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C 语言学习笔记 04 - 数据类型、变量、运算符、语句

数据类型

整型 (int)

  • 分为 short int int long int，以及喜闻乐见的 long long

  • 存在 short int < int < long int < long long

C 语言与较新的语言不同，提供了不同类型的整型方便你分配，而非普通的 int long 等。

在不同操作系统或不同编译器下，整型的大小不同，C 语言标准只约束了其最小位数。一般地，下列类型也是如此。

对应的，还有无符号整型，即最小值为 0 的整型。只需在数据类型前加上 unsigned 就会变成无符号整型，如 unsigned int。

特殊的，在不同平台中存在 size_t 这一类型，对于 mingw 为 __int64。

字符 (char)

  • 为 ASCII 字符集，本质上为整数类型 (即可以 char i = 1;)

  • 可以使用转义符号 '\+八进制数字' 表示

存在以下特殊符号

  • \n newline 换行

  • \b backspace

  • \r return

  • \t table 制表符

对于东亚字符所需的 (Unicode) 使用字符表示，使用 wchar_t，且在字符变量前加上 L。

如 wchar_t cnChar = L'你好世界';，通常称为宽字符，在 C95 后引入。

字符串则使用双引号，如 char *string = "字符串";。

同样的，对于 Unicode 也存在转义符号形式，如 wchar_t unicode = L'\u4E2D';。

浮点型

  • 存在 float 与 double 两种形式，分别为单精度和双精度。

  • float (±10^37, 六位有效数字)，double (-1.0E37-1.0E+37，15~16位有效数字)

例如表示北京的纬度

#include <stdio.h>

int main() {
    float lati = 39.90815f;

    printf("%f", lati);
    printf("\n");
    printf("%f", 39.908156f - lati);

    return 0;
}

得到结果

C:\Users\NatsuYuki\CLionProjects\untitled\cmake-build-debug\untitled.exe
39.908150
0.000008
Process finished with exit code 0

相减的结果与我们的常识显然不符。这是因为 float 的有效位只有六位，后面位数均为非精确位，运算中存在精度损失。

变量与内存地址

关于变量的概念不再多做阐述，此处仅介绍内存地址。

使用 sizeof(var) 查询该变量的大小、&var 取变量的内存地址。内存地址同样也是整数类型，且不唯一。

对于变量的命名，与 Java 所喜欢的驼峰式不同，在 C 语言中推荐你使用下划线分割变量名，例如 i_am_a_var。

常量

在 C 语言中，在变量类型前添加 const 即可定义不可变变量。

虽然设计上不可变，但我们仍然可以通过指针操作这个变量，例如：

const int const_var = 1;
int *p_const_var = &const_var;
*p_const_var = 2;

有点类似于 Java 中通过反射修改常量的感觉，实际上 const 只是个只读变量，有权限时你依然可以修改它 (通过指针)。

无独有偶，C 语言中还存在除 const 外的常量设计——宏 (macro)：

#define REAL_CONST_VAR 114514

printf("REAL_CONST_VAR: %d\n", REAL_CONST_VAR);

在编译时使用了宏的对应位置会被替换，实际上宏不是变量，它并不存在，因此你在代码中无法修改它。此外，在任意位置你也可以取消你所设置的宏：#undef REAL_CONST_VAR。

最后，C 语言中还有字面量这一概念，可以称之为真正的常量，例如 3 3u 3l 3.14f 'c' "c 语言" 等。

运算符

在 C 语言中，一共有以下几种运算符：

赋值 (=)

int first = 0;
int second;
int third;

third = second = first; // output 0

数学运算

对于加减乘除，分别为 +、-、*、/，取余数 %。

i++ 改变自身值，不返回。++i 反之。

存在 +=、-= 等运算赋值符。

逗号运算符 x = x * 2, x = x + 3;，不推荐使用。

条件控制与移位

  • & (按位与) 相同为 1，不同为 0.
  • | (按位或) 有 1 为 1，全 0 为 0.
  • ^ (按位异或) 不同为 1，相同为 0.
  • ~ 1 得 0，0 得 1.
  • << 左移位， >> 右移位.

三元运算符

与 Java 中一致：

bool is_new_season;
int person_count = is_new_season ? 9 : 5;

语句

switch 语句

与 Java 中大致一致：

switch (condition) {
    case 0:
        // do something
        break;
    case 1:
        // do something
        break;
    default: 
        // do something
}

循环语句

  • while 与 do while

与 Java 中一致:

while (condition) {}

do {
    // do something
} while (condition) {}
  • for

与 Java 中一致，例如：

for (int i; i < 5; i++) {
    // do something
}

同样的，也存在 continue 与 break 语句。

goto 跳转

不推荐使用。

int i = 0;
begin:
printf("%d\n", i);
if (i++ < 5) {
    goto begin;
}
return 0;

在下一节中，我们将介绍 C 语言的函数与程序结构。

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