型 | long double | 8字节 | 3.4E-4932 到 1.1E+4932 | 可以精确到小数点后十九或二十位 |
布尔类型
| 名称 | 书写格式 | 内存大小 | 取值范围 |
| 布尔类型 | __bool | 4字节 | true和flase |
整型与浮点型之间的类型转换
整型转浮点数涉及浮点数在内存中的存储方式：
根据国际标准IEEE(电气和电子电工协会)754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
V = (-1)^S * M * 2^E
- (-1)^S表示符号位，当S=0，V为正数；当S=1，V为负数
- M表示有效数字，M大于等于1小于2
- 2^E表示指数位
V = 5. 0 （十进制） V = 5.5 (十进制)
=101.0 （二进制） = 101.1 （二进制）①
=1.01 * 2^2 =1.011 * 2^2 //与十进制科学计数法类似，这里将10换为2
=(-1)^0 * 1.01*2^2 =(-1)^0 * 1.011 * 2^2
即S = 0；M = 1.01；E=2； 即S = 0；M = 1.011；E=2；
①：因为二进制的每一位都有权重，比如11111.11，小数点前面的1就是2^0、2^1、......、2^n
而小数点后面的1每一个代表的就是2^-1、2^-2......、2^-n而相对应的就是0.5、0.25......
IEEE 754规定：
对于32位的浮点数，最高位存储符号位S，接着八位存储指数E，剩下的23位存储有效数字M
对于64位的浮点数，最高位存储符号位S，接着十一位存储指数E，剩下的52位存储有效数字M
浮点数存的过程：
IEEE 754 对有效数字M和指数E,有一些特别规定：
对有效数字M：在计算机内部保存M时， 默认这个数的第⼀位总是1 ，因此可以被舍去，只保存后⾯的小数部分。⽐如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第⼀位的1加上去。这样有利于节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第⼀位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字，结果会更精确。
对指数E：⾸先，E为⼀个⽆符号整数，这意味着，E为32位浮点数时的取值范围为0~255；E为4位浮点数时的取值范围为0~2047。（E分别占八个和十一个比特位）但是，科学计数法中的E是可以为负，所以IEEE 754规定，存⼊内存时E的真实值必须再加上⼀个 中间数 ，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。⽐如：2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。
我们来分析一段代码来加深理解：
int main() { float a = 5.5; return 0; }
解析：
通过上述的浮点数存的过程我们可以得到这样的解题思路：
float a = 5.5; //S E M //0 10000001 01100000000000000000000 //01000000101100000000000000000000 //0100 0000 1011 0000 00000000 00000000 // 4 0 b 0 00 00 //二进制转十六进制表示 //0x40b00000 //最终结果
查看内存窗口：
浮点数取的过程：
E不全为0或不全为1
E= 计算值 + 127 / 1023 、M取小数部分，后面不够的补零
E全为0
E=1-127（或者1-1023）M还原为0.xxxxxx的小数形式
E全为1
如果有效数字M全为0，表⽰±⽆穷⼤（正负取决于符号位s）
下面正式开始浮点数与整数之间的类型转换：
# include <stdio.h> int main () { int n = 9 ; float *pFloat = ( float *)&n; printf ( "n 的值为： %d\n" ,n); printf ( "*pFloat 的值为： %f\n" ,*pFloat); *pFloat = 9.0 ; printf ( "num 的值为： %d\n" ,n); printf ( "*pFloat 的值为： %f\n" ,*pFloat); return 0 ; }
分块分析：
//以整数形式存以整数形式取，存的是什么样子读取的就是什么样子 int n = 9； printf("n的值为：%d\n",n);//结果为9
//以整数形式存以浮点数形式取，直接将整数转换为补码形式对浮点数进行取操作 int n = 9; 0 00000000 000000000000000000001001 9的补码分解成用SME的形式 此时E全为0，则E=1-127，M还原为0.xxxxxx的小数部分 (-1)^0*0.00000000000000000001001 * 2^-126 1*(一个近似于0的数) 0.000000...... 打印结果 printf ( "*pFloat 的值为： %f\n" ,*pFloat); ———————————————— 版权声明：本文为CSDN博主「无聊看看天T^T」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/m0_73975164/article/details/133164556
//以浮点数形式存以整数形式取，先进性浮点数存操作将浮点数转换为补码的形式然后输出 *pFloat = 9.0; 1001.0 (-1)^0*1.001*2^3 S = 0;M=1.001;E = 3 0 1000001 000100000000000000000000 printf ( "num 的值为： %d\n" ,n); 结果为1091567616
//以浮点数的形式存以浮点数的形式取，存的是什么样子读取的就是什么样子 *pFloat = 9.0 ; printf ( "*pFloat 的值为： %f\n" ,*pFloat); //结果为9.000000
运行结果：
整型与字符型之间的类型转换
简易版：
整型和字符型之间的类型转换涉及ASCII码：
关于ASCII码的具体信息可以通过此链接找到：ASCII码一览表，ASCII码对照表 (biancheng.net)
