第一部分—C语言基础篇

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。

常量：

1. 在程序运行过程中，其值不能被改变的量
2. 常量一般出现在表达式或赋值语句中

1) 变量

变量：

1. 在程序运行过程中，其值可以改变
2. 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

标识符命名规则：

1. 标识符不能是关键字
2. 标识符只能由字母、数字、下划线组成
3. 第一个字符必须为字母或下划线
4. 标识符中字母区分大小写

变量特点：

1. 变量在编译时为其分配相应的内存空间
2. 可以通过其名字和地址访问相应内存

2) 声明和定义区别

1. 声明变量不需要建立存储空间;
2. 定义变量需要建立存储空间。

一般的情况下，把建立存储空间的声明称之为“定义”，而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”。

#include 
#define MAX 10           //声明了一个常量，名字叫MAX，值是10，常量的值一旦初始化不可改

int main()
{
	int a;	             //定义了一个变量，其类型为int，名字叫a

	const int b = 10;    //定义一个const常量，名为叫b，值为10
	//b = 11;            //err,常量的值不能改变

	//MAX = 100;	     //err,常量的值不能改变

	a = MAX;             //将abc的值设置为MAX的值
	a = 123;

	printf("%dn", a);   //打印变量a的值

	return 0;
}

2.2.1 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	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

2.2.2 整型变量的输入

#include 

int main()
{
	int a;
	printf("请输入a的值：");

	scanf("%d", &a);            //输入a的值          

	printf("a = %dn", a);      //打印a的值

	return 0;
}

2.2.3 short、int、long、long long所占字节数

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

打印格式	含义
%d	输出int类型
%ld	输出long类型
%lld	输出long long类型

2.2.4 有符号数和无符号数区别

1) 有符号数

有符号数是最高位为符号位，0代表正数，1代表负数。

2) 无符号数

无符号数最高位不是符号位，而就是数的一部分，无符号数是非负数。

3) 有符号和无符号整型取值范围

数据类型	占用空间	取值范围
short	2字节	-32768 到 32767 (-215 ~ 215-1)
int	4字节	-2147483648 到 2147483647 (-231 ~ 231-1)
long	4字节	-2147483648 到 2147483647 (-231 ~ 231-1)
unsigned short	2字节	0 到 65535 (0 ~ 216-1)
unsigned int	4字节	0 到 4294967295 (0 ~ 232-1)
unsigned long	4字节	0 到 4294967295 (0 ~ 232-1)

2.3 sizeof关键字

1. sizeof不是函数，所以不需要包含任何头文件，它的功能是计算一个数据类型的大小，单位为字节
2. sizeof的返回值为size_t
3. size_t类型在32位操作系统下是unsigned int，是一个无符号的整数

#include 

int main()
{
	int a;
	int b = sizeof(a);           //sizeof得到指定值占用内存的大小，单位：字节
	printf("b = %dn", b);

	return 0;
}

2.4字符型：char 2.4.1 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 

int main()
{

	char A = 'A';
	char a = 'a';

	printf("a = %dn", a);		//97
	printf("A = %dn", A);	    //65

	printf("A = %cn", 'a' - 32); //小写a转大写A
	printf("a = %cn", 'A' + 32); //大写A转小写a


	return 0;
}

2.4.2 字符变量的输入

#include 

int main()
{

	char ch;
	scanf("%c", &ch);
	printf("ch = %cn", ch);     //打印ch的字符

	return 0;
}

2.4.2 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：

1. 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。
2. 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。

2.4.3 转义字符

转义字符	含义	ASCII码值（十进制）
n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\	代表一个反斜线字符""	092
'	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
?	代表一个问号	063
	数字0	000

2.5浮点型：float、double

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。

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。

#include 

int main()
{
	float a = 3.14; 
	double b = 3.149527;

	printf("a = %fn", a);
	printf("b = %lfn", b);

	return 0;
}

2.6 进制

进制也就是进位制，是人们规定的一种进位方法。  十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一。

十进制	二进制	八进制	十六进制
0	0	0	0
1	1	1	1
2	10	2	2
3	11	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	10	8
9	1001	11	9
10	1010	12	A
11	1011	13	B
12	1100	14	C
13	1101	15	D
14	1110	16	E
15	1111	17	F
16	10000	20	10

2.6.1 二进制

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”。

当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。

 十进制转化二进制的方法：用十进制数除以2，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果。

2.6.2 八进制

八进制，一种以8为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7八个数字，逢八进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。

