江哥带你玩转C语言 | 04-C语言常量和变量

Posted 2021-07-23 极客江南

什么是数据？

• 生活中无时无刻都在跟数据打交道

  • 例如:人的体重、身高、收入、性别等数据等

• 在我们使用计算机的过程中，也会接触到各种各样的数据

  • 例如: 文档数据、图片数据、视频数据等

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数据分类

• 静态的数据

  • 静态数据是指一些永久性的数据，一般存储在硬盘中。硬盘的存储空间一般都比较大，现在普通计算机的硬盘都有500G左右，因此硬盘中可以存放一些比较大的文件
  • 存储的时长：计算机关闭之后再开启，这些数据依旧还在，只要你不主动删掉或者硬盘没坏，这些数据永远都在
  • 哪些是静态数据：静态数据一般是以文件的形式存储在硬盘上，比如文档、照片、视频等。

• 动态的数据

  • 动态数据指在程序运行过程中，动态产生的临时数据，一般存储在内存中。内存的存储空间一般都比较小，现在普通计算机的内存只有8G左右，因此要谨慎使用内存，不要占用太多的内存空间
  • 存储的时长：计算机关闭之后，这些临时数据就会被清除
  • 哪些是动态数据：当运行某个程序（软件）时，整个程序就会被加载到内存中，在程序运行过程中，会产生各种各样的临时数据，这些临时数据都是存储在内存中的。当程序停止运行或者计算机被强制关闭时，这个程序产生的所有临时数据都会被清除。

• 既然硬盘的存储空间这么大，为何不把所有的应用程序加载到硬盘中去执行呢？

  • 主要***原因就是内存的访问速度比硬盘快N倍***

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• 静态数据和动态数据的相互转换
  • 也就是从磁盘加载到内存
  • 
• 动态数据和静态数据的相互转换
  • 也就是从内存保存到磁盘
  • 
• 数据的计量单位
  • 不管是静态还是动态数据，都是0和1组成的
  • 数据越大，包含的0和1就越多

1 B(Byte字节) = 8 bit(位)
// 00000000 就是一个字节
// 111111111 也是一个字节
// 10101010 也是一个字节
// 任意8个0和1的组合都是一个字节
1 KB(KByte) = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB

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C语言数据类型

• 作为程序员, 我们最关心的是内存中的动态数据,因为我们写的程序就是在内存中运行的
• 程序在运行过程中会产生各种各样的临时数据,为了方便数据的运算和操作, C语言对这些数据进行了分类, 提供了丰富的数据类型
• C语言中有4大类数据类型:基本类型、构造类型、指针类型、空类型
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什么是常量?

• "量"表示数据。常量，则表示一些固定的数据，也就是不能改变的数据
• 就好比现实生活中生男生女一样, 生下来是男孩永远都是男孩, 生下来是女孩就永远都是女孩, 所以性别就是现实生活中常量的一种体现
  • 不要和江哥吹牛X说你是泰国来的, 如果你真的来自泰国, 我只能说你赢了

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常量的类型

• 整型常量

  • 十进制整数。例如:666,-120, 0
  • 八进制整数,八进制形式的常量都以0开头。例如:0123,也就是十进制的83;-011,也就是十进 制的-9
  • 十六进制整数,十六进制的常量都是以0x开头。例如:0x123,也就是十进制的291
  • 二进制整数,逢二进一 0b开头。例如: 0b0010,也就是十进制的2

• 实型常量

  • 小数形式
    • 单精度小数:以字母f或字母F结尾。例如:0.0f、1.01f
    • 双精度小数:十进制小数形式。例如:3.14、 6.66
    • 默认就是双精度
    • 可以没有整数位只有小数位。例如: .3、 .6f
  • 指数形式
    • 以幂的形式表示, 以字母e或字母E后跟一个10为底的幂数
      • 上过初中的都应该知道科学计数法吧,指数形式的常量就是科学计数法的另一种表 示,比如123000,用科学计数法表示为1.23×10的5次方
      • 用C语言表示就是1.23e5或1.23E5
      • 字母e或字母E后面的指数必须为整数
      • 字母e或字母E前后必须要有数字
      • 字母e或字母E前后不能有空格

• 字符常量

  • 字符型常量都是用’’(单引号)括起来的。例如:‘a’、‘b’、‘c’
  • 字符常量的单引号中只能有一个字符
  • 特殊情况: 如果是转义字符,单引号中可以有两个字符。例如:’\\n’、’\\t’

• 字符串常量

  • 字符型常量都是用""(双引号)括起来的。例如:“a”、“abc”、“lnj”
  • 系统会自动在字符串常量的末尾加一个字符’\\0’作为字符串结束标志

• 自定义常量

  • 后期讲解内容, 此处先不用了解

• 常量类型练习

123	1.1F	1.1	.3	‘a’	“a”	“李南江”

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什么是变量?

