本章專題脈絡(luò)

1、關(guān)鍵字(keyword)

定義：被C語言賦予了特殊含義，用做專門用途的字符串（或單詞）。

特點(diǎn)：全部關(guān)鍵字都是小寫字母。

舉例：HelloWorld案例中，出現(xiàn)的關(guān)鍵字有 int、return等，這些單詞已經(jīng)被C語言定義好了。

傳統(tǒng)的C語言（ANSI C）有32個關(guān)鍵字。如下：

類型	具體關(guān)鍵字
控制語句關(guān)鍵字（12 個）	break, case, continue, default, do, else, for, goto, if, return, switch, while
數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字（12 個）	char, enum, double, long, float, int, short, signed, struct, unsigned, union, void
存儲類型關(guān)鍵字（4 個）	auto, extern, register, static
其他關(guān)鍵字（4 個）	const, sizeof, typedef, volatile

后續(xù)，1999年，C99標(biāo)準(zhǔn)增加了5個關(guān)鍵字：inline、restrict、_Bool、_Complex和_Imaginary。

2011年，C11標(biāo)準(zhǔn)又增加了7個關(guān)鍵字：_Alignas、_Alignof、_Atomic、_Static_assert、_Noreturn、_Thread_local和_Generic。

說明：

1、ANSI C、C99和C11，它們之間差別并不大，在大多數(shù)情況下，它們都是和諧共處的。

2、不需要死記硬背，學(xué)到哪里記到哪里即可。

2、標(biāo)識符(Identifier)

C語言中變量、函數(shù)、數(shù)組名、結(jié)構(gòu)體等要素命名時使用的字符序列，稱為標(biāo)識符。

技巧：凡是自己可以起名字的地方都叫標(biāo)識符。

標(biāo)識符的命名規(guī)則（必須遵守的硬性規(guī)定）

• 只能由26個英文字母大小寫，0-9 或 _ 組成
• 數(shù)字不可以開頭
• 不可以是關(guān)鍵字，但可以包含關(guān)鍵字
• C99和C11允許使用更長的標(biāo)識符名，但是編譯器只識別前63個字符。(會忽略超出的字符)
• 不允許有空格。
• 嚴(yán)格區(qū)分大小寫字母。比如：Hello、hello是不同的標(biāo)識符。

標(biāo)識符的命名建議（建議遵守的軟性要求）

• 在起名字時，為了提高閱讀性，要盡量有意義，“見名知意”。如：sum，name，max，year，total 等。

• 不要出現(xiàn)僅靠大小寫區(qū)分不同的標(biāo)識符。如：name、Name 容易混淆

• 盡量避免名字中出現(xiàn)數(shù)字編號，如value1、value2等，除非邏輯上需要編號。

• 習(xí)慣上，所有宏定義、枚舉常數(shù)、常量(只讀變量)全用大寫字母命名，用下劃線分隔單詞。

  比如： const double TAX_RATE = 0.08; //TAX_RATE 只讀變量

• 系統(tǒng)內(nèi)部使用了一些下劃線開頭的標(biāo)識符（比如兩個下劃線開頭的變量名、一個下劃線 + 大寫英文字母開頭的變量名）。比如，C99 標(biāo)準(zhǔn)添加的類型 _Bool。為防止沖突，建議用戶盡量避免使用下劃線開頭的標(biāo)識符。

• 下劃線通常用于連接一個比較長的變量名。如：max_classes_per_student。

• 變量名、函數(shù)名：多單詞組成時，第一個單詞首字母小寫，第二個單詞開始每個單詞首字母大寫：xxxYyyZzz (駝峰法，小駝峰)。比如：short stuAge = 20; ，tankShotGame。

舉例：合法的標(biāo)識符：

a、BOOK1、_sun、MAX_SIZE、Mouse、student23、Football、FOOTBALL、max、_add、num_1、sum_of_numbers

舉例：非法的標(biāo)識符：

$zj、3sum、ab#cd、23student、Foot-baii、s.com、b＆c、j**p、book-1、tax rate、don't

【武漢科技大學(xué)2019研】

以下均是合法變量名的是（　）。
A．#name total
B．node 　value_max
C．_var 　long
D．stu－code a＋b

【答案】B

【解析】C語言中變量名只能包含數(shù)字，字母和下劃線，且只能以字母和下劃線開始。A項(xiàng)含非法字符#，錯誤；C中l(wèi)ong為關(guān)鍵字，變量不能以關(guān)鍵字命名；D中含非法字符－和＋。

【四川大學(xué)2017研】以下不合法的用戶標(biāo)識符是（　　）。
A．J2_KEY
B．Double
C．4d
D．_8_

【答案】C

【解析】標(biāo)識符只能包含數(shù)字，字母，下劃線，且不能以數(shù)字開頭，選項(xiàng)C錯誤。

練習(xí)

下列定義變量的語句中錯誤的是（　　）。
A．double int_；
B．float US$；
C．char For；
D．int _int；

【答案】B【解析】標(biāo)識符由字母、數(shù)字、下劃線組成。$是非法字符，不能出現(xiàn)在標(biāo)識符中。答案選擇B選項(xiàng)。

3、變量(variable)

3.1 為什么需要變量

一花一世界，如果把一個程序看做一個世界或一個社會的話，那么變量就是程序世界的花花草草、萬事萬物。即，變量是程序中不可或缺的組成單位，最基本的存儲單元。

3.2 初識變量

• 變量的概念：

  • 內(nèi)存中的一個存儲區(qū)域，該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以在同一類型范圍內(nèi)不斷變化。

  • 通過變量名，可以訪問這塊內(nèi)存區(qū)域，獲取里面存儲的值。

  • 變量的構(gòu)成包含三個要素：數(shù)據(jù)類型、變量名、存儲的值

  • C語言中變量聲明的格式：數(shù)據(jù)類型 變量名 = 變量值

• 變量的作用：用于在內(nèi)存中保存數(shù)據(jù)。

• 使用變量注意：

  • C語言中每個變量必須先聲明，后使用。
  • 不同的數(shù)據(jù)類型，占用的空間大小不一樣。
  • 一旦聲明，變量的類型就不能在運(yùn)行時修改。

3.3 變量的聲明與賦值

步驟1：變量的聲明

格式：

數(shù)據(jù)類型  變量名;  //聲明變量的語句必須以分號結(jié)尾

舉例1：

int width;

舉例2：

int width,height;

// 等同于
int width;
int height;

步驟2：變量的賦值

變量聲明時，就為它分配內(nèi)存空間，但是不會清除內(nèi)存里面原來的值。這導(dǎo)致聲明變量以后，變量會是一個隨機(jī)的值。所以，變量一定要賦值以后才能使用。

int age; //變量的聲明
age = 18;  //變量的賦值

變量的聲明和賦值，也可以寫在一行。

int age = 18;

