C语言——关键字的补充

简介: 对关键字一些内容进行了补充说明


基本数据类型

对于定义变量我们并不陌生,从一开始就打起交道了,那么我们就说一些其他内容来便于理解类型

我们如何看待数据类型❓

定义变量的本质:在内存中开辟一块空间,用来保存数据。

而定义一个变量,是需要类型的,这个是基本语法决定的。那么,类型决定了:变量开辟空间的大小

#include <stdio.h> 
#include <windows.h> 
int main() 
{ 
    printf("%d\n", sizeof(char)); //1 
    printf("%d\n", sizeof(short)); //2 
    printf("%d\n", sizeof(int)); //4 
    printf("%d\n", sizeof(long)); //4 
    printf("%d\n", sizeof(long long)); //8 
    printf("%d\n", sizeof(float)); //4 
    printf("%d\n", sizeof(double)); //8 
    system("pause");
    return 0; 
}
//为什么要根据类型,开辟一块空间,直接将内存整体使用不好吗? 不好。

任何时刻,都不是你一个程序在运行,还有很多其他程序也在运行。你整块用了,让别人怎么办❓

另外,你全都用了,一定需要在任何时刻,全部都用完吗❓对于暂时不用,但是给你了,对计算机来讲,就是浪费。

问题又来了,我使用部分内存,使用多少由什么决定❓其实是由你的场景决定,你的计算场景,决定了你使用什么类 型的变量进行计算。

你所使用的类型,决定了你开辟多少字节的空间大小。

所以,C语言中,为什么会有这么多的类型?就是为了满足不同的计算场景。 这其实就相当于一个“模子”了

好了,关于上面用到的sizeof()也是一个关键字,下面我们对其进行简单的介绍了解

最冤枉的关键字——sizeof

常年被误认为函数

实际上,sizeof是一个操作符而非一个函数,这是我们之前所提到过的,现在再提一遍

至于sizeof的用处这里就不展开说明了,对于sizeof,我们是比较熟悉的,这是我们的老朋友了!

signed、unsigned 关键字

signed——有符号

unsigned——无符号

有符号整数vs无符号整数

char

unsigned char 
  signed char

short

unsigned short [int] 
  signed short [int]

int

unsigned int 
  signed int

long

unsigned long [int] 
  signed long [int]

之前讲过一个变量的创建是要在内存中开辟空间的,空间的大小是根据不同的类型而决定的。

那么,数据在所开辟内存中到底是如何存储的呢?这块内容在数据的存储中我们是说过的,现在简单来回忆一下:

  • 有符号数

我们知道,编译器为 a 分配四个字节的空间。那如何存储呢?

首先,对于有符号数,一定要能表示该数据是正数还是负数。所以我们一般用最高比特位来进行充当符号位。

原码、反码、补码

计算机中的有符号数有三种表示方法,即原码、反码和补码。

三种表示方法均有符号位和数值位两部分,符号位都是用0表示“正”,用1表示“负”,而数值位三种表示方法各不相同。

如果一个数据是负数,那么就要遵守下面规则进行转化:

原码:直接将二进制按照正负数的形式翻译成二进制就可以。

反码:将原码的符号位不变,其他位依次按位取反就可以得到了。

补码:反码+1就得到补码。

如果一个数据是正数,那么它的原反补都相同

  • 无符号数
    不需要转化,也不需要符号位,原反补相同
    对于整形来说:数据存放内存中其实存放的是补码
int a = 20; //20是正整数 
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 
int b = -10; //-10是负整数 
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 
//补码转源码 
方法一:先-1,在符号位不变,按位取反。 
方法二:将原码到补码的过程在来一遍。

关于二进制这块有一个大家都有点头疼的问题那就是:十进制二进制如何快速转化

这里提供一个简单的方法:1后面跟n个0,就是2的n次方

大小端补充

大小端的问题存在及其计算方法我们之前也是说过的,这里只是简单做一个小小的补充:

