黑马程序员C语言基础（第四天）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了黑马程序员C语言基础（第四天）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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文章目录
数据类型
常量与变量
关键字
数据类型
数据类型的作用：编译器预算对象（变量）分配的内存空间大小。
常量
常量：
- 在程序运行过程中，其值不能被改变的量
- 常量一般出现在表达式或赋值语句中
整型常量 100，200，-100，0
实型常量 3.14 ， 0.125，-3.123
字符型常量 ‘a’,‘b’,‘1’,‘\\n’
字符串常量 “a”,“ab”，“12356”
变量 （extern关键字）
- 变量
变量：
- 在程序运行过程中，其值可以改变
- 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
标识符命名规则：
- 标识符不能是关键字
- 标识符只能由字母、数字、下划线组成
- 第一个字符必须为字母或下划线
- 标识符中字母区分大小写
变量特点：
- 变量在编译时为其分配相应的内存空间
- 可以通过其名字和地址访问相应内存
2) 声明和定义区别
- 声明变量不需要建立存储空间，如：extern int a;
- 定义变量需要建立存储空间，如：int b;
（声明：表示有这个变量；定义：开辟存储空间）
#include <stdio.h>
int main()
{
//extern 关键字只做声明，不能做任何定义，后面还会学习，这里先了解
//声明一个变量a，a在这里没有建立存储空间
extern int a;
a = 10; //err, 没有空间，就不可以赋值
int b = 10; //定义一个变量b，b的类型为int，b赋值为10
return 0;
}
从广义的角度来讲声明中包含着定义，即定义是声明的一个特例，所以并非所有的声明都是定义：
- int b 它既是声明，同时又是定义
- 对于 extern b来讲它只是声明不是定义
一般的情况下，把建立存储空间的声明称之为“定义”，而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”。
示例：extern关键字（只声明不定义，如果赋值就报错）
使用示例（宏定义（Macro definition）：#define ）（常量：const关键字）
#include <stdio.h>
#define MAX 10 //声明了一个常量，名字叫MAX，值是10，常量的值一旦初始化不可改
int main()
{
int a; //定义了一个变量，其类型为int，名字叫a
const int b = 10; //定义一个const常量，名为叫b，值为10
//b = 11; //err,常量的值不能改变
//MAX = 100; //err,常量的值不能改变
a = MAX;//将abc的值设置为MAX的值
a = 123;
printf("%d\\n", a); //打印变量a的值
return 0;
}
注意：
同一个{}内部，不能出现两个同名变量的定义
进制
进制也就是进位制，是人们规定的一种进位方法。 对于任何一种进制—X进制，就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。 十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一，以此类推，x进制就是逢x进位。
十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0 0 0
1 1 1 1
2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
16 10000 20 10
二进制
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。
当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。
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
十进制转化二进制的方法：用十进制数除以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。
十进制的小数转换成二进制：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。
八进制
八进制，Octal，缩写OCT或O，一种以8为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7八个数字，逢八进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。
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），因此常应用在计算机语言中。
十进制转化八进制的方法：
用十进制数除以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。
十六进制
十六进制（英文名称：Hexadecimal），同我们日常生活中的表示法不一样，它由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），因此常应用在计算机语言中。
十进制转化十六进制的方法：
用十进制数除以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。
C语言如何表示相应进制数（八进制以0开头，十六进制以0x开头）（以不同进制打印：十进制（%d）、八进制（%o）、十六进制（%x））
十进制 以正常数字1-9开头，如123
八进制 以数字0开头，如0123
十六进制 以0x开头，如0x123
二进制 C语言不能直接书写二进制数