多個相同類型變量的賦值，可以寫在同一行。

int a = 1, b = 2;

int a, b;
a = 1;
b = (a = 2 * a);

int a, b, c, x, y;
a = b = c = x = y = 10;  //連續(xù)賦值

注意：聲明變量以后，不用忘記初始化賦值！定義變量時編譯器并不一定清空了這塊內(nèi)存，它的值可能是無效的數(shù)據(jù)，運(yùn)行程序，會異常退出。

3.4 變量的作用域(scope)

• 變量的作用域：其定義所在的一對{ }內(nèi)。

• 變量只有在其作用域內(nèi)才有效。出了作用域，變量不可以再被調(diào)用。

• 同一個作用域內(nèi)，不能定義重名的變量。

• C 語言的變量作用域主要有兩種：文件作用域（file scope）和塊作用域（block scope）。

文件作用域（file scope）指的是，在源碼文件頂層聲明的變量，從聲明的位置到文件結(jié)束都有效。

int x = 1;
int main() {
	printf("%d\n", x);
    return 0;
}

塊作用域（block scope）指的是由大括號（ {} ）組成的代碼塊，它形成一個單獨(dú)的作用域。凡是在塊作用域里面聲明的變量，只在當(dāng)前代碼塊有效，代碼塊外部不可見。

int main() {
    int m = 10;
    if (m == 10) {
        int n = 20;
        printf("%d %d\n", m, n);  // 10 20
    }
    printf("%d\n", m);  // 10
    printf("%d\n", n);  // 超出作用域，報錯
    
    return 0;
}

最常見的塊作用域就是函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部聲明的變量，對于函數(shù)外部是不可見的。 for 循環(huán)也是一個塊作用域，循環(huán)變量只對循環(huán)體內(nèi)部可見，外部是不可見的。

for (int i = 0; i < 10; i++){
	printf("%d\n", i);
}
printf("%d\n", i); // 超出作用域，報錯

3.5 變量按類型的分類

變量可以按數(shù)據(jù)類型來分，也可以按聲明的位置來分（全局變量、局部變量）。本節(jié)主講變量的不同類型。

C 語言中的變量按照數(shù)據(jù)類型分為：

注意1：這里列舉的是C語言的常用類型，后續(xù)C語言版本還有新增的類型。

注意2：空類型：void 表示空類型（無類型）。通常應(yīng)用于函數(shù)的返回值類型、函數(shù)的參數(shù)、指針類型。

注意3：在C語言中，沒有字符串類型，使用字符數(shù)組表示字符串。

4、基本數(shù)據(jù)類型

4.1 整數(shù)類型

4.1.1 類型說明

• C語言規(guī)定了如下的幾類整型：短整型(short)、整型(int)、長整型(long)、更長的整型(long long)

• 每種類型都可以被 signed 和unsigned 修飾。其中，

  • 使用 signed 修飾，表示該類型的變量是帶符號位的，有正負(fù)號，可以表示負(fù)值。默認(rèn)是signed。
  • 使用 unsigned 修飾，表示該類型的變量是不帶符號位的，沒有有正負(fù)號，只能表示零和正整數(shù)。

• bit(位)：計算機(jī)中的最小存儲單位。

  byte(字節(jié))：計算機(jī)中基本存儲單元。

  1byte = 8bit

類型	修飾符	占用空間	取值范圍
short [int]	signed	2個字節(jié)(=16位)	-32768 ~ 32767 (-$2^{15}$ ~ $2^{15}$-1)
short [int]	unsigned	2個字節(jié)(=16位)	0 ~ 65535 (0 ~ $2^{16}$-1)
int	signed	通常4個字節(jié)	-2147483648 ~ 2147483647 (-$2^{31}$ ~ $2^{31}$-1)
int	unsigned	通常4個字節(jié)	0 ~ 4294967295 (0 ~ $2^{32}$-1)
long [int]	signed	4個或8個字節(jié)	4字節(jié)時：-2147483648 ~ 2147483647 (-$2^{31}$ ~ $2^{31}$-1)
long [int]	unsigned	4個或8個字節(jié)	4字節(jié)時：-0 ~ 4294967295 (0 ~ $2^{32}$-1)

long long int是C99新增的：

類型	修飾符	占用空間	取值范圍
long long [int]	signed	8個字節(jié)(=64位)	-9223372036854775808~ 9223372036854775807(-$2^{63}$ ~ $2^{63}$-1)
long long [int]	unsigned	8個字節(jié)(=64位)	0 ~ 18446744073709551615(0 ~ $2^{64}$-1)

說明1：不同計算機(jī)的 int 類型的大小是不一樣的。比較常見的是使用4個字節(jié)（32位）存儲一個 int 類型的值，具體情況如下：

類型	16位編譯器	32位編譯器	64位編譯器
short int	2字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)
int	2字節(jié)	4字節(jié)	4字節(jié)
unsigned int	2字節(jié)	4字節(jié)	4字節(jié)
long	4字節(jié)	4字節(jié)	8字節(jié)
unsigned long	4字節(jié)	4字節(jié)	8字節(jié)
long long	8字節(jié)	8字節(jié)	8字節(jié)

說明2：C標(biāo)準(zhǔn)雖然沒有具體規(guī)定各種類型數(shù)據(jù)所占用存儲單元的長度，但幾條鐵定的原則（ANSI/ISO制訂的）：
① sizeof(short int) ≤ sizeof(int) ≤ sizeof(long int) ≤ sizeof(long long)，具體由各編譯系統(tǒng)自行決定的。其中，sizeof是測量類型或變量長度的運(yùn)算符。

② short int至少應(yīng)為2字節(jié)，long int至少應(yīng)為4字節(jié)。

這樣約定的好處就是使得C語言可以長久使用。現(xiàn)在的主流CPU是64位，可以預(yù)測不久的將來會推出128位甚至256位的CPU，但是在C語言剛剛出現(xiàn)的時候，CPU還是以8位和16位為主。如果那時候就將整型定死為8位或16位，那么現(xiàn)在我們肯定不會再學(xué)習(xí)C語言了。

說明3：

最常用的整型類型為：int類型。

整數(shù)型常量，默認(rèn)為int類型。

4.1.2 舉例

舉例1：對于 int 類型，默認(rèn)是帶有正負(fù)號的。即 int 等同于 signed int 。一般情況下，關(guān)鍵字signed省略不寫。

signed int m;  //聲明了一個帶符號的整數(shù)變量 m 
// 等同于
int m;   //聲明了一個帶符號的整數(shù)變量 m

舉例2：int 類型也可以不帶正負(fù)號，只表示非負(fù)整數(shù)。這時就必須使用關(guān)鍵字 unsigned 聲明變量。表數(shù)范圍為：0~4294967295

unsigned int a;   //聲明了一個不帶符號的整數(shù)變量a，表數(shù)范圍為：0~4294967295

unsigned int 里面的 int 可以省略，所以上面的變量聲明也可以寫成這樣：

unsigned a;

舉例3：

int 類型使用4個字節(jié)表示一個整數(shù)，對于小整數(shù)，這樣做很浪費(fèi)空間。另一方面，某些場合需要更大的整數(shù)，8個字節(jié)還不夠。此時，可以使用short int （簡寫為 short ）、long int （簡寫為 long ）、long long int （簡寫為 long long ）

signed short int a; 
signed long int b;
signed long long int c;