CPU访存的基本单位是字节

数据按照字节,是有高权值位低权值为之分的。内存按照字节是有高地址,低地址之别的。

口诀:小小小

深入理解变量内容的存入和取出

signed int b = -10;
unsigned int d = -10; //(是否合法?) 
//结论: 
//存:字面数据必须先转成补码,在放入空间当中。所以,所谓符号位,完全看数据本身是否携带+-号。和变量是否有符号 无关! 
//取:取数据一定要先看变量本身类型,然后才决定要不要看最高符号位。如果不需要,直接二进制转成十进制。如果需 要,则需要转成原码,然后才能识别。(当然,最高符号位在哪里,又要明确大小端)

为什么都是补码

在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储。原因在于,使用补码,可以将符号位和数值域统一处理; 同时,加法和减法也可以统一处理(CPU只有加法器)。此外,补码与原码相互转换,其运算过程是相同的,不需要额外的硬件电路。

整形取值范围补充

简单起见,我们以char为例

unsigned char: [0,2^8-1]

signed char : [-2^7, 2^7-1] //char等价

为什么?特定数据类型,能表示的数据取值范围(范围由多个连续数据构成,本质是多位比特位形成的排列组合的个数。

总结规律:整数的取值范围

无符号:[0,2^n-1]

有符号:[-2^(n-1), 2^(n-1)-1]

bool类型

我们没有具体的说过bool类型,只简单的了解其存在。

深入理解C 中 的bool类型👇

C语言有没有bool类型❓

c99之前,主要是c90是没有的,目前大部分书,都是认为没有的。因为书,一般都要落后于行业。

但是c99引入了_Bool类型(你没有看错,_Bool就是一个类型,不过在新增头文件stdbool.h中,被重新用宏写成了bool,为了保证C/C++兼容性)

//测试代码 1
#include <stdio.h> 
#include <stdbool.h> //没有这个头文件会报错,使用新特性一定要加上 
#include <windows.h> 
int main() 
{ 
    bool ret = false; 
    ret = true;
    printf("%d\n", sizeof(ret)); //vs2013 和 Linux中都是1 
    system("pause"); 
    return 0; 
}
//测试代码2
#include <stdio.h>
#include <windows.h> 
int main() 
{ //在vs中,光标选中BOOL,单击右键,可以看到转到定义,就能看到BOOL是什么 
    BOOL ret = FALSE; 
    ret = TRUE; 
    printf("%d\n", sizeof(ret)); //输出结果是4,因为在源代码中,是这么定义的:typedef int BOOL;
    system("pause"); 
    return 0; 
}
//我们发现,竟然也能编过。。。什么鬼?? 这都是Microsoft自己搞的一套BOOL值。在vs中转到BOOL对应的头文件,翻到最上面,就能看到微软的版权信息。 好了,该听谁的?一定要保证代码的跨平台性,微软定义的专属类型,其他平台不支持。(以后在语言 编程层面上,凡是直接使用和平台强相关的内容,我们都不推荐

总结:

  1. 优先使用c90,就是我们之前以及后面一直用的方式
  2. 万一非得使用bool,推荐c99标准,不推荐MS自定义。

那么,C中如何进行 bool 值与0比较呢?❓

//块比较难受,因为C90和C99一个不支持bool,一个支持。所以和0比较理论就得分两种情况来比较。 
//但是,最终结论是一样的。所以我们这里直接按照我们后面最高频的来C90来讲,
#include <stdio.h> 
#include <stdbool.h> 
#include <windows.h> 
int main() 
{ 
    int pass = 0; //0表示假,C90,我们习惯用int表示bool
    //bool pass = false; //C99 
    if (pass == 0)
    {
        //理论上可行,但此时的pass是应该被当做bool看待的,==用来进行整数比较,不推荐 //TODO 
    }
    if (pass == false)
    { //不推荐,尽管在C99中也可行 //TODO 
    }
    if (pass)
    { 
        //推荐 //TODO 
    }//理论上可行,但此时的pass是应该被当做bool看待的,==用来进行整数比较,不推荐 //另外,非0为真,但是非0有多个,这里也不一定是完全正确的 
    if (pass != 1)
    { 
        //TODO 
    }
    if (pass != true)
    { 
        //不推荐,尽管在C99中也可行 //TODO 
    }if (!pass)
    { 
        //推荐 //TODO 
    }
    system("pause"); 
    return 0; 
}
结论:bool类型,直接判定,不用操作符进行和特定值比较。



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