C语言学习笔记-入门整合篇(十万字长文)

Posted 2023-02-21 jia-huan

（该篇学习内容全部来自于C语言中文网, 本篇内容仅仅是简易学习笔记 , 以自己的理解+网站部分描述结合+个人补充，并不适合编程初学者观看!!! 需要有一定的编程基础）

数据在内存中存储

内存条包含了上亿个电子元器件。这些元器件，实际上就是电路；电路的电压会变化，要么是 0V，要么是 5V，只有这两种电压。5V 是通电，用1来表示，0V 是断电，用0来表示。所以，一个元器件有2种状态，0 或者 1。

一般情况下将8个元器件看做一个单位，即使表示很小的数，例如 1，也需要8个，也就是 00000001。

1个元器件称为1比特（Bit）或1位，8个元器件称为1字节（Byte），那么16个元器件就是2Byte，32个就是4Byte，以此类推：

单位换算：
1Byte = 8 Bit
1KB = 1024Byte

函数

C语言规定，一个程序必须有且只有一个 main 函数。main 被称为主函数，是程序的入口函数，程序运行时从 main 函数开始，直到 main 函数结束（遇到 return 或者执行到函数末尾时，函数才结束）。

#include <stdio.h>
//( ) 表明这是函数定义，  之间的代码是函数要实现的功能。
int main()  

    puts("C语言中文网");
    return 0;

头文件的概念

C语言开发者们编写了很多常用函数，并分门别类的放在了不同的文件，这些文件就称为头文件（header file）。每个头文件中都包含了若干个功能类似的函数，调用某个函数时，要引入对应的头文件，否则编译器找不到函数。

实际上，头文件往往只包含函数的说明，也就是告诉我们函数怎么用，而函数本身保存在其他文件中，在链接时才会找到。对于初学者，可以暂时理解为头文件中包含了若干函数。

引入头文件使用#include命令，并将文件名放在< >中，#include 和 < > 之间可以有空格，也可以没有。

头文件以.h为后缀，而C语言代码文件以.c为后缀，它们都是文本文件，没有本质上的区别，#include 命令的作用也仅仅是将头文件中的文本复制到当前文件，然后和当前文件一起编译。你可以尝试将头文件中的内容复制到当前文件，那样也可以不引入头文件。

.h中代码的语法规则和.c中是一样的，你也可以#include <xxx.c>，这是完全正确的。不过实际开发中没有人会这样做，这样看起来非常不专业，也不规范。

较早的C语言标准库包含了15个头文件，stdio.h 和 stdlib.h 是最常用的两个： stdio 是 standard input
output 的缩写，stdio.h 被称为“标准输入输出文件”，包含的函数大都和输入输出有关，puts() 就是其中之一。 stdlib
是 standard library 的缩写，stdlib.h
被称为“标准库文件”，包含的函数比较杂乱，多是一些通用工具型函数，system() 就是其中之一。

变量和数据类型

变量定义&赋值

int a; // 这个语句的意思是：在内存中找一块区域，命名为 a，用它来存放整数。
a=123; // 把 123 交给了变量 a，这个过程叫做给变量赋值；第一次赋值，也称变量的初始化，或者赋初值。

数据类型（Data Type）

数据是放在内存中的，变量是给这块内存起的名字，有了变量就可以找到并使用这份数据。

诸如数字、文字、符号、图形、音频、视频等数据都是以二进制形式存储在内存中的，它们并没有本质上的区别，那么，00010000 该理解为数字16呢，还是图像中某个像素的颜色呢，还是要发出某个声音呢？如果没有特别指明，我们并不知道。

也就是说，内存中的数据有多种解释方式，使用之前必须要确定；上面的int a;就表明，这份数据是整数，不能理解为像素、声音等。int 有一个专业的称呼，叫做数据类型（Data Type）。

顾名思义，数据类型用来说明数据的类型，确定了数据的解释方式，让计算机和程序员不会产生歧义。

C语言基本的数据类型:

说 明	字符型	短整型	整型	长整型	单精度浮点型	双精度浮点型	无类型
数据类型	char	short	int	long	float	double	void

连续定义的多个变量以逗号,分隔，并且要拥有相同的数据类型；变量可以初始化，也可以不初始化。

int a, b, c;
float m = 10.9, n = 20.56;
char p, q = '@';