默認(rèn)情況下， short 、 long 、 long long 都是帶符號的（signed），即 signed 關(guān)鍵字可以省略。代碼簡寫為：

short a; 
long b;
long long c;

它們也可以聲明為不帶符號（unsigned），使得能夠表示的最大值擴(kuò)大一倍。

unsigned short a;  //無符號短整型，表數(shù)范圍：0~65535
unsigned long b;   //無符號長整型，表數(shù)范圍：0~4294967295
unsigned long long c;  //無符號長整型，表數(shù)范圍：0~18446744073709551615

4.1.3 關(guān)于后綴

編譯器將一個整數(shù)字面量指定為 int 類型，但是如果希望將其指定為 long 類型，需要在該字面量末尾加上后綴 l 或 L ，編譯器會把這個字面量的類型指定為 long 。

long x = 123L; //或者寫成 123l

如果希望字面量指定為long long類型，則后綴以ll或LL結(jié)尾。

long long y = 123LL;

如果希望指定為無符號整數(shù) unsigned int ，可以使用后綴 u 或 U 。

unsigned int x = 123U;

L 和 U 可以結(jié)合使用，表示 unsigned long 類型。 L 和 U 的大小寫和組合順序無所謂。

u 還可以與其他整數(shù)后綴結(jié)合，放在前面或后面都可以，比如 10UL 、 10ULL 和 10LLU 都是合法的。

unsigned long int      x = 1234UL;
unsigned long long int x = 1234ULL;

4.1.4 精確寬度類型(了解)

C 語言的整數(shù)類型（short、int、long）在不同計算機(jī)上，占用的字節(jié)寬度可能是不一樣的，無法提前知道它們到底占用多少個字節(jié)。程序員有時控制準(zhǔn)確的字節(jié)寬度，這樣的話，代碼可以有更好的可移植性，頭文件 stdint.h 創(chuàng)造了一些新的類型別名。

精確寬度類型(exact-width integer type)：保證某個整數(shù)類型的寬度是確定的。

• int8_t ：8位有符號整數(shù)

• int16_t ：16位有符號整數(shù)

• int32_t ：32位有符號整數(shù)

• int64_t ：64位有符號整數(shù)

• uint8_t ：8位無符號整數(shù)

• uint16_t ：16位無符號整數(shù)

• uint32_t ：32位無符號整數(shù)

• uint64_t ：64位無符號整數(shù)

上面這些都是類型別名，編譯器會指定它們指向的底層類型。比如，某個系統(tǒng)中，如果 int 類型為32位， int32_t 就會指向 int ；如果 long 類型為32位， int32_t 則會指向 long 。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main() {
	int32_t x32 = 45933945;  //變量 x32 聲明為 int32_t 類型，可以保證是32位的寬度。
	printf("x32 = %d\n", x32);
	return 0;
}

4.1.5 整型的極限值(了解)

有時候需要查看，當(dāng)前系統(tǒng)不同整數(shù)類型的最大值和最小值，C 語言的頭文件 limits.h 提供了相應(yīng)的常量。比如：INT_MIN 代表 signed int 類型的最小值 -2147483648， INT_MAX 代表 signed int 類型的最大值 2147483647。

#include <limits.h>

int main() {
    printf("%d\n", INT_MIN  );  // -2147483648
    printf("%d\n", INT_MAX  );  // 2147483647
    return 0;
}

為了代碼的可移植性，需要知道某種整數(shù)類型的極限值時，應(yīng)該盡量使用這些常量。

• 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。

4.2 浮點(diǎn)類型

4.2.1 類型說明

浮點(diǎn)型變量，也稱為實(shí)型變量，用來存儲小數(shù)數(shù)值的。因?yàn)?2位浮點(diǎn)數(shù)提供的精度或者數(shù)值范圍還不夠，C 語言又提供了另外兩種更大的浮點(diǎn)數(shù)類型。

在C語言中，浮點(diǎn)型變量分為三種：單精度浮點(diǎn)型(float)、雙精度浮點(diǎn)型(double)、長雙精度浮點(diǎn)型(long double)。

類型	占用空間	取值范圍
float	4個字節(jié) (=32位)	$-1.410^{-45}$ ~ $-3.410{+38}$，$1.4*10$ ~ $3.4*10^{+38}$
double	8個字節(jié) (=64位)	$-4.910^{-324}$ ~ $-1.710{+308}$，$4.9*10$ ~ $1.7*10^{+308}$
long double	12個字節(jié)(=96位)	太大了...

其中，

類型	16位編譯器	32位編譯器	64位編譯器
float	4字節(jié)	4字節(jié)	4字節(jié)
double	8字節(jié)	8字節(jié)	8字節(jié)

C語言的第3種浮點(diǎn)類型是long double，以滿足比double類型更高的精度要求。不過，C只保證long double類型至少與double類型的精度相同。

浮點(diǎn)型變量不能使用signed或unsigned修飾符。

最常用的浮點(diǎn)類型為：double 類型，因?yàn)榫缺萬loat高。

浮點(diǎn)型常量，默認(rèn)為 double 類型。

關(guān)于后綴：

對于浮點(diǎn)數(shù)，編譯器默認(rèn)指定為 double 類型，如果希望指定為float類型，需要在小數(shù)后面添加后綴 f或F；如果希望指定為long double類型，需要在小數(shù)后面添加后綴 l或L。

float x       = 3.14f;
double x      = 3.14;
long double x = 3.14L;

4.2.2 舉例

舉例1：

float f = 123.4f;　　//后面必須加上字母f
double d1 = 101.1;　//后面可以省略字母d
double d2 = 299.4;　　//后面可以加上字母d

舉例2：

C 語言允許使用科學(xué)計數(shù)法表示浮點(diǎn)數(shù)，使用字母 e 來分隔小數(shù)部分和指數(shù)部分。注意，e 的前后，不能存在空格。

double x = 123.456e+3; // 123.456 x 10^3
// 等同于
double x = 123.456e3;

另外，科學(xué)計數(shù)法的小數(shù)部分如果是 0.x 或 x.0 的形式，那么 0 可以省略。

0.3E6
// 等同于
.3E6
    
3.0E6
// 等同于
3.E6

舉例3：可以在常量的末尾加專用字符，強(qiáng)制指定常量的類型

float a = 3.14159f; //把此3.14159按單精度浮點(diǎn)常量處理
long double a = 1.23L; //把此1.23作為long double型處理

舉例4：

有人用溫度計測量出用華氏法表示的溫度(如64°F），今要求把它轉(zhuǎn)換為以攝氏法表示的溫度(如17.8℃)。轉(zhuǎn)換的公式為：$c = \frac{5}{9}(f - 32)$。

其中，f 代表華氏溫度，c 代表攝氏溫度。

#include <stdio.h>

int main() {
    float f, c; //定義f和c分別表示華氏溫度、攝氏溫度
    f = 64.0; //指定f的值
    c = (5.0 / 9) * (f - 32); //利用公式計算c的值
    printf("f=%f\nc=%f\n", f, c); //輸出c的值
    return 0;
}

