数据类型及运算

数据类型

一、整形（int）

整形变量的定义、输入和输出

#include<stdio.h>///**/int main(){int a = 123;unsigned int d = 0xffffffff; //定义无符号int变量d，以16进制方式赋值//scanf("%d",&a);printf("十进制：%d\n",a);printf("八进制：%o\n",a);printf("十六进制：%x\n",a);printf("十六进制（大写）：%X\n",a);printf("hello world\n");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;}

十进制：123八进制：173十六进制：7b十六进制（大写）：7Bhello world有符号方式打印：d = -1无符号方式打印：d = 4294967295请按任意键继续. . .

short、int、long、long long

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。

二、字符型（char）

字符变量的定义、输入和输出

每个字符变量都会占用 1 个字节

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。

注：如出现编译错误：error C2143: 语法错误 : 缺少“;”(在“类型”的前面)，是因为C语言在定义局部变量的时候，必须将局部变量定义在函数前面，或者局部空间的起始位置。C语言对局部变量的要求比较严格。解决办法- 第一个方法，将源文件的后缀名改为.cpp文件，因为在C++中可以随意定义变量，而.cpp是c++语言的源程序，c++兼容c语言的绝大部分语法特性。- 第二个方法，找到变量定义的位置，将变量定义在函数的起始位置。

#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);//97printf("A = %d\n", A);//65printf("A = %c\n", 'a' - 32); //小写a转大写Aprintf("a = %c\n", 'A' + 32); //大写A转小写ach = ' ';printf("空字符：%d\n", ch); //空字符ASCII的值为32printf("A = %c\n", 'a' - ' '); //小写a转大写Aprintf("a = %c\n", 'A' + ' '); //大写A转小写achar ch2;printf("请输入ch2的值：");//不要加“\n”scanf("%c", &ch2);printf("ch2 = %c\n", ch2); //打印ch的字符return 0;}

sizeof(ch) = 1ch[%c] = ach[%d] = 97a = 97A = 65A = Aa = a空字符：32A = Aa = a请输入ch2的值：97ch2 = 9请按任意键继续. . .

ASCII对照表

三、实型/浮点型（float、double）

单精度浮点数：float

双精度浮点数：double

double型变量所表示的浮点数比float型变量更精确

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。

小数点后6位，不够四舍五入

#include<stdio.h>int main(){//传统方式赋值float a = 3.14f;//或3.14Fdouble 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Eprintf("a1 = %f\n", a);a = 100e-3f; //100*0.001 = 0.1printf("a2 = %f\n", a);a = 3.1415926f;printf("a3 = %f\n", a); //结果为3.141593return 0;}

a = 3.140000b = 3.140000a1 = 3200.000000a2 = 0.100000a3 = 3.141593请按任意键继续. . .

常量

在程序运行中，其值不能被改变的量，一般出现在表达式或赋值语句中

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

运算符

算术运算符

注意：a++和++a的区别

赋值运算符

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。

逻辑运算符

运算符优先级

不同类型数据间的转换与运算

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。

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;}

s1=2s2=2.500000请按任意键继续. . .

强制转换

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

#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;}

x=3.600000, i=3请按任意键继续. . .

基本语句

表达式语句

空语句

一般使用{}来表示，可以用作空循环体

复合语句

应该看成单条语句

输入输出函数

printf函数

附加格式

#include<stdio.h>int main(){int a = 100;printf("a = %d\n", a);//格式化输出一个字符串printf("%p\n", &a);//输出变量a在内存中的地址编号printf("%%d\n");char c = 'a';putchar(c);//putchar只有一个参数，就是要输出的charprintf("\n");long a2 = 100;printf("%ld, %lx, %lo\n", a2, a2, a2);long long a3 = 1000;printf("%lld, %llx, %llo\n", a3, a3, a3);int abc = 10;printf("abc = '%6d'\n", abc);printf("abc = '%-6d'\n", abc);printf("abc = '%06d'\n", abc);printf("abc = '%-06d'\n", abc);double d = 12.3;printf("d = \' %-10.3lf \'\n", d);return 0;}

a = 10000DCF904%da100, 64, 1441000, 3e8, 1750abc = ' 10'abc = '10 'abc = '000010'abc = '10 'd = ' 12.300'请按任意键继续. . .

