C语言数据类型和变量

在 C 语言程序中将数据分为两种：字面量（常量）和变量。

(一) 字面量

字面量（也有叫“常量”的）指的是数值固定的量，“一看就能看出来”。在程序中，常量只能被引用，不能被修
改。

在 C 程序中常用的字面量有以下几种：
第 1 种 整型（整数类型）。例如：100、314、0、-200 等。
示例代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d
",200);
    printf("%d
",-100);
    getchar();
    return 0;
}

程序分析：

1. 在执行 printf 函数时，整数常量将取代双引号中的%d
2. ‘ ’是换行符，即输出“200”后，控制台中的光标位置移到下一行的开头，下一个输出的内容-100 会出现在该光标位置上。注意 的方向，

第 2 种 浮点型。其实就是小数。

示例代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%f
",3.14);
    printf("%f
",-12.2);
    getchar();
    return 0;
}

默认情况下，输出浮点型保留小数点后 6 位数字。所以 3.14 会输出 3.140000，-12.2 输出-12.20000。

第 3 种 字符型。在程序中，使用英文单引号括起来的字符被称为字符型。例如：’a’、’1’、’=’、’?’、’#’等都是合法的字符。

【注意】
字符类型只能是单个字符，不能写成’ab’、’12’、’=?’。

示例代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%c
",'A');
    printf("%c
",'#');
    getchar();
    return 0;
}

第 4 种 字符串。在程序中，使用英文双引号将若干个字符括起来的都是字符串(注意不包括双引号本身)。例如：”124“、”hello”、”hello world”等。
【注意】
字符串只能使用双引号包裹，不能写成’124’、’hello’、’hello world’。
示例代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("123
");
    printf("hello world");
    getchar();
    return 0;
}

(二) 变量

在 C 语言中，一个合法的变量由 3 部分组成：变量类型、变量名、变量值。变量类型：变量的类型是用来规定变量对应内存空间的大小和能盛放的东西。 变量名：变量名是用来标记变量对应的内存空间。就好比，有 10 个一模一样的杯子，从外表看根本无法区分。但是，如果给每个杯子都做一个标记，比如依次贴上标签：“1 号”、“2号”……“10 号”，这样就不会混淆了。同理，变量名也是同样的作用，通过变量名就可以精准的找到变量对应的内存空间。变量值：变量值是变量名标记内存空间中的数据。就好比，杯子中装的可乐、咖啡等。

(三) 标识符与关键字

1. 标识符

在 C 语言中，用来对变量，函数，数组等命名的字符序列被称为标识符。比如：变量名a、函数名 printf 等都是标识符。C 语言对标识符有以下规定：

1. 只能由 26 个英文字母、数字或下划线 3 种字符组成。
2. 第 1 个字符只能是字母或下划线。
3. 大小写敏感的。
4. 不能全部是关键字。

【注意】C 语言是严格区分大小写的，比如：max，Max，MAx，MAX 就是 4 个不相同
的标识符。

2. 关键字

C 语言中具有特殊用途的单词被称为关键字。当定义标识符时，不要让标识符与关键字相同，否则编译无法通过。C 语言共有如下的关键字：break、case、char、const、for、if、void、int、long 等。

(四) 基本数据类型

定义变量并赋初值的基本语法：变量类型 变量名=变量值;
比如：int a=3; 定义一个整数类型变量 a，a 的值是 3

1. 整数类型

int 可以定义整数类型(简称整型)。int 类型数据在 printf 函数中一般采用%d 格式进行输出，%d 表示“十进制整数”形式。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=200;
    printf("%d
",a);
    getchar();
    return 0;
}

解释一下：int a=200;
printf("%d ",a);的意思是：把 a 的值带入参数的这个位置。和 printf("%d ",200);效果一样
注意，不要写成 printf("%d ","a");什么都不加，才代表变量。