4.2.3 存儲規(guī)則(了解)

任何有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，都會被編譯器解釋為浮點(diǎn)數(shù)。所謂“浮點(diǎn)數(shù)”就是使用 m * b^e 的形式，存儲一個數(shù)值， m 是小數(shù)部分， b 是基數(shù)， e 是指數(shù)部分。

從十進(jìn)制的角度：

從二進(jìn)制的角度：

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE（電氣和電子工程協(xié)會） 754，任意一個二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)V可以表示成下面的形式：$(-1)^S * M * 2^E$

其中：

• $(-1)^s$表示符號位，當(dāng)s=0，V為正數(shù)；當(dāng)s=1，V為負(fù)數(shù)。

• M表示有效數(shù)字，大于等于1，小于2。

• $2^E$表示指數(shù)位。

舉例來說：

十進(jìn)制的5.0，寫成二進(jìn)制是 101.0 ，相當(dāng)于 1.01×2^2 。即，按照上面V的格式，可以得出s=0，M=1.01，E=2。

十進(jìn)制的-5.0，寫成二進(jìn)制是 -101.0 ，相當(dāng)于 -1.01×2^2 。即，s=1，M=1.01，E=2。

IEEE 754規(guī)定：

對于32位的浮點(diǎn)數(shù)，最高的1位是符號位s，接著的8位是指數(shù)E，剩下的23位為有效數(shù)字M。

對于64位的浮點(diǎn)數(shù)，最高的1位是符號位S，接著的11位是指數(shù)E，剩下的52位為有效數(shù)字M。

浮點(diǎn)數(shù)的存儲方式，決定了浮點(diǎn)數(shù)精度控制在一定范圍內(nèi)。有效數(shù)字部分可能丟失，造成精度損失。

4.3 字符類型

C語言中，使用 char 關(guān)鍵字來表示字符型，用于存儲一個單一字符。

字符型變量賦值時，需要用一對英文半角格式的單引號（''）把字符括起來。

每個字符變量，在16位、32位或64位編譯器中都是占用 1 個字節(jié)(=8位)。

表示方式1：最常見

char c = 'A';　//為一個char類型的變量賦值字符'A'

每個字符對應(yīng)一個整數(shù)（由 ASCII 碼確定），比如 A 對應(yīng)整數(shù) 65 。

只要在字符類型的范圍之內(nèi)，整數(shù)與字符是可以互換的，都可以賦值給字符類型的變量。

表示方式2：ASCII 碼值

char c = 66;
// 等同于
char c = 'B';

兩個字符類型的變量可以進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。

char a = 'B'; // 等同于 char a = 66;
char b = 'C'; // 等同于 char b = 67;
printf("%d\n", a + b); // 輸出133

常見的ASCII值與對應(yīng)的字符如下：(ASCII數(shù)值范圍為0-127)

ASCII碼：上個世紀(jì)60年代，美國制定了一套字符編碼，對英語字符與二進(jìn)制位之間的關(guān)系，做了統(tǒng)一規(guī)定。這被稱為ASCII碼。ASCII碼一共規(guī)定了127個字符的編碼，比如空格“SPACE”是32（二進(jìn)制00100000），大寫的字母A是65（二進(jìn)制01000001）。這128個符號（包括32個不能打印出來的控制符號），只占用了一個字節(jié)的后面7位，最前面的1位統(tǒng)一規(guī)定為0，也就是說，ASCII雖然用8位二進(jìn)制編碼表示字符，但是其有效位為7位。

舉例1：字符′1′和整數(shù)1是不同的概念。（參看ASCII碼表）

char c1 = 1;
char c2 = '1';
printf("c1 = %d\n",c1); // c1 = 1
printf("c2 = %d\n",c2); // c2 = 49

舉例2：

char c='?'; //定義c為字符型變量并使初值為字符'?'。'?'的ASCII代碼是63，系統(tǒng)把整數(shù)63賦給變量c。
printf("%d %c\n",c,c); //用"%d"格式輸出十進(jìn)制整數(shù)63，用"%c"格式輸出字符'?'

signed 和 unsigned 修飾：

根據(jù)C90標(biāo)準(zhǔn)，C語言允許在關(guān)鍵字char前面使用signed或unsigned。

signed char c; // 范圍為 -128 到 127
unsigned char c; // 范圍為 0 到 255

注意，C 語言規(guī)定 char 類型默認(rèn)是否帶有正負(fù)號，由當(dāng)前系統(tǒng)決定，這一點(diǎn)與 int 不同， int 等同于 signed int 。這就是說， char 不等同于signed char ，它有可能是 signed char（范圍-128 到 127） ，也有可能是 unsigned char （范圍0 到255）。不管是哪種，范圍都正好都能覆蓋 0 到 127 的 ASCII 字符范圍。

表示方式3：使用轉(zhuǎn)義字符

單引號本身也是一個字符，如果要表示這個字符常量，必須使用反斜杠轉(zhuǎn)義。

char t = '\'';

char還可以用來表示轉(zhuǎn)義字符。比如：

字符形式	含義
\n	換行符（光標(biāo)移動到下行行首）
\t	水平制表符，光標(biāo)移到下一個Tab位置
\'	單引號字符 '
\"	雙引號字符 "
\\	反斜杠字符 ’\’
\r	回車符，光標(biāo)移到本行開頭
\0	null 字符，代表沒有內(nèi)容。注意，這個值不等于數(shù)字0。
\b	退格鍵，光標(biāo)回退一個字符，但不刪除字符

4.4 布爾類型

C語言標(biāo)準(zhǔn)（C89）沒有為布爾值單獨(dú)設(shè)置一個類型，所以在判斷真假時，使用整數(shù) 0 表示假，所有非0表示真。比如：

int main(){
    int handsome = 1;
    
    if (handsome) {
        printf("我好帥!\n");
    }
    
	return 0;
}

上述做法不直觀，可以借助于C語言的宏定義處理。比如：

// 定義布爾類型的宏
#define BOOL int   //可以使用 typedef int BOOL; 替換
#define TRUE 1
#define FALSE 0


int main(){
    BOOL handsome = TRUE;
    
    if(handsome){
        printf("好帥~");
    }

    return 0;
}

此外，C99 標(biāo)準(zhǔn)添加了類型 _Bool，表示布爾值，即邏輯值true和false。但是，這個類型的值其實(shí)只是整數(shù)類型的別名，還是使用 0 表示false， 1 表示true，其它非0的值都會被存儲為1。所以_Bool類型實(shí)際上也是一種整數(shù)類型。

#include <stdio.h>

int main() {
    _Bool isFlag = 1;
    if (isFlag)
        printf("你好毒~~\n");
    return 0;
}

與此同時，C99還提供了一個頭文件 stdbool.h，文件中定義了bool代表_Bool，并且定義了 true 代表 1 、 false 代表 0 。只要加載這個頭文件，就可以使用 bool 定義布爾值類型，以及 false 和 true 表示真假。