scanf函数

通过%转义的方式可以得到用户通过标准输入设备输入的数据

#include<stdio.h>int main(){char ch1;char ch2;char ch3;int a;int b;printf("请输入ch1的字符：");ch1 = getchar();printf("ch1 = %c\n", ch1);getchar(); //测试此处getchar()的作用printf("请输入ch2的字符：");ch2 = getchar();printf("\'ch2 = %ctest\'\n", ch2);getchar(); //测试此处getchar()的作用printf("请输入ch3的字符：");scanf("%c", &ch3);//这里第二个参数一定是变量的地址，而不是变量名printf("ch3 = %c\n", ch3);printf("请输入a的值：");scanf("%d", &a);printf("a = %d\n", a);printf("请输入b的值：");scanf("%d", &b);printf("b = %d\n", b);return 0;}

请输入ch1的字符：qch1 = q请输入ch2的字符：w'ch2 = wtest'请输入ch3的字符：ech3 = e请输入a的值：10a = 10请输入b的值：20b = 20请按任意键继续. . .

选择结构

if语句

if…else…语句

if…else if…else…语句

switch语句

#include <stdio.h>int main(){char c;c = getchar();switch (c) //参数只能是整型变量{case '1':printf("OK\n");break;//switch遇到break就中断了case '2':printf("not OK\n");break;default://如果上面的条件都不满足，那么执行defaultprintf("are u ok?\n");}return 0;}

循环结构

for循环

while循环

#include <stdio.h>int main(){int a = 20;while (a > 10){scanf("%d", &a);printf("a = %d\n", a);}return 0;}

do…while循环

#include <stdio.h>int main(){int a = 1;do{a++;printf("a = %d\n", a);} while (a < 10);return 0;}

continue语句和break语句

break语句

在switch条件语句和循环语句中都可以使用break语句：

当它出现在switch条件语句中时，作用是终止某个case并跳出switch结构。

当它出现在循环语句中，作用是跳出当前内循环语句，执行后面的代码。

当它出现在嵌套循环语句中，跳出最近的内循环语句，执行后面的代码。

#include <stdio.h>int main(){int i = 0;while (1){i++;printf("i = %d\n", i);if (i == 10){break; //跳出while循环}}int flag = 0;int m = 0;int n = 0;for (m = 0; m < 10; m++){for (n = 0; n < 10; n++){if (n == 5){flag = 1;break; //跳出for (n = 0; n < 10; n++)}}if (flag == 1){break; //跳出for (m = 0; m < 10; m++)}}return 0;}

continue语句

在循环语句中，如果希望立即终止本次循环，并执行下一次循环，此时就需要使用continue语句。

循环嵌套

数组

把具有相同类型的若干变量按有序形式组织起来

数组就是在内存中连续的相同类型的变量空间。同一个数组所有的成员都是相同的数据类型，同时所有的成员在内存中的地址是连续的。

数组属于构造数据类型

一个数组可以分解为多个数组元素：这些数组元素可以是基本数据类型或构造类型。

int a[10]; struct Stu boy[10];

按数组元素类型的不同，数组可分为：数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等类别。

int a[10];char s[10];char *p[10];

通常情况下，数组元素下标的个数也称为维数，根据维数的不同，可将数组分为一维数组、二维数组、三维数组、四维数组等。通常情况下，我们将二维及以上的数组称为多维数组。

一维数组

定义

数组名字符合标识符的书写规定(数字、英文字母、下划线)

数组名不能与其它变量名相同，同一作用域内是唯一的

方括号[]中常量表达式表示数组元素的个数

int a[3]表示数组a有3个元素,其下标从0开始计算，因此3个元素分别为a[0],a[1],a[2]

定义数组时[]内最好是常量，使用数组时[]内即可是常量，也可以是变量

初始化

在定义数组的同时进行赋值，称为初始化。全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零。局部数组若不初始化，内容为随机值。

int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量int a[10] = {1, 2, 3 };//初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0int a[10] = {0 };//所有的成员都设置为0//[]中不定义元素个数，定义时必须初始化int a[] = {1, 2, 3, 4, 5 };//定义了一个数组，有5个成员