数据的长度

所谓数据长度（Length），是指数据占用多少个字节。占用的字节越多，能存储的数据就越多，对于数字来说，值就会更大，反之能存储的数据就有限。

多个数据在内存中是连续存储的，彼此之间没有明显的界限，如果不明确指明数据的长度，计算机就不知道何时存取结束。例如我们保存了一个整数1000，它占用4个字节的内存，而读取时却认为它占用3个字节或5个字节，这显然是不正确的。

所以，在定义变量时还要指明数据的长度。而这恰恰是数据类型的另外一个作用。数据类型除了指明数据的解释方式，还指明了数据的长度。因为在C语言中，每一种数据类型所占用的字节数都是固定的，知道了数据类型，也就知道了数据的长度。

整数（short,int,long）

在现代操作系统中，int一般占用 4 个字节（Byte）的内存，共计 32 位（Bit）。
int 是基本的整数类型，short 和 long 是在 int 的基础上进行的扩展，short 可以节省内存，long 可以容纳更大的值。

short a = 10;
short b, c = 99;
long m = 102023;
long n, p = 562131;

这样 a、b、c 只占用 2 个字节的内存，而 m、n、p 可能会占用 8 个字节的内存。

整型的长度

在不同的环境下, 只有 short 的长度是确定的，是两个字节，而 int 和 long 的长度无法确定。

C语言并没有严格规定 short、int、long 的长度，只做了宽泛的限制：

• short 至少占用 2 个字节。
• int 建议为一个机器字长。32 位环境下机器字长为 4 字节，64 位环境下机器字长为 8 字节。
• short 的长度不能大于 int，long 的长度不能小于 int。

总结起来，它们的长度（所占字节数）关系为：

2 ≤ short ≤ int ≤ long

这就意味着，short 并不一定真的“短”，long 也并不一定真的“长”，它们有可能和 int 占用相同的字节数。

举例：

• 在 16 位环境下，short 的长度为 2 个字节，int 也为 2 个字节，long 为 4 个字节。16 位环境多用于单片机和低级嵌入式系统，在PC和服务器上已经见不到了。
• 对于 32 位的 Windows、Linux 和 Mac OS，short 的长度为 2 个字节，int 为 4 个字节，long 也为 4 个字节。PC和服务器上的 32 位系统占有率也在慢慢下降，嵌入式系统使用 32 位越来越多。

在 64 位环境下，不同的操作系统会有不同的结果，如下所示：

操作系统	short	int	long
Win64（64位 Windows）	2	4	4
类Unix系统（包括 Unix、Linux、Mac OS、BSD、Solaris 等）	2	4	8

目前我们使用较多的PC系统为 Win XP、Win 7、Win 8、Win 10、Mac OS、Linux，在这些系统中，short 和 int 的长度都是固定的，分别为 2 和 4，大家可以放心使用，只有 long 的长度在 Win64 和类 Unix 系统下会有所不同，使用时要注意移植性。

sizeof 操作符

sizeof 用来获取某个数据类型或变量所占用的字节数，需要注意的是，sizeof 是C语言中的操作符，不是函数，所以可以不带( )；
如果后面跟的是变量名称，那么可以省略( )，如果跟的是数据类型，就必须带上( )。

short a = 10;
int b = 100;
int short_length = sizeof a;
int int_length = sizeof(b);
int long_length = sizeof(long);
int char_length = sizeof(char);     

不同整型的输出

使用不同的格式控制符可以输出不同类型的整数，它们分别是：

• %hd用来输出 short int 类型，hd 是 short decimal 的简写；
• %d用来输出 int 类型，d 是 decimal 的简写；
• %ld用来输出 long int 类型，ld 是 long decimal 的简写。

#include <stdio.h>
int main()

    short a = 10;
    int b = 100;
    long c = 9437;
    printf("a=%hd, b=%d, c=%ld\\n", a, b, c);
    return 0;

• 当使用%d输出 short，或者使用%ld输出 short、int 时，不管值有多大，都不会发生错误，因为格式控制符足够容纳这些值。

• 当使用%hd输出 int、long，或者使用%d输出 long 时，如果要输出的值比较小（就像上面的情况），一般也不会发生错误，如果要输出的值比较大，就很有可能发生错误。

