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二 .C语言的数据类型
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C语言提供了多种数据类型，可以用于存储不同类型的数据。以下是C语言中常用的一些数据类型： 什么是数据？ 有用的信息称为数据 1. 基本数据类型：- int：用于表示整数类型，通常为32位，4个字节。 - char：用于表示单个字符，一个字节。 - float：用于表示单精度浮点数，通常为32位，4个字节。 - double：用于表示双精度浮点数，通常为64位，8个字节。 - void：表示空类型，用于表示无返回值或不具有特定类型的指针。 2. 修饰符类型：- short：用于表示短整数类型，通常为16位，2个字节。 - long：用于表示长整数类型，通常为32位，4个字节。 - signed：用于表示带符号整数类型。 - unsigned：用于表示无符号整数类型。 3. 复合数据类型：- 数组：用于存储相同类型的多个元素。 - 结构体：用于组合多个不同类型的数据。 - 联合：用于在同一内存空间存储不同类型的数据。 - 枚举：用于定义一组具有命名值的整数常量。 4. 指针类型：用于存储内存地址。- int*：指向整数类型的指针。 - char*：指向字符类型的指针。 - void*：用于表示未指定类型的指针。 这仅是C语言中一些常用的数据类型。可以通过使用这些数据类型来定义变量、函数参数和返回类型，并根据需要对它们进行操作和处理。 计算机内部的数据类型
在C语言中，整型（Integer）是一种用于表示整数数值的数据类型。C语言提供了多种整型数据类型，具体选择哪个整型类型取决于所需的数值范围和内存占用，64位系统典型的大小是4字节（VS code软件是32位的 。 以下是C语言中常见的整型数据类型： int：用于表示普通的整数类型，通常为32位 short：用来缩短整型变量的尺寸，减少取值范围并节省内存，称为整型。 long：用来增长整型变量的尺寸，增大取值范围并占用更多的内存，称为长整型 long long：用来增长整型变量的尺寸，增大取值范围并占用更多的内存，称为长长整型 unsigned：用来去除整型变量的符号位，使得整型变量只能表达非负整数 int a；//整形 short int a; // 短整型 %hd half表示一半的意思 long int b; // 长整型 %ld long long int c; // 长长整型 %lld unsigned int e; // 无符号整型 %u unsigned short int f; // 无符号短整型 %hu unsigned long int g; // 无符号长整型 %lu unsigned long long int h; // 无符号长长整型 %llu使用整型修饰符后，关键字int可以省略： int a;//整形 short a; // 短整型 long b; // 长整型 long long c; // 长长整型 unsigned e; // 无符号整型 unsigned short f; // 无符号短整型 unsigned long g; // 无符号长整型 unsigned long long h; // 无符号长长整型 格式控制符int 整型：%d unsigned int 无符号整型 : %u short整型：%hd，h代表half，即一半的存储字节 long整型：%ld long long整型：%lld 显示不同进制的前缀 : %#o（八进制）、%#x（十六进制） 符号位： 有符号的整型数据，首位为符号位，0表示正数，1表示负数。 无符号的整型数据，没有符号 demo #include int main(int argc, char const *argv[]) { // 申请2个字节的空间，并取名为a，俗称定义变量a // 空间a的内容为随机数 // a空间只能存放整数 // a空间存放的最大值为2字节的数据 short int a; // 在同一个作用域({})下,不能出现两个同名的变量名 //short int a; a = 10; // 将10存放到空间a里面 // 申请空间并将100放到里面 // 即定义变量并初始化 short b = 100; printf("%hd\n",b);//h的意思为half即int 的一半(这样做节省空间) /* h的意思为half即int 的一半(unsigned是无符号的 所以只能是正数，如果ub输入负数则发生数据溢出，以后会说) */ unsigned short ub = 200; printf("%hu\n",ub); /* char类型只有一个字节，而%d输出4个字节， 所以hhd是一半的一半即一个字节 */ char c = -15; printf("c = %hhd\n",c); unsigned char uc = 15; printf("%hhu\n",c); int d = -1024; printf("%d\n",d);// %d即能表示负数也能表示正数 unsigned int ud = 1024; printf("%u\n",ud); // %u为无符号输出 long int le = 1000L; // L表示1000为长整型 printf("%ld\n",le); long long int lle = 100000LL; printf("%lld\n",lle); // LL表示100000为长长整型 float f = 3.14; printf("%f\n",f); // 浮点型 double lf = 3.1415; printf("%lf\n",lf); // 双精度浮点型 // 在32位机里面，此类型越界无效（即最大值超过2^32） long double llf = 3.1415926; printf("%Lf\n",llf); int number = 10; printf("%#o\n",number);// 八进制输出 printf("%#x\n",number);// 十六进制输出 return 0; } 表格：C语言中全部的数据类型及它的取值范围，取值范围计算过程，以表格的形式呈现出来