数组名

数组名是一个地址的常量,代表数字中首元素的地址

字符串和字符数组

区别

c中没有字符串这种数据结构，可以通过char的数组来替代字符串一定是一个char的数组，但char的数组未必是字符串数字0（和字符’\0’等价）结尾的char数组就是一个字符串，但如果char数组没有以数字0结尾，那么就不是一个字符串，只是普通字符数组，所以字符串是一种特殊的char的数组

#include <stdio.h>int main(){char c1[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g' }; //普通字符数组printf("c1 = %s\n", c1); //乱码，因为没有’\0’结束符//以‘\0’(‘\0’就是数字0)结尾的字符数组是字符串char c2[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0'}; printf("c2 = %s\n", c2);//字符串处理以‘\0’(数字0)作为结束符，后面的'h', 'l', 'l', 'e', 'o'不会输出char c3[] = {'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', '\0', 'h', 'l', 'l', 'e', 'o', '\0'};printf("c3 = %s\n", c3);return 0;}

字符串的初始化

#include <stdio.h>// C语言没有字符串类型，通过字符数组模拟// C语言字符串，以字符‘\0’, 数字0int main(){//不指定长度, 没有0结束符，有多少个元素就有多长char buf[] = {'a', 'b', 'c' };printf("buf = %s\n", buf);//乱码//指定长度，后面没有赋值的元素，自动补0char buf2[100] = {'a', 'b', 'c' };char buf[1000]={“hello”};printf("buf2 = %s\n", buf2);//所有元素赋值为0char buf3[100] = {0 };//char buf4[2] = { '1', '2', '3' };//数组越界char buf5[50] = {'1', 'a', 'b', '0', '7' };printf("buf5 = %s\n", buf5);char buf6[50] = {'1', 'a', 'b', 0, '7' };printf("buf6 = %s\n", buf6);char buf7[50] = {'1', 'a', 'b', '\0', '7' };printf("buf7 = %s\n", buf7);//使用字符串初始化，编译器自动在后面补0，常用char buf8[] = "agjdslgjlsdjg";//'\0'后面最好不要连着数字，有可能几个数字连起来刚好是一个转义字符//'\ddd'八进制字义字符，'\xdd'十六进制转移字符// \012相当于\nchar str[] = "\012abc";printf("str == %s\n", str);return 0;}

字符串的输入和输出

#include <stdio.h>int main(){char str[100];printf("input string1 : \n");scanf("%s", str);//scanf(“%s”,str)默认以空格分隔printf("output:%s\n", str);return 0;}

函数

函数调用

头文件：包含指定的头文件函数名字：函数名字必须和头文件声明的名字一样功能：需要知道此函数能干嘛后调用参数：参数类型要匹配返回值：根据需要接受返回值

#include <time.h>time_t time(time_t *t);功能：获取当前系统时间参数：常设置为NULL返回值：当前系统时间, time_t 相当于long类型，单位为毫秒#include <stdlib.h>void srand(unsigned int seed);功能：用来设置rand()产生随机数时的随机种子参数：如果每次seed相等，rand()产生随机数相等返回值：无#include <stdlib.h>int rand(void);功能：返回一个随机数值参数：无返回值：随机数

#include <stdio.h>#include <time.h>#include <stdlib.h>int main(){time_t tm = time(NULL);//得到系统时间srand((unsigned int)tm);//随机种子只需要设置一次即可int r = rand();printf("r = %d\n", r);return 0;}

函数定义方法

格式：

返回类型 函数名(形式参数列表)

​ {

​ 数据定义部分;

​ 执行语句部分;

}

函数名

理论上是可以随意起名字，最好起的名字见名知意，应该让用户看到这个函数名字就知道这个函数的功能。注意，函数名的后面有个圆换号()，代表这个为函数，不是普通的变量名。

形参

在定义函数时指定的形参，在未出现函数调用时，它们并不占内存中的存储单元，因此称它们是形式参数或虚拟参数，简称形参，表示它们并不是实际存在的数据，所以，形参里的变量不能赋值。

void max(int a = 10, int b = 20) // error, 形参不能赋值{}

在定义函数时指定的形参，必须是，类型+变量的形式：

//1: right, 类型+变量void max(int a, int b){}//2: error, 只有类型，没有变量void max(int, int){}//3: error, 只有变量，没有类型int a, int b;void max(a, b){}

在定义函数时指定的形参，可有可无，根据函数的需要来设计,如果没有形参，圆括号内容为空，或写一个void关键字.