二进制数、八进制数和十六进制数的表示

二进制

二进制由 0 和 1 两个数字组成，使用时必须以0b或0B（不区分大小写）开头

//合法的二进制
int a = 0b101;  //换算成十进制为 5
int b = -0b110010;  //换算成十进制为 -50
int c = 0B100001;  //换算成十进制为 33

//非法的二进制
int m = 101010;  //无前缀 0B，相当于十进制
int n = 0B410;  //4不是有效的二进制数字

读者请注意，标准的C语言并不支持上面的二进制写法，只是有些编译器自己进行了扩展，才支持二进制数字。换句话说，并不是所有的编译器都支持二进制数字，只有一部分编译器支持，并且跟编译器的版本有关系。
下面是实际测试的结果：

• Visual C++ 6.0 不支持。
• Visual Studio 2015 支持，但是 Visual Studio 2010 不支持；可以认为，高版本的 Visual Studio 支持二进制数字，低版本的 Visual Studio 不支持。
• GCC 4.8.2 支持，但是 GCC 3.4.5 不支持；可以认为，高版本的 GCC 支持二进制数字，低版本的 GCC 不支持。
• LLVM/Clang 支持（内嵌于 Mac OS 下的 Xcode 中）。

八进制

八进制由 0~7 八个数字组成，使用时必须以0开头（注意是数字 0，不是字母 o）

//合法的八进制数
int a = 015;  //换算成十进制为 13
int b = -0101;  //换算成十进制为 -65
int c = 0177777;  //换算成十进制为 65535

//非法的八进制
int m = 256;  //无前缀 0，相当于十进制
int n = 03A2;  //A不是有效的八进制数字

十六进制

十六进制由数字 0~9、字母 A~F 或 a~f（不区分大小写）组成，使用时必须以0x或0X（不区分大小写）开头

//合法的十六进制
int a = 0X2A;  //换算成十进制为 42
int b = -0XA0;  //换算成十进制为 -160
int c = 0xffff;  //换算成十进制为 65535

//非法的十六进制
int m = 5A;  //没有前缀 0X，是一个无效数字
int n = 0X3H;  //H不是有效的十六进制数字

二进制数、八进制数和十六进制数的输出

C语言中常用的整数有 short、int 和 long 三种类型，通过 printf 函数，可以将它们以八进制、十进制和十六进制的形式输出。

	short	int	long
八进制	%ho	%o	%lo
十进制	%hd	%d	%ld
十六进制	%hx 或者 %hX	%x 或者 %X	%lx 或者 %lX

二进制数的输出

部分编译器支持二进制数字的表示，但是却不能使用 printf 函数输出二进制。
通过转换函数可以将其它进制数字转换成二进制数字，并以字符串的形式存储，然后在 printf 函数中使用%s输出即可。

八进制数的输出

八进制数字和十进制数字不区分大小写，所以格式控制符都用小写形式。

十六进制数的输出

十六进制数字的表示用到了英文字母，有大小写之分，要在格式控制符中体现出来：

• %hx、%x 和 %lx 中的x小写，表明以小写字母的形式输出十六进制数；
• %hX、%X 和 %lX 中的X大写，表明以大写字母的形式输出十六进制数。

    short a = 0b1010110;  //二进制数字
    int b = 02713;  //八进制数字
    long c = 0X1DAB83;  //十六进制数字
   
    printf("a=%ho, b=%o, c=%lo\\n", a, b, c);  //以八进制形似输出
    printf("a=%hd, b=%d, c=%ld\\n", a, b, c);  //以十进制形式输出
    printf("a=%hx, b=%x, c=%lx\\n", a, b, c);  //以十六进制形式输出（字母小写）
    printf("a=%hX, b=%X, c=%lX\\n", a, b, c);  //以十六进制形式输出（字母大写）
    
	运行结果：
	a=126, b=2713, c=7325603
	a=86, b=1483, c=1944451
	a=56, b=5cb, c=1dab83
	a=56, b=5CB, c=1DAB83

一个数字不管以何种进制来表示，都能够以任意进制的形式输出。数字在内存中始终以二进制的形式存储，其它进制的数字在存储前都必须转换为二进制形式；同理，一个数字在输出时要进行逆向的转换，也就是从二进制转换为其他进制。