2. 浮点数类型

浮点型有以下几种：

1. 单精度浮点型(float)。
2. 双精度浮点型(double)。

float、double 的区别在于表示范围和精度不一样。需要注意的就是给 float 赋值字面量的时候需要以 f 结尾，否则会有警告。

#include<stdio.h>
int main()
{
    float f=3.14f;
    double d=3.14;
    printf("%f
",f);
    printf("%lf
",d);
    getchar();
    return 0;
}

输出 double 要用%lf，虽然用%f 也行，但是建议用%lf。
VS2012 中执行的是 C89 标准，变量必须在所有其他代码之前。

3. 字符型

char 类型数据在 printf 函数中一般采用%c 格式进行输出。

#include<stdio.h>
int main()
{
    char c='A';
    printf("%c
",c);
    getchar();
    return 0;
}

4. 转义字符

在 C 语言中，有一类特殊字符，该类字符是以字符开头的字符序列。例’ ’，它代表一个“换行”符。这类字符无法用一般形式表示，只能采用这种特殊的形式表示，这类字符被称为转义字符。

1. ‘ ’ 代表回车换行。

   #include<stdio.h>
   int main()
   {
       printf("hello world
   ");
       printf("hello
   world);
       getchar();
       return 0;
   }
              
   /* 输出结果
   hello world
   hello
   world
   */
   

2. ” 代表双引号字符(“)。

   由于在 C 语言中，双引号已经被用于表示字符串的开始与结束标志，也就是说，双引号一般都是成对出现的。例如：”ABC”，’#?*’，”123”……等等。但是，如果在字符串中显示双引号，该如何表示呢？有些读者很自然的想到了下面的写法：
   “hello”world” //错误写法
   这是一种错误写法，前面已经讲过双引号(“)有特殊意义：当编译器读取到第一个双引号时认为是字符串的开始，读取到第二个双引号时认为是字符串的结束，然后把两个双引号之间的内容当做字符串解析。
   由于编译器会把前两个双引号之间的内容当做字符串解析，把第三个单引号当做字符串开始标志对待，然后编译器会再去寻找下一个双引号当做字符串的结束标志，如果找不到就报错。
   为了解决这种问题，在 C 语言中使用对双引号进行转义例如：”，此时双引号就是普通字符，不再具有特殊的意义。

   #include<stdio.h>
   int main()
   {
       printf("hello "world");
       getchar();
       return 0;
   }
   

3. 单斜线()也是字符，该如何显示呢？使用对反斜线进行转义例如：\。

   #include<stdio.h>
   int main()
   {
       printf("%c
   ",'\');
       printf("hello\world");
       getchar();
       return 0;
   }
   

5. 字符与字符串的关系

在 C 语言中是没有字符串类型的，所谓的字符串本质上是由单个的字符构成，例如：”rupeng.com”，注意使用双银行包裹起来。”helloworld”可以看作由字符’h’、’e’、’l’、’l’、‘o’、’w’、’o’、’r’、’l’、’d’组成（其实结尾还有一个''，初学者先不用理解这一点）。
在 printf 中用%s 输出字符串。
字符串是被拆分为单个字符进行存储，输出时也按照存储的顺序连续输出。做个形象的比喻：如果把字符串当做一串糖葫芦，字符就是每一个山楂：

6. printf 与数据类型

占位符	类型	说明
%d 或者%i	int	以十进制输出，%i 是老用法
%f	float	还可以指定精度，%.2f 就是保留 2 位小数。
%lf	double
%c	char	也可以用%d 输出 char，输出的就是字符的 ASCII 码
%s	字符串

printf 中数据类型一定不能用错，float 类型必须用%f，整数必须用%d，如果用错了会发现结果很怪异。比如下面的错误代码：
printf("%f",3);
printf("%d",3.14f);
原理层面，这涉及到数据在内存中表示格式的问题
还有，在 printf 中也可以同时使用多个占位符，只要和参数的类型、个数能够对的上就
行：
printf("name=%s,age=%d,height=%f","djb",18,3.14f);

