2.1 C的数据类型
2.1.1 C语言关键字
2.1.2 数据类型
数据类型的作用：编译器预算对象（变量）分配的内存空间大小。
1） 整型：int
一、 整型变量的定义和输出
| 打印格式 |
含义 |
| %d |
输出一个有符号的10进制int类型 |
| %o(字母o) |
输出8进制的int类型 |
| %x |
输出16进制的int类型，字母以小写输出 |
| %X |
输出16进制的int类型，字母以大写输出 |
| %u |
输出一个10进制的无符号数 |
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 123; //定义变量a，以10进制方式赋值为123
int b = 0567; //定义变量b，以8进制方式赋值为0567
int c = 0xabc; //定义变量c，以16进制方式赋值为0xabc
printf("a = %d\n", a);
printf("8进制：b = %o\n", b);
printf("10进制：b = %d\n", b);
printf("16进制：c = %x\n", c);
printf("16进制：c = %X\n", c);
printf("10进制：c = %d\n", c);
unsigned int d = 0xffffffff; //定义无符号int变量d，以16进制方式赋值
printf("有符号方式打印：d = %d\n", d);
printf("无符号方式打印：d = %u\n", d);
return 0;
}二、 整型变量的输入
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
printf("请输入a的值：");
//不要加“\n”
scanf("%d", &a);
printf("a = %d\n", a); //打印a的值
return 0;
}三、 short、int、long、long long
| 数据类型 |
占用空间 |
| short(短整型) |
2字节 |
| int(整型) |
4字节 |
| long(长整形) |
Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) |
| long long(长长整形) |
8字节 |
注意：
- 需要注意的是，整型数据在内存中占的字节数与所选择的操作系统有关。虽然 C 语言标准中没有明确规定整型数据的长度，但 long 类型整数的长度不能短于 int 类型， short 类型整数的长度不能长于 int 类型。
- 当一个小的数据类型赋值给一个大的数据类型，不会出错，因为编译器会自动转化。但当一个大的类型赋值给一个小的数据类型，那么就可能丢失高位。
2） 字符型：char
一、 字符变量的定义和输出
字符型变量用于存储一个单一字符，在 C 语言中用 char 表示，其中每个字符变量都会占用 1 个字节。在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号(' ')把字符括起来。
字符变量实际上并不是把该字符本身放到变量的内存单元中去，而是将该字符对应的 ASCII 编码放到变量的存储单元中。char的本质就是一个1字节大小的整型。
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch = 'a';
printf("sizeof(ch) = %u\n", sizeof(ch));
printf("ch[%%c] = %c\n", ch); //打印字符
printf("ch[%%d] = %d\n", ch); //打印‘a’ ASCII的值
char A = 'A';
char a = 'a';
printf("a = %d\n", a); //97
printf("A = %d\n", A); //65
printf("A = %c\n", 'a' - 32); //小写a转大写A
printf("a = %c\n", 'A' + 32); //大写A转小写a
ch = ' ';
printf("空字符：%d\n", ch); //空字符ASCII的值为32
printf("A = %c\n", 'a' - ' '); //小写a转大写A
printf("a = %c\n", 'A' + ' '); //大写A转小写a
return 0;
}
二、 字符变量的输入
#include <stdio.h>
int main()
{
char ch;
printf("请输入ch的值：");
//不要加“\n”
scanf("%c", &ch);
printf("ch = %c\n", ch); //打印ch的字符
return 0;
}三、 ASCII对照表
| ASCII值 |
控制字符 |
ASCII值 |
字符 |
ASCII值 |
字符 |
ASCII值 |
字符 |
| 0 |
NUT |
32 |
(space) |
64 |
@ |
96 |
、 |
| 1 |
SOH |
33 |
! |
65 |
A |
97 |
a |
| 2 |
STX |
34 |
" |
66 |
B |
98 |
b |
| 3 |
ETX |
35 |
# |
67 |
C |
99 |
c |
| 4 |
EOT |
36 |
$ |
68 |
D |
100 |
d |
| 5 |
ENQ |
37 |
% |
69 |
E |
101 |
e |
| 6 |
ACK |
38 |
& |
70 |
F |
102 |
f |
| 7 |
BEL |
39 |
, |
71 |
G |
103 |
g |
| 8 |
BS |
40 |
( |
72 |
H |
104 |
h |
| 9 |
HT |
41 |
) |
73 |
I |
105 |
i |
| 10 |
LF |
42 |
* |
74 |
J |
106 |
j |
| 11 |
VT |
43 |
+ |
75 |
K |
107 |
k |
| 12 |
FF |
44 |
, |
76 |
L |
108 |
l |
| 13 |
CR |
45 |
- |
77 |
M |
109 |
m |
| 14 |
SO |
46 |
. |
78 |
N |
110 |
n |
| 15 |
SI |
47 |
/ |
79 |
