《C语言》认识数据类型和理解变量

C语⾔提供了丰富的 数据类型 来描述⽣活中的各种数据。
使⽤ 整型类型 来描述整数，使⽤ 字符类型 来描述字符，使⽤ 浮点型类型 来描述⼩数。
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。
下⾯盘点⼀下C语⾔提供的各种数据类型，本章节主要探讨内置数据类型。

1.1 字符型

用来储存数据的一种类型，分为有符号和无符号。char 默认是有符号的！

cpp 复制代码

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

1.2 整形

在括号内的int 可以省略不写。

cpp 复制代码

//短整型
short [int]
[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

cpp 复制代码

float//单精度

double//双精度

long double//多精度

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 ， 是专⻔表⽰真假的 。

cpp 复制代码

_Bool

1.5 各种数据类型的长度

每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度，使⽤不同的数据类型，能够创建出⻓度不同的变量，变量⻓度的不同，存储的数据范围就有所差异。那我们是怎么得到长度呢？那就与我们介绍的sizeof操作符息息相关了。

1.5.1 sizeof操作符

sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，专⻔是⽤来计算sizeof的操作符数的类型⻓度的，单位是字节。

sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式。
sizeof 的操作数如果不是类型，是表达式的时候，可以省略掉后边的括号的。
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。

cpp 复制代码

sizeof (类型)
sizeof 表达式

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。
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 。

比如：（因为sizeof 返回值是size_t的类型，所以要用%zd来打印）

cpp 复制代码

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

1.5.2 数据类型长度

cpp 复制代码

#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;
}

在VS2022 X64的配置环境的输出：

也就是说char 和 _Bool类型是一个字节，short 是两个字节，int、long、float是4个字节，long long 、double 、 long double 是8个字节。

1.5.3 sizeof中表达式不计算

cpp 复制代码

//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 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。

1.6 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。
整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值，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，最⼤值增⼤到了65,535。32位的 signed
int 的取值范围可以参看 limits.h 中给出的定义。

cpp 复制代码

 #define SHRT_MIN (-32768) //有符号16位整型的最⼩值
 #define SHRT_MAX 32767 //有符号16位整型的最⼤值
 #define USHRT_MAX 0xffff //⽆符号16位整型的最⼤值
 #define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最⼩值
 #define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最⼤值

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。
这就是说， 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 。

1.7 数据类型的取值范围

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种，为什么呢？
其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围，也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间，有了丰富的类
型，我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。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。

二、变量

2.1变量的创建

了解清楚了类型，我们使⽤类型做什么呢？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。

语法创建形式如下：

cpp 复制代码

data_type name;
 |         |
 |         |
数据类型 变量名

举例:
变量在创建的时候就给⼀个初始值，就叫初始化。

cpp 复制代码

int age = 18;
char ch = 'w';
double weight = 48.0;
unsigned int height = 1000;

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。

那就有人会好奇，如果局部和全局变量，名字相同呢？我们直接上代码展示

cpp 复制代码

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

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。

全局变量和局部变量在内存中存储在哪⾥呢？
⼀般我们在学习C/C++语⾔的时候，我们会关注
内存中的三个区域：栈区、堆区、静态区。

局部变量是放在内存的栈区
全局变量是放在内存的静态区
堆区是⽤来动态内存管理的（后期会介绍）
其实内存区域的划分会更加细致，以后在操作系
统的相关知识的时候会介绍。

三、算术操作符

在写代码时候，⼀定会涉及到计算。
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。

前面提到的+、-、*都是和我们学习的数学一样的运用方式，就不多介绍了。大家可以直接琢磨一下。

3.1"/" 整除、

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。

cpp 复制代码

#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 。
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。

cpp 复制代码

#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 表⽰进⾏浮点数除法，得到的结果就是 1.5 。

3.2"%" 取余

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。

cpp 复制代码

#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;
}

根据上面的代码得到结果可知，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。

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。

四、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。
赋值操作符 " = " 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。
给上一个例子

cpp 复制代码

int a = 100;//初始化
a = 200;//赋值，这⾥使⽤的就是赋值操作符

6.1连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，如：

cpp 复制代码

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。

cpp 复制代码

int a = 3;
int b = 5;
int c = 0;
b = a+3;
c = b;

这样写，在调试的是，每⼀次赋值的细节都是可以很⽅便的观察的。所以还是这样写比较好！

6.2符合赋值

在写代码时，我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作，如下代码：

cpp 复制代码

int a = 10;
a = a+3;
a = a-2;

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：

cpp 复制代码

+=     -=
*=     /=      %=

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

五、单目操作符

前⾯介绍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 ) 就是单⽬操作符的。

5.1 ++ 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--.

5.1.1 前置++

cpp 复制代码

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：

cpp 复制代码

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

5.1.2 后置++

cpp 复制代码

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：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：

cpp 复制代码

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

搞懂了前置++和后置++，就可以类比学习其他的了。

5.2 + 和 -

这⾥的+是正号，-是负号，都是单⽬操作符。
运算符 + 对正负值没有影响，是⼀个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。
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。

cpp 复制代码

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

总结

敲重点多注意前置和后置还有复合赋值，会出现一些很奇怪的题目。下期预告强制类型转换和scanf 、printf的介绍与使用敬请期待吧！！