C语言数据类型和变量(一)

简介: C语言数据类型和变量(一)

1.数据类型介绍

C语言提供了丰富的数据类型来描述生活中的各种数据。

使用整型类型来描述整数,使用字符类型来描述字符,使用浮点型类型来描述小数。

所谓“类型”,就是相似的数据所拥有的共同特征,编译器只有知道了数据的类型,才知道怎么操作

数据。

下面盘点一下C语言提供的各种数据类型:

1.1字符型

char //character
[signed] char //有符号的
unsigned char //无符号的

1.2整形

//短整型
short [int]
[signed] short [int]
unsigned short [int]
//整型
int
[signed] int
unsigned int
//长整型
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]
//更长的整型
//C99中引入
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]

1.3浮点型

float
double
long double

1.4布尔类型

C 语言原来并没有为布尔值单独设置一个类型,而是使用整数0 表示假,非零值表示真。

在C99 中也引入了布尔类型,是专门表示真假的。

_Bool

布尔类型的使用得包含头文件

布尔类型变量的取值是: true 或者false

#define bool _Bool
#define false 0
#define true  1

代码演示

_Bool flag = true;
if (flag)
printf("i like C\n");

1.5各种数据类型长度

每一种数据类型都有自己的长度,使用不同的数据类型,能够创建出长度不同的变量,变量长度的不同,存储的数据范围就有所差异。

1.5.1sizeof操作符

sizeof 是一个关键字,也是操作符,专门是用来计算sizeof的操作符数的类型长度的,单位是字

节。

sizeof 操作符的操作数可以是类型,也可是变量或者表达式。

sizeof( 类型 )
sizeof 表达式

sizeof 的操作数如果不是类型,是表达式的时候,可以省略掉后边的括号的。

sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的,根据表达式的类型来得出大小。

sizeof 的计算结果是size_t 类型的。


sizeof 运算符的返回值,C 语言只规定是无符号整数,并没有规定具体的类型,而是留给

系统自己去决定, sizeof 到底返回什么类型。不同的系统中,返回值的类型有可能是

unsigned int ,也有可能是unsigned long ,甚至是unsigned long long ,

对应的printf() 占位符分别是%u 、%lu 和%llu 。这样不利于程序的可移植性。

C 语言提供了一个解决方法,创造了一个类型别名size_t ,用来统一表示 sizeof 的返

回值类型。对应当前系统的sizeof 的返回值类型,可能是unsigned int ,也可能是

unsigned long long 。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    printf("%zd\n", sizeof(a));
    printf("%zd\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()
    printf("%zd\n", sizeof(int));
    printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
    return 0;
}

1.5.2数据类型长度

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%zd\n", sizeof(char));
    printf("%zd\n", sizeof(_Bool));
    printf("%zd\n", sizeof(short));
    printf("%zd\n", sizeof(int));
    printf("%zd\n", sizeof(long));
    printf("%zd\n", sizeof(long long));
    printf("%zd\n", sizeof(float));
    printf("%zd\n", sizeof(double));
    printf("%zd\n", sizeof(long double));
    return 0;
}

输出结果为

1
1
2
4
4
8
4
8
8

1.5.3 sizeof中表达式不计算

#include <stdio.h>
int main()
{
    short s = 2;
    int b = 10;
    printf("%d\n", sizeof(s = b+1));
    printf("s = %d\n", s);
    return 0;
}

sizeof 在代码进行编译的时候,就根据表达式的类型确定了,类型的常用,而表达式的执行却要在

程序运行期间才能执行,在编译期间已经将sizeof处理掉了,所以在运行期间就不会执行表达式了。

2. signed 和 unsigned

C 语言使用 signed 和unsigned 关键字修饰 字符型和整型 类型的。

signed 关键字,表示一个类型带有正负号,包含负值;

unsigned 关键字,表示该类型不带有正负号,只能表示零和正整数。

对于int 类型,默认是带有正负号的,也就是说int 等同于signed int 。

由于这是默认情况,关键字signed 一般都省略不写,但是写了也不算错

signed int a;
// 等同于int a

int 类型也可以不带正负号,只表示非负整数。这时就必须使用关键字unsigned 声明变量

unsigned int a;

整数变量声明为unsigned 的好处是,同样长度的内存能够表示的最大整数值,增大了一倍。

比如,16位的signed short int 的取值范围是:-32768~32767,最大是32767;而

unsigned short int 的取值范围是:0~65535,最大值增大到了65,535。32位的signed

int 的取值范围可以参看limits.h 中给出的定义。


注意,C 语言规定char 类型默认是否带有正负号,由当前系统决定。

这就是说, char 不等同于signed char ,它有可能是signed char ,也有可能是

unsigned char 。

这一点与int 不同, int 就是等同于signed int 。

3.数据类型的取值范围

上述的数据类型很多,尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种,为什么呢?