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 123; //十进制方式赋值
int b = 0123; //八进制方式赋值， 以数字0开头
int c = 0xABC; //十六进制方式赋值
//如果在printf中输出一个十进制数那么用%d，八进制用%o，十六进制是%x
printf("十进制：%d\\n",a );
printf("八进制：%o\\n", b); //%o,为字母o,不是数字
printf("十六进制：%x\\n", c);
return 0;
}
计算机内存数值存储方式
原码
一个数的原码(原始的二进制码)有如下特点：
- 高位做为符号位，0表示正,为1表示负
- 其它数值部分就是数值本身绝对值的二进制数
- 负数的原码是在其绝对值的基础上，最高位变为1
下面数值以1字节的大小描述：
十进制数 原码
+15 0000 1111
-15 1000 1111
+0 0000 0000
-0 1000 0000
原码表示法简单易懂，与带符号数本身转换方便，只要符号还原即可，但当两个正数相减或不同符号数相加时，必须比较两个数哪个绝对值大，才能决定谁减谁，才能确定结果是正还是负，所以原码不便于加减运算。
反码
- 对于正数，反码与原码相同
- 对于负数，符号位不变，其它部分取反(1变0,0变1)
十进制数 反码
+15 0000 1111
-15 1111 0000
+0 0000 0000
-0 1111 1111
反码运算也不方便，通常用来作为求补码的中间过渡。
补码
在计算机系统中，数值一律用补码来存储。
补码特点：
- 对于正数，原码、反码、补码相同
- 对于负数，其补码为它的反码加1
- 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
+15 0000 1111
-15 1111 0001
+0 0000 0000
-0 0000 0000
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = -15;
printf("%x\\n", a);
//结果为 fffffff1
//fffffff1对应的二进制：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001
//符号位不变，其它取反：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110
//上面加1：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 最高位1代表负数，就是-15
return 0;
}
对二进制数来说，先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的（对上面代码的解释）
-15的原码：
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111
反码：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
补码:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001
补码的十六进制表示：
f f f f f f f 1
补码的意义（对计算机存储友好：可存储负数，也能统一 +0 与 -0 的表达）
（为什么计算机打印8进制、十六进制的时候打印的是实际数的补码？因为如果原数是负数不用补码不好表示）
示例1：用8位二进制数分别表示+0和-0
十进制数 原码
+0 0000 0000
-0 1000 0000
十进制数 反码
+0 0000 0000
-0 1111 1111
不管以原码方式存储，还是以反码方式存储，0也有两种表示形式。为什么同样一个0有两种不同的表示方法呢？
但是如果以补码方式存储，补码统一了零的编码：
十进制数 补码
+0 0000 0000
-0 10000 0000由于只用8位描述，最高位1丢弃，变为0000 0000
示例2：计算9-6的结果
以原码方式相加：
十进制数 原码
9 0000 1001
-6 1000 0110
结果为-15，不正确。
以补码方式相加：
十进制数 补码
9 0000 1001
-6 1111 1010
最高位的1溢出,剩余8位二进制表示的是3，正确。
在计算机系统中，数值一律用补码来存储，主要原因是：
- 统一了零的编码
- 将符号位和其它位统一处理
- 将减法运算转变为加法运算
- 两个用补码表示的数相加时，如果最高位(符号位)有进位，则进位被舍弃
C语言原码、补码、反码示例
示例1
示例2
用int和char结果没啥区别，char占一个字节，int占4个字节（32位64位系统下都是4个字节）
为什么，参考：c语言中，为什么%o、%d、%x输出的总是32位，如char占一个字节，但输出却是32位
十进制表示： -12
原码： 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100
反码： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011
补码： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100
11 111 111 111 111 111 111 111 111 110 100
八进制表示： 3 7 7 7 7 7 7 7 7 6 4
十六进制表示： F F F F F F F 4
示例3（当为8进制或16进制表示时，计算机看到的和输出的都是补码）
这是因为计算机看到的十六进制为补码形式，在打印十进制时，它会把它转换成原码打印
十六进制补码：
8 1
1000 0001
反码：
1000 0000
原码：
1111 1111
原码十进制表示：
-127
但问题是，这里为什么没有自动扩展为32位呢？
参考：C语言进制转换时自动扩展位？（原码、反码、补码）（打印%o、%x时会自动扩展到32位【负数先得到其十进制真实数值，再根据其真实数值得到八进制、十进制补码】）
