第3章 数据和C

本章介绍以下内容:
关键字:int 、short、long、unsigned、char、float、double、_Bool、_Complex、_Imaginary
运算符:sizeof()
函数:scanf()
整数类型和浮点数类型的区别
如何书写整型和浮点型常数,如何声明这些类型的变量
如何使用printf()和scanf()函数读写不同类型的值
程序离不开数据。把数字、字母和文字输入计算机,就是希望它利用这些数据完成某些任务。例如,需要计算一份利息或显示一份葡萄酒商的排序列表。本章除了介绍如何读取数据外,还将教会读者如何操控数据。
C 语言提供两大系列的多种数据类型。本章详细介绍两大数据类型:整数类型和浮点数类型,讲解这些数据类型是什么、如何声明它们、如何以及何时使用它们。除此之外,还将介绍常量和变量的区别。读者很快就能看到第1个交互式程序。

3.1 示例程序

3.2 变量与常量数据

有些数据类型在程序使用之前已经预先设定好了,在整个程序的运行过程中没有变化,这些称为常量(constant)。其他数据类型在程序运行期间可能会改变或被赋值,这些称为变量(variable)

3.3 数据:数据类型关键字

3.3.1 整数和浮点数

3.3.2 整数

在C语言中,整数是没有小数部分的数

3.3.3 浮点数

浮点数与数学中实数的概念差不多
整数没有小数部分,浮点数有小数部分

3.4 C语言基本数据类型

3.4.1 int类型

0x或0X前缀表示十六进制值,所以十进制数16表示成十六进制是0x10或0X10。与此类似,0前缀表示八进制
以十进制显示数字,使用%d;以八进制显示数字,使用%o;以十六进制显示数字,使用%x。另外,要显示各进制数的前缀0、0x和0X,必须分别使用%#o、%#x、%#X。

3.4.2 其他整数类型

打印unsigned int类型的值,使用%u转换说明;打印long类型的值,使用%ld转换说明

3.4.3 使用字符:char字符

char broiled;   /* 声明一个char类型的变量 */
broiled = 'T';  /* 为其赋值,正确 */
broiled = T;   /* 错误!此时T是一个变量 */
broiled = "T";  /* 错误!此时"T"是一个字符串 */

 表3.2 转义序列

标准中的活跃位置(active position)指的是显示设备(屏幕、电传打字机、打印机等)中下一个字符将出现的位置。简而言之,平时常说的屏幕光标位置就是活跃位置

 图3.5 int系列类型的常量写法示例

3.4.4 _Bool类型

C99标准添加了_Bool类型,用于表示布尔值,即逻辑值true和false。因为C语言用值1表示true,值0表示false,所以_Bool类型实际上也是一种整数类型。但原则上它仅占用1位存储空间,因为对0和1而言,1位的存储空间足够了

3.4.5 可移植类型:stdint.h和inttypes.h

3.4.6 float、double和long double

有符号的数字(包括小数点),后面紧跟e或E,最后是一个有符号数表示10的指数

正号可以省略。可以没有小数点(如,2E5)或指数部分(如,19.28),但是不能同时省略两者。可以省略小数部分(如,3.E16)或整数部分(如,.45E-6),但是不能同时省略两者

不要在浮点型常量中间加空格

 表3.3 记数法示例

3.4.7 复数和虚数类型

C语言有3种复数类型:float_Complex、double_Complex和long double _Complex。例如,float _Complex类型的变量应包含两个float类型的值,分别表示复数的实部和虚部。类似地, C语言的3种虚数类型是float _Imaginary、double _Imaginary和long double _Imaginary

