【C语言1】基本数据类型、表达式及运算符

1.基本数据类型、表达式及运算符

本章思维导图：

此处为C语言汇总版:【C 语言md编辑器版】从0基础开始到熟练掌握【完整篇,共9部分】

1.1 C语言中链接数据类型的种类

• 基本数据类型

  • 整型
  • 字符型
  • 浮点型
  • 缺省型（空类型void）
  • 泊尔类型（bool）

• 构造数据类型

• 指针类型

1.2 基本数据类型

在学习数据类型之前我们可以先学习两个关键字和转义字符、格式控制符、格式修饰符，有助于学习不同数据类型的大小。

​ 运用sizeof( )关键字可以获取数据类型在内存中所占的字节数。

​ 运用printf(" ")可以在终端打印引号内的内容。

转义字符：是通过特定的符号序列表示特殊字符或操作的方式，常用于处理不可打印字符或具有特殊意义的字符。

格式控制符：也被称为格式化字符串或格式化标识符。它们是用于指定数据格式的特殊字符序列。

1.2.1 整型

整型数据如int、short、long在内存中以补码形式存储。

• 有符号整型：可以表示正数，也可以表示负数

  • 最高位为符号位（0：正数 1：负数）

  • 其他位位数据位

  • 正数的补码=原码 负数的补码=反码-1

    例如：-2026

    原码：1000 0111 1110 1010

    反码：1111 1000 0001 0101

    补码：1111 1000 0001 0110

• 无符号整型：仅能表示正数

  • 最高位为符号位

整型数据的溢出：

例如：unsigned short 最大值+1?
最大值+1----》最小值
最小值-1-.–》最大值

●short短整型（内存中2字节）

​ 无符号：0000 0000 0000 0000(最小值0) ——1111 1111 1111 1111(最大值65535)

​ 有符号：1000 0000 0000 0000(最小值-32768) ——0111 1111 1111 1111(最大值32767)

●int整型（内存中为4字节）

●long长整型（内存中为8字节）

总结：

初学C语言时，int类型应该能满足大多数程序的整数类型需求。尽管如此，还应了解一下整型的其他形式。C语言提供3个附属关键字修饰基本整数类型:short、long和unsigned。应记住以下几点：

• short int类型(或者简写为short)占用的存储空间可能比int类型少，常用于较小数值的场合以节省空间。与int类似，short是有符号类型。
• long int或long占用的存储空间可能比int多，适用于较大数值的场合。与int类似，long是有符号类型。
• long long int或long long(C99标准加入)占用的储存空间可能比long多，适用于更大数值的场合。该类型至少占64位。与int类似，long long是有符号类型。
• unsigned int或unsigned只用于非负值的场合。这种类型与有符号类型表示的范围不同。例如，16位unsigned int允许的取值范围是0-65535，而不是-32768~32767。用于表示正负号的位现在用于表示另一个二进制位，所以无符号整型可以表示更大的数。
• 在C90 标准中,添加了 unsigned long int 或 unsigned long 和 unsigned int 或 unsignedshort 类型. C99 标准又添了 unsigned long long int 或 unsigned long long.
• 在任何有符号类型前面添加关键字signed，可强调使用有符号类型的意图。例如，short、shortint、signed short、signed short int 都表示同一种类型.

1.2.2 字符型

在所有的编程语言中，字符型数据都是以ASCII码(美国信息交换标准代码)的形式保存每一个字符都对应着一个编码，这个编码其实是一个整数来的，编码范围：0 ~ 127。因此字符型数据也可以当作整形数据进行运算。ASCII码表如下：

1.2.3 浮点型

用来表示小数的数据类型。

• 单精度浮点型：float
  • 精度范围：6-8位
  • 内存中占的字节数：4
  • IEEE标准规定，double类型在内存中符号位（1bit）、指数位（8bits）、尾数位（23bits）方式存储。

8.125

符号位：0

1000.001——>1.000001 2^3

指数位：127+3=130——>1000 0010

尾数位：00000100000000000000000

内存位：0100 0001 0000 0010 0000 0000 0000 0000

0x41020000

• 双精度浮点型：double
  • 精度范围：12-16位
  • 内存中占的字节数：8
  • EEE标准规定，double类型在内存中符号位（1bit）、指数位（11bits）、尾数位（52bits）方式存储。

8.125

符号位：0

1000.001——>1.000001 2^3

指数位：1023+3=1026——>100 0000 0010

尾数位：00000100000000000000000…(1后有46个0)

