【OK】C入门2：基本数据类型、运算符和变量

1. 基本数据类型--字符型、整型和浮点型

在Hello World示例使用了字符串，在C语言中还有一类常用的数据类型--数值类型。例如：字符c、整数123和小数3.14。
下面是在终端输出整数和小数。

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("%c\n",'a');
  printf("%d\n",123);
  printf("%f\n",3.14);
  return 0;
}

• 说明
  字符型是单个字符，必须使用英文单引号包裹。
  这里使用了输出函数另一种用法：

printf("输出格式"，输出项列表);

输出格式：
%c(c是charactor的首字母)表示输出单个字符
%d(d是十进制数decimal的首字母)表示输出整数
%f(d是浮点数float的首字母)表示输出小数
输出项列表：即存放要输出的变量名称。

注意，这里使用printf()时，前面的字符串和后面的数字中间用逗号,隔开。这里的%c、%d和%f称为占位符，在终端输出时，用后面的的数字替换。注意，不同类型的占位符是有区别的，用错了打印的值也会错误。

我们还可以把上面的两行合成一行。

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("%c\n%d\n%f\n",'a',123,3.14);
  return 0;
}

数字可以与字符串一起打印。

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("字符：%c\n整数：%d\n小数：%f\n",'a',123,3.14);
  return 0;
}

试一下，用上面的方法打印一下自己的姓名、年龄、身高、体重、体温等数据。

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("姓名：张三\n");
  printf("年龄：%d岁\n",25);
  printf("身高：%dcm\n",175);
  printf("体重：%dkg\n",60);
  printf("体温：%f度\n",37.5);
  return 0;
}

这里只是简单介绍了数值类型，后面会有更加详细介绍。

2. 运算符--简单运算法(算术运算符、关系运算符和逻辑运算符)

程序中数字之间是可以像数学中数字一样进行运算的。例如：1+2,2*3等。
试一下

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("%d\n",1+2+3);
  return 0;
}

对于数字常用的简单运算有算术运算符、关系运算符和逻辑运算符三类运算符。

2.1 算术运算符

运算符	符号	操作	用例	结果
加法	+	使它两侧的值加到一起	1+2	3
减法	-	从它前面的数减去后面的数	5-3	2
乘法	*	将它前面的数乘以后面的数	2*3	6
除法	/	用它左边的值除以右边的值	8/3	2(整数的除法会丢掉小数部分)
取模/取余	%	求用它左边的值除以右边的数后的余数	5%3	2(%运算符两侧的操作数必须为整数)

• 算术运算符特点
  • 优先级：* / % > + -
  • 结合律：自左向右
• 练习*
  1. 求半径为3的圆的周长和面积。
  2. 求半径为5的圆的周长和面积。
  3. 1小时40分钟30秒共计多少秒。
  4. 求10000秒是几小时几分钟几秒。
  5. 已知一个两位整数，分别求出个位数与十位数。

2.2 关系运算符

数字除了可以计算外，还可以比较大小。

运算符	符号	操作
等于	==	检查两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。
不等于	!=	检查两个操作数的值是否相等，如果不相等则条件为真。
大于	>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是则条件为真。
小于	<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是则条件为真。
大于等于	>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。
小于等于	<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是则条件为真。

在C语言中0为假，其他为真。
注意：这里除了>和<与数学表示一样，其他的都与数学表示有区别。

• 关系运算符特点
  • 优先级：算术运算符 > > >= < <= > == !=
  • 结合律：自左向右
• 练习
  1. 偶数/奇数判断
  2. 整除判断
  3. 猜测并判断下面程序的结果。

     #include <stdio.h>
     
     int main(){
         printf("1<100<10这个式子结果是:%d\n",1 < 100 < 10);
     }
     

2.3 逻辑运算符

真假也可以运算，被称为逻辑运算。有如下：

运算符	符号	描述
与	&&	称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零，则条件为真。
或	||	称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零，则条件为真。
非	!	称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。

有点像电路中的并联串联。

• 逻辑运算符特点：

  • 优先级：! > 算术运算符 > 关系运算符 > && > ||
  • 结合律：&&与||自左向右；!自右向左。

• 练习

  1. 闰年判断
  2. 三角形构成判断
  3. 猜测并判断下面程序的结果。

     #include <stdio.h>
     
     int main () {
        printf("%d\n",!100+10);
        printf("%d\n",!0+10);
        return 0;
     }
     

2.4 优先级和括号

运算符都有优先级，改变优先级使用()。

• 练习
  1. 任意五个数的平均数

---

3. 变量

上面的例子中，有些值一直是变化的，而另外一些值是不变，例如，求圆的周长和面积的时候，半径是变的，而圆周率是不变，在数学中我们通常使用变量代替，在程序中也可以定义并使用变量。

