一、关键字

  关键字是C语言系统保留的标识符。它在C程序中有自己的作用。
C语言常用关键字如下图：

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二、数据类型

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

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三、常量

• 在程序运行开始至结束都不会改变的量叫常量。
• 常量一般出现在表达式或赋值语句中

3.1 C语言中使用常量

• const 数据类型 标识符 = 数据。const 关键字修饰的数据。const修饰数据为只读模式。被const修饰的数据如果在后面发生修改程序编译出错。在C语言中const修饰的数据不安全，可以通过指针修改。
• #define 标识符 数据 数据类型会根据标识符后面的数据编译器自动匹配。通过这种方法使用的变量不会被修改。

3.2 常量使用示例

#include <stdio.h>
#define MAX 100
int main(){
  const int a = 10; //整型常量。
  const float b = 3.14; // 实型常量
  const char c = 'A'; // 字符常量
  const char d[20] = "Hello World"; //字符串常量
  printf("a = %d\n", a); // 输出a=10
  printf("b = %f\n", b); // 输出b=3.14
  printf("c = %c\n", c); // 输出c='A'
  printf("d = %s\n", d); // 输出d="Hello World"
  printf("MAX = %d", MAX); // 输出MAX
  return 0;
}

3.3 标识符的命名规则

• 由字母(A-Z,a-z)、数字(0-9)和下划线(_)组成
• 数字不能用于标识符开头
• 不能使用关键字作为变量名
• C语言是大小写敏感的语言。同一个单词的字母大小写不同也是不同的标识符。

四、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
• 变量在编译时为其分配相应的内存空间
• 可以通过其名字和地址访问相应内存
• 概念图

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4.1 变量的声明与定义

• 声明: 声明变量不需要建立存储空间 extern关键字只做声明。
  • 语法: extern 数据类型 标识符;
    • 标识符不能对其进行赋值，因为没有都其分配存储空间。
• 定义: 声明变量需要建立存储空间
  • 语法: 数据类型 标识符[ = 数据];
    • 数据类型 标识符;: 定义一个变量，系统随机的为其赋值
    • 数据类型 标识符 = 数据;：定义一个变量，并初始化值。

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”。

4.2 变量使用实例

#include <stdio.h>
int main(){
  int a =10; // 定义一个变量a，并初始化为10
  int b; // 定义一个变量, 系统会随机的为变量赋值。
  printf("a = %d", a);  // 输出a = 10
  printf("b = %d", b);  // 输出b = ？
  a = 100;
  b = 4;
  printf("a = %d", a);  // 输出a = 100
  printf("b = %d", b);  // 输出b = 4
  
  extern int c;  // 声明一个变量
  c = 10; // 报错，编译不通过。声明的变量没有分配存储空间。不能进行赋值。
  return 0;
}

4.3 某个类型的变量

• 定义某个类型的变量
  类型 变量名;: 在内存中开辟一块空间，并将这个空间命名为变量名
• 对变量赋值
  变量名 = 值;: 将值存放到以这个变量名为标识的内存空间。
• 初始化某个类型的变量
  类型 变量名 = 值;: 在内存中开辟一块空间并为其命名，在将值存放到这个空间中。

定义变量和初始化变量

#include <stdio.h>
int main(){
  int a = 10; // 创建一个整型变量，并初始化
  float b = 3.14;  // 创建一个浮点类型变量，并初始化
  double c = 3.11;  // 创建一个双精度浮点型变量，并初始化
  char d = 'c'; // 创建字符型变量，并初始化
  return 0;
}

4.4 整型变量

• 需要注意的是，整型数据在内存中占的字节数与所选择的操作系统有关。虽然 C 语言标准中没有明确规定整型数据的长度，但 long 类型整数的长度不能短于 int 类型， short 类型整数的长度不能短于 int 类型。
• 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。

[]里面的内容表示可以省略

4.4.1 整型数据符号修饰signed&&unsigned

• signed: 表示有符号整型数据。C语言对于整型数据默认都是有符号的。即最高位为符号位；0表示正数，1表示负数。
• unsigned: 表示无符号整型数据。将存放负数的内存用于存放正数。扩大内存存放数据的大小。