(五) 注释

C 语言中允许使用(双斜线)//注释一行代码，使用/* */注释多行代码，被注释的代码会被编译器忽略。
注释的作用主要有 2 点：

1. 方便自己和他人理解这段代码。
2. 暂时屏蔽不想参与编译的代码。

1. 单行注释

只能注释一行。在程序中，行注释以//开始，本行后面的内容都会被编译器忽略。

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("My name is oldwang!"); //oldwang
     //printf("oldwang
");
    getchar();
    return 0;
}

2. 块注释

块注释又被称为多行注释，/*表示注释开始，*/表示注释结束，/*与*/之前的内容将被编译器忽略。
#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("hello world");
    /*
    printf("hello world");
    printf("hello world");
    printf("hello world");
    */
    getchar();
    return 0;
}
注意/**/不能嵌套。

(六) 变量

1. 定义变量

在 C 语言中，变量只有被定义，才能使用，定义变量有两种形式：
第 1 种：先定义，后赋值，语法如下：
变量类型 变量名;
变量名 = 数据;
例如：
int a; //先定义 int 型变量 a
a =200; //然后将 200 赋值给变量 a
第 2 种 定义并赋值，语法如下：
变量类型 变量名=数据;
例如：
int a=200; //定义 int 变量 a 并赋值为 200

2. 引用变量

变量就是一个数据的“名字”，可以在代码中通过引用变量使用变量。分为 2 种情况：

1. 给变量进行赋值。
2. 读取变量中保存的数据。

如果变量出现在=号左边，就是给变量进行赋值，例如：a =100;
如果变量出现在=号右边，或单独出现就是读取变量中的保存的数据。例如：
a=100;
b=200;
a=b;
printf(“%d ”,a);
上述第 3 行，变量 a 在=号左边，变量 b 在=号右边。因此，a=b 执行过程为：先读取变
量 b 中保存的数据 200，然后赋值给变量 a，此时变量 a 的值是 200。
第 4 行，在 printf 函数中变量 a 是单独出现的，表示读取变量 a 中保存的数据。

3. 定义多个变量

C 语言中，定义多个变量有 2 种形式：
第 1 种: 在一行语句中，定义多个变量，语法结构：
变量类型 变量名 1，变量名 2，变量名 3，……; //变量之间以逗号分割
第 2 种：多行语句，定义多个变量，语句结构：
变量类型 变量名 1;
变量类型 变量名 2;
……
下面通过例子来了解在程序中如何定义多个变量。
定义多个变量。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=100,b=200; //一行定义 int 变量 a、b 且赋值
    int c=300; //定义变量 c 且赋值
    int d=400; //定义变量 d 且赋值
    printf("a=%d
",a);
    printf("b=%d
",b);
    printf("c=%d
",c);
    printf("d=%d
",d);
    getchar();
    return 0;
}


#include<stdio.h>
int main()
{
    int a,b;
    a=3;
    b=4;
    getchar();
    return 0;
}

4. 语句与语句块

在 C 语言中，程序执行的最小单位为语句，一条合法的语句必须在末尾有一个分号。
C 语言中常用的语句有 5 种：

1. 赋值语句
2. 函数调用语句
3. 空语句
4. 复合语句(语句块)
5. 控制语句

1. 赋值语句

赋值语句是 C 语言中最基本的语句，需要使用到赋值符号=，该符号的作用是将一个数据赋值给一个变量，例如：
a = 100; //将 100 赋值给变量 a

【注意】赋值语句中，赋值号=的左边必须是变量，不能是常量。

2. 函数调用语句

函数调用语句是 c 程序中，比较常用的语句，由函数调用与分号构成，例如：
printf(“hello world”);

3.空语句

该语句只有一个分号，例如：
;
空语句经常作为循环语句的循环体，表示什么也不做。

4. 复合语句(语句块)

复合语句又被称为语句块，在程序中，使用{ }将多行语句括起来就可以成为复合语句，
例如：
{
int a=3;
printf("a=%d ",a);
}
左花括号{表示复合语句开始，右花括号}表示复合语句结束。复合语句不会影响程序的正常执行，常常和控制语句一起使用。
语句块可以嵌套。
一般建议语句块中的代码进一步缩进，VS 也是默认这样控制的。

