1. 数据类型
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。
1.C语言提供的各种数据类型
1.1 字符型
char
[signed] char//默认为有符号的
unsigned char//无符号
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。
注:signed 和 unsigned
C 语言使使用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 。
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。
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1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-*
1.2 整型
//短整型
short [int]//int可以省略掉
[signed] short [int]
unsigned short [int]
//整型
int
[signed] int
unsigned int
//⻓整型
long [int]
[signed] long [int]
unsigned long [int]
//更⻓的整型
//C99中引⼊
long long [int]
[signed] long long [int]
unsigned long long [int]
1.3 浮点型
float//单精度浮点型
double//双精度浮点型
long double//精度更高的浮点型
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 <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
代码演示:
_Bool flag = true;
if (flag)
printf("hello world!\n");
1.5.1 sizeof操作符
sizeof 是⼀个关键字,也是操作符,是专门用来计算sizeof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,变量或者表达式。(是表达式的时候,可以省略掉后边的括号)
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,用来统一表示 sizeof 的返回值类型。
比如:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
printf("%d\n", sizeof(a));
printf("%d\n", sizeof a);//a是变量的名字,可以省略掉sizeof后边的()
printf("%d\n", sizeof(int));
printf("%d\n", sizeof(3 + 3.5));//sizeof中表达式不计算,只表示第一个字符的大小
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。
1.5.2 各种数据类型的长度
#include <stdio.h>
int main()
{ 长度
printf("%d\n", sizeof(char)); 1
printf("%d\n", sizeof(_Bool)); 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
printf("%d\n", sizeof(long double)); 8
return 0;
}
2. 变量
2.1变量的创建
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。
数据类型 变量名
1 int age; //整型变量
2 char ch; //字符变量
3 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**。
1 int age = 18;
2 char ch = 'w';
3 double weight = 48.0;
4 unsigned int height = 100;
2.2 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。
1 #include <stdio.h>
2 int global = 2023;//全局变量
3 int main()
4 {
5 int local = 2018;//局部变量
6 printf("%d\n", local);
7 printf("%d\n", global);
8 return 0;
9 }
如果局部和全局变量,名字相同呢?
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。
3… 操作符
3.1算术操作符:+、-、*、/、%
在写代码涉及及到计算。
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。
3.1.1 + 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;
}
3.1.2 *
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;
}
3.1.3 /
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 ,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 表示浮点数除法,得到的结果就是 1.5 。
3.1.5求模%
运算符 % 表示求模运算,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。
3.2 赋值操作符:=和复合赋值
3.2.1赋值操作符=
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;//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。
连续赋值
赋值操作符也可以连续赋值,如:
**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。
3.2.2 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,使用复合赋值符更加方便,如下代码:
int a = 10; int a = 10;
a = a+3; a += 3;
a = a-2; a -= 2;//符合操作符,与前句u意义相同
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:
+= -=
*= /= %=
3.3 单目操作符:++、–、+、-
上面的操作符都是双目操作符,有2个操作数的。
C语言中还有一些操作符只有一个操作数,被称为单目操作符。 ++、–、+(正)、-(负) 就是单目操作符。
3.3.1 ++和–
++是⼀种自增的操作符,又分为前置++和后置++,–是一种自减的操作符,也分为前置–和后置–.
