2.C语言数据类型

数据类型

作用：编译器预算对象（变量）分配的内存大小

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变量

1. 在程序运行过程中，其值可以改变
2. 变量在使用前必须先定义，定义变量前必须有相应的数据类型
3. 标识符不能是关键字
4. 标识符只能由字母、数字、下划线组成
5. 第一个字符必须为字母或下划线
6. 字母区分大小写
7. 在编译时为其分配相应的内存空间
8. 可以通过其名字和地址访问相应内存
9. extern声明变量的时候内存中不会创建存储空间，只表示声明，并没有定义
10. 当变量没有进行声明，直接定义变量时，如：int b；它既是声明也是定义，此时内存中会开辟存储空间

进制

概念：逢X进一位就是X进制

二进制

计算机中采用的进制，逢二进一，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的

单位：

术语	含义
bit(比特)	一个二进制代表一位，一个位只能表示0或1两种状态。数据传输是习惯以“位”（bit）为单位。
Byte(字节)	一个字节为8个二进制，称为8位，计算机中存储的最小单位是字节。数据存储是习惯以“字节”（Byte）为单位。
WORD(双字节)	2个字节，16位
DWORD	两个WORD，4个字节，32位
1b	1bit，1位
1B	1Byte,1字节，8位
1k，1K	1024
1M(1兆)	1024k, 1024*1024
1G	1024M
1T	1024G
1Kb(千位)	1024bit,1024位
1KB(千字节)	1024Byte，1024字节
1Mb(兆位)	1024Kb = 1024 * 1024bit
1MB(兆字节)	1024KB = 1024 * 1024Byte

八进制

缩写为OCT或O，逢八进一，八进制的数和二进制数可以按位对应（八进制一位对应二进制三位，取三合一），表示八进制时以数字0开头

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十六进制

由0-9，A-F组成，字母不区分大小写。与10进制的对应关系是：0-9对应0-9，A-F对应10-15，十六进制的数和二进制数可以按位对应（十六进制一位对应二进制四位，取四合一），表示十六进制时以0x开头

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进制间转换

十进制整数转二进制：十进制数除以2，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

eg：

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十进制小数转二进制：小数部分和2相乘，取整数，不足1取0，每次相乘都是小数部分，顺序看取整后的数就是转化后的结果

注意点：

1. 乘的时候只乘小数部分
2. 如十进制为3为小数，则二进制也为3为即可

eg：

Snip20190214_13.png

十进制转八进制：十进制数除以8，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

eg：

Snip20190214_8.png

十进制转十六进制：十进制数除以16，分别取余数和商数，商数为0的时候，将余数倒着数就是转化后的结果

eg：

Snip20190214_12.png

内存数值存储方式

在计算机系统中，数值一律用补码来存储

原因如下：

1. 统一了零的编码
2. 将符号位和其它位统一处理
3. 将减法运算转变为加法运算

原码

概念：原始的二进制码

1. 最高位做为符号位，0表示正,为1表示负
2. 其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数

eg：

十进制数	原码
+14	0000 1110
-14	1000 1110
+0	0000 0000
-0	1000 0000

反码

特点：

1. 对于正数，反码与原码相同
2. 对于负数，符号位不变（即最高位不变），其它部分取反(1变0,0变1)

eg：

十进制数	反码
+14	0000 1110
-14	1111 0001
+0	0000 0000
-0	1111 1111

补码

计算机系统中，数值一律用补码来存储

特点：

1. 对于正数，原码、反码、补码相同
2. 对于负数，其补码为它的反码加1
3. 补码符号位不动，其他位求反，最后整个数加1，得到原码

十进制数	补码
+14	0000 1110
-14	1111 0010
+0	0000 0000
-0	0000 0000

整型：int

输出

打印格式	含义
%d	输出一个有符号的10进制int类型
%o(字母o)	输出8进制的int类型
%x	输出16进制的int类型，字母以小写输出
%X	输出16进制的int类型，字母以大写写输出
%u	输出一个10进制的无符号数

void test1(){

   int a = 123;    //定义变量a，以10进制方式赋值为123
   int b = 0567;    //定义变量b，以8进制方式赋值为0567
   int c = 0xabc;    //定义变量c，以16进制方式赋值为0xabc

   printf("int整型所占的字节数：%d\n", sizeof(int)); //4个字节，一个字节占8位，即共能放32位   
   printf("a = %d\n", a);
   printf("8进制：b = %o\n", b);
   printf("10进制：b = %d\n", b);
   printf("16进制：c = %x\n", c);
   printf("16进制：c = %X\n", c);
   printf("10进制：c = %d\n", c);
    
   unsigned int d = 0xffffffff; //定义无符号int变量d，以16进制方式赋值
   printf("有符号方式打印：d = %d\n", d);
   printf("无符号方式打印：d = %u\n", d);