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main() {
    bool isFlag = true;
    if (isFlag)
        printf("你好毒~~\n");
    return 0;
}

【武漢科技大學(xué)2019研】

以下選項(xiàng)中不屬于C語言類型的是（　　）。
A．short int
B．unsigned long int
C．char
D．bool

【答案】D

【解析】C語言中沒有bool型，只有C++才有boolean型，也稱bool。C語言中一般用“0”表示“假”，用“1”表示“真”。

【四川大學(xué)2017研】有4個圓塔，圓心分別為（2，2）、（－2，2）、（－2，－2）、（2，－2），圓半徑為1。這4個塔的高度為10m，塔以外無建筑物。今輸入任一點(diǎn)的坐標(biāo)，求該點(diǎn)的建筑高度（塔外的高度為零）。

【答案】
N-S圖如圖1所示。

? 圖1　計算某點(diǎn)建筑高度的N-S流程圖
程序如下：

#include<stdio.h>

int main() {

 int h = 10;
 float x1 = 2, y1 = 2, x2 = -2, y2 = -2, x3 = -2, y3 = -2, x4 = 2, y4 = -2;
 float x, y; //表示隨意選中的一個點(diǎn)的坐標(biāo)
 float d1, d2, d3, d4; //(x,y)這個點(diǎn)的坐標(biāo)到各個圓心的距離
 printf("請輸入一個點(diǎn)(x,y)：");
 scanf("%f,%f", &x, &y);
 d1 = (x - x1) * (x - x1) + (y - y1) * (y - y1); //求該點(diǎn)到各中心點(diǎn)距離
 d2 = (x - x2) * (x - x2) + (y - y2) * (y - y2);
 d3 = (x - x3) * (x - x3) + (y - y3) * (y - y3);
 d4 = (x - x4) * (x - x4) + (y - y4) * (y - y4); 
 if (d1 > 1 && d2 > 1 && d3 > 1 && d4 > 1) //判斷該點(diǎn)是否在塔外  
     h = 0;
 printf("該點(diǎn)高度為%d\n", h);
 return 0;
}

5、變量間的運(yùn)算規(guī)則

在C語言編程中，經(jīng)常需要對不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算前需要先轉(zhuǎn)換為同一類型，再運(yùn)算。為了解決數(shù)據(jù)類型不一致的問題，需要對數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

5.1 隱式類型轉(zhuǎn)換

情況1：窄類型自動轉(zhuǎn)為寬類型

即，系統(tǒng)自動將字節(jié)寬度較小的類型轉(zhuǎn)換為字節(jié)寬度較大的數(shù)據(jù)類型，它是由系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換完成的。
基本數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換規(guī)則如圖所示：

注意：最好避免無符號整數(shù)與有符號整數(shù)的混合運(yùn)算。因?yàn)檫@時 C 語言會自動將 signed int 轉(zhuǎn)為unsigned int ，可能不會得到預(yù)期的結(jié)果。

舉例1：

• 不同的整數(shù)類型混合運(yùn)算時，寬度較小的類型會提升為寬度較大的類型。比如 short 轉(zhuǎn)為 int ，int 轉(zhuǎn)為 long 等。
• 不同的浮點(diǎn)數(shù)類型混合運(yùn)算時，寬度較小的類型轉(zhuǎn)為寬度較大的類型，比如 float 轉(zhuǎn)為double ， double 轉(zhuǎn)為 long double 。

float y = 12 * 2; //整數(shù)賦值給浮點(diǎn)數(shù)變量時，會自動轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)數(shù)。結(jié)果24.0

//char類型 與 int類型運(yùn)算，會自動提升為 int 。
char c = 10;
int i = 10;
int j = c + i;  //ok

short s1 = 10;
int num1 = s1;    //ok
double num2 = s1; //ok

int i = 10;
double d1 = 12.3;
double d2 = i + d1; //系統(tǒng)自動將i的類型由int轉(zhuǎn)換為double類型，故i+d1結(jié)果為double類型

double d;
d = 2 + 'A' + 1.5F;

舉例2：

兩個相同類型的整數(shù)運(yùn)算時，或者單個整數(shù)的運(yùn)算，一般來說，運(yùn)算結(jié)果也屬于同一類型。但是有例外，寬度小于 int 的類型，運(yùn)算結(jié)果會自動提升為 int 。

char c1 = 10;
short s1 = 10;
int i1 = c1 + s1;  //char類型和short類型的變量運(yùn)算的結(jié)果默認(rèn)為int類型

unsigned char a = 1;
unsigned char b = 255;
unsigned char c = 255;

if ((a - 5) < 0) 
    do_something();

if ((b + c) > 300) 
    do_something();

說明：表達(dá)式 a - 5 和 b + c 都會自動轉(zhuǎn)為 int 類型，所以函數(shù) do_something() 會執(zhí)行兩次。

情況2：寬類型賦值給窄類型

字節(jié)寬度較大的類型，賦值給字節(jié)寬度較小的變量時，會發(fā)生類型降級，自動轉(zhuǎn)為后者的類型。這時可能會發(fā)生截值（truncation），系統(tǒng)會自動截去多余的數(shù)據(jù)位，導(dǎo)致精度損失。

這反映了C語言在檢查類型匹配方面不太嚴(yán)格。最好不要養(yǎng)成這樣的習(xí)慣。

舉例1：

double pi = 3.14159;
int i = pi; // i 的值為 3

C編譯器把浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)時，會直接丟棄（截斷）小數(shù)部分，而不進(jìn)行四舍五入。

舉例2：

int x = 3.14; //浮點(diǎn)數(shù)賦予整數(shù)變量時，C 語言直接丟棄小數(shù)部分。結(jié)果 3

int cost = 12.99;         	 // double類型的值轉(zhuǎn)為int類型,結(jié)果為：12
float pi = 3.1415926536;     // double類型的值轉(zhuǎn)為float類型,結(jié)果為：3.141593

舉例3：

int i = 322;
char ch = i; // ch 的值是 66

圖示：

舉例4：

float f1 = 1.1f; //ok
double d2 = 4.58667435;
f1 = d2; // 出現(xiàn)精度損失 (double -> float )

printf("f1=%.8f", f1); // 期望： 4.58667435

由于存在精度限制，浮點(diǎn)數(shù)只是一個近似值，它的計算是不精確的。

舉例5：

float a = 3.14159; //3.14159為雙精度浮點(diǎn)常量，分配8個字節(jié)；a為float變量，分配4個字節(jié)

編譯時系統(tǒng)會發(fā)出警告(warning: truncation from ′const double′ to′float′)，提醒用戶注意這種轉(zhuǎn)換可能損失精度。

5.2 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

隱式類型轉(zhuǎn)換中的寬類型賦值給窄類型，編譯器是會產(chǎn)生警告的，提示程序存在潛在的隱患。如果非常明確地希望轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型，就需要用到強(qiáng)制(或顯式)類型轉(zhuǎn)換。