输出时加上前缀

• 对于八进制数字，它没法和十进制、十六进制区分，因为八进制、十进制和十六进制都包含 0~7 这几个数字。
• 对于十进制数字，它没法和十六进制区分，因为十六进制也包含 0~9 这几个数字。如果十进制数字中还不包含 8 和 9，那么也不能和八进制区分了。
• 对于十六进制数字，如果没有包含 a~f 或者 A~F，那么就无法和十进制区分，如果还不包含 8 和 9，那么也不能和八进制区分了。

区分不同进制数字的一个简单办法就是，在输出时带上特定的前缀。在格式控制符中加上#即可输出前缀，例如 %#x、%#o、%#lX、%#ho 等:

    short a = 0b1010110;  //二进制数字
    int b = 02713;  //八进制数字
    long c = 0X1DAB83;  //十六进制数字
   
    printf("a=%#ho, b=%#o, c=%#lo\\n", a, b, c);  //以八进制形似输出
    printf("a=%hd, b=%d, c=%ld\\n", a, b, c);  //以十进制形式输出
    printf("a=%#hx, b=%#x, c=%#lx\\n", a, b, c);  //以十六进制形式输出（字母小写）
    printf("a=%#hX, b=%#X, c=%#lX\\n", a, b, c);  //以十六进制形式输出（字母大写）

	运行结果：
	a=0126, b=02713, c=07325603
	a=86, b=1483, c=1944451
	a=0x56, b=0x5cb, c=0x1dab83
	a=0X56, b=0X5CB, c=0X1DAB83

C语言中的正负数及其输出

在C语言中short、int、long 都可以带上正负号，如果不带正负号，默认就是正数。

如果将一个数字分为符号和数值两部分，那么不加 unsigned 的数字称为有符号数，能表示正数和负数，加了 unsigned 的数字称为无符号数，只能表示正数。

请读者注意一个小细节，如果是unsigned int类型，那么可以省略 int ，只写 unsigned，例如：
unsigned n = 100; 它等价于： unsigned int n = 100;

对于有符号数，符号也是数字的一部分，也要在内存中体现出来。符号只有正负两种情况，用1位（Bit）就足以表示；C语言规定，把内存的最高位作为符号位；C语言规定，在符号位中，用 0 表示正数，用 1 表示负数。。

对于有符号数，如果只考虑正数，那么各种类型能表示的数值范围（取值范围）就比原来小了一半。但是在很多情况下，我们非常确定某个数字只能是正数，比如班级学生的人数、字符串的长度、内存地址等，这个时候符号位就是多余的了，就不如删掉符号位，把所有的位都用来存储数值，这样能表示的数值范围更大（大一倍）。

如果不希望设置符号位，可以在数据类型前面加上 unsigned 关键字：

unsigned short a = 12;
unsigned int b = 1002;
unsigned long c = 9892320;

无符号数的输出

无符号数可以以八进制、十进制和十六进制的形式输出，它们对应的格式控制符分别为：
| | unsigned short | unsigned int | unsigned long |
|–|–|–|–|–|–|–|–|
| 八进制 | %ho | %o | %lo |
| 十进制 | %hu | %u | %lu |
| 十六进制 | %hx 或者 %hX | %x 或者 %X | %lx 或者 %lX |

严格来说，格式控制符和整数的符号是紧密相关的，具体就是：

• %d 以十进制形式输出有符号数；
• %u 以十进制形式输出无符号数；
• %o 以八进制形式输出无符号数；
• %x 以十六进制形式输出无符号数。

C 语言中printf 并不支持八进制和十六进制形式输出有符号数呢

下表全面地总结了不同类型的整数，以不同进制的形式输出时对应的格式控制符（- -表示没有对应的格式控制符）:
| | short | int | long | unsigned short | unsigned int | unsigned long |
|–|–|–|–|–|–|–|–|
| 八进制 | - - | - -| - - | %ho | %o | %lo |
| 十进制 | %hd | %d | %ld | %hu | %u | %lu |
| 十六进制 | - - | - - | - - | %hx 或者 %hX | %x 或者 %X | %lx 或者 %lX |

• 当以有符号数的形式输出时，printf 会读取数字所占用的内存，并把最高位作为符号位，把剩下的内存作为数值位；
• 当以无符号数的形式输出时，printf 也会读取数字所占用的内存，并把所有的内存都作为数值位对待;
• 对于一个有符号的正数，它的符号位是 0，当按照无符号数的形式读取时，符号位就变成了数值位，但是该位恰好是 0 而不是 1，所以对数值不会产生影响;
• “有符号正数的最高位是 0”这个巧合才使得 %o 和 %x 输出有符号数时不会出错。
• 不管是以 %o、%u、%x 输出有符号数，还是以 %d 输出无符号数，编译器都不会报错，只是对内存的解释不同了;