4.4.3 C语言中进制的表示

4.4.2 整型数据的输入输出

输出

示例

#include <stdio.h>
int main(){
  int a = 123;
  int b = 0123;
  int c = 0xabc;
  int d;
  printf("十进制 a = %d\n", a);
  printf("八进制 b = %o\n", b);
  printf("十六进制 c = %x\n", c);
  printf("输入数字d:\n");
  scanf("%d", &d);
  printf("输入的d = %d", d);
  return 0;
}

其他整型输出格式

整型常量扩展

输出数据示例

#include <stdio.h>

int main(){
    short a1 = 10;
    int a2 = 10;
    long a3 = 10l; // 10L
    long long a4 = 10ll;  //10LL
    printf("sizeof(short): %lld B\tsizeof(int): %lld B\tsizeof(long): %lld B\tsizeof(long long):%lld B\n", sizeof(short),
           sizeof(int), sizeof(long), sizeof(long long));
    printf("short a1 = %hd\t int a2 = %d\t long a3 = %ld\t long long a4 = %lld\n",a1, a2, a3, a4);

    unsigned short b1 = 2u;
    unsigned int b2 = 10u;
    unsigned long b3 = 10ul;
    unsigned long long b4 = 10ull;
    printf("sizeof(unsigned short):%lld B\tsizeof(unsigned int):%lld B\tsizeof(unsigned long):%lld B\tsizeof(unsigned long long):%lld B\n", sizeof(unsigned short), sizeof(unsigned int),
           sizeof(unsigned long), sizeof(unsigned long long));
    printf("unsigned short b1 = %u\tunsigned int b2 = %u\tunsigned long b3 = %lu\tunsigned long long b4 = %llu\n", b1, b2, b3, b4);
  return 0;
}

4.5 字符变量

  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。

4.5.1 字符的输出

输出格式：%c

#include <stdio.h>
int main(){
  char ch = 'a';
  printf("ch = %c", ch);  // 以字符形式输出
  printf("ch = %d",ch);  // 以字符的ASCII编码输出
  return 0;
}

4.5.2 字符的输入

#include <stdio.h>
int main(){
  char ch;
  printf("输入一个字符:\n");
  scanf("%c", &ch);
  return 0;
}

4.5.3 ASCII码对照表

ascii码对照表

4.5.4 转义字符

4.6 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。
 有符号位与最高位溢出的区别：符号位溢出会导致数的正负发生改变，但最高位的溢出会导致最高位丢失。

#include <stdio.h>

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("%d\n", ch);
    //  0111 1111
    //+2后 1000 0001，这是负数补码，其原码为 1111 1111，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("%u\n", ch2);
    //    1111 1111
    //+1后 10000 0000， char只有8位最高位的溢出，结果为0000 0000，十进制为0
    ch2 = 0xff + 2; //255+1
    printf("%u\n", ch2);
    //    1111 1111
    //+1后 10000 0001， char只有8位最高位的溢出，结果为0000 0001，十进制为1
    return 0;
}

4.6 浮点型变量

  实型变量也可以称为浮点型变量，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。

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。

使用示例

#include <stdio.h>

int main()
{
    //传统方式赋值
    float a = 3.14f; //或3.14F
    double b = 3.14;

    printf("a = %f\n", a);
    printf("b = %lf\n", b);

    //科学法赋值
    a = 3.2e3f; //3.2*1000 = 32000，e可以写E
    printf("a1 = %f\n", a);
    a = 100e-3f; //100*0.001 = 0.1
    printf("a2 = %f\n", a);

    a = 3.1415926f;
    printf("a3 = %f\n", a); //结果为3.141593
    return 0;
}

4.7 类型限定

4.8 字符串常量

• 字符串是内存中一段连续的char空间，以'\0'(数字0)结尾。
• 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：

image.png

每个字符串的结尾，编译器会自动的添加一个结束标志位'\0'，即 "a" 包含两个字符'a'和’\0’。

4.9 字符串格式化

printf格式字符

printf附加格式

4.10 输入&&输出

输出

输入