O |
111 |
o |
| 16 |
DLE |
48 |
0 |
80 |
P |
112 |
p |
| 17 |
DCI |
49 |
1 |
81 |
Q |
113 |
q |
| 18 |
DC2 |
50 |
2 |
82 |
R |
114 |
r |
| 19 |
DC3 |
51 |
3 |
83 |
S |
115 |
s |
| 20 |
DC4 |
52 |
4 |
84 |
T |
116 |
t |
| 21 |
NAK |
53 |
5 |
85 |
U |
117 |
u |
| 22 |
SYN |
54 |
6 |
86 |
V |
118 |
v |
| 23 |
TB |
55 |
7 |
87 |
W |
119 |
w |
| 24 |
CAN |
56 |
8 |
88 |
X |
120 |
x |
| 25 |
EM |
57 |
9 |
89 |
Y |
121 |
y |
| 26 |
SUB |
58 |
: |
90 |
Z |
122 |
z |
| 27 |
ESC |
59 |
; |
91 |
[ |
123 |
{ |
| 28 |
FS |
60 |
< |
92 |
/ |
124 |
| |
| 29 |
GS |
61 |
= |
93 |
] |
125 |
} |
| 30 |
RS |
62 |
> |
94 |
^ |
126 |
` |
| 31 |
US |
63 |
? |
95 |
_ |
127 |
DEL |
ASCII 码大致由以下两部分组成：
- ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
- ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。数字 127 代表 Del 命令。
3） 实型(浮点型)：float、double
实型变量也可以称为浮点型变量，浮点型变量是用来存储小数数值的。在C语言中， 浮点型变量分为两种： 单精度浮点数(float)、 双精度浮点数(double)， 但是double型变量所表示的浮点数比 float 型变量更精确。
| 数据类型 |
占用空间 |
有效数字范围 |
| float |
4字节 |
31位有效数字 |
| double |
8字节 |
63～64位有效数字 |
由于浮点型变量是由有限的存储单元组成的，因此只能提供有限的有效数字。在有效位以外的数字将被舍去，这样可能会产生一些误差。
不以f结尾的常量是double类型，以f结尾的常量(如3.14f)是float类型。
#include <stdio.h>
int main()
{
//传统方式赋值
float a = 3.14f; //或3.14F
double b = 3.14;
printf("a = %f\n", a);
printf("b = %lf\n", b);
//科学法赋值
a = 3.2e3f; //3.2*1000 = 3200，e可以写E
printf("a1 = %f\n", a);
a = 100e-3f; //100*0.001 = 0.1
printf("a2 = %f\n", a);
a = 3.1415926f;
printf("a3 = %f\n", a); //结果为3.141593
return 0;
}
2.1.3 常量
常量：
- 在程序运行过程中，其值不能被改变的量
- 常量一般出现在表达式或赋值语句中
| 整型常量 |
100，200，-100，0 |
| 实型常量 |
3.14 ， 0.125，-3.123 |
| 字符型常量 |
‘a’,‘b’,‘1’,‘\n’ |
| 字符串常量 |
“a”,“ab”，“12356” |
2.1.4 变量
变量：
- 在程序运行过程中，其值可以改变
- 变量在使用前必须先定义，定义变量前必须有相应的数据类型
2.2 C运算符的种类、运算优先级和结合性
2.2.1 常用运算符分类
| 运算符类型 |
作用 |
| 算术运算符 |
用于处理四则运算 |
| 赋值运算符 |
用于将表达式的值赋给变量 |
| 比较运算符 |
用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 |
| 逻辑运算符 |
用于根据表达式的值返回真值或假值 |
| 位运算符 |
用于处理数据的位运算 |
| sizeof运算符 |
用于求字节数长度 |
2.2.2 算术运算符
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| + |
正号 |
+3 |
3 |
| - |
负号 |
-3 |
-3 |
| + |
加 |
10 + 5 |
15 |
| - |
减 |
10 - 5 |
5 |
| * |
乘 |
10 * 5 |
50 |
| / |
除 |
10 / 5 |
2 |
| % |
取模(取余) |
10 % 3 |
1 |
| ++ |
前自增 |
a=2; b=++a; |
a=3; b=3; |
| ++ |
后自增 |
a=2; b=a++; |
b=2; a=3; |
| -- |
前自减 |
a=2; b=--a; |
a=1; b=1; |
| -- |
后自减 |
a=2; b=a--; |
a=1; b=2; |
2.2.3 赋值运算符
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| = |
赋值 |
a=2; b=3; |
a=2; b=3; |
| += |
加等于 |
a=0; a+=2; |
a=2; |
| -= |
减等于 |
a=5; a-=3; |
a=2; |
| *= |
乘等于 |
a=2; a*=2; |
a=4; |
| /= |
除等于 |
a=4; a/=2; |
a=2; |
| %= |
模等于 |
a=3; a%2; |
a=1; |
2.2.4 比较运算符
C 语言的比较运算中， “真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| == |
相等于 |
4 == 3 |
0 |
| != |
不等于 |
4 != 3 |
1 |
| < |
小于 |
4 < 3 |
0 |
| > |
大于 |
4 > 3 |
1 |
| <= |
小于等于 |