整数在内存中是如何存储的

存储方式的目的：为了提高加减法的运算效率，硬件电路要设计得尽量简单。

原因：加法和减法是计算机中最基本的运算，计算机时时刻刻都离不开它们，所以它们由硬件直接支持。

存储方案难点：

• 加法和减法是计算机中最基本的运算，计算机时时刻刻都离不开它们，所以它们由硬件直接支持，加法和减法是两种运算，增加了电路设计的复杂度。
• 对于有符号数，内存要区分符号位和数值位，对于人脑来说，很容易辨别，但是对于计算机来说，就要设计专门的电路，这无疑增加了硬件的复杂性，增加了计算的时间。

设计思路：

• 加法和减法可以合并为一种运算，就是加法运算，因为减去一个数相当于加上这个数的相反数。
• 把符号位和数值位等同起来，让它们一起参与运算，不再加以区分，这样硬件电路就变得简单了。

存储方法：
在计算机内存中，整数一律采用补码的形式来存储。这意味着，当读取整数时还要采用逆向的转换，也就是将补码转换为原码。

原码：将一个整数转换成二进制形式，就是其原码。例如short a = 6;，a 的原码就是0000 0000 0000 0110；更改 a 的值a = -18;，此时 a 的原码就是1000 0000 0001 0010。
反码：对于正数，它的反码就是其原码（原码和反码相同）；负数的反码是将原码中除符号位以外的所有位（数值位）取反，也就是 0 变成 1，1 变成 0。例如short a = 6;，a 的原码和反码都是0000 0000 0000 0110；更改 a 的值a = -18;，此时 a 的反码是1111 1111 1110 1101。
补码：对于正数，它的补码就是其原码（原码、反码、补码都相同）；负数的补码是其反码加 1。例如short a = 6;，a 的原码、反码、补码都是0000 0000 0000 0110；更改 a 的值a = -18;，此时 a 的补码是1111 1111 1110 1110。

C语言整数的取值范围以及数值溢出

有符号数: 以int为例，共32位，最高位为符号位，31位为数值位
无符号数: 以int为例，共32位，无符号位，32位均为数值位

无符号数的取值范围

计算无符号数（unsigned 类型）的取值范围（或者说最大值和最小值）很容易，将内存中的所有位（Bit）都置为 1 就是最大值，都置为 0 就是最小值。

以 unsigned char 类型为例，它的长度是 1，占用 8 位的内存，所有位都置为 1 时，它的值为 28 - 1 =
255，所有位都置为 0 时，它的值很显然为 0。由此可得，unsigned char 类型的取值范围是 0~255。

有符号数的取值范围

| | char | short | int（4个字节） | long（8个字节） |
|–|–|–|–|–|–|–|–|
| 最小值 | -2^7 = -128 | -2^15 = -32,768 ≈ -3.2万| -2^31 = -2,147,483,648 ≈ -21亿 | -2^63 ≈ -9.22×10^18 |
| 最大值 | 2^7 - 1= 127 | 2^15 - 1 = 32,767 ≈ 3.2万 | 2^31 - 1 = 2,147,483,647 ≈ 21亿 | 2^63 - 1≈ 9.22×10^18 |

数值溢出

#include <stdio.h>
int main()

	unsigned int a = 0x100000000;
	int b = 0xffffffff;
	printf("a=%u, b=%d\\n", a, b);
    return 0;

运行结果：
a=0, b=-1

a 定义为无符号int类型，占4个字节，32位，最大值是 0xFFFFFFFF，0x100000000 = 0xFFFFFFFF + 1，溢出1，最高位溢出，只能读到32位0，所以读出来是0

b 定义为有符号数，有效数值位是31位，而0xffffffff，转化为二进制是32位1：1111 1111 … 1111, 所以最高位的 1 会覆盖符号位，数值位只留下 31 个 1，所以 b 的原码为：1111 1111 …… 1111 1111， 这也是 b 在内存中的存储形式。当 printf 读取到 b 时，由于最高位是 1，所以会被判定为负数，要从补码转换为原码：