unsigned char 0~255 (1111 1111)（0~2^8-1） char -128... + 127 (0111 1111) short -32768~32767 unsigned short 0~65535 (1111 1111 1111 1111) 2^16-1 unsigned int 0... 2^32-1 4294967295 取值范围的计算过程如下：对于带符号整数类型，范围计算基于补码表示法。一般而言，对于一个 n（n为bit，1字节8bit） 位的带符号整数类型，其范围可以计算如下： 最小值：-2^(n-1) 最大值：2^(n-1)-1 无符号整数类型的范围计算方式是将所有位都用于非负数部分，因此其范围计算如下： 最小值：0 最大值：2^n-1 编码形式把一个整数转换为二进制的数 55=(0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0111) -55 = （1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 1001） 二进制的数在考虑正负中，首位数字为符号位，0为+，1为-，且符号位不参与运算 补码正数的补码不变（还是正数本身），负数的补码绝对值取反加一
1.当编译器以整型输出的时候%d,是以补码还原的方式解读 2.当cpu将数据进行运算的时候，直接以内存中存放的方式来运行，也就是以补码的方式参与运算 3.%u输出的时候，值区域范围：0-4294967295（有符号转为无符号的时候）（2^32） 4.%hhu方式打印，值域范围：0-255 (2^8) 解析：int a的取值范围是0—255，不发生溢出 char b的取值范围是-128—+127，输入255发生溢出，255对应-1号位，所以%d输出-1 而在u的取值范围内-1对应0的后一位即最大值(4294967295),所以输出4294967295 解析：unsigned short a的取值范围为0—65535，a赋值-1发生溢出， int b=a；不发生溢出
进制：源码中可以使用八进制、十进制或者十六进制，但实际数据中一律是二进制 十进制（默认,0~9），比如1234 %d %u 八进制（0~7），比如013 %#o 十六进制(0~15)，比如0x6FF0A %#x 进制转换 十进制--》二进制、八进制、十六进制 十进制转二进制除2取余数，倒序排序，高位补0
概念：用来表达实数(有理数和无理数)的数据类型 分类：单精度浮点型(float)，典型尺寸是4字节 双精度浮点型(double),典型尺寸是8字节 长双精度浮点型(long double),典型尺寸是16字节 占用内存越多，能表达的精度越高 float f1;//单精度 double f2;//双精度 long double f3;//长双精度
转义字符是在编程中用于表示特殊字符的一种机制。在C语言中，你可以使用转义字符来表示不能直接键入或显示的字符，或者在字符串中插入特殊的字符序列。 以下是C语言中常用的一些转义字符： - \\：反斜杠 - \'：单引号 - \"：双引号 - \n：换行 - \r：回车 - \t：制表符（tab键） - \b：退格（Backspace） - \f`：换页 - \a：响铃（需要电脑有蜂鸣器） - \0：空字符（字符串结束标志） -\ddd：表示八进制数，打印出来的是该数字对应的ascii码 八进制数ddd范围在 0 - 7，且八进制数转化为十进制的数不能超过127，否则乱码（ASCII码就只有128位，十六进制同理） -\xhh：表示十六进制 打印出来的是该数字对应的ascii码 使用转义字符的方式是在需要表示特殊字符的地方，将其前面加上反斜杠`\`。 以下是一些示例： printf("Hello, World!\n"); // 换行 printf("This is a \"quote\"."); // 引号 printf("C:\\path\\to\\file.txt"); // 路径中的反斜杠 printf("Tab\tSeparated"); // 制表符 printf("Beep\aBeep\a"); // 响铃 printf("Line1\rLine2"); // 回车 printf("Backspace\b"); // 退格 printf("Form feed\f"); // 换页 printf("Null character\0"); // 空字符（字符串结束标志） printf("%c\n",'\102'); // 八进制 printf("%c\n",'\x41'); //A printf("efg\a"); printf("abcd\b"); printf("efg\n"); // 转义字符---八进制'\xxx',注意x的大小为0-7 // 注意转义字符的范围一定是127以内，不要超出char类型范围 int a = '\102'; printf("%o,%d,%c\n",a,a,a); //printf("%o\n",'\109');// 不合法，单个字符是0-7 // 转义字符---十六进制'\xhh',注意x的大小为0-F int b = '\x4f'; printf("%x,%d,%c",b,b,b); 注意在使用转义字符时，一定要将其放在合适的上下文中，以确保能够正确解释和显示特殊字符的含义。 4.字符串 // 字符串的定义方式有两种：指针和数组 char *s1 = "abcd"; // 使用字符指针来表示字符串 char s2[]= "abcd"; // 使用字符数组来表示字符串 // 注意，使用数组来定义字符串时，方括号[]里面的数字可以省略 // 不省略也可以，但必须必字符串实际占用的内存字节数要大，比如： char s3[] = "apple"; char a = 'a' //就是单个字符（一个字节） char *a="abcd" //"abcd"有五个字节即 "abcd\0",'\0'为字符串结束标志字符 "funny story"