4 <= 3 |
0 |
| >= |
大于等于 |
4 >= 1 |
1 |
2.2.5 逻辑运算符
| 运算符 |
术语 |
示例 |
结果 |
| ! |
非 |
!a |
如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。 |
| && |
与 |
a && b |
如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。 |
| || |
或 |
a || b |
如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。 |
2.2.6 运算符优先级
| 优先级 |
运算符 |
名称或含义 |
使用形式 |
结合方向 |
说明 |
| 1 |
[] |
数组下标 |
数组名[常量表达式] |
左到右 |
-- |
| () |
圆括号 |
(表达式）/函数名(形参表) |
-- |
||
| . |
成员选择（对象） |
对象.成员名 |
-- |
||
| -> |
成员选择（指针） |
对象指针->成员名 |
-- |
||
| 2 |
- |
负号运算符 |
-表达式 |
右到左 |
单目运算符 |
| ~ |
按位取反运算符 |
~表达式 |
|||
| ++ |
自增运算符 |
++变量名/变量名++ |
|||
| -- |
自减运算符 |
--变量名/变量名-- |
|||
| * |
取值运算符 |
*指针变量 |
|||
| & |
取地址运算符 |
&变量名 |
|||
| ! |
逻辑非运算符 |
!表达式 |
|||
| (类型) |
强制类型转换 |
(数据类型)表达式 |
-- |
||
| sizeof |
长度运算符 |
sizeof(表达式) |
-- |
||
| 3 |
/ |
除 |
表达式/表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| * |
乘 |
表达式*表达式 |
|||
| % |
余数（取模） |
整型表达式%整型表达式 |
|||
| 4 |
+ |
加 |
表达式+表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| - |
减 |
表达式-表达式 |
|||
| 5 |
<< |
左移 |
变量<<表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| >> |
右移 |
变量>>表达式 |
|||
| 6 |
> |
大于 |
表达式>表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| >= |
大于等于 |
表达式>=表达式 |
|||
| < |
小于 |
表达式<表达式 |
|||
| <= |
小于等于 |
表达式<=表达式 |
|||
| 7 |
== |
等于 |
表达式==表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| != |
不等于 |
表达式!= 表达式 |
|||
| 8 |
& |
按位与 |
表达式&表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| 9 |
^ |
按位异或 |
表达式^表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| 10 |
| |
按位或 |
表达式|表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| 11 |
&& |
逻辑与 |
表达式&&表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| 12 |
|| |
逻辑或 |
表达式||表达式 |
左到右 |
双目运算符 |
| 13 |
?: |
条件运算符 |
表达式1? 表达式2: 表达式3 |
右到左 |
三目运算符 |
| 14 |
= |
赋值运算符 |
变量=表达式 |
右到左 |
-- |
| /= |
除后赋值 |
变量/=表达式 |
-- |
||
| *= |
乘后赋值 |
变量*=表达式 |
-- |
||
| %= |
取模后赋值 |
变量%=表达式 |
-- |
||
| += |
加后赋值 |
变量+=表达式 |
-- |
||
| -= |
减后赋值 |
变量-=表达式 |
-- |
||
| <<= |
左移后赋值 |
变量<<=表达式 |
-- |
||
| >>= |
右移后赋值 |
变量>>=表达式 |
-- |
||
| &= |
按位与后赋值 |
变量&=表达式 |
-- |
||
| ^= |
按位异或后赋值 |
变量^=表达式 |
-- |
||
| |= |
按位或后赋值 |
变量|=表达式 |
-- |
||
| 15 |
， |
逗号运算符 |
表达式,表达式,… |
左到右 |
-- |
2.3 不同类型数据间的转换与运算
数据有不同的类型，不同类型数据之间进行混合运算时必然涉及到类型的转换问题。
转换的方法有两种：
- 自动转换(隐式转换)：遵循一定的规则,由编译系统自动完成。
- 强制类型转换：把表达式的运算结果强制转换成所需的数据类型。
类型转换的原则：占用内存字节数少(值域小)的类型，向占用内存字节数多(值域大)的类型转换，以保证精度不降低。
2.3.1 隐式转换
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 5;
printf("s1=%d\n", num / 2);
printf("s2=%lf\n", num / 2.0);
return 0;
}
2.3.2 强制转换
强制类型转换指的是使用强制类型转换运算符，将一个变量或表达式转化成所需的类型，其基本语法格式如下所示：
(类型说明符) (表达式)
#include <stdio.h>
int main()
{
float x = 0;
int i = 0;
x = 3.6f;
i = x; //x为实型, i为整型，直接赋值会有警告
i = (int)x; //使用强制类型转换
printf("x=%f, i=%d\n", x, i);
return 0;
}
2.4 C表达式类型