C语言的数据类型和操作符

在这里，我将介绍一下C语言中的数据类型和操作符；

1.数据类型

数据类型如图：

在这里我们主要讲内置类型，其中包括了字符型，整型，浮点型和布尔类型

字符型

字符的英⽂单词是 character ，在C语⾔中使⽤ char 表⽰字符类型

整型

整数的英⽂单词是 integer ，在C语⾔中使⽤ int 表⽰整型类型

长，短，更长整型中，int可以省略

long；          short；            longlong；

浮点型

浮点型，小数的就是浮点型（float），又分为单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double）.

精度要求不高，可以用float，反之double

float

double

long double

布尔类型

C 语⾔原来并没有为布尔值单独设置⼀个类型，⽽是使⽤整数 0 表⽰假，⾮零值表⽰真。

在 C99 中也引⼊了 布尔类型 ，是专⻔表⽰真假的

_Bool

布尔类型的使⽤得包含头⽂件 <stdbool.h>

布尔类型变量的取值是： true 或者 false

原始是_Bool,但是为了方便，后面规定了

bool 也可以：

每⼀种数据类型都有⾃⼰的⻓度，使⽤不同的数据类型，能够创建出⻓度不同的变量，变量⻓度的不同，存储的数据范围就有所差异。

2.sizeof操作符

sizeof 是⼀个关键字，也是操作符，专⻔是⽤来计算 sizeof 的操作符数的类型⻓度的，单位是

字节

sizeof( 类型 )

sizeof 表达式

sizeof计算的值如果要打印，应该用%zd格式，如图，计算了a这个整型类型的长度，和a的大小无关。

需要注意：

sizeof 在代码进⾏编译的时候，就根据表达式的结果的类型，推到并确定了类型的⻓度，

⽽表达式 真要被执⾏，却要在程序运⾏期间才会发⽣，如果在编译期间已经将 sizeof

处理掉了，所以在运⾏ 期间就不会执⾏表达式了。

sizeof 的操作数如果不（int），是表达式（3+5）的时候，可以省略掉后边的括号的

（省略后可能会降低代码可读性，并且改变原意义）

例子：

       sizeof(3+5);   

sizeof 3+5;

sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的，根据表达式的类型来得出⼤⼩。

sizeof 的计算结果是 size_t 类型的。

sizeof 操作符的操作数可以（int），也变量（x）或者表达式（3+5)

根据sizeof的用处，我们可以这样，获取各数据类型的长度：

注：编译器不同，测出的长度可能也不同，比如在VS中long double是8，而在gcc上是16,

并且C语言标准规定 sizeof（long）>=sizeof（int）

这是数据类型大小的图，供参考：

3.unsigned和signed

C语言中用unsigned和signed这两个关键字来修饰整型和字符型类型

unsigned关键字，表示这个类型不带有正负号，只能表示0和正整数

signed关键字，表示这个类型带有正负号，包含负值

int 类型默认包含负值，所以int等价于signed int，所以因为这个，signed可以省略，但写了也是对的。当然，为了使int不带有正负号，只表示非负整数，这时候就必须使用关键字unsigned来声明变量