概念：布尔型数据只有真、假两种取值，非零为真，零和false为假。 语法： bool a = 1; // 逻辑真，此处1可以取其他任何非零数值 bool b = 0; // 逻辑假 c 备注： bool类型非0即为真，0和false为假，且bool的头文件是stdbool.h #include #include int main(int argc, char const *argv[]) { // 在c语言，非0为真，0为假 // bool为布尔类型，一般只有两种状态 true：真 false:假 // 作用是作为标志位，增加代码的可读性 bool flage = true; bool flage1 = false; printf("%d\n",flage1); //0 //enum 为枚举类型 enum color{yellow=10,gree,blue,red}; printf("%d",yellow); //10 printf("%d",red); //13 return 0; } 6.常量与变量概念：不可改变的内存称为常量，可以改变的内存称为变量 int a = 100; // a是变量，而100是常量 float f = 3.14; // f是变量，而3.14是常量 char s[] = "abcd"; // s是变量，"abcd"是常量
概念：键盘是系统的标准输入设备，从键盘中输入数据被称为标准输入 scanf(); // 格式化输入函数 fgets(); // 字符串输入函数 int a; float f; scanf("%d", &a); // 从键盘输入一个整型，放入指定的内存地址 &a 中 scanf("%f", &f); // 从键盘输入一个浮点数，放入指定的内存地址 &f 中 // 从键盘依次输入一个整型和一个浮点型数据，用空白符隔开 scanf("%d%f", &a, &f); char c; char s[10]; // 从键盘输入一个字符，放入指定的内存地址 &f 中 scanf("%c", &c); // 从键盘输入一个单词，放入指定的数组 s 中（注意不是&s） scanf("%s", s ); //用s就找不到地址 fgets(s, 10, stdin); // 从键盘输入一行字符串，放入数组 s 中 注意1：scanf() 与 printf() 不同，scanf() 的格式控制串不可乱写，尤其是结尾处的 \n 用户必须完全按照 scanf() 中描述的输入格式控制串来输入数据，否则将出错。 // 此处输入时必须带逗号 scanf("%d,%d", &a, &b); // 此处必须先输入a=，然后才能输入整数 scanf("a=%d", &a); // 此处结束输入时按下的回车符将被scanf()误以为格式控制符，无法正常结束输入 scanf("%d\n", &a); 注意2：scanf() 的返回值，代表成功从键盘读取的数据的个数 无法匹配 scanf() 指定格式的数据，将被遗留在输入缓冲区中，不会消失 // scanf() 试图从键盘读取两个整数 // 返回值 n 代表成功读取的个数，比如: // 输入100 200，则 n 将等于2 // 输入100 abc，则 n 将等于1 // 输入abc xyz，则 n 将等于0；输入abc 200，n也将等于0 /* 如果成功读取一个整数，则n等于1；如果成功读取两个整数， 则n等于2；如果无法按照预期的格式读取整数，则n等于0 */ int n = scanf("%d%d", &a, &b); // 根据 scanf() 的返回值，判断用户是否输入了正确的格式 while(n != 2) { // 需要清空缓冲区并提示用户重新输入 char s[50]; fgets(s, 50, stdin); printf("请重新输入两个整数\n"); n = scanf("%d%d", &a, &b); } demo #include int main() { printf("input msg : "); int a; float b; char c; // &a获取a的地址 // scanf不要添加任何除了格式化输出的字符%外的所有任何字符 //scanf("%c,%d\n,%f",&c,&a,&b); // 取到缓冲区的数据，返回实际取到的内容的个数 // 取不到缓冲区的数据，返回0 int n = scanf("%d",&a);//为判断，如果scanf("%d",&a)拿取成功则n为1，失败则为0 // 用getchar()将输入缓冲区的内容取走（缓冲区有什么就拿什么）， int getMsg = getchar(); printf("n : %d\n",n); printf("get msg : %d\n",getMsg);//以转义字符的形式输出 scanf("%f\n",&b); scanf("%c",&c); printf("show