[1111 1111 …… 1111 1111]补
= [1111 1111 …… 1111 1110]反
= [1000 0000 …… 0000 0001]原
= -1
最终 b 的输出结果为 -1。（关于b在内存中存储为1111 1111 …… 1111 1111这一点，尚不能理解；也无法理解最高位覆盖符号位的描述）

C语言中的小数（float,double）

C语言中常用的小数有两种类型，分别是 float 或 double；float 称为单精度浮点型，double 称为双精度浮点型。

小数的长度是固定的，float 始终占用4个字节，double 始终占用8个字节。

C语言同时支持两种形式的小数(十进制形式&指数形式)。但是在书写时，C语言中的指数形式和数学中的指数形式有所差异:

数学中的指数：7.25×10^2
C语言中的指数：aEn 或 aen
2.1E5 = 2.1×10^5，其中 2.1 是尾数，5 是指数。
3.7E-2 = 3.7×10^-2，其中 3.7 是尾数，-2 是指数

小数的输出

• %f 以十进制形式输出 float 类型；
• %lf 以十进制形式输出 double 类型；
• %e 以指数形式输出 float 类型，输出结果中的 e 小写；
• %E 以指数形式输出 float 类型，输出结果中的 E 大写；
• %le 以指数形式输出 double 类型，输出结果中的 e 小写；
• %lE 以指数形式输出 double 类型，输出结果中的 E 大写。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()

    float a = 0.302;
    float b = 128.101;
    double c = 123;
    float d = 112.64E3;
    double e = 0.7623e-2;
    float f = 1.23002398;
    printf("a=%e \\nb=%f \\nc=%lf \\nd=%lE \\ne=%lf \\nf=%f\\n", a, b, c, d, e, f);
   
    return 0;


运行结果：
a=3.020000e-01
b=128.100998
c=123.000000
d=1.126400E+05
e=0.007623
f=1.230024

• %f 和 %lf 默认保留六位小数，不足六位以 0 补齐，超过六位按四舍五入截断。
• 将整数赋值给 float 变量时会变成小数。
• 以指数形式输出小数时，输出结果为科学计数法；也就是说，尾数部分的取值为：0 ≤ 尾数 < 10。
• b 的输出结果让人费解，才三位小数，为什么不能精确输出，而是输出一个近似值呢？这和小数在内存中的存储形式有关，很多简单的小数压根不能精确存储，所以也就不能精确输出。

小数还有一种更加智能的输出方式，就是使用%g。%g 会对比小数的十进制形式和指数形式，以最短的方式来输出小数，让输出结果更加简练。所谓最短，就是输出结果占用最少的字符。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()

    float a = 0.00001;
    float b = 30000000;
    float c = 12.84;
    float d = 1.229338455;
    printf("a=%g \\nb=%g \\nc=%g \\nd=%g\\n", a, b, c, d);
   
    return 0;

运行结果：
a=1e-05
b=3e+07
c=12.84
d=1.22934

• %g 默认最多保留六位有效数字，包括整数部分和小数部分；%f 和 %e 默认保留六位小数，只包括小数部分。
• %g 不会在最后强加 0 来凑够有效数字的位数，而 %f 和 %e 会在最后强加 0 来凑够小数部分的位数。
• %g 和 %lg 分别用来输出 float 类型和 double 类型，并且当以指数形式输出时，e小写。
• %G 和 %lG 也分别用来输出 float 类型和 double 类型，只是当以指数形式输出时，E大写。

数字的后缀

• 在整数后面紧跟 l 或者 L（不区分大小写）表明该数字是 long 类型；
• 在小数后面紧跟 f 或者 F（不区分大小写）表明该数字是 float 类型。

小数和整数相互赋值

• 将一个整数赋值给小数类型，在小数点后面加 0 就可以，加几个都无所谓。
• 将一个小数赋值给整数类型，就得把小数部分丢掉，只能取整数部分，这会改变数字本来的值。注意是直接丢掉小数部分，而不是按照四舍五入取近似值。