}

其余类型

数据类型	占用空间
short(短整型)	2字节
int(整型)	4字节
long(长整形)	Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位)
long long(长长整形)	8字节

void test2(){

    //环境：Mac64位电脑
    printf("int整型所占的字节数：%d\n", sizeof(int)); //4个字节，一个字节占8位，即共能放32位
    printf("short所占的字节数：%d\n", sizeof(short)); //2个字节，一个字节占8位，即共能放16位
    printf("long所占的字节数：%d\n", sizeof(long)); //8个字节，一个字节占8位，即共能放64位
    printf("long long所占的字节数：%d\n", sizeof(long long)); //8个字节，一个字节占8位，即共能放64位
    
}

整型常量	所需类型
10	代表int类型
10l, 10L	代表long类型
10ll, 10LL	代表long long类型
10u, 10U	代表unsigned int类型
10ul, 10UL	代表unsigned long类型
10ull, 10ULL	代表unsigned long long类型

打印格式	含义
%hd	输出short类型
%d	输出int类型
%l	输出long类型
%ll	输出long long类型
%hu	输出unsigned short类型
%u	输出unsigned int类型
%lu	输出unsigned long类型
%llu	输出unsigned long long类型

有符号数

最高位为符号位，0代表正数，1代表负数

无符号数

最高位不是符号位，而就是数的一部分，无符号数不可能是负数

数据类型	占用空间	取值范围
short	2字节	-32768 到 32767 (-215 ~ 215-1)
int	4字节	-2147483648 到 2147483647 (-231 ~ 231-1)
long	4字节	-2147483648 到 2147483647 (-231 ~ 231-1)
unsigned short	2字节	0 到 65535 (0 ~ 216-1)
unsigned int	4字节	0 到 4294967295 (0 ~ 232-1)
unsigned long	4字节	0 到 4294967295 (0 ~ 232-1)

字符型：char

概念

​ 用一对英文半角格式的单引号(' ')把字符括起来，本质就是一个1字节大小的整型

void test3(){
    char ch = 'a';
    printf("sizeof(ch) = %u\n", sizeof(ch));// 1

    printf("ch = %c\n", ch); //打印字符 ‘a’ ASCII的值
    printf("ch = %d\n", ch); //打印97

    char A = 'A';
    char a = 'a';
    printf("a = %d\n", a);        //97
    printf("A = %d\n", A);    //65

    printf("A = %c\n", 'a' - 32); //小写a转大写A
    printf("a = %c\n", 'A' + 32); //大写A转小写a

    ch = ' ';
    printf("空字符：%d\n", ch); //空字符ASCII的值为32
    printf("A = %c\n", 'a' - ' '); //小写a转大写A
    printf("a = %c\n", 'A' + ' '); //大写A转小写a
}

ASCII对照表

ASCII****值	控制字符	ASCII****值	字符	ASCII****值	字符	ASCII****值	字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	/	124	|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL

转义字符

转义字符	含义	ASCII****码值（十进制）
\a	警报	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\	代表一个反斜线字符""	092
'	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
?	代表一个问号	063
\0	数字0	000
\ddd	8进制转义字符，d范围0~7	3位8进制
\xhh	16进制转义字符，h范围09，af，A~F	3位16进制

浮点型：float、double

数据类型	占用空间	有效数字范围
float	4字节	7位有效数字
double	8字节	15～16位有效数字

类型限定符

限定符	含义
extern	声明一个变量，extern声明的变量没有建立存储空间。 extern int a;
const	定义一个常量，常量的值不能修改。 const int a = 10;
volatile	防止编译器优化代码
register	定义寄存器变量，提高效率。register是建议型的指令，而不是命令型的指令，如果CPU有空闲寄存器，那么register就生效，如果没有空闲寄存器，那么register无效。

字符串格式化输出和输入

打印格式	对应数据类型	含义
%d	int	接受整数值并将它表示为有符号的十进制整数
%hd	short int	短整数
%hu	unsigned short	无符号短整数
%o	unsigned int	无符号8进制整数
%u	unsigned int	无符号10进制整数
%x,%X	unsigned int	无符号16进制整数，x对应的是abcdef，X对应的是ABCDEF
%f	float	单精度浮点数
%lf	double	双精度浮点数
%e,%E	double	科学计数法表示的数，此处"e"的大小写代表在输出时用的"e"的大小写
%c	char	字符型。可以把输入的数字按照ASCII码相应转换为对应的字符
%s	char *	字符串。输出字符串中的字符直至字符串中的空字符（字符串以'\0‘结尾，这个'\0'即空字符）
%p	void *	以16进制形式输出指针
%%	%	输出一个百分号