杯子的作用是盛水，变量的作用是保存数据。

3.1 基本语法

1. 定义
   定义用来说明变量的名字和类型。
   • 语法
     先指定类型，然后指定变量名。

     类型 变量名;
     

   • 示例

     int a;//  定义整型变量为a;
     float b;// 定义浮点型变量为b;
     

     这里的int表示整型，float表示浮点型。
     
2. 赋值
   在变量名后，紧接=，后面再接常量。

   a = 10;
   b  = 1.2;
   

3. 使用
   使用方式与常量相同。直接使用变量代替常量

   #include <stdio.h>
   
   int main(){
      int a;// 声明整型变量为a;
      float b;// 声明浮点型变量为b;
      a = 10;
      b  = 1.2;
      printf("a=%d\nb=%f\n",a,b);
      printf("%d+%f=%f\n",a,b,a+b);
    }
   

4. 初始化
   定义和赋值通常可以写在一起。这种定义时赋值的操作被称作初始化。

   int a = 10;
   float b  = 1.2;
   

初始化与赋值的区别

试一试

1. 使用变量前没有定义或出现什么情况？
2. 使用变量前没有赋值打印和计算结果是什么？

练习

1. 华氏温度转摄氏度
   摄氏温标(C)和华氏温标(F)之间的换算关系为：
   
2. 长度换算
   1英尺 = 0.3048米
   1英里 = 1609.3米
   1英寸 = 2.54厘米
3. 交换两个整数的值

编码套路：惯用法

3.2 命名规则

中国姓名中是否可以使用字母和数字？

人的名字不能乱起，变量名字也不能随便起的，需要遵循一定的规制--命名规则。

1. 变量名是字母、数字和下划线的组合。
2. 变量名的开头必须是字母或下划线，不能是数字。
   实际编程中最常用的是以字母开头，而以下划线开头的变量名是系统专用的。
3. 变量名中的字母是区分大小写的。比如a和A是不同的变量名，num和Num也是不同的变量名。
4. 变量名绝对不可以是C语言关键字。关键词是由C语言规定的具有特定意义的字符串,通常也称为保留字。
   标准C语言有如下关键字：

3.3 重点

1. 变量使用前必先初始化(定义和赋值)
2. 变量显性三要素：类型、变量名、值

4. 表达式

变量和常量能够参与计算，这种计算的式子称为表达式，表达式由运算符和操作数组成。
表达式必有计算结果。

5. 输入

如何通过键盘输入数字，并且保存在变量中？

#include <stdio.h>

int main(){
    int n;
    scanf("%d",&n);
    printf("%d\n",n);
    return 0;
}

练习

1. 计算两个数的和差积商余。
2. 输入一个年月日组成的数字，按照XXXX年XX月XX日打印出来。例如：输入20190311,打印出2019年3月11日。
3. 输入一个时分秒组成的数字，按照XX时XX分XX秒打印出来。例如：输入180301,打印出18时3分1秒。

灵活的语法

1. 多个变量同时定义

   int a,b;
   

   定义的变量类型必须一致。
2. 多个变量同时赋相同值

   a=b=10;
   

3. 多个变量同时初始化

   int a=10,b=20;
   

4. 复合赋值运算符

运算符	描述	实例
+=	加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数	C += A 相当于 C = C + A
-=	减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数	C -= A 相当于 C = C - A
*=	乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数	C *= A 相当于 C = C * A
/=	除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数	C /= A 相当于 C = C / A
%=	求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数	C %= A 相当于 C = C % A

说明
复合赋值运算符与赋值运算符的优先级相同。

5. 自增运算符++与自减运算符--

运算符	描述	实例
++	自增运算符，整数值增加 1	A++ 相当于 A=A+1
--	自减运算符，整数值减少 1	A-- 将得到 A=A-1

下面三条语句可以看成一样的。

a=a+1;
a+=1;
++a;

自减也是一样的。

a=a-1;
a-=1;
--a;

自增运算符与自减运算符与其他运算法不同点在于副作用(操作同时修改变量的值)。所以，分析时需要分别分析表达式的值和变量的值。

• 说明
  1. 自增运算符++、自减运算符--和复合赋值运算符主要用于简化代码。
  2. 自增运算符与自减运算符优先级高于算术运算符。

• 试一试
  1. 这两个运算符可以用在常量吗？
  2. 分析下面代码的输出结果。

      int i = 1;
      int j = 2;
      int k = i++ + ++j + i++；
     

• 练习
  通过键盘输入修改前面做过的练习题。