C 程序结构
C Hello World 实例
C 程序主要包括以下部分:
- 预处理器指令
- 函数
- 变量
- 语句 & 表达式
- 注释
让我们看一段简单的代码,可以输出单词 "Hello World":
#include <stdio.h>
int main()
{
/* this is my first c program*/
printf("Hello, World! \n");
return 0;
}
接下来我们讲解一下上面这段程序:
- 程序的第一行 #include <stdio.h> 是预处理器指令,告诉 C 编译器在实际编译之前要包含 stdio.h 文件。
- 下一行 int main() 是主函数,程序从这里开始执行。
- 下一行
/*...*/
将会被编译器忽略,这里放置程序的注释内容。它们被称为程序的注释。 - 下一行 printf(...) 是 C 中另一个可用的函数,会在屏幕上显示消息 "Hello, World!"。
- 下一行 return 0; 终止 main() 函数,并返回值 0。
C 基本语法
我们已经看过 C 程序的基本结构,这将有助于我们理解 C 语言的其他基本的构建块。
C 的关键字
下表列出了 C 中的保留字。这些保留字不能作为常量名、变量名或其他标识符名称。
关键字 | 说明 |
---|---|
auto | 声明自动变量 |
break | 跳出当前循环 |
case | 开关语句分支 |
char | 声明字符型变量或函数返回值类型 |
const | 声明只读变量 |
continue | 结束当前循环,开始下一轮循环 |
default | 开关语句中的"其它"分支 |
do | 循环语句的循环体 |
double | 声明双精度浮点型变量或函数返回值类型 |
else | 条件语句否定分支(与 if 连用) |
enum | 声明枚举类型 |
extern | 声明变量或函数是在其它文件或本文件的其他位置定义 |
float | 声明浮点型变量或函数返回值类型 |
for | 一种循环语句 |
goto | 无条件跳转语句 |
if | 条件语句 |
int | 声明整型变量或函数 |
long | 声明长整型变量或函数返回值类型 |
register | 声明寄存器变量 |
return | 子程序返回语句(可以带参数,也可不带参数) |
short | 声明短整型变量或函数 |
signed | 声明有符号类型变量或函数 |
sizeof | 计算数据类型或变量长度(即所占字节数) |
static | 声明静态变量 |
struct | 声明结构体类型 |
switch | 用于开关语句 |
typedef | 用以给数据类型取别名 |
unsigned | 声明无符号类型变量或函数 |
union | 声明共用体类型 |
void | 声明函数无返回值或无参数,声明无类型指针 |
volatile | 说明变量在程序执行中可被隐含地改变 |
while | 循环语句的循环条件 |
C99 新增关键字
_Bool |
_Complex |
_Imaginary |
inline |
restrict |
---|---|---|---|---|
C11 新增关键字
_Alignas |
_Alignof |
_Atomic |
_Generic |
_Noreturn |
---|---|---|---|---|
_Static_assert |
_Thread_local |
C 数据类型
在 C 语言中,数据类型指的是用于声明不同类型的变量或函数的一个广泛的系统。变量的类型决定了变量存储占用的空间,以及如何解释存储的位模式。
C 中的类型可分为以下几种:
序号 | 类型与描述 |
---|---|
1 | 基本类型: 它们是算术类型,包括两种类型:整数类型和浮点类型。 |
2 | 枚举类型: 它们也是算术类型,被用来定义在程序中只能赋予其一定的离散整数值的变量。 |
3 | void 类型: 类型说明符 void 表明没有可用的值。 |
4 | 派生类型: 它们包括:指针类型、数组类型、结构类型、共用体类型和函数类型。 |
数组类型和结构类型统称为聚合类型。函数的类型指的是函数返回值的类型。在本章节接下来的部分我们将介绍基本类型,其他几种类型会在后边几个章节中进行讲解。
整数类型
下表列出了关于标准整数类型的存储大小和值范围的细节:
下表列出了关于标准整数类型的存储大小和值范围的细节:
类型 | 存储大小 32 /64 | 值范围 |
---|---|---|
char | 1 字节 | -128 到 127 或 0 到 255 |
