C语言常量与变量-学习三

C语言的数据类型

• 基本数据类型最主要的特点是：其值不可在分解为其它类型。
• 构造类型的值可以分解成为若干个“成员”或“元素”。每个成员都是一个基本数据类型或又是一个构造类型。

常量与变量

• 定义：在程序执行过程中，其值不发生改变的量称为常量，其值可改变的量称为变量。
• 在程序中，常量是可以不经说明而直接引用的，而变量则必须先定义后使用。

常量

在程序执行过程中，其值不发生改变的量

• 直接常量（字面常量）：可以直接从字面值看出来。
  • 整型常量：1、5、0、-1
  • 实型常量：4.5、-1.28
  • 字符型常量：‘a’、‘b’、‘c’
• 符号常量：用标识符代表一个常量，称之为符号常量。
• 一般格式：
  • #define 标识符 常量 例如：#define PI 3.1415926
    • 符号常量在使用前必须先定义
    • 习惯上，约定符号常量名用大写，变量名用小写

例子

求圆的周长和面积。

#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926

void main()
{
int r;
float circum,area;
r = 5;

circum = 2 * r * PI;
area = r * r * PI;
 
printf("circum=%f,area=%f\n",circum,area);
}

变量

代表内存中具有特定属性的一个的存储单元，用来存放数据，也就是该变量的值。程序编译链接执行时由系统给每个变量名分配内存地址。

• 变量必须先定义后使用

int a; //定义
a=10;  //使用

• 标识符
  • 在C语言中用来对变量、符号常量、函数、数组等数据对象命名的有效符号序列统称为标识符。
  • 命名规则：
    • 只能由字母、数字、下划线三种字符组成
    • 且第一个字符必须为字母或下划线，不能为数字！
    • 不能使用关键字来命名标识符

例子：area   PI   _da   adw_1_0

注意:

1. 编译系统将大写字母和小写字母认为是两个不同的字符。
2. 建议变量名的长度最好不要超过8个字符。
3. 在选择变量名和其它标识符时，应注意做到“见名知意”，即选择有含意的英文单词(或其缩写)作标识符。
4. 要求对所有用到的变量作强制定义，也就是“先定义,后使用”。根据定义的数据类型,编译系统为变量分配存储空间。

整型数据

整型常量

• 二进制整数：逢二进一（0,1）。如1010(换算十进制：0*2º + 1*2¹ + 0*2² + 1*2³ = 10 )
• 八进制整数：以“0”开头（0-7）。如：0123 (换算十进制：3*8º + 2*8¹ + 1*8² = 83 )
• 十进制整数。如：123、60、0、-123
• 十六进制整数：以“0x”开头（0-9，A-F可小写（a-f））。如：0x123 （换算十进制：3*16º + 2*16¹ + 1*16²= 291 ）

整型变量

• 数据在内存中是以二进制形式存放的。
• 如果定义了一个整型变量：

 int i;     //定义为整型变量
 i = 10;    //给 i 赋值整数10

十进制10的二进制为1010；八进制为012；十六进制为0xA

• 在内存中，数值是以补码的形式表示的。
  • 正数的补码、反码和其原码形式相同。
  • 求负数的补码方法： 将该负数的绝对值的二进制形式（原码），按位取反（反码）再加1（补码）

例子

-10的绝对值的原码：

反码

反码再加1，得到补码

在存放整数的存储单元中，最左面的一位是符号位，该位为0表示该整数位正数，该位为1表示为负数。

整型变量的分类

整型变量的定义

类型说明符 变量名标识符|，变量名标识符，...|;

int a,b,c;  // a、b、c为整型变量
long x,y;   // x、y为长整型变量
unsigned q;  // q为无符号整型变量

➢注意:

1. 允许在一个类型说明符后，定义多个相同类型的变量。各变量名之间用逗号间隔。 类型说明符与变量名之间至少用一个空格间隔。
2. 最后一个变量名之后必须以“;”分号结尾。
3. 变量定义必须放在变量使用之前。 一般放在函数体的开头部分。