内存位：0100 0000 0010 0000 0100 0000 0000 0000…

0x40204000…

​注意：浮点数据在储存时可能出现精度损失。

1.2.4 缺省类型（空类型void）

函数的形参和返回值：不返回参数、不返回数据。

用在函数和指针部分，目前暂做了解

1.2.5 泊尔类型（bool）

结果：true/false

#include<stdio.h>#include<stdbool.h>intmain(){boola=true;boolb=false;printf("sizeof(a):%d true:%d false:%d\n",a,a,b);return0;}//输出结果：sizeof(a):1true:1false:0

1.3 printf终端打印工具

用法:可以向终端打印出“”里面的内容，当遇到%开头的格式控制符时，将格式控制符换成逗号后面的值。

1.4 常量与变量

C 语言操作的对象。

1. 常量

   在程序运行过程中值不会发生改变的量叫做常量。

   • 整型常量

     不带任何后缀的整型常量默认为signed int类型。

     u：无符号 L：长整型

     ​ 十进制整型常量：123 123L 123ul 123u

     ​ 八进制整型常量：0123 0123L 0123uL 0123u

     ​ 十六进制整型常量：0x123

   • 字符型常量

     ASCII 表

     ‘字母/数字/特殊符号’——> 都是字符

     特殊字符：

• 浮点型常量

  小数默认是double类型。后缀加上f就为float类型。

  例如：double型：3.14 3.14E2 3.14e-2

  float型：3.14f 3.14E2f 3.14e-2f

• 字符串常量

  “ ” 用双引号引起的内容即为字符串。

  注：所有字符串在最后都会有‘\0’这个不可见字符作为字符串结束标志。

• 标识符常量(宏定义)

语法：define 标识符 数值

例：#define PI 3.14

注：标识符一般都采用纯大写，且只做代码的替换，不做其他运算。

• 变量

  在程序运行过程中值可以发生改变的量叫做变量。

  • 变量在 C 语言中的定义：

    数据类型 名称

  • 变量名的命名规则：

    • 由数字、字母、下划线组成，其中数字不能作为开头；
    • 需要避免与 C 语言关键字、库函数、系统函数重复；
    • 名称一般具有代表意义；

  • 命名规则种类：

    驼峰法；例：MaxValue

    Linux 内核命名(下划线)；例：max_value

  • 变量的初始化

    语法：数据类型 变量名 = 值

  • 变量的复制

1.5 表达式

定义：使用关系运算符连接常量或变量构成的句子。

注：任何表达式都会有一个确切类型的结果。

1.6 类型转换

• 显示强制转换

  语法：（目标类型） 转换对象

  强制转换带精度数据时，高精度会损失精度。

  强转不会改变原数据。

• 隐式类型转换

  转换规则：

此类型转换由操作系统完成。

1.7 运算符

1.7.1 算数运算符

• 双目运算符：+ - * / %
• 单目运算符：自增运算符（++）自减运算符（--）
  ​ 注：i++先用后加++i先加后用
  求余运算符%必须是整型数据或与整型兼容的数据类型。

1.7.2 赋值运算符

=+=-=/=*=

赋值运算符优先级（14）极低，仅高于逗号,。

例：a += 10 +5——>a = (10 + 5)

a += b——>a = a + b其余的均类似

左值：放在运算符左边的数，只能是变量。

右值：放在运算符右边的数，可以是变量、常量、表达式。

两边需保持数据类型一致，否则在某些情况下，会出现数据改变。

例如:

• int a = 3.14; //此时a只能储存正数部分
• int a = -100; unsigned int b = 0;b = a;//此时b会直接储存a所在内存的数据，数据的符号位变为数据位，数据改变。
• 小空间数据类型放入大空间数据类型时，从低位开始储存，高位补符号位（数据不改变）
• 大空间数据类型放入小空间数据,在小空间数据类型范围内数据不变，反之高位截断

1.7.3 三目运算符

三个操作数。
语法：表达式1 ？表达式2 ：表达式3
若表达式1成立，则三目运算符的结果为表达式2，反之结果为表达式3。

1.7.4 逗号运算符和sizeof( )运算符

• 逗号运算符
  逗号在式中为运算符，优先级最低。在其余位置一般为分隔符。
  例：

  num = 2 + 3, 4 * 5, 6 - 4; //结果为5 num = (2 + 3, 4 * 5, 6 - 4); //结果为2 printf("%d\n", num ); \\此时逗号为分隔符

• sizeof()
  用来获取数据类型/常量/变量/表达式的结果在计算机内存中占的字节数。
  返回结果：unsigned long

1.7.5 关系运算符

<>>=<===!=
详细知识点请见章节3.3 分支结构。

1.7.6 逻辑运算符

&&||
详细知识点请见章节3.3 分支结构。

1.7.7 位运算符

运算符优先级