unsigned char | 1 字节 | 0 到 255 |
signed char | 1 字节 | -128 到 127 |
int | 2 或 4 字节 | -32,768 到 32,767 或 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 |
unsigned int | 2 或 4 字节 | 0 到 65,535 或 0 到 4,294,967,295 |
short | 2 字节 | -32,768 到 32,767 |
unsigned short | 2 字节 | 0 到 65,535 |
long | 4 字节 | -2,147,483,648 到 2,147,483,647 |
unsigned long | 4 字节 | 0 到 4,294,967,295 |
注意,各种类型的存储大小与系统位数有关,但目前通用的以64位系统为主。
以下列出了32位系统与64位系统的存储大小的差别(windows 相同):
下表列出了关于标准浮点类型的存储大小、值范围和精度的细节:
类型 | 存储大小 | 值范围 | 精度 |
---|---|---|---|
float | 4 字节 | 1.2E-38 到 3.4E+38 | 6 位小数 |
double | 8 字节 | 2.3E-308 到 1.7E+308 | 15 位小数 |
long double | 16 字节 | 3.4E-4932 到 1.1E+4932 | 19 位小数 |
头文件 float.h 定义了宏,在程序中可以使用这些值和其他有关实数二进制表示的细节。下面的实例将输出浮点类型占用的存储空间以及它的范围值:
#include <stdio.h>
#include <float.h>
int main()
{
printf("long size is : %lu \n", sizeof(long double));
printf("float 存储最大字节数 : %lu \n", sizeof(float));
printf("float 最小值: %E\n", FLT_MIN );
printf("float 最大值: %E\n", FLT_MAX );
printf("精度值: %d\n", FLT_DIG );
return 0;
}
long size is : 16
float 存储最大字节数 : 4
float 最小值: 1.175494E-38
float 最大值: 3.402823E+38
精度值: 6
Process finished with exit code 0
void 类型
void 类型指定没有可用的值。它通常用于以下三种情况下:
序号 | 类型与描述 |
---|---|
1 | 函数返回为空 C 中有各种函数都不返回值,或者您可以说它们返回空。不返回值的函数的返回类型为空。例如 void exit (int status); |
2 | 函数参数为空 C 中有各种函数不接受任何参数。不带参数的函数可以接受一个 void。例如 int rand(void); |
3 | 指针指向 void 类型为 void * 的指针代表对象的地址,而不是类型。例如,内存分配函数 void *malloc( size_t size ); 返回指向 void 的指针,可以转换为任何数据类型。 |
如果现在您还是无法完全理解 void 类型,不用太担心,在后续的章节中我们将会详细讲解这些概念。
常用基本数据类型占用空间(64位机器为例)
- char : 1个字节
- int :4个字节
- float:4个字节
- double:8个字节
基本类型书写
整数
- a,默认为10进制 ,10 ,20。
- b,以0开头为8进制,045,021。
- c.,以0b开头为2进制,0b11101101。
- d,以0x开头为16进制,0x21458adf。
小数
单精度常量:2.3f 。
双精度常量:2.3,默认为双精度。
字符型常量
用英文单引号括起来,只保存一个字符'a'、'b' 、'*' ,还有转义字符 '\n' 、'\t'。
字符串常量
用英文的双引号引起来 可以保存多个字符:"abc"。
1、数据类型转换:C 语言中如果一个表达式中含有不同类型的常量和变量,在计算时,会将它们自动转换为同一种类型;在 C 语言中也可以对数据类型进行强制转换;
2、自动转换规则:
- a)浮点数赋给整型,该浮点数小数被舍去;
- b)整数赋给浮点型,数值不变,但是被存储到相应的浮点型变量中;
3、强制类型转换形式: (类型说明符)(表达式)