// 没形参， 圆括号内容为空void max(){}// 没形参， 圆括号内容为void关键字void max(void){}

函数体

花括号{ }里的内容即为函数体的内容，这里为函数功能实现的过程，这和以前的写代码没太大区别，以前我们把代码写在main()函数里，现在只是把这些写到别的函数里。

函数类型和返回值

无参调用

// 函数的定义void test(){}int main(){// 函数的调用test();// right, 圆括号()不能省略test(250); // error, 函数定义时没有参数return 0;}

有参调用

如果实参表列包含多个实参，则各参数间用逗号隔开实参与形参的个数应相等，类型应匹配(相同或赋值兼容)。实参与形参按顺序对应，一对一地传递数据。实参可以是常量、变量或表达式，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值，以便把这些值传送给形参。所以，这里的变量是在圆括号( )外面定义好、赋好值的变量。

// 函数的定义void test(int a, int b){}int main(){// 函数的调用int p = 10, q = 20;test(p, q);// righttest(11, 30 - 10); // righttest(int a, int b); // error, 不应该在圆括号里定义变量return 0;}

返回值

尽量保证return语句中表达式的值和函数返回类型是同一类型

如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，则以函数返回类型为准，即函数返回类型决定返回值的类型。对数值型数据，可以自动进行类型转换。

注意：如果函数返回的类型和return语句中表达式的值不一致，而它又无法自动进行类型转换，程序则会报错。

return语句的另一个作用为中断return所在的执行函数，类似于break中断循环、switch语句一样。

如果函数带返回值，return后面必须跟着一个值，如果函数没有返回值，函数名字的前面必须写一个void关键字，这时候，我们写代码时也可以通过return中断函数(也可以不用)，只是这时，return后面不带内容( 分号“；”除外)。

形参、实参和参数值的传递

形参和实参

形参出现在函数定义中，在整个函数体内都可以使用，离开该函数则不能使用。实参出现在主调函数中，进入被调函数后，实参也不能使用实参变量对形参变量的数据传递是“值传递”，即单向传递，只由实参传给形参，而不能由形参传回来给实参。在调用函数时，编译系统临时给形参分配存储单元。调用结束后，形参单元被释放。实参单元与形参单元是不同的单元。调用结束后，形参单元被释放，函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。实参单元仍保留并维持原值。因此，在执行一个被调用函数时，形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数中实参的值。

函数的正确调用、嵌套调用和递归调用

函数的正确调用

#include <stdio.h>int max(int x, int y); // 函数的声明，分号不能省略// int max(int, int); // 另一种方式int main(){int a = 10, b = 25, num_max = 0;num_max = max(a, b); // 函数的调用printf("num_max = %d\n", num_max);return 0;}// 函数的定义int max(int x, int y){return x > y ? x : y;}

函数的嵌套

函数的递归

void fun(int a){if (a == 1){printf("a = %d\n", a);return; //中断函数很重要}fun(a - 1);printf("a = %d\n", a);}int main(void){fun(2);printf("main\n");return 0;}

局部变量和全局变量

局部变量

也叫auto自动变量，一般情况下代码块{}内部定义的变量都是自动变量。

在一个函数内定义，只在函数范围内有效

在复合语句中定义，只在复合语句中有效

随着函数调用的结束或复合语句的结束局部变量的声明声明周期也结束

如果没有赋初值，内容为随机

全局变量

在函数外定义，可被本文件及其它文件中的函数所共用，若其它文件中的函数调用此变量,须用extern声明

全局变量的生命周期和程序运行周期一样

不同文件的全局变量不可重名

编译预处理

宏定义和调用

无参数的宏定义（宏常量）

如果在程序中大量使用到了100这个值，那么为了方便管理，我们可以将其定义为：

const int num = 100;

但是如果我们使用num定义一个数组，在不支持c99标准的编译器上是不支持的，因为num不是一个编译器常量，如果想得到了一个编译器常量，那么可以使用：

#define num 100

在编译预处理时，将程序中在该语句以后出现的所有的num都用100代替。这种方法使用户能以一个简单的名字代替一个长的字符串，在预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。宏定义，只在宏定义的文件中起作用。