形式： (類型名稱)(變量、常量或表達(dá)式)

功能：將“變量、常量或表達(dá)式”的運(yùn)算結(jié)果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為“類型名稱”所表示的數(shù)據(jù)類型。

注意：強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換會導(dǎo)致精度損失。

舉例：

double x = 12.3;
int y = 10;
int z = (int)x + y; //將變量x的值轉(zhuǎn)換成int后,再與y相加

將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)時，將舍棄浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分，只保留整數(shù)部分。

float f1,f2;
f1 = (int)1.2 + 3.4;
f2 = (int)(1.2 + 3.4);
printf("f1=%f,f2=%f",f1,f2);

輸出結(jié)果：f1=4.4，f2=4.0。

舉例2：

int i = 40000;
short s = (short)i;
printf("%d\n",s); //-25536

舉例3：

long y = (long) 10 + 12; // (long) 將 10 顯式轉(zhuǎn)為 long 類型。這里的顯示轉(zhuǎn)換其實(shí)是不必要的,因?yàn)榭梢宰詣愚D(zhuǎn)換

5.3 運(yùn)算的溢出問題

每一種數(shù)據(jù)類型都有數(shù)值范圍，如果存放的數(shù)值超出了這個范圍（小于最小值或大于最大值），需要更多的二進(jìn)制位存儲，就會發(fā)生溢出。大于最大值，叫做向上溢出（overflow）；小于最小值，叫做向下溢出（underflow）。

一般來說，編譯器不會對溢出報錯，會正常執(zhí)行代碼，但是會忽略多出來的二進(jìn)制位，只保留剩下的位，這樣往往會得到意想不到的結(jié)果。所以，應(yīng)該避免溢出。

舉例1：

unsigned char x = 255;
x = x + 1;
printf("%d\n", x); // 0

x 是 unsign char 類型，最大值是255 （二進(jìn)制 11111111 ），加 1 后就發(fā)生了溢出， 256 （二進(jìn)制 100000000 ）的最高位 1 被丟棄，剩下的值就是 0 。

舉例2：

unsigned int ui = UINT_MAX;  // 4,294,967,295
ui++;
printf("ui = %u\n", ui); // 0
ui--;
printf("ui = %u\n", ui); // 4,294,967,295

常量 UINT_MAX 是 unsigned int 類型的最大值。如果加 1 ，對于該類型就會溢出，從而得到 0 ；而 0 是該類型的最小值，再減 1 ，又會得到 UINT_MAX 。

溢出很容易被忽視，編譯器又不會報錯，所以必須非常小心。

6、常量

6.1 常量分類

程序運(yùn)行時，其值不能改變的量，即為常量。

C語言中的常量分為以下以下幾種：

• 字面常量
• #define 定義的標(biāo)識符常量
• const 修飾的常變量
• 枚舉常量

舉例：字面常量

1、2、12是整型常量，2.1、12.5、3.14是實(shí)型常量，'a'、 'b'、'c'是字符型常量。

#include <stdio.h>

int main(){
	//字面常量
	3.14;//字面常量
	1000;//字面常量
}

6.2 多種方式定義常量

6.2.1 使用#define

這種方式是在文件開頭用 #define 來定義常量，也叫作“宏定義”。所謂宏定義，就是用一個標(biāo)識符來表示一個常量值，如果在后面的代碼中出現(xiàn)了該標(biāo)識符，那么編譯時就全部替換成指定的常量值。即用宏體替換所有宏名，簡稱宏替換。

定義格式：#define 符號常量名 常量值

• 符號常量名，稱為宏體，屬于標(biāo)識符，一般定義時用大寫字母表示。
• 常量值，稱為宏名，可以是數(shù)值常量，也可以是字符常量。

習(xí)慣上，宏名用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別。但也允許用小寫字母。

舉例1：

#include <stdio.h>

#define ZERO 0   //#define的標(biāo)識符常量

int main() {
	printf("zero = %d\n", ZERO);
    return 0;
}

跟#include一樣，“#”開頭的語句都是“預(yù)處理語句”，在編譯之前，預(yù)處理器會查找程序中所有的“ZERO”，并把它替換成0，這個過程稱為預(yù)編譯處理。

然后將預(yù)處理的結(jié)果和源程序一起再進(jìn)行通常的編譯處理，以得到目標(biāo)代碼 (OBJ文件)。

舉例2：

#include <stdio.h>

#define PI = 3.14  // 定義常量 PI，常量值 3.14。因?yàn)楹甓x不是 C 語句，后面不能有分號

int main() {
   //PI = 3.1415  可以嗎? => 不可以
  double area;
  double r = 1.2;
  area = PI * r * r;
  printf("面積 : %.2f", area);
  getchar();
  return 0;
}

舉例3：

//函數(shù)結(jié)果狀態(tài)代碼
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2

define 對于考研數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說沒有什么貢獻(xiàn)，我們只要認(rèn)得它就行。

例如1，#define MAX_Size 50這句，即定義了常量MAX_Size(此時x = 50;等價于x = MAX_Size;)。

例如2，你要定義一個數(shù)組，如int A[MAX_Size];，加上一句注釋“/*MAX_Size為已經(jīng)定義的常量，其值為50*/”即可。

6.2.2 使用const限定符

C99中新的聲明方式，這種方式跟定義一個變量是一樣的，只需要在變量的數(shù)據(jù)類型前再加上一個const關(guān)鍵字，這被稱為“限定符”。

格式：

const 數(shù)據(jù)類型 常量名 = 常量值;

舉例：

#include <stdio.h>

int main(){
	//const 修飾的常變量
	const float PI = 3.14f;
	//PI = 5.14;//是不能直接修改的！

	return 0;
}

const修飾的對象一旦創(chuàng)建就不能改變，所以必須初始化。

跟使用 #define定義宏常量相比，const定義的常量有詳細(xì)的數(shù)據(jù)類型，而且會在編譯階段進(jìn)行安全檢查，在運(yùn)行時才完成替換，所以會更加安全和方便。

6.3.3 定義枚舉常量

舉例：

#include <stdio.h>

//使用enum定義枚舉類
enum Sex{
    //括號中的MALE,FEMALE,SECRET是枚舉常量
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};

int main(){
	//枚舉常量
	printf("%d\n", MALE);
	printf("%d\n", FEMALE);
	printf("%d\n", SECRET);
	//注：枚舉常量默認(rèn)是從0開始，依次向下遞增1的
	return 0;
}

【北京航空航天大學(xué)2018研】若已知有如下宏定義

#define  CANBERRA(x,y)  ((x－y)/(x＋y))

則以下表達(dá)式中，返回結(jié)果值最大的是（　　）。
A．CANBERRA（3.0，2.0）；
B．CANBERRA（4.0，1.0）；
C．CANBERRA（1.0＋2.0，0.0＋2.0）；
D．CANBERRA（1.0＋2.0，1.0＋1.0）；

