轻松拿捏C语言——数据类型和变量

用户11162265

发布于 2024-06-14 14:44:31

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发布于 2024-06-14 14:44:31

文章被收录于专栏：C语言

一、数据类型介绍

在C语言中含有许多丰富的数据类型，比如用整形类型来描述整数，用浮点类型来描述小数，用字符型来描述字符。

下面我们来学习一下C语言中的内置数据类型。

注：[ ]中括起来的内容表示可以写出也可以不写出。

1.1字符型

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

1.2整型

//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语言中本来是没有布尔类型的，用0表示假 1表示真。后来在C99中引入了布尔类型专门用来表示真假

_Bool

布尔类型的使用需要包含头文件<stdbool.h>，布尔类型变量的取值是： true 或者 false

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

示例

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

1.5数据类型的长度

数据类型不同其长度不同，使得创建出的变量长度不同，进而变量能存储的数据范围有所差异。

1.51sizeof

sizeof是一个关键字，也是操作符，它能用来计算它的操作数的类型的长度，长度单位是字节。

sizeof的操作数可以是数据类型，也可以是变量或表达式。

sizeof（类型） sizeof 变量或表达式

*sizeof的操作数不是类型时，它后面的（）可要可不要。

*sizeof后面的表达式不参与运算，根据表达式类型得出结果。

//测试：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计算结果的数据类型是size_t类型。

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。

于是 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 。

例

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10;
 size_t b = sizeof(a);
 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",b);
 printf("%zd\n", sizeof(int));
 printf("%zd\n", sizeof(3 + 3.5));
 return 0;
}

1.52数据类型长度

各数据类型的长度

#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;
}

二、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。

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; //unsiged int中int可以省略，所以上面内容也可以写成： unsigned a;

整数变量声明为unsigned int 有一个好处是同样为四个字节的长度，它能存储的数据比不带unsigned的变量所能存储的数据更大。

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。

字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned

signed char c; // 范围为 -128 到 127 unsigned char c; // 范围为 0 到 255

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。

也就是说， 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

三、数据类型取值范围

上面讲了许多种数据类型，不同的数据类型所能取值的范围不同，所以我们应该根据场景的不同选取不同的数据类型来使用。

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。

举例

#include <stdio.h>  
#include <limits.h>  
#include <float.h>    
int main() {  
    printf("Int min: %d\n", INT_MIN);  
    printf("Int max: %d\n", INT_MAX);  
    printf("Float min: %E\n", FLT_MIN); // 注意：FLT_MIN 是非零的最小正数  
    printf("Float max: %E\n", FLT_MAX);  
    // ... 可以添加更多类型的极限值查看  
    return 0;  
}

注意：FLT_MIN 通常表示最小的非零正浮点数，而不是负浮点数的最大值。如果你想要查看负浮点数的范围，你可能需要手动计算（例如，-FLT_MAX）

四、变量

4.1变量的创建

数据类型是用来创建变量的。

那什么是变量？变量就是经常变化的值，不变的称为常量。

创建变量的语法形式：

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

创建变量时并给它一个初始值，叫初始化。

int age = 18；

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，整个工程中都能使用。

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局限，只能在自己所在的局部范围内使用的。

#include <stdio.h>
int n = 1000;//全局变量
int m = 1;//全局变量
int main()
{
 int n = 10;//局部变量
 printf("%d\n",m);
 printf("%d\n",n);//打印的结果是多少呢？
 return 0;
}

当全局变量和局部变量的变量名相同时，局部变量优先使用。

在内存中全局变量和局部变量存放位置：

1. 局部变量是放在内存的栈区 2. 全局变量是放在内存的静态区 3. 堆区是用来动态内存管理的

五、算术操作符：+、-、*、/、%

C语言中用来计算的时算术操作符，包含了+、-、*（乘）、/（除）、%（取模）。这些操作符也是双目操作符，即需要两个操作数的操作符，位于操作符两端的就是操作数。操作符也称运算符。