5. 顺序结构

顺序结构是 C 程序中最简单的程序结构。顺序结构的程序从第一行语句开始，按照代码排列的顺序，从上到下依次逐句执行，上一条语句执行结束下一条语句才能执行，直到最后一条语句结束。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=10;
    printf("a=%d
",a);
    a=20;
    printf("a=%d
",a);
    a=30;
    printf("a=%d
",a);
    getchar();
    return 0;
}

解释：
int a=10;//声明变量 a，并且给 a 赋值为 10
a=20;//给 a 赋值为 20

6. 变量需要注意的问题

1.变量必须定义才能使用

#include<stdio.h>
int main()
{
    a=200; //出错代码
    printf("%d
",a); //出错代码
    getchar();
    return 0;
}

2. 所有变量要声明在方法的最开始

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("hello");	//出错代码
    int a=200;
    printf("%d
",a);
    getchar();
    return 0;
}

VS2012 用的是 C89 标准，变量的定义必须在方法或者语句块的最开始，变量声明之前不能写其他代码。到了 VS2017 就没这个问题。

3. 变量重名问题

C 语言规定，同一作用域内变量定义不能重名。由于尚未学习函数，读者可以暂时理解为，同一个{ }中的变量名不能相同。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=100;
    char a='A'; //出错代码
    printf("%d
",a);
    printf("%c
",a); //出错代码
    getchar();
    return 0;
}

(七) 局部变量

C 语言中，变量定义的位置可以分为 3 种：

1. 在函数内定义。
2. 在函数内的语句块中定义。
3. 在函数外部定义。

在函数内部定义的变量被称为局部变量，在函数外部定义的变量被称为全局变量。前面编写的 C 程序中只包含一个 main 函数，并且变量也都定义在 main 函数中，因此前面中定义的变量都是局部变量。

1. 局部变量的作用域

变量的作用域指的是变量的有效作用范围，而局部变量的作用域仅限于函数内部以及语句块中。
局部变量的作用域需要分 2 种情况来讨论：

(1)在函数内部定义的变量只在本函数范围内有效，也就是说只有本函数内才能引用，本函数之外都不能引用这些变量。
(2)在函数内部语句块中定义的变量，只在本语句块范围内有效，也就是说只有在该语句块内才能引用，该语句块之外都不能引用这些变量。

#include<stdio.h>
int main()
{
    { //语句块开始
    	int a=200;
    } //语句块结束
    printf("a=%d
",a); //出错代码
    getchar();
    return 0;
}

在 C 语言中，局部变量的作用域以花括号进行区分

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=100;
    {
        int b=200;
        printf("a=%d
",a);
        printf("b=%d
",b);
    }
    printf("a=%d
",a);
    getchar();
    return 0;
}

语句块中可以定义变量，也必须定义在其他语句之前

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a=100;
    printf("hello");
    {
        int b=200;
        printf("a=%d,b=%d
",a,b);
    }
    printf("a=%d
",a);
    getchar();
    return 0;
}

2. 局部变量使用前，必须初始化

在 C 语言中，第一次对变量进行的赋值操作被称为初始化。变量的初始化分为两种情况：
第一种 定义变量并且初始化，例如：
int a = 10; //定义并且初始化
第二种 先定义，后初始化，例如：
int a;
a=10;
变量初始化本质上就是赋值，不过只有第一次给变量赋值才能被称为初始化。而变量赋值就没有次数限制了，第几次都可以。
在 C 语言中，如果定义了局部变量，但是并未进行初始化，编译器并不会自动初始化局部变量，该局部变量的值将是未知的。因此，在程序中使用这样的变量是存在风险的。为了防止这种情况发生，在 VS2012 中，如果程序中使用了没有初始化的局部变量，调试程序的时候将报错（如果在运行模式下会输出不确定的值），下面通过例子来了解一下。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a;
    printf("a=%d
",a); //出错代码，使用了未初始化的局部变量
    getchar();
    return 0;
}