【答案】C

【解析】A項(xiàng)中為1.0/5.0，結(jié)果為0.2；B項(xiàng)中為3.0/5.0，結(jié)果為0.6；C項(xiàng)中的宏替換后為（1.0＋2.0－0.0＋2.0）/（1.0＋2.0＋0＋2.0）＝1.0；D項(xiàng)中宏替換后為（1.0＋2.0－1.0＋1.0）/（1.0＋2.0＋1.0＋1.0）＝0.6，因此最后答案為C。

【中央財經(jīng)大學(xué)2018研】若有如下宏定義：

#define  N  2
#define  y(n)  ((N＋1)*n)

則執(zhí)行下列語句：z＝4*(N＋y(5))；后的結(jié)果是（　　）。
A．語句有錯誤
B．z值為68
C．z值為60
D．z值為180

【答案】B

【解析】y(5)＝15，z＝4*(N＋y(5))＝4*17＝68，答案選B。

7、輸入/輸出函數(shù)

所謂輸入輸出是以計算機(jī)主機(jī)為主體而言的。

• 輸出：從計算機(jī)向外部輸出設(shè)備(顯示器、打印機(jī))輸出數(shù)據(jù)。
• 輸入：從輸入設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀)向計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)。
  

c語言本身沒有提供專門的輸入輸出語句，所有的輸入輸出都是由調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)中的輸入輸出函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

輸入函數(shù)：scanf() 、 getchar()、gets()：

• scanf()，是格式輸入函數(shù)，可接收任意類型的數(shù)據(jù)。
• getchar()，是字符輸入函數(shù)， 只能接收單個字符。
• gets()，是字符串輸入函數(shù)。

輸出函數(shù)：printf() 、 putchar()、puts()：

• printf()，是格式輸出函數(shù)，可按指定的格式顯示任意類型的數(shù)據(jù)。
• putchar()，字符顯示函數(shù)，只能顯示單個字符。
• puts()，是字符串輸出函數(shù)。

7.1 scanf()的使用

scanf()函數(shù)的作用：把從鍵盤上輸入的數(shù)據(jù)根據(jù)找到的地址存入內(nèi)存中，即給變量賦值。

格式： scanf("格式控制字符串",參數(shù)地址列表);

• “格式控制字符串”：約定輸入數(shù)據(jù)的類型和格式，參數(shù)的個數(shù)必須與變量地址的個數(shù)一致。
• “參數(shù)地址列表”：以逗號 “, ”分隔的、輸入數(shù)據(jù)變量地址序列。

舉例：

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c)

其中，&a,&b,&c中的&是尋址操作符，&a表示對象a在內(nèi)存中的地址。

注意，

• 如果scanf中%d是連著寫的，如“%d%d%d”，在輸入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)之間不可以用逗號分隔，只能用空白字符（空格或tab鍵或者回車鍵）分隔。即“2(空格)3(tab)4” 或 “2(tab)3(回車)4”等。
• 如果是“%d,%d,%d”，則在輸入數(shù)據(jù)時需要加“,”，如“2,3,4”。

舉例1：計算圓的面積，其半徑由用戶指定

#include <stdio.h>

int main() {
    float radius, area;
    printf("請輸入半徑值：  ");
    scanf("%f", &radius);      //輸入半徑
    area = 3.14 * radius * radius;
    printf("area=%f\n", area); //輸出圓的面積
    
    return 0;
}

注意：變量名之前要加上&運(yùn)算符，表示取變量的地址，如“&a，&b”。否則將會出現(xiàn)錯誤。

舉例2：輸入一個整數(shù)，求其絕對值。

#include <stdio.h>

int main() {

    int num;
    printf("輸入一個整數(shù):");

    scanf("%d", &num);
    int absNum = num;
    if(absNum < 0)
        absNum = -absNum;
    printf("\n 整數(shù):%d--->絕對值為:%d\n", num, absNum);

    return 0;
}

舉例3：輸入多個變量的值，求乘積

#include <stdio.h>

int main() {
    int a,b,c;
    printf("請輸入整數(shù)a,b:");
    scanf("%d%d",&a,&b);
    c=a*b;
    printf("%d*%d=%d\n",a,b,c);
    
    return 0;
}

【武漢科技大學(xué)2019研】若有聲明語句：int x； char y[20]； double z；則正確的輸入語句是（　）。
A．scanf（"%d%c%le\n"，&x，&y，&z）；
B．scanf（"%2d%s%lf"，&x，&y，&z）；
C．scanf（"%d%s%lf"，&x，y，&z）；
D．scanf（"%x%s%3.2f"，&x，y，&z）；

【答案】C

【解析】y為一維數(shù)組名，指向數(shù)組首元素的地址，因此不需要再使用取地址運(yùn)算符&，AB錯誤；D中%3.2f表示長度為3，小數(shù)為2位，但是小數(shù)點(diǎn)也占一位，因此D錯誤，答案選C。

7.2 getchar()與putchar()的使用

• getchar()：輸入字符數(shù)據(jù)

  • 格式：getchar()
  • 功能：從鍵盤緩沖區(qū)讀入一個字符

• putchar()：輸出字符

  • 格式： putchar(ch)，其中ch是一個字符變量
  • 功能：從標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備輸出一個字符

舉例：

#include <stdio.h>

int main() {
    char c = 0;
	putchar('A'); //輸出單個字符A
	putchar(c);   //輸出變量c的ASCII對應(yīng)字符
	putchar('\n'); //執(zhí)行換行效果，屏幕不顯示
}

#include <stdio.h>

int main() {
    char ch;
    ch = getchar();
    putchar(ch);
    return 0;
}

7.3 gets()與puts()的使用(超綱)

puts()：

在C語言中，puts() 是一個用于輸出字符串的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，其原型定義在 <stdio.h> 頭文件中。puts() 函數(shù)的作用是將一個以 null 字符（\0）結(jié)尾的字符串打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出（通常是控制臺）上，并自動添加一個換行符。

int main() {

    char str1[]={"China\nBeijing"};
    char str2[] = "helloworld";

    puts(str1);

    puts(str2);

    return 0;
}

注意，puts()函數(shù)只能用于輸出字符串，而不能輸出其他類型的數(shù)據(jù)。如果需要輸出其他類型的數(shù)據(jù)，應(yīng)使用 printf() 函數(shù)。

gets()：

讀取標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入的字符串，直到遇到【Enter】鍵才結(jié)束。

char str[20];   //定義一個數(shù)組
gets(str);      //獲取輸入的字符串,存放到字符數(shù)組中

舉例：字符串的讀寫

int main() {

    char str[15];
    printf("enter your name:");
    gets(str);        //輸入字符串至數(shù)組變量str
    printf("your name is ");
    puts(str);        //輸出字符串

    return 0;
}

8、變量按聲明位置的分類(后面講)