5.1+、-、*

例

int x = 3; int y = 4; printf("%d\n",x+y);//相加 printf("%d\n",x-y);//相减 printf("%d\n",x*y);//相乘

5.2 /

前面三种运算都比较简单，我们需要注意的是 / 和 %

对于 / 除法运算，如果两端都是整数，那么就执行整数除法，结果就是整数。两端只要有一个是小数，那么就会执行小数除法结果就是小数。

#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。

想要得到1.5的话，那么就要写成 6.0/4.0 或 6.0 / 4 或 6 / 4.0。

再看一个例子

#include <stdio.h>
int main()
{
 int score = 5;
 score = (score / 20) * 100;
 return 0;
}

得到的score会是什么呢？如果你认为是25，那就错了。score/20的结果为0，所以0*100就是0。想要得到25，那就要把5写成5.0或把20写成20.0.

5.3 %

%表示求模（余）运算，即返回两个数相除后的余数。%只能用于整数运算，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，结果的符号由第一个操作数的正负号决定。

#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;
}

负数求模这里我个人的一个方法是，先不管负号把数都当正的来算出余数的绝对值，然后再根据第一个符号的+-号来相应地给余数添加+-号。

六、赋值操作符

在变量创建好后再给变量一个值，这就是赋值。

int a = 666;//初始化 a = 888;//赋值

6.1连续赋值

赋值操作符可以连续赋值

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。

但是不推荐这样写，拆开写更容易理解和观察细节

b = a + 3; c = b;

6.2复合赋值符

对于变量进行自增、自减运算

int a = 666; a = a + 6； a = a - 99;

我们除了这样写，还有一种更加简便的方法

int a = 666; a+=6; a-=99;

C语言提供了这些赋值符来便于我们运算：

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

七、单目操作符

操作数只有一个的操作符叫单目操作符。++、--、+(正)、-(负) 就是单目操作符。

7.1++和--

7.1.1前置++

int a = 10;
int b = ++a;//++的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

计算口诀：先+1，后使用； a原来是10，先+1，后a变成了11，再使用就是赋值给b，b得到的也是11，所以计算技术后，a和b都是11，相当于这样的代码：

int a = 10;
a = a+1;
b = a;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

7.1.2后置++

int a = 10;
int b = a++;//++的操作数是a，是放在a的后⾯的，就是后置++
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

a原来是10，先使用，就是先赋值给b，b得到了10，然后再+1，然后a变成了11，所以直接结束后a是 11，b是10，相当于这样的代码：

int a = 10;
int b = a;
a = a+1;
printf("a=%d b=%d\n",a , b);

7.1.3前置--

如果你听懂了前置++，那前置--是同理的，只是把加1，换成了减1；计算口诀：先-1，后使用

int a = 10;
int b = --a;//--的操作数是a，是放在a的前⾯的，就是前置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是：9 9

7.1.4后置--

同理后置--类似于后置++，只是把加1换成了减1 计算口诀：先使用，后-1

int a = 10;
int b = a--;//--的操作数是a，是放在a的后⾯的，就是后置--
printf("a=%d b=%d\n",a , b);//输出的结果是：9 10

7.2+和-

+正号可写可不写

int a = 10 //和 int a = +10;是一样的

-负号能改变一个值的正负号，整数前加-变成负数，负数前加-变成正数

int a = 10; int b = -9; int c = -a; int d = -b;

八、强制转换

int a = 3.14;//变量a为int型，3.14为double类型，类型不一致，编译器报错

此时我们可以采用强制转换，将double类型的3.14转换成整型

int a = (int)3.14; //意思是将3.14强制类型转换为int类型，这种强制类型转换只取整数部分

但是强扭的瓜不甜，不到万不得已，尽量不要这样使用。

好了，本次的学习结束啦！🎉

请喜欢的大佬们多多支持，✊你们的鼓励就是我前进的动力。

谢谢观看！

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原始发表：2024-05-02，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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