在这里我们只需要知道ASCII码的以下内容：
一个整数加上字符'\0'就可以得到它对应的字符型
一个字符型减去0就可以得到它对应的整数值
//整型转为字符型 int main() { char a= 65 + '\0'; printf("a=%c\n", a); return 0; }
//字符型转为整型 int main() { int a = ‘A’ - 0; printf("a=%d\n", a); return 0; }
如果是字符串转整型，那么就可以利用atoi函数
进阶版：
看这样一段代码：
int main() { char a = 5; char b = 127; char c = a + b; printf("%d", c); return 0; }
结果为-124而非132 ，这是因为C语言整型算术运算总是至少以整数类型（int）来进行，表达式中的字符型（char）和短整型（shotr）会在使用时转换为普通整型int / unsigned int，这种转换称之为整型提升。
下面是进行整型提升时a和b被分配内存的前后变化：
整型提升的意义在于：可以有效避免因为超出内存分配给它的范围而导致结果被丢弃，同时也增加了结果的精确度。
在进行正式的整型提升之前我们首先得知道原码、反码和补码的概念：
什么是原码、反码和补码？
整数的三种二进制表示方法叫做原码、反码和补码（无符号数没有原反补的概念）
三种方法均有符号位和数值位两部分组成，符号位为0表示负整数，符号位为1表示正整数，其中，符号位为整数二进制表示中的最高位（左边第一个），其余的二进制位都为数值位。
正整数的原码、反码和补码均相同，且符号位固定为1
负整数的原码、反码和补码均不同，且符号位固定为0
对于整型来说数据存放在内存中起始是补码的原因是：使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和剑法也可以统一处理（CPU只有加法器）此外，补码和原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路
对于四种码的变换方法遵循下表：（多加了个移码）
| 原码 | 反码 | 补码 | 移码 | |
| 真值为正 | 符号位变为0，其余各位不变 | 同原码 | 同原码 | 符号位变为1，其余各位不变 |
| 真值为负 | 符号位变为1，其余各位不变 | 符号位变为1，其余各位取反 | 反码加一 | 符号位变为0，其余各位取反加一 |
真值就是5、8、-122这种整数，原码的操作对象就是这些真值的二进制表示。
举一个已知真值求原码的例子：
我们设定[x]原为机器数，x为真值（关于机器数和真值的概念来自计算机组成原理）
①x为+122时，x = + 1111010，[x]原 = 0 1111010
②x为-122时， x = - 1111010，[x]原 = 1 1111010
如何进行整型提升？
①有符号整数提升是按照变量的数据类型的符号位来提升的，补码符号位为0则整型提升时高位补零，补码符号位为1则整型提升时高位补1.
②⽆符号整数提升，⾼位补0
字符型转整型的整型提升
进行整型提升之前要知道的是，整数在内存中都是以补码的形式操作的
int main() { char a = 5; //00000000 00000000 00000000 00000101 --- 5的补码 //00000101 -5的补码被截断后的结果赋值给a char b = 127; //00000000 00000000 00000000 01111111 --- 127的补码 //01111111 - 127的补码被截断后赋值给b
截断：char的二进制中只有八个比特位，而5和127是整型二进制位中有三十二个比特位，想要将其存入a中只能截断前面多余的二进制位 ==》一米长的洞塞入四米长的棍子
char c = a + b; //00000000 00000000 00000000 00000101 ---- a整型提升后的补码 //00000000 00000000 00000000 01111111 ---- b整型提升后的补码 //00000000 00000000 00000000 10000100 ---- a + b 的补码 //10000100 - c （a+b的补码被截断后存储到c中） printf("%d\n",c); //打印c的时候还是要进行整型提升，因为%d是按照打印10进制的形式打印有符号的整数 //1111111 11111111 11111111 10000100 ---c整型提升后的结果（补码） //10000000 00000000 00000000 01111100 ---c的原码 //-124 -打印c的结果 return 0; }
字符型与浮点型之间的类型转换
无符号字符型转为整型
int main() { unsigned char a = -1; //10000000 00000000 00000000 00000001 原码 //11111111 11111111 11111111 11111110 反码 //11111111 11111111 11111111 11111111 补码 //11111111 a截断后 printf("a=%d\n", a); //00000000 00000000 00000000 11111111 a整型提升结果（补码） //00000000 00000000 00000000 11111111 a的原码 //255 打印a的结果 return 0; }
字符类型转无符号整型
int main() { char a = -1； //10000000 00000000 00000000 1000000 a的原码 //11111111 11111111 11111111 01111111 a的反码 //11111111 11111111 11111111 01111111 a的补码 //10000000 a截断后 prntf("%u\n",a); %u打印无符号整数，无符号整数也是整数而a是char a所以仍需要整型提升 //11111111 11111111 11111111 10000000 a整型提升结果（看似是补码但其实不是） //4294967168 打印a的结果（打印无符号位整数，不需要再求出原码反码直接进行计算将其转换为具体的数即可，这是因为无符号数没原码反码补码的概念） }