小数在内存中是如何存储的

小数在内存中是以浮点数的形式存储的。浮点数是数字（或者说数值）在内存中的一种存储格式，它和定点数是相对的。

C语言标准规定，小数在内存中以科学计数法的形式来存储，具体形式为：

flt = (-1)sign × mantissa × baseexponent

在C语言中使用英文字符

字符类型由单引号’ '包围，字符串由双引号" "包围。

//字符正确的写法
char a = '1';
char b = '$';
char c = 'X';
char d = ' ';  // 空格也是一个字符

//错误的写法
char x = '中';  //char 类型不能包含 ASCII 编码之外的字符
char y = 'Ａ';  //A 是一个全角字符
char z = "t";  //字符类型应该由单引号包围

// 字符串
char str1[] = "http://c.biancheng.net";
char *str2 = "C语言中文网";

在C语言中使用中文字符

非ASCII 编码字符存储

使用宽字符的编码方式。常见的宽字符编码有 UTF-16 和 UTF-32，它们都是基于 Unicode 字符集的，能够支持全球的语言文化。
C语言推出了一种新的类型，叫做 wchar_t。wchar_t 的长度由编译器决定：

• 在微软编译器下，它的长度是 2，等价于 unsigned short；
• 在GCC、LLVM/Clang 下，它的长度是 4，等价于 unsigned int。

单独的字符由单引号’ ‘包围，例如’B’、‘@’、‘9’等；但是，这样的字符只能使用 ASCII 编码，要想使用宽字符的编码方式，就得加上L前缀，例如L’A’、L’9’、L’中’、L’国’、L’。'。

注意，加上L前缀后，所有的字符都将成为宽字符，占用 2 个字节或者 4 个字节的内存，包括 ASCII 中的英文字符。给字符串加上L前缀就变成了宽字符串，它包含的每个字符都是宽字符，一律采用 UTF-16 或者 UTF-32 编码。

wchar_t a = L'A';  //英文字符（基本拉丁字符）
wchar_t b = L'9';  //英文数字（阿拉伯数字）
wchar_t c = L'中';  //中文汉字
wchar_t d = L'国';  //中文汉字
wchar_t e = L'。';  //中文标点
wchar_t f = L'ヅ';  //日文片假名
wchar_t g = L'♥';  //特殊符号
wchar_t h = L'༄';  //藏文

wchar_t web_url[] = L"http://c.biancheng.net";
wchar_t *web_name = L"C语言中文网";

将不加L前缀的字符称为窄字符，将加上L前缀的字符称为宽字符。窄字符使用 ASCII 编码，宽字符使用 UTF-16 或者 UTF-32 编码。

宽字符(串)的输出

putchar、printf 只能输出不加L前缀的窄字符，对加了L前缀的宽字符无能为力，我们必须使用 <wchar.h> 头文件中的宽字符输出函数，它们分别是 putwchar 和 wprintf：

• putwchar 函数专门用来输出一个宽字符，它和 putchar 的用法类似；
• wprintf 是通用的、格式化的宽字符输出函数，它除了可以输出单个宽字符，还可以输出宽字符串。宽字符对应的格式控制符为%lc, 宽字符串对应的格式控制符是%ls。

在输出宽字符之前还要使用 setlocale 函数(setlocale 函数位于 <locale.h> 头文件中)进行本地化设置，告诉程序如何才能正确地处理各个国家的语言文化。(先记住)

希望设置为中文简体环境:
Windows 下请写作：
setlocale(LC_ALL, "zh-CN");
在 Linux 和 Mac OS 下请写作：
setlocale(LC_ALL, "zh_CN");

代码演示：

#include <wchar.h>
#include <locale.h>

int main()
    wchar_t a = L'A';  //英文字符（基本拉丁字符）
    wchar_t b = L'9';  //英文数字（阿拉伯数字）
    wchar_t c = L'中';  //中文汉字
    wchar_t d = L'国';  //中文汉字
    wchar_t e = L'。';  //中文标点
    wchar_t f = L'ヅ';  //日文片假名
    wchar_t g = L'♥';  //特殊符号
    wchar_t h = L'༄';  //藏文
   
    //将本地环境设置为简体中文
    setlocale(LC_ALL, "zh_CN");

    //使用专门的 putwchar 输出宽字符
    putwchar(a);  putwchar(b);  putwchar(c);  putwchar(d);
    putwchar(e);  putwchar(f);  putwchar(g);  putwchar(h);
    putwchar(L'\\n');  //只能使用宽字符
   
    //使用通用的 wprintf 输出宽字符
    wprintf(
        L"Wide chars: %lc %lc %lc %lc %lc
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