说明：

宏名一般用大写，以便于与变量区别；

宏定义可以是常数、表达式等；

宏定义不作语法检查，只有在编译被宏展开后的源程序才会报错；

宏定义不是C语言，不在行末加分号；

宏名有效范围为从定义到本源文件结束；

可以用#undef命令终止宏定义的作用域；

在宏定义中，可以引用已定义的宏名；

带参数的宏定义（宏函数）

在项目中，经常把一些短小而又频繁使用的函数写成宏函数，这是由于宏函数没有普通函数参数压栈、跳转、返回等的开销，可以调高程序的效率。

宏通过使用参数，可以创建外形和作用都与函数类似地类函数宏(function-like macro). 宏的参数也用圆括号括起来。

#define SUM(x,y) ((x)+(y))void test(){//仅仅只是做文本替换 下例替换为 int ret = ((10)+(20));//不进行计算int ret = SUM(10, 20);printf("ret:%d\n",ret);}

注意:

宏的名字中不能有空格，但是在替换的字符串中可以有空格。ANSI C允许在参数列表中使用空格；

用括号括住每一个参数，并括住宏的整体定义。

用大写字母表示宏的函数名。

如果打算宏代替函数来加快程序运行速度。假如在程序中只使用一次宏对程序的运行时间没有太大提高。

文件包含处理

“文件包含处理”是指一个源文件可以将另外一个文件的全部内容包含进来。Ｃ语言提供了#include命令用来实现“文件包含”的操作。

#incude<>和#include""区别

“” 表示系统先在file1.c所在的当前目录找file1.h，如果找不到，再按系统指定的目录检索。

< > 表示系统直接按系统指定的目录检索。

注意：

#include <>常用于包含库函数的头文件；

#include ""常用于包含自定义的头文件；

理论上#include可以包含任意格式的文件(.c .h等) ，但一般用于头文件的包含。

指针

地址和指针变量

内存地址

将内存抽象为一个很大的一维字符数组编码就是对内存的每一个字节分配一个32位或64位的编号这个内存编号我们称之为内存地址

内存中的每一个数据都会分配相应的地址

char：占一个字节分配一个地址

int：占四个字节分配四个地址

float、struct、函数、数组等

指针和指针变量

内存区的每一个字节都有一个编号，这就是“地址”。

如果在程序中定义了一个变量，在对程序进行编译或运行时，系统就会给这个变量分配内存单元，并且确定它的内存地址。

指针的实质就是内存“地址”。指针就是地址，地址就是指针。

指针是内存单元的编号，指针变量是存放地址的变量。

通常会把指针变量简称为指针，实际他们的含义并不一样。

指针引用

指针变量的定义和使用

指针也是一种数据结构，指针变量也是一种变量指针变量指向谁，就把谁的地址赋值给指针变量“*”操作符操作的是指针变量指向的内存空间

注意：&可以取得一个变量在内存中的地址。但是，不能取寄存器变量，因为寄存器变量不在内存里，而在CPU里面，所以是没有地址的。

#include <stdio.h>// C语言没有字符串类型，通过字符数组模拟// C语言字符串，以字符‘\0’, 数字0int main(){int a = 0;char b = 100;printf("%p, %p\n", &a, &b); //打印a, b的地址//int *代表是一种数据类型，int*指针类型，p才是变量名//定义了一个指针类型的变量，可以指向一个int类型变量的地址int *p;p = &a;//将a的地址赋值给变量p，p也是一个变量，值是一个内存地址编号printf("%d\n", *p);//p指向了a的地址，*p就是a的值char *p1 = &b;printf("%c\n", *p1);//*p1指向了b的地址，*p1就是b的值return 0;}

006FF9B0, 006FF9A70d请按任意键继续. . .

通过指针间接修改变量的值

#include <stdio.h>int main(){int a = 0;int b = 11;int *p = &a;*p = 100;printf("a = %d, *p = %d\n", a, *p);p = &b;*p = 22;printf("b = %d, *p = %d\n", b, *p);return 0;}

a = 100, *p = 100b = 22, *p = 22请按任意键继续. . .

C语言基础1（数据类型 常变量 运算符 基本语句 选择结构 循环结构 数组 字符串 函数 指针）