整型变量的溢出

#include <stdio.h>

void main()
{
int a,b;
a = 32767;
b = a + 1;

printf("%d\n",b);
}

a: 01111111 11111111 + 1 = 10000000 00000000 即-32768 ，正确答案应该是 32768，这就是溢出

注意现在的VS编译器默认int为32位，溢出效果看下图

浮点型数据

实型常量

实数(real number) ，又称浮点数(floating-point number) 。

• 十进制小数形式
  • 由数字和小数点组成(必须有小数点) 如：.123、123. 、23.01 、0.0
• 指数形式
  • 数字 + e (E) + 整数，字母e (或E)之前必须有数字，且e后面的指数必须为整数。
  • 如: 123e3=123*10³、 0.122e0
• 内存中存放形式 一个浮点型数据一 般在内存中占4个字节。在内存中按照指数形式存储。不少C语言编译系统用24位表示小数部分(包括符号)，8位表示指数部分。

• 计算机中，二进制表示小数部分，2的幂次表示指数部分。
• 小数部分占的位数越多，数的有效数字越多，精度越高。
• 指数部分占的位数越多，则能表示的数值范围越大。

浮点型变量的分类

浮点型变量的定义

float a,b,c;  // a、b、c为单精度实数
double x,y;   // x、y为双精度实数
long double q; // q为长双精度实数

浮点型数据的舍入误差

由于实型变量是用有限的存储空间存储的，因此能提供的有效数字总是有限的，在有效位以外的数字将被舍去，因此会产生舍入误差。

例子

#include <stdio.h>

void main()
{
float a,b;
a = 123456.789e5;
b = a + 20;

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

理论值：

• a=12345678900
• b=12345678920

实际值：

原因:一个单精度实型变量只能保证的有效数字是7位，7位后面的数字是无意义的，并不准确地表示该数。7位是指整数部分 和 小数部分一共7位。

注意:在C程序中，应当避免将一个很大的数和一个很小的数直接相加或相减，否则就会“丢失”小的数

字符型数据

字符型常量

• 用单引号包含的一个字符
• 只能包含一个字符 如：‘a’、‘#’、‘6’、‘’
• ‘a’和‘A’ 是不同的字符常量。
• 字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或其它括号。
• 字符常量只能是单个字符，不能是字符串。
• 字符‘1’和整数1是不同的概念:
  • 字符‘1’只是代表一个形状为‘1’的符号，在需要时按原样输出，在内存中以ASCII码形式存储占1个字节。
  • 整数1是以整数存储方式(二进制补码方式)存储的，占2个字节。

转义字符

以“\”开头的特殊字符

除了“r”外，其余转义字符的跳格会取代原来屏幕上该位置显示的字符

字符型变量

• 字符型变量用来存放字符常量，但只能存放一个字符。
• 字符变量的定义形式如下: char c1,c2;
  • c1和c2为字符型变量，各可以放一个字符。
• 对c1,c2赋值： c1 = 'a'; c2 = 'b';

字符数据在内存中的存储形式及其使用方法

将一个字符放到一个字符变量中，在内存单元中，是将该字符的相应的ASCII代码放到存储单元中。 如'a'的ASCI代码为97,'b'为98，内存变量c1、 c2的值如下图

效果: 字符数据以ASC1I码存储，与整数的存储形式类似，这样使字符数据和整型数据之间可以通用。因此，一个字符数据既可以以字符形式输出，也可以以整数形式输出，

例子

向字符变量赋以整数。

#include <stdio.h>

void main()
{
    char c1, c2;
    c1 = 'a';
    c2 = 'b';

    printf("c1 = %c c2 = %c\n", c1, c2);
    printf("c1 = %d c2 = %d\n", c1, c2);
}

字符串常量

• 定义:字符串常量是一对双引号括起来的字符序列。 如: “how are you?” 、 “CH I NA” 、“%#8ad72”
• C语言规定:在每一个字符串的结尾加一个“字符串结束标志“\0”,以便系统据此判断字符串是否结束。
  • 在内存中:字符串存储为:字符串+‘\0’;
  • 书写时:不必加‘\0’， 系统会自动加上‘\0’

练习

练习 1、___是合法的用户自定义标识符。

（A）b-b

（B）float

（C）3sd

（D）_isw

2、以下所列的C语言常量中，错误的是___。

（A）0xFF

（B）1.2e0.5

（C）“asd”

（D）‘a’

3、下面四个选项中，均是不合法的浮点数的选项是___。

（A）160.  0.12   e3

（B）123   2e4.2   .e5

（C）-.18   123e4   0.0

（D）-.e3   .234   1e3

4、若有说明语句: char c='\729';则变量c___。

（A）包含1个字符

（B）包含2个字符

（C）包含3个字符

（D）说明不合法

答案

1、D   2、B   3、B   4、D