msg : %d,%f,%c\n",a,b,c); return 0; } /* 输入a=1时， scanf("%d",&a)拿1， n判断为真（1）, 然后回车int getMsg = getchar()拿到\t(回车), printf("n : %d\n",n)输出1， getMsg输出\t(回车)的ASCII值为10， 然后继续输入scanf("%f\n",&b)为3.14， 继续输入scanf("%c",&c)为c， 最后的结果为1，3.140000，c */ /* 输入a=q时， scanf("%d",&a)拿空值（0）， n判断为假（0）, int getMsg = getchar()拿到q， printf("n : %d\n",n)输出0， getMsg输出q的ASCII值为113， 然后继续输入scanf("%f\n",&b)为3.14， 继续输入scanf("%c",&c)为c， 最后的结果为0，3.140000，c */ 8.类型转换概念：不一致但相互兼容的数据类型，在同一表达式中将会发生类型转换。 转换模式： 隐式转换：系统按照隐式规则自动进行的转换 强制转换：用户显式自定义进行的转换 隐式规则：从小类型向大类型转换，目的是保证不丢失表达式中数据的精度 隐式转换示例 char a = 'a'; int b = 12; float c = 3.14; float x = a + b - c; // 在该表达式中将发生隐式转换，所有操作数被提升为float 强制转换： 用户强行将某类型的数据转换为另一种类型，此过程可能丢失精度 char a = 'a'; int b = 12; float c = 3.14; int d = (int)c; float x = a + b - (int)c; // 在该表达式中a隐式自动转换为int，c被强制转为int注意：不管是隐式转换，还是强制转换，变换的都是操作数在运算过程中的类型，是临时的，操作数本身的类型不会改变，也无法改变。 数据类型的本质概念：各种不同的数据类型，本质上是用户与系统对某一块内存数据的解释方式的约定。 推论： 类型转换，实际上是对先前定义时候的约定，做了一个临时的打破。 理论上，可以对任意的数据做任意的类型转换，但转换之后的数据不一定有意义。 整型数据尺寸概念：整型数据尺寸是指某种整型数据所占用内存空间的大小 C语言标准并未规定整型数据的具体大小，只规定了相互之间的 “ 相对大小 ” ，比如： short 不可比 int 长 long 不可比 int 短 long 型数据长度等于系统字长（32位操作系统(2^32)long是占用4字节，64位操作系统(2^64)long 是占用8字节）（考试会考） 系统字长：CPU 一次处理的数据长度，称为字长。比如32位系统、64位系统。 典型尺寸： char 占用1个字节 short 占用2个字节 int 在16位系统中占用2个字节，在32位和64位系统中一般都占用4个字节 long 的尺寸等于系统字长 long long 在32位系统中一般占用4个字节，在64位系统中一般占用8个字节 存在问题： 同样的代码，放在不同的系统中，可能会由于数据尺寸发生变化而无法正常运行。 因此，系统标准整型数据类型，是不可移植的，这个问题在底层代码中尤为突出。 可移植性整型概念：不管放到什么系统，尺寸保持不变的整型数据，称为可移植性整型（一个整形数据(类型)在所有系统下都不报错） 关键：typedef typedef int int32_t; // 将类型 int 取个别名，称为 int32_t typedef long int64_t; // 将类型 long 取个别名，称为 int64_t思路： 为所有的系统提供一组固定的、能反应数据尺寸的、统一的可移植性整型名称 在不同的系统中，为这些可移植性整型提供对应的 typedef 语句 系统预定义的可移植性整型： int8_t int16_t int32_t int64_t uint8_t uint16_t uint32_t uint64_t //练习：自定义以上数据类型 pid_t time_t size_t demo: #include // 给变量取别名称为可移植数据类型 typedef char int8_t; typedef unsigned char uint8_t; typedef short int16_t; typedef unsigned short uint16_t; typedef int int32_t; typedef unsigned int uint32_t; int main(int argc, char const *argv[]) { int8_t a = 'p'; printf("%c\n",a); return 0; } 提问： 有时候我们需要使用 int32_t 类型变量代替 int 类型变量的原因是什么？int是系统基本的数据类型，其长度在不同平台下的大小尺寸是有区别的，为了使同一份代码能够在不同的操作系统下面运行，并且尺寸不发生改变，一般使用类似于int32_t这样的可移植类型来定义数据，这些类型是不同平台下对基本数据类型的封装，然后统一发布，这些移植的数据类型一般是放在头文件中，比如/usr/include/stdin.h |
- 字节（byte B）：计算机存储容量的一种单位 - 比特位(bit) ：二进制数,cpu计算的基本单位 - 二进制数 0 1 - 1字节 = 8比特位（bit） - 1个千字节（KB） = 1024字节 - 1M = 1024KB - 1G = 1024M - 1T = 1024G 
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