• "量"表示数据。变量，则表示一些不固定的数据，也就是可以改变的数据
• 就好比现实生活中人的身高、体重一样, 随着年龄的增长会不断发生改变, 所以身高、体重就是现实生活中变量的一种体现
• 就好比现实生活中超市的储物格一样, 同一个格子在不同时期不同人使用,格子中存储的物品是可以变化的。张三使用这个格子的时候里面放的可能是尿不湿, 但是李四使用这个格子的时候里面放的可能是面包

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如何定义变量

• 格式1: 变量类型 变量名称 ;
  • 为什么要定义变量?
    • 任何变量在使用之前，必须先进行定义, 只有定义了变量才会分配存储空间, 才有空间存储数据
  • 为什么要限定类型?
    • 用来约束变量所存放数据的类型。一旦给变量指明了类型，那么这个变量就只能存储这种类型的数据
    • 内存空间极其有限,不同类型的变量占用不同大小的存储空间
  • 为什么要指定变量名称?
    • 存储数据的空间对于我们没有任何意义, 我们需要的是空间中存储的值
    • 只有有了名称, 我们才能获取到空间中的值

int a;
float b;
char ch;

• 格式2:变量类型 变量名称,变量名称;
  • 连续定义, 多个变量之间用逗号(,)号隔开

int a,b,c;

• 变量名的命名的规范
  • 变量名属于标识符,所以必须严格遵守标识符的命名原则

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如何使用变量？

• 可以利用=号往变量里面存储数据
  • 在C语言中,利用=号往变量里面存储数据, 我们称之为给变量赋值

int value;
value = 998; // 赋值

• 注意:
  • 这里的=号，并不是数学中的“相等”，而是C语言中的***赋值运算符***，作用是将右边的整型常量998赋值给左边的整型变量value
  • 赋值的时候,= 号的左侧必须是变量 (10=b,错误)
  • 为了方便阅读代码, 习惯在 = 的两侧 各加上一个 空格

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变量的初始化

• C语言中, 变量的第一次赋值，我们称为“初始化”
• 初始化的两种形式
  • 先定义,后初始化
  • int value; value = 998; // 初始化
  • 定义时同时初始化
  • int a = 10; int b = 4, c = 2;
  • 其它表现形式(不推荐)

int a, b = 10; //部分初始化
int c, d, e;
c = d = e =0;

• 不初始化里面存储什么?
  • 随机数
  • 上次程序分配的存储空间,存数一些 内容,“垃圾”
  • 系统正在用的一些数据

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##如何修改变量值?

• 多次赋值即可
  • 每次赋值都会覆盖原来的值

int i = 10;
i = 20; // 修改变量的值

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变量之间的值传递

• 可以将一个变量存储的值赋值给另一个变量

 int a = 10;
 int b = a; // 相当于把a中存储的10拷贝了一份给b

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如何查看变量的值?

• 使用printf输出一个或多个变量的值

int a = 10, c = 11;
printf("a=%d, c=%d", a, c);

• 输出其它类型变量的值

double height = 1.75;
char blood = 'A';
printf("height=%.2f, 血型是%c", height,  blood);

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变量的作用域

• C语言中所有变量都有自己的作用域
• 变量定义的位置不同,其作用域也不同
• 按照作用域的范围可分为两种, 即局部变量和全局变量

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• 局部变量
  • 局部变量也称为内部变量
  • 局部变量是在***代码块内***定义的, 其作用域仅限于代码块内, 离开该代码块后无法使用

int main(){
    int i = 998; // 作用域开始
    return 0;// 作用域结束
}

int main(){
    {
        int i = 998; // 作用域开始
    }// 作用域结束
    printf("i = %d\\n", i); // 不能使用
    return 0;
}

int main(){
    {
        {
            int i = 998;// 作用域开始
        }// 作用域结束
        printf("i = %d\\n", i); // 不能使用
    }
    return 0;
}

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• 全局变量
  • 全局变量也称为外部变量,它是在代码块外部定义的变量

int i = 666;
int main(){
    printf("i = %d\\n", i); // 可以使用
    return 0;
}// 作用域结束
int call(){
    printf("i = %d\\n", i); // 可以使用
    return 0;
}

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• 注意点:
  • 同一作用域范围内不能有相同名称的变量

int main(){
    int i = 998; // 作用域开始
    int i = 666; // 报错, 重复定义
    return 0;
}// 作用域结束

int i = 666; 
int i = 998; // 报错, 重复定义
int main(){
    return 0;
}

• • 不同作用域范围内可以有相同名称的变量

int i = 666; 
int main(){
    int i = 998; // 不会报错
    return 0;
}

int main(){
    int i = 998; // 不会报错
    return 0;
}
int call(){
    int i = 666;  // 不会报错
    return 0;
}

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变量内存分析（简单版）

• 字节和地址

  • 为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先来认识一下内存中的“字节”和“地址”
  • 每一个小格子代表一个字节
  • 每个字节都有自己的内存地址
  • 内存地址是连续的
  • 

• 变量存储占用的空间

  • 一个变量所占用的存储空间，和***定义变量时声明的类型***以及***当前编译环境***有关

类型	16位编译器	32位编译器	64位编译器
char	1	1	1
int	2	4	4
float	4	4	4
double	8	8	8
short	2	2	2
long	4	4	8
long long	8	8	8
void*	2	4	8

• 变量存储的过程
  • 根据定义变量时声明的类型和当前编译环境确定需要开辟多大存储空间
  • 在内存中开辟一块存储空间，开辟时从内存地址大的开始开辟（内存寻址从大到小）
  • 将数据保存到已经开辟好的对应内存空间中

  int main(){
    int number;
    int value;
    number = 22;
    value = 666;
  }
  

  #include <stdio.h>
  int main(){
      int number;
      int value;
      number = 22;
      value = 666;
      printf("&number = %p\\n", &number); // 0060FEAC
      printf("&value = %p\\n", &value);   // 0060FEA8
  }
  

先不要着急, 刚开始接触C语言, 我先了解这么多就够了. 后面会再次更深入的讲解存储的各种细节

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配套视频地址