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:前置++,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);
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);
计算⼝诀:后置++,先使⽤,后+1
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;
注:前置–是同理的,只是把加1,换成了减1
3.3.2+ 和 -
这里的+是正号,-是负号,都是单目操作符。
int a = +10; 等价于 int a = 10;
运算符 - 用来改变⼀个值的正负号,负数的前面加上 - 就会得到正数,正数的前面加上 - 会得到负
数。
int a = 10;
int b = -a;
int c = -10;
printf("b=%d c=%d\n", b, c);//这⾥的b和c都是-10
3.3 强制类型转换
int a = 3.14;
//a的是int类型, 3.14是double类型,两边的类型不⼀致,编译器会报警告
为了消除这个警告,我们可以使用强制类型转换:
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
俗话说,强扭的瓜不甜,我们使用强制类型转换都是万不得已的时候使用,如果不需要强制类型转化
就能实现代码是最好的。
4. scanf和printf介绍
4.1基本用法
printf() 的作用是**将参数文本输出到屏幕。**它名字里面的 f 代表 format (格式化),表示可以
定制输出文本的格式。scanf() 函数用于读取用户的键盘输⼊。
#include <stdio.h>//printf() 是在标准库的头文件 stdio.h 定义的
int main(void)
{
printf("Hello World\n");
return 0;
}
上面命令会在屏幕上输出一行字符“Hello World”。
为了让光标移到下一行的开头,可以在输出文本的结尾,添加一个换行符 \n 。
4.2 占位符
printf() 可以在输出文本中指定占位符。
所谓 “占位符”,就是这个位置可以用其他值代⼊。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("There are %d apples\n", 3);
return 0;
}// 输出 There are 3 apples
上面示例中, There are %d apples\n 是输出文本,里面的 %d 就是占位符,表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第一个字符一律为百分号 % ,第二个字符表示占位符的类型, %d 表示这这里代入的值必须是一个整数。
输出文本里面可以使用多个占位符。
printf() 参数与占位符是一一对应关系,如果有 n 个占位符, printf() 的参数就应该有 n + 1 个。如果参数个数少于对应的占位符, printf() 可能会输出内存中的任意值。
占位符列举
printf() 的占位符有许多种类,与 C 语言的数据类型相对应。
• %a :十六进制浮点数,字母输出为小写。
• %A :十六进制浮点数,字母输出为大写。
• %c :字符。
• %d :进制整数。
• %e :使⽤科学计数法的浮点数,指数部分的 e 为⼩写。
• %E :使⽤科学计数法的浮点数,指数部分的 E 为⼤写。
• %i :整数,基本等同于 %d 。
• %f :⼩数(包含 float 类型和 double 类型)。
• %g :6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位,就会⾃动转为科学计数法,指数部分的 e
为⼩写。
• %G :等同于 %g ,唯⼀的区别是指数部分的 E 为⼤写。
• %hd :⼗进制 short int 类型。
• %ho :⼋进制 short int 类型。
• %hx :⼗六进制 short int 类型。
• %hu :unsigned short int 类型。
• %ld :⼗进制 long int 类型。
• %lo :⼋进制 long int 类型。
• %lx :⼗六进制 long int 类型。
• %lu :unsigned long int 类型。
• %lld :⼗进制 long long int 类型。
• %llo :⼋进制 long long int 类型。
• %llx :⼗六进制 long long int 类型。
• %llu :unsigned long long int 类型。
• %Le :科学计数法表⽰的 long double 类型浮点数。
• %Lf :long double 类型浮点数。
• %n :已输出的字符串数量。该占位符本⾝不输出,只将值存储在指定变量之中。
• %o :⼋进制整数。
• %p :指针。
• %s :字符串。
• %u :⽆符号整数(unsigned int)。
• %x :⼗六进制整数。
• %zd : size_t 类型。
• %% :输出⼀个百分号。
4.3 限定宽度
printf() 允许限定占位符的最小宽度。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%5d\n", 123); // 输出为 " 123"
return 0;
}
上面示例中, %5d 表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位,对应的值的前面会添加空格。
输出的值默认是右对齐,即输出内容前面会有空格;如果希望改成左对齐,在输出内容后面添加空格,可以在占位符的 % 的后面插入一个 - 号。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%-5d\n", 123); // 输出为 "123 "