其实每一种数据类型有自己的取值范围,也就是存储的数值的最大值和最小值的区间,有了丰富的类

型,我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值:

limits.h 文件中说明了整型类型的取值范围。

float.h 这个头文件中说明浮点型类型的取值范围。

为了代码的可移植性,需要知道某种整数类型的极限值时,应该尽量使用这些常量。

• SCHAR_MIN , SCHAR_MAX :signed char 的最小值和最大值。

• SHRT_MIN , SHRT_MAX :short 的最小值和最大值。

• INT_MIN , INT_MAX :int 的最小值和最大值。

• LONG_MIN , LONG_MAX :long 的最小值和最大值。

• LLONG_MIN , LLONG_MAX :long long 的最小值和最大值。


• UCHAR_MAX :unsigned char 的最大值。

• USHRT_MAX :unsigned short 的最大值。

• UINT_MAX :unsigned int 的最大值。

• ULONG_MAX :unsigned long 的最大值。

• ULLONG_MAX :unsigned long long 的最大值。

4.变量

4.1变量的创建

了解清楚了类型,我们使用类型做什么呢?类型是用来创建变量的。

什么是变量呢?C语言中把经常变化的值称为变量,不变的值称为常量

变量创建的语法形式是这样的:

data_type name;
        | |
        | |
数据类型 变量名
int age; //整型变量
char ch; //字符变量
double weight; //浮点型变量

变量在创建的时候就给一个初始值,就叫初始化。

int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 100;

4.2变量的分类

  • 全局变量:在大括号外部定义的变量就是全局变量。全局变量的使用范围更广,整个工程中想使用,都是有办法使用的。
  • 局部变量:在大括号内部定义的变量就是局部变量。局部变量的使用范围是比较局限,只能在自己所在的局部范围内使用的。
#include <stdio.h>
int global = 2023;//全局变量
int main()
{
    int local = 2018;//局部变量
    printf("%d\n", local);
    printf("%d\n", global);
    return 0;
}

如果局部和全局变量,名字相同呢?

#include <stdio.h>
int n = 1000;
int main()
{
    int n = 10;
    printf("%d\n" n);//打印的结果是多少呢?
    return 0;
}

其实当局部变量和全局变量同名的时候,局部变量优先使用。

5. 算术操作符:+、-、*、/、%

在写代码时候,一定会涉及到计算。

C语言中为了方便运算,提供了一系列操作符,其中有一组操作符叫:算术操作符。分别是: + - *
/ %
,这些操作符都是双目操作符。

注:操作符也被叫做:运算符,是不同的翻译,意思是一样的。

5.1 + 和 -

+ 和- 用来完成加法和减法。

+ 和- 都是有2个操作数的,位于操作符两端的就是它们的操作数,这种操作符也叫双目操作符。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int x = 4 + 22;
    int y = 61 - 23;
    printf("%d\n", x);
    printf("%d\n", y);
    return 0;
}

5.2 *

运算符* 用来完成乘法

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 5;
    printf("%d\n", num * num); // 输出 25
    return 0;
}

5.3 /

运算符/ 用来完成除法。

除号的两端如果是整数,执行的是整数除法,得到的结果也是整数。

#include <stdio.h>
int main()
{
    float x = 6 / 4;
    int y = 6 / 4;
    printf("%f\n", x); // 输出 1.000000
    printf("%d\n", y); // 输出 1
    return 0;
}

上面示例中,尽管变量x 的类型是float (浮点数),但是6 / 4 得到的结果是1.0 ,而不是

1.5 。原因就在于 C 语言里面的整数除法是整除,只会返回整数部分,丢弃小数部分。



如果希望得到浮点数的结果,两个运算数必须至少有一个浮点数,这时 C 语言就会进行浮点数除法。

#include <stdio.h>
int main()
{
    float x = 6.0 / 4; // 或者写成 6 / 4.0
    printf("%f\n", x); // 输出 1.500000
    return 0;
}

上面示例中, 6.0 / 4 表示进行浮点数除法,得到的结果就是1.5

5.4 %

运算符% 表示求模(余)运算,即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能用于整数,不能用于浮点数。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int x = 6 % 4; // 2
    return 0;
}

负数求模的规则是,结果的正负号由第一个运算数的正负号决定。

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n", 11 % -5); // 1
    printf("%d\n",-11 % -5); // -1
    printf("%d\n",-11 % 5); // -1
    return 0;
}

上面示例中,第一个运算数的正负号( 11 或-11 )决定了结果的正负号。

6. 赋值操作符:=和复合赋值

在变量创建的时候给一个初始值叫初始化,在变量创建好后,再给一个值,这叫赋值。

int a = 100;//初始化
a = 200;//2 赋值,这里使用的就是赋值操作符

赋值操作符= 是一个随时可以给变量赋值的操作符。

6.1 连续赋值

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
c = b = a+3;//连续赋值,从右向左依次赋值的

C语言虽然支持这种连续赋值,但是写出的代码不容易理解,建议还是拆开来写,这样方便观察代码的执行细节。

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
b = a+3;
c = b;

6.2 复合赋值符

在写代码时,我们经常可能对一个数进行自增、自减的操作,如下代码:

int a = 10;
a = a+3;
a = a-2;

这样代码C语言给提供了更加方便的写法:

1. int a = 10;
2. a += 3;
3. a -= 2;

C语言中提供了复合赋值符,方便我们编写代码,这些赋值符有:

+= -=
*= /= %=
//下面的操作符后期讲解
>>= <<=
&= |= ^=


C语言数据类型和变量(二):https://developer.aliyun.com/article/1548743

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