值得注意：

整数变量声明为 unsigned 的好处是，同样⻓度的内存能够表⽰的最⼤整数值，增⼤了⼀倍

unsigned int ⾥⾯的 int 可以省略，创建变量可以这样写：unsigned a；

4.数据类型的取值范围

上述的数据类型很多，尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种，为什么呢？

其实每⼀种数据类型有⾃⼰的取值范围，也就是存储的数值的最⼤值和最⼩值的区间，有了丰富的

类型，我们可以根据大小适当选择类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值：

limits.h ⽂件中说明了整型类型的取值范围。

float.h 这个头⽂件中说明浮点型类型的取值范围。

为了代码的可移植性，需要知道某种整数类型的极限值时，应该尽量使⽤这些常量。

•

SCHAR_MIN ， SCHAR_MAX ：signed char 的最⼩值和最⼤值。

•

SHRT_MIN ， SHRT_MAX ：short 的最⼩值和最⼤值。

•

INT_MIN ， INT_MAX ：int 的最⼩值和最⼤值。

•

LONG_MIN ， LONG_MAX ：long 的最⼩值和最⼤值。

•

LLONG_MIN ， LLONG_MAX ：long long 的最⼩值和最⼤值。

•

UCHAR_MAX ：unsigned char 的最⼤值。

•

USHRT_MAX ：unsigned short 的最⼤值。

•

UINT_MAX ：unsigned int 的最⼤值。

•

ULONG_MAX ：unsigned long 的最⼤值。

•

ULLONG_MAX ：unsigned long long 的最⼤值。

5.变量的创建

以上数据类型，是用来创建变量的。

C语言中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量

变量创建的形式：

数据类型（空格）变量名；  例如：   int  a；       double b；

变量创建的规则：

•

只能由字⺟大小写、数字和下划线  _  组成

•

不能以数字开头

•

⻓度不能超过63个字符

•

变量名区分大小写

•

变量名不能使⽤关键字

变量在创建的时候就给他一个值，这叫做初始化

int age = 18;

char ch = 'w';

double weight = 48.0;

unsigned int height = 100;

变量的分类：

变量分为全局变量和局部变量；

•

全局变量：在⼤括号外部定义的变量就是全局变量

全局变量的使⽤范围更⼴，整个⼯程中想使⽤，都是有办法使⽤的。

•

局部变量：在⼤括号内部定义的变量就是局部变量

局部变量的使⽤范围是⽐较局限，只能在⾃⼰所在的局部范围内使⽤的

如果局部变量和全局变量名字相同，优先使用局部变量

全局变量和局部变量在内存在储存在哪？

我们一般关注这三个区域：栈区，静态区，堆区；

1. 局部变量是放在内存的栈区

2. 全局变量是放在内存的静态区

3. 堆区是⽤来动态内存管理的

其实内存远比这复杂，但我们目前只需要知道三个区域

6.算术操作符

在写代码时，会涉及运算，C语言中就有算术操作符，分别是+  ，-   ，*   ， /  ,   %

这些也被称为双目操作符    注：操作符也被叫做：运算符，是不同的翻译，意思是⼀样的。

+  和  -

很简单，就是用来完成加减法的，举个例子：

int x = 5 + 4；

int y = 9 -  4；

+ 和 - 都是有2个操作数的，位于操作符两端的就是它们的操作数，这种操作符也叫双⽬操作符。

/  和  *

/  是用来完成除法，*  是用来完成乘法，例子：

int x = 6*4；

int y = 12/3；

除号两端若是整数，那么执行整数除法，得到的结果是整数，但是如果除出来的结果是带有小数的，比如1.9，那么得到的结果是1，因为是整数除法，只得到整数部分，舍弃小数部分

如果希望得到浮点数的结果，两个运算数必须⾄少有⼀个浮点数，这时 C 语⾔就会进⾏浮点数除法

%

运算符 % 表⽰求模(余)运算，即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能⽤于整数，不能⽤于浮点数。

负数求模的规则是，结果的正负号由第⼀个运算数的正负号决定。

例如：

7.赋值操作符

在变量创建的时候给⼀个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给⼀个值，这叫赋值。

例如：

赋值操作符 = 是⼀个随时可以给变量赋值的操作符。

连续赋值

赋值操作符也可以连续赋值，如：

C语⾔虽然⽀持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样⽅便观察代码的

执⾏细节。

复合赋值符

在写代码时，我们经常可能对⼀个数进⾏⾃增、⾃减的操作，如下代码：

int a = 10;

a = a+3;

a = a-2;

这样代码C语⾔给提供了更加⽅便的写法：

int a = 10;

a += 3;

a -= 2;

类似这种赋值符还有：

+= -=

*= /= %=

（下面这部分后面会学到）

>>= <<=

&= |= ^=

8.单目操作符

C语⾔中还有⼀些操作符只有⼀个操作数，被称为单⽬操作符。 ++、--、+(正)、-(负) 就是单⽬操作符

++  和  --

++是⼀种⾃增的操作符，⼜分为前置++和后置++，--是⼀种⾃减的操作符，也分为前置--和后置--‘’

前置++：

注：先+1，后使⽤

后置++：

同理，后置++就是放在a后面，先使用，后++；

前置--和后置--

也是一样的道理，前置先-1,后使用，后置先使用，后-1（优先级问题）

+ 和 -

这⾥的+是正号，-是负号，都是单⽬操作符。

运算符 + 对正负值没有影响，是⼀个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。

运算符 - ⽤来改变⼀个值的正负号，负数的前⾯加上 - 就会得到正数，正数的前⾯加上 - 会得到负

数。

9.强制类型转换

很简单，就是强制把一个类型（比如double）转换为另一个类型（比如int）

int a = 3.14;