return 0;
}
4.4限定小数位数
输出小数时,有时希望限定小数的位数。举例来说,希望小数点后面只保留两位,占位符可以写成 %.2f
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Number is %.2f\n", 0.5);
return 0;// 输出 Number is 0.50
}//如果希望小数点后面输出3位( 0.500 ),占位符就要写成 %.3f 。
这种写法可以与限定宽度占位符,结合使用。
4.5 输出部分字符串
%s 占位符用来输出字符串,默认是全部输出。如果只想输出开头的部分,可以用 %.[m]s 指定输出
的长度,其中 [m] 代表⼀个数字,表示所要输出的长度。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%.5s\n", "hello world");
return 0;
}// %.5s表示只输出前5个字符 输出 hello
4.6 scanf的使用
解读用户输入时,会从上一次解读遗留的第一个字符开始,直到读完缓存,或者遇到第一个不符合条
件的字符为止。
scanf()处理数值占位符是,会自动过滤空白字符,包括空格、制表符、换行符等
#include <stdio.h>
int main()
{
int x;
float y;
// ⽤⼾输⼊ " -13.45e12# 0"
scanf("%d", &x);//scanf() 读取时,%d占位符会忽略空格,从-处开始获取数据,读取到-13停下来
printf("%d\n", x);//因为后⾯不属于整数的有效字符
scanf("%f", &y);//以.为首开始读取
printf("%f\n", y);//对应的占位符是 %f ,会读取到 .45e12 ,后⾯的不属于浮点数的有效字符,所以会停在这⾥。
return 0;
}
4.7 scanf的返回值
scanf() 的返回值是⼀个整数,表示成功读取的变量个数。
如果没有读取任何项,或者匹配失败,则返回 0 。
如果在成功读取任何数据之前,发生了读取错误或者遇到读取到文件结尾,则返回常量 EOF(-1)。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
float f = 0.0;
int r = scanf("%d %d %f", &a, &b, &f);
printf("a=%d b=%d f=%f\n", a, b, f);
printf("r = %d\n", r);
return 0;
}
输入输出测试:
如果输入2个数后,按 ctrl+z ,提前结束输入:
如果一个数字都不输入,直接按3次 ctrl+z ,输出的r是-1,也就是EOF
4.8 scanf输入中的%c和%s
%c 例外, %c 不忽略空白字符,总是返回当前第一个字符,无论该字符是否为空格。
如果要强制跳过字符前的空白字符,可以写成 scanf(" %c", &ch) ,即 %c 前加上⼀个空格,表示跳过零个或多个空白字符。
占位符 %s ,它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是,从当前第⼀个非空白字符开始读起,直到遇到空白字符(即空格、换⾏符、制表符等)为止。
因为 %s 不会包含空白字符,所以无法用来读取多个单词,除非多个 %s ⼀起使用。这也意味着,scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串,比如书名或歌曲名。另外, scanf() 遇到 %s 占位符,会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0 。
注:scanf() 将字符串读入字符数组时,不会检测字符串是否超过了数组长度。所以,储存字符串时,很可能会超过数组的边界,导致预想不到的结果。为了防止这种情况,使用 %s 占位符时,应该指定读入字符串的最长长度,即写成 %[m]s ,其中的 [m] 是⼀个整数,表示读取字符串的最大长度,后面的字符将被丢弃。
#include <stdio.h>
int main()
{
char name[11];
scanf("%10s", name);//name 是⼀个⻓度为11的字符数组,scanf() 的占位符%10s表⽰最多读取⽤⼾输⼊的10个字符
return 0;
}//后⾯的字符将被丢弃,这样就不会有数组溢出的⻛险了。
4.9 赋值忽略符
有时,用户的输入可能不符合预定的格式。
#include <stdio.h>
int main()
{
int year = 0;
int month = 0;
int day = 0;
scanf("%d-%d-%d", &year, &month, &day);
printf("%d %d %d\n", year, month, day);
return 0;
}
上面示例中,如果用户输入 2020-01-01 ,就会正确解读出年、月、日。问题是用户可能输入其他
格式,比如 2020/01/01 ,这种情况下, scanf() 解析数据就会失败。
为了避免这种情况, scanf() 提供了⼀个赋值忽略符(assignment suppression character) * 。
只要把 * 加在任何占位符的百分号后面,该占位符就不会返回值,解析后将被丢弃。
#include <stdio.h>
int main()
{
int year = 0;
int month = 0;
int day = 0;
scanf("%d%*c%d%*c%d", &year, &month, &day);
return 0;
}
上面示例中, %*c 就是在占位符的百分号后面,加入了赋值忽略符 * ,表⽰这个占位符没有对应的
变量,解读后不必返回。