八进制的数和二进制数可以按位对应（八进制一位对应二进制三位），因此常应用在计算机语言中。

2.6.3 十六进制

十六进制，同我们日常生活中的表示法不一样，它由0-9，A-F组成，字母不区分大小写。与10进制的对应关系是：0-9对应0-9，A-F对应10-15。

十六进制的数和二进制数可以按位对应（十六进制一位对应二进制四位），因此常应用在计算机语言中。

2.6.4 C语言如何表示相应进制数

十进制	以正常数字1-9开头，如123
八进制	以数字0开头，如0123
十六进制	以0x开头，如0x123
二进制	C语言不能直接书写二进制数

#include 

int main()
{
	int a = 123;		           //十进制方式赋值
	int b = 0123;		           //八进制方式赋值， 以数字0开头
	int c = 0xABC;	               //十六进制方式赋值

	
	printf("十进制：%dn",a );
	printf("八进制：%on", b);	   //%o,为字母o,不是数字
	printf("十六进制：%xn", c);

	return 0;
}

2.7 计算机内存数值存储方式

2.7.1 原码

一个数的原码(原始的二进制码)有如下特点：

1. 最高位做为符号位，0表示正,为1表示负
2. 其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数

下面数值以1字节的大小描述：

十进制数	原码
+15	0000 1111
-15	1000 1111
+0	0000 0000
-0	1000 0000

2.7.2 反码

1. 对于正数，反码与原码相同
2. 对于负数，符号位不变，其它部分取反(1变0,0变1)

十进制数	反码
+15	0000 1111
-15	1111 0000
+0	0000 0000
-0	1111 1111

2.7.3 补码

在计算机系统中，数值一律用补码来存储。

补码特点：

1. 对于正数，原码、反码、补码相同
2. 对于负数，其补码为它的反码加1

十进制数	补码
+15	0000 1111
-15	1111 0001
+0	0000 0000
-0	0000 0000

2.7.5 数值溢出

当超过一个数据类型能够存放最大的范围时，数值会溢出。

数据类型	占用空间	取值范围
char	1字节	-128到 127(-27 ~ 27-1)
unsigned char	1字节	0 到 255(0 ~ 28-1)

#include 

int main()
{
	char ch;

	//符号位溢出会导致数的正负发生改变
	ch = 0x7f + 2;                         //127+2
	printf("%dn", ch);                    //结果为-127
	                                    

	//最高位的溢出会导致最高位丢失
	unsigned char ch2;
	ch2 = 0xff+1;                          //255+1
	printf("%un", ch2);                   //结果为0
	

	return 0;
}

2.8类型限定符

限定符	含义
extern	声明一个变量，extern声明的变量没有建立存储空间。 extern int a;//变量在定义的时候创建存储空间
const	定义一个常量，常量的值不能修改。 const int a = 10;
Volatile	防止编译器优化代码
register	定义寄存器变量，提高效率。register是建议型的指令，而不是命令型的指令，如果CPU有空闲寄存器，那么register就生效，如果没有空闲寄存器，那么register无效。

const 重点记住，其他了解即可。

2.9字符串格式化输出和输入 2.9.1 字符串常量

1. 字符串是内存中一段连续的char空间，以''(数字0)结尾。
2. 字符串常量是由双引号括起来的字符序列，如“china”、“C program”，“$12.5”等都是合法的字符串常量。

字符串常量与字符常量的不同：

 每个字符串的结尾，编译器会自动的添加一个结束标志位''，即 "a" 包含两个字符'a'和’’。

2.9.2 printf函数和putchar函数

     1.printf是输出一个字符串，

     2.putchar输出一个char。

printf格式字符：

打印格式	对应数据类型	含义
%d	int	接受整数值并将它表示为有符号的十进制整数
%f	float	单精度浮点数
%lf	double	双精度浮点数
%e	double	科学计数法表示的数
%c	char	字符型，也可以把输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符
%s	char *	字符串，输出字符串中的字符直至字符串中的空字符（字符串以'‘结尾，这个''即空字符）

#include 
int main()
{
	int a = 100;
	printf("%d", a);


	char c = 'a';
	putchar(c);                //putchar只有一个参数，就是要输出的char
	

	double d = 12.3;
	printf("%lfn", d);

	return 0;
}

2.9.3 scanf函数与getchar函数

1. getchar是从标准输入设备读取一个char。
2. scanf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 

int main()
{
	char ch1;
	char ch2;
	char ch3;
	int a;

	printf("请输入ch1的字符：");
	ch1 = getchar();
	printf("%cn", ch1);

	getchar();                         //此处getchar()用于拿走“回车”

	printf("请输入ch2的字符：");
	ch2 = getchar();
	printf("'ch2 = %ctest'n", ch2);

	getchar();                         //此处getchar()用于拿走“回车”
	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 = %cn", ch3);

	printf("请输入a的值：");
	scanf("%d", &a);
	printf("a = %dn", a);

	return 0;
}

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