//a的是int类型, 3.14是double类型，两边的类型不⼀致，编译器会报警告

int a = (int)3.14；

//意思是将3.14强制类型转换为int类型，这种强制类型转换只取整数部分

俗话说，强扭的⽠不甜，我们使⽤强制类型转换都是万不得已的时候使⽤，如果不需要强制类型转化 就能实现代码，这样⾃然更好的。

10.printf，scanf和占位符的介绍

首先，scanf和printf都需要包含stdio.h头文件

printf

printf() 的作⽤是将参数⽂本输出到屏幕。它名字⾥⾯的 f 代表 format （格式化），表⽰可以

定制输出⽂本的格式。

printf() 不会在⾏尾⾃动添加换⾏符，运⾏结束后，光标就停留在输出结束的地⽅，不会⾃动换

⾏。

为了让光标移到下⼀⾏的开头，可以在输出⽂本的结尾，添加⼀个换⾏符 \n 。

占位符

占位符就是上图的%d,%s，所谓“占位符”，意思是它可被其他值代入（比如 %s  后面的  张三）

占位符的第一个字符一律为百分号 % ，第二个字符表示占位符的类型，比如%d表示这个占位符需要用整型代替

输出文本中可使用多个占位符，如上图的两句话，可以合在一起：

以下是占位符的列举：

%a ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼩写。

•

%A ：⼗六进制浮点数，字⺟输出为⼤写。

•

%c ：字符。//char

•

%d ：⼗进制整数（有符号的10进制整数）。// int

•

%e ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 e 为⼩写。

•

%E ：使⽤科学计数法的浮点数，指数部分的 E 为⼤写。

•

%i ：整数，基本等同于 %d 。

•

%f ：⼩数（包含 float 类型和 double 类型）。//float %f double - %lf

•

%g ：6个有效数字的浮点数。整数部分⼀旦超过6位，就会⾃动转为科学计数法，指数部分的 e

为⼩写。

•

%G ：等同于 %g ，唯⼀的区别是指数部分的 E 为⼤写。

•

%hd ：⼗进制 short int 类型。

•

%ho ：⼋进制 short int 类型。

•

%hx ：⼗六进制 short int 类型。

•

%hu ：unsigned short int 类型。

•

%ld ：⼗进制 long int 类型。

•

%lo ：⼋进制 long int 类型。

•

%lx ：⼗六进制 long int 类型。

•

%lu ：unsigned long int 类型。

•

%lld ：⼗进制 long long int 类型。

•

%lld ：⼋进制 long long int 类型。

•

%llx ：⼗六进制 long long int 类型。

•

%llu ：unsigned long long int 类型。

•

%Le ：科学计数法表⽰的 long double 类型浮点数。

•

%Lf ：long double 类型浮点数。

•

%n ：已输出的字符串数量。该占位符本⾝不输出，只将值存储在指定变量之中。

•

%o ：⼋进制整数。

•

%p ：指针（⽤来打印地址）。

•

%s ：字符串。

•

%u ：⽆符号整数（unsigned int）。

•

%x ：⼗六进制整数。

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%zd ： size_t 类型。

•

%% ：输出⼀个百分号。

此外，printf允许限定占位符的最小宽度：

如%5d表示这个占位符的宽度最小为5位，如果输出位数大于或者等于5没事，但是如果小于5位数，在其前面就需要用空格填充至5位数的宽度，输出的值默认是右对齐,想改为左对齐，则需要在5前面加个 - ：

%-5d    

图中%-5d的左对齐由于右边没参照物不好观察，但需要知道，会填充空格，我用鼠标选中了%-5d进行填充的空格

这种限制有许多：

%+d：原本%d默认有正号，所以没打印在屏幕上，而%+d的输出会自动添加上正号

%.2f:  f前面加 .2 ，则会限制小数位数为2位，2可随意改，限制的位数也随之不同，（浮点数输出6位小数），f 也可以换成别的浮点数，比如ld

%6.2f：限制小数位数和最小宽度的结合，同理，然后，

最⼩宽度和⼩数位数这两个限定值，都可以⽤ * 代替，通过 printf() 的参数传⼊：

printf("%*.*f\n", 6, 2, 0.5);  // 等同于printf("%6.2f\n", 0.5);