變量按照聲明的位置，可以分為：局部變量 和 全局變量。

• 局部變量

  • 在函數(shù)體內(nèi)定義的變量，也稱內(nèi)部變量。局部變量只能在定義它的函數(shù)中使用。

• 全局變量

  • 在函數(shù)之外定義的變量稱為外部變量，外部變量是全局變量（也稱全程變量）。

  • 一個程序中，凡是在全局變量之后定義的函數(shù)，都可以使用在其之前定義的全局變量。

舉例：

#include <stdio.h>

int global = 2023;//全局變量
int main(){
    int local = 2022;//局部變量

    //下面定義的global會不會報錯？
    int global = 2024;//局部變量
    printf("global = %d\n", global);
    return 0;
}

當(dāng)局部變量和全局變量同名的時候，局部變量優(yōu)先使用。

9、常見的進(jìn)制

9.1 二進(jìn)制概述

計算機(jī)底層如何存儲數(shù)據(jù)呢？

計算機(jī)世界中只有二進(jìn)制，所以計算機(jī)中存儲和運(yùn)算的所有數(shù)據(jù)都要轉(zhuǎn)為二進(jìn)制。包括數(shù)字、字符、圖片、聲音、視頻等。

世界上有10種人 ，認(rèn)識和不認(rèn)識二進(jìn)制的。

二進(jìn)制的由來

二進(jìn)制，是計算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制，由德國數(shù)理哲學(xué)大師萊布尼茨于1679年發(fā)明。

二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”。

二進(jìn)制的應(yīng)用

二進(jìn)制廣泛應(yīng)用于我們生活的方方面面。比如，廣泛使用的摩爾斯電碼（Morse Code），它由兩種基本信號組成：短促的點(diǎn)信號“·”，讀“滴”；保持一定時間的長信號“—”，讀“嗒”。然后，組成了26個字母，從而拼寫出相應(yīng)的單詞。

我們偶爾會看到的：SOS，即為：

9.2 進(jìn)制的分類

• 十進(jìn)制（decimal）

  • 數(shù)字組成：0-9
  • 進(jìn)位規(guī)則：滿十進(jìn)一
  • C 語言的整數(shù)默認(rèn)都是十進(jìn)制數(shù)

• 二進(jìn)制（binary）

  • 數(shù)字組成：0-1
  • 進(jìn)位規(guī)則：滿二進(jìn)一，以0b或0B開頭

  int x = 0b101010;
  

• 八進(jìn)制（octal）：很少使用

  • 數(shù)字組成：0-7
  • 進(jìn)位規(guī)則：滿八進(jìn)一，以數(shù)字0開頭表示

  int a = 012; // 八進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制的10
  int b = 017; // 八進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制的15
  

• 十六進(jìn)制

  • 數(shù)字組成：0-9，a-f
  • 進(jìn)位規(guī)則：滿十六進(jìn)一，以0x或0X開頭表示。此處的 a-f 不區(qū)分大小寫

  int a = 0x1A2B; // 十六進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制的6699
  int b = 0X10;   // 十六進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制的16
  

9.3 進(jìn)制的換算舉例

十進(jìn)制	二進(jìn)制	八進(jìn)制	十六進(jìn)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或A
11	1011	13	b或B
12	1100	14	c或C
13	1101	15	d或D
14	1110	16	e或E
15	1111	17	f或F
16	10000	20	10

9.4 輸出格式

不同的進(jìn)制只是整數(shù)的書寫方法不同，不會對整數(shù)的實(shí)際存儲方式產(chǎn)生影響。不同進(jìn)制可以混合使用，比如 10 + 015 + 0x20 是一個合法的表達(dá)式。

printf() 的進(jìn)制相關(guān)占位符如下：

• %d ：十進(jìn)制整數(shù)。

• %o ：八進(jìn)制整數(shù)。

• %x ：十六進(jìn)制整數(shù)。

• %#o ：顯示前綴 0 的八進(jìn)制整數(shù)。

• %#x ：顯示前綴 0x 的十六進(jìn)制整數(shù)。

• %#X ：顯示前綴 0X 的十六進(jìn)制整數(shù)。

int x = 100;
printf("dec = %d\n", x); // 100
printf("octal = %o\n", x); // 144
printf("hex = %x\n", x); // 64
printf("octal = %#o\n", x); // 0144
printf("hex = %#x\n", x); // 0x64
printf("hex = %#X\n", x); // 0X64

9.5 進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換(了解)

9.5.1 二進(jìn)制如何表示整數(shù)？

• 計算機(jī)數(shù)據(jù)的存儲使用二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲，并且最高位是符號位。

  • 正數(shù)：最高位是0
  • 負(fù)數(shù)：最高位是1

• 規(guī)定1：正數(shù)的補(bǔ)碼與反碼、原碼一樣，稱為三碼合一

• 規(guī)定2：負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼與反碼、原碼不一樣：

  • 負(fù)數(shù)的原碼：把十進(jìn)制轉(zhuǎn)為二進(jìn)制，然后最高位設(shè)置為1
  • 負(fù)數(shù)的反碼：在原碼的基礎(chǔ)上，最高位不變，其余位取反（0變1,1變0）
  • 負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：反碼+1

9.5.2 二進(jìn)制與十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：權(quán)相加法

針對于一個字節(jié)的數(shù)據(jù)舉例來說：

• 例如：1個字節(jié)（8位）

  25 ==> 原碼 0001 1001 ==> 反碼 0001 1001 -->補(bǔ)碼 0001 1001

  -25 ==>原碼 1001 1001 ==> 反碼1110 0110 ==>補(bǔ)碼 1110 0111

整數(shù)：
正數(shù)：25   00000000 00000000 000000000 00011001（原碼）
正數(shù)：25   00000000 00000000 000000000 00011001（反碼）
正數(shù)：25   00000000 00000000 000000000 00011001（補(bǔ)碼）

負(fù)數(shù)：-25  10000000 00000000 000000000 00011001（原碼）
負(fù)數(shù)：-25  11111111 11111111 111111111 11100110（反碼）
負(fù)數(shù)：-25  11111111 11111111 111111111 11100111（補(bǔ)碼）

一個字節(jié)可以存儲的整數(shù)范圍是多少？

//1個字節(jié)：8位

0000 0001  ~  0111 111 ==> 1~127

1000 0001 ~ 1111 1111 ==> -127 ~ -1

0000 0000 ==>0

1000 0000 ==> -128（特殊規(guī)定）=-127-1

十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制

十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：除2取余的逆

9.5.3 二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制

二進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制

八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制

練習(xí)：以下敘述中錯誤的是（　　）。
A．C程序在運(yùn)行過程中所有計算都以十進(jìn)制方式進(jìn)行
B．C程序在運(yùn)行過程中所有計算都以二進(jìn)制方式進(jìn)行
C．所有C程序都需要編譯鏈接無誤后才能運(yùn)行
D．C程序中字符變量存放的是字符的ASCII值

【答案】A

【解析】C程序在運(yùn)行過程中所有計算都以二進(jìn)制方式進(jìn)行。答案選擇A選項(xiàng)。

【華南理工大學(xué)2018研】與十進(jìn)制1100等值的十六進(jìn)制數(shù)是（　　）。
A．44A
B．44C
C．54A
D．54C

【答案】B

【解析】1100轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為0100 0100 1100，因此轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為44C。