示例4：自动扩展位？（没搞懂什么时候会自动扩展什么时候不会。.。。）
sizeof关键字（不是函数，只是个运算符）（计算数据类型大小）（有时有坑）
- sizeof不是函数，所以不需要包含任何头文件，它的功能是计算一个数据类型的大小，单位为字节
- sizeof的返回值为size_t
- size_t类型在32位操作系统下是unsigned int，是一个无符号的整数
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
char aa;
printf("b = %u\\n", sizeof(a));
printf("bb = %u\\n",sizeof(aa));
return 0;
}
注意，上面代码在64位系统下要用%lu打印才不会警告（不知为什么）
示例1：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
char aa;
printf("b = %lu\\n", sizeof(a));
printf("bb = %lu\\n",sizeof(aa));
return 0;
}
示例2：
结果：
4
示例3：
结果：
整型：int
整型变量的定义和输出 （%d、%o、%x、%X、%u）
以下全部为以四字节打印
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
#include <stdio.h>
int main()
{
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("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);
return 0;
}
结果：
a = 123
8进制：b = 567
10进制：b = 375
16进制：c = abc
16进制：c = ABC
10进制：c = 2748
有符号方式打印：d = -1
无符号方式打印：d = 4294967295
整型变量的输入（scanf取地址&）
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
printf("请输入a的值：");
//不要加“\\n”，不然要按回车才出结果
scanf("%d", &a);
printf("a = %d\\n", a); //打印a的值
return 0;
}
如果加了\\n，就成这样了：
short、int、long、long long（短整型 short %hd）
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
short 也可写作 short int，long 也可写作 long int，long long 也可写作 long long int
为了系统间兼容，通常不使用long int ，直接用long long int
注意：
- 需要注意的是，整型数据在内存中占的字节数与所选择的操作系统有关。虽然 C 语言标准中没有明确规定整型数据的长度，但 long 类型整数的长度不能短于 int 类型，
short 类型整数的长度不能短于 int 类型。int 类型整数的长度不能短于short 类型 - 当一个小的数据类型赋值给一个大的数据类型，不会出错，因为编译器会自动转化。但当一个大的类型赋值给一个小的数据类型，那么就可能丢失高位。
整型常量 所需类型（一般只需掌握int和long long就可以了）
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
#include <stdio.h>
int main()
{
short a = 10;
int b = 10;
long c = 10l; //或者10L
long long d = 10ll; //或者10LL
printf("sizeof(a) = %lu\\n", sizeof(a));
printf("sizeof(b) = %lu\\n", sizeof(b));
printf("sizeof(c) = %lu\\n", sizeof(c));
printf("sizeof(c) = %lu\\n", sizeof(d));
printf("short a = %hd\\n", a);
printf("int b = %d\\n", b);
printf("long c = %ld\\n", c);
printf("long long d = %lld\\n", d);
unsigned short a2 = 20u;
unsigned int b2 = 20u;
unsigned long c2= 20ul;
unsigned long long d2 = 20ull;
printf("unsigned short a = %hu\\n", a2);
printf("unsigned int b = %u\\n", b2);
printf("unsigned long c = %lu\\n", c2);
printf("unsigned long long d = %llu\\n", d2);
return 0;
}
结果：
一开始编译不过，后面改后好了：
sizeof(a) = 2
sizeof(b) = 4
sizeof(c) = 8
sizeof(c) = 8
short a = 10
int b = 10
long c = 10
long long d = 10
unsigned short a = 20
unsigned int b = 20
unsigned long c = 20
unsigned long long d = 20
有符号数和无符号数区别
1) 有符号数（signed int a = -10; 相当于int a = -10;）
有符号数是最高位为符号位，0代表正数，1代表负数。
#include <stdio.h>
int main()
{
signed int a = -以上是关于黑马程序员C语言基础（第四天）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章