%.[m]s： 输出字符串中的前m个长度：

printf("%.5s\n", "hello world");     //输出前5个字符，即hello

scanf

当我们有了变量，我们需要给变量输⼊值就可以使⽤ scanf 函数，如果需要将变量的值输出在屏幕上 的时候可以使⽤ prinf 函数，下⾯看⼀个例⼦：

注：标准输⼊⼀般指的就是键盘，标准输出⼀般指的就是屏幕

scanf() 函数⽤于读取⽤⼾的键盘输⼊

程序运⾏到这个语句时，会停下来，等待⽤⼾从键盘输⼊

⽤⼾输⼊数据、按下回⻋键后， scanf() 就会处理⽤⼾的输⼊，将其存⼊变量

它的原型定义在头⽂件 stdio.h

scanf() 的语法跟 printf() 类似

int i = 0;    //初始化

scanf("%d", &i);   //赋值

同样，scanf和printf一样，需要占位符。  不同的是后面的变量 i 前要加 & 符号，因为传递的不是值，而是地址，即将变量 i 的地址指向⽤⼾输⼊的值。

如果这⾥的变量是指针变量（⽐如字符串变量），那就不⽤加 & 运算符。

scanf("%d%d%f%f", &i, &j, &x, &y);   //可以进行多组输入

scanf() 处理数值占位符时，会⾃动过滤空⽩字符，包括空格、制表符、换⾏符等。

所以，⽤⼾输⼊的数据之间，有⼀个或多个空格不影响 scanf() 解读数据。另外，⽤⼾使⽤回⻋

键，将输⼊分成⼏⾏，也不影响解读。

scanf() 处理⽤⼾输⼊的原理是，⽤⼾的输⼊先放⼊缓存，等到按下回⻋键后，按照占位符对缓存

进⾏解读  ，解读⽤⼾输⼊时，会从上⼀次解读遗留的第⼀个字符开始，直到读完缓存，或者遇到

第⼀个不符合条件的字符为⽌。

举个例子:

上⾯⽰例中， scanf() 读取⽤⼾输⼊时， %d 占位符会忽略起⾸的空格，从 - 处开始获取数据，读

取到 -13 停下来，因为后⾯的 .   不属于整数的有效字符。这就是说，占位符 %d 会读到 -13 。

第⼆次调⽤ scanf() 时，就会从上⼀次停⽌解读的地⽅，继续往下读取。这⼀次读取的⾸字符

是 . ，由于对应的占位符是 %f ，会读取到 .45e12 ，这是采⽤科学计数法的浮点数格式。后⾯的

# 不属于浮点数的有效字符，所以会停在这⾥。

scanf的返回值

scanf() 的返回值是⼀个整数，表⽰成功读取的变量个数

如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回 0

如果在成功读取任何数据之前，发⽣了读取错误或者遇到读取到⽂件结尾，则返回常量 EOF (-1)

EOF - end of file ⽂件结束标志

scanf的占位符和printf基本相同，下面补充：

%[ ] ：在⽅括号中指定⼀组匹配的字符（⽐如 %[0-9] ），遇到不在集合之中的字符，匹配将会停止

上⾯所有占位符之中，除了 %c 以外，都会⾃动忽略起⾸的空⽩字符。 %c 不忽略空⽩字符，总是返回当前第⼀个字符，⽆论该字符是否为空格。

如果要强制跳过字符前的空⽩字符，可以写成 scanf(" %c", &ch) ，即 %c 前加上⼀个空格，表

⽰跳过零个或多个空⽩字符。

下⾯要特别说⼀下占位符 %s ，它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第⼀个⾮空⽩字符开始读起，直到遇到空⽩字符（即空格、换⾏符、制表符等）为⽌。

因为 %s 不会包含空⽩字符，所以⽆法⽤来读取多个单词，除⾮多个 %s ⼀起使⽤。这也意味着，

scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，⽐如书名或歌曲名。另外， scanf() 遇到 %s 占位

符，会在字符串变量末尾存储⼀个空字符 \0 

scanf() 将字符串读⼊字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组⻓度。所以，储存字符串时

很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防⽌这种情况，使⽤ %s 占位符时，应该指

定读⼊字符串的最⻓度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是⼀个整数，表⽰读取字符串的最⼤⻓度，后⾯的字符将被丢弃

如果有误，欢迎指正，请点个小小的赞吧ｂ(￣▽￣)ｄ