3.4.8 其他类型

小结:基本数据类型
关键字:
基本数据类型由11个关键字组成:int、long、short、unsigned、char、float、double、signed、_Bool、_Complex和_Imaginary。
有符号整型:
有符号整型可用于表示正整数和负整数。
int ——系统给定的基本整数类型。C语言规定int类型不小于16位。
short或short int ——最大的short类型整数小于或等于最大的int类型整数。C语言规定short类型至少占16位。
long或long int ——该类型可表示的整数大于或等于最大的int类型整数。C语言规定long类型至少占32位。
long long或long long int ——该类型可表示的整数大于或等于最大的long类型整数。Long long类型至少占64位。
一般而言,long类型占用的内存比short类型大,int类型的宽度要么和long类型相同,要么和short类型相同。例如,旧DOS系统的PC提供16位的short和int,以及32位的long;Windows 95系统提供16位的short以及32位的int和long。
无符号整型:
无符号整型只能用于表示零和正整数,因此无符号整型可表示的正整数比有符号整型的大。在整型类型前加上关键字unsigned表明该类型是无符号整型:unsignedint、unsigned long、unsigned short。单独的unsigned相当于unsignedint。
字符类型:
可打印出来的符号(如A、&和+)都是字符。根据定义,char类型表示一个字符要占用1字节内存。出于历史原因,1字节通常是8位,但是如果要表示基本字符集,也可以是16位或更大。
char ——字符类型的关键字。有些编译器使用有符号的char,而有些则使用无符号的char。在需要时,可在char前面加上关键字signed或unsigned来指明具体使用哪一种类型。
布尔类型:
布尔值表示true和false。C语言用1表示true,0表示false。
_Bool ——布尔类型的关键字。布尔类型是无符号 int类型,所占用的空间只要能储存0或1即可。
实浮点类型:
实浮点类型可表示正浮点数和负浮点数。
float ——系统的基本浮点类型,可精确表示至少6位有效数字。
double ——储存浮点数的范围(可能)更大,能表示比 float 类型更多的有效数字(至少 10位,通常会更多)和更大的指数。
long long ——储存浮点数的范围(可能)比double更大,能表示比double更多的有效数字和更大的指数。
复数和虚数浮点数:
虚数类型是可选的类型。复数的实部和虚部类型都基于实浮点类型来构成:
float _Complex
double _Complex
long double _Complex
float _Imaginary
double _Imaginary
long long _Imaginary
小结:如何声明简单变量
1.选择需要的类型。
2.使用有效的字符给变量起一个变量名。
3.按以下格式进行声明:
类型说明符 变量名;
类型说明符由一个或多个关键字组成。下面是一些示例:
int erest;
unsigned short cash;
4.可以同时声明相同类型的多个变量,用逗号分隔各变量名,如下所示:
char ch, init, ans;
5.在声明的同时还可以初始化变量:
float mass = 6.0E24;

3.4.9 类型大小

3.5 使用数据类型

用int或float类型表示数字,char类型表示字符。在使用变量之前必须先声明,并选择有意义的变量名。初始化变量应使用与变量类型匹配的常数类型

3.6 参数和陷阱

3.7 转义序列示例

3.7.1 程序运行情况

3.7.2 刷新输出

3.8 关键概念

3.9 本章小结

C 有多种的数据类型。基本数据类型分为两大类:整数类型和浮点数类型。通过为类型分配的储存量以及是有符号还是无符号,区分不同的整数类型。最小的整数类型是char,因实现不同,可以是有符号的char或无符号的char,即unsigned char或signed char。但是,通常用char类型表示小整数时才这样显示说明。其他整数类型有short、int、long和long long类型。C规定,后面的类型不能小于前面的类型。上述都是有符号类型,但也可以使用unsigned关键字创建相应的无符号类型:unsigned short、unsigned int、unsigned long和unsigned long long。或者,在类型名前加上signed修饰符显式表明该类型是有符号类型。最后,_Bool类型是一种无符号类型,可储存0或1,分别代表false和true。
浮点类型有3种:float、double和C90新增的long double。后面的类型应大于或等于前面的类型。有些实现可选择支持复数类型和虚数类型,通过关键字_Complex和_Imaginary与浮点类型的关键字组合(如,double _Complex类型和float _Imaginary类型)来表示这些类型。
整数可以表示为十进制、八进制或十六进制。0前缀表示八进制数,0x或0X前缀表示十六进制数。例如,32、040、0x20分别以十进制、八进制、十六进制表示同一个值。l或L前缀表明该值是long类型, ll或LL前缀表明该值是long long类型。
在C语言中,直接表示一个字符常量的方法是:把该字符用单引号括起来,如'Q'、'8'和'$'。C语言的转义序列(如,'\n')表示某些非打印字符。另外,还可以在八进制或十六进制数前加上一个反斜杠(如,'\007'),表示ASCII码中的一个字符。
浮点数可写成固定小数点的形式(如,9393.912)或指数形式(如,7.38E10)。C99和C11提供了第3种指数表示法,即用十六进制数和2的幂来表示(如,0xa.1fp10)。
printf()函数根据转换说明打印各种类型的值。转换说明最简单的形式由一个百分号(%)和一个转换字符组成,如%d或%f。
 

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