【C-Primer-Plus读书笔记】第3章：数据和C

变量与常量

• 常量：有些数据类型在程序使用之前已经预先设定好了，在整个程序的运行过程中没有变化，这些称为常量。
• 变量：其他数据类型在程序运行期间可能会改变或被赋值，这些称为变量

数据：数据类型关键字

• 按计算机的存储方式，可分为两大基本类型：整数类型和浮点数类型。
• 整数和浮点数：计算机以二进制数字存储整数；而把浮点数分成小数部分和指数部分来表示，并分开存储这两部分。
• 位、字节和字：位是计算机的最小存储单位，可以存储0或1，即二进制数字，或者说位用于设置“开”或“关”；字节是是能表示一个完整数据的基本单位，1字节均为8位；字是设计计算机时给定的自然存储单位，即常说的字长，比如目前的64位字长计算机，计算机的字长越大，其数据转移越快，允许的内存访问页更多。

基本数据类型

int类型

1. 声明
   int erns;

int hogs,cows;

1. 初始化
   erns = 21;

int ogs = 22,cows=23;

1. int类型常量
   上面出现的整数（21,22,23）都是整型常量和整型字面量。
2. 打印
   可以使用printf()函数打印int类型的值，使用【%d】(十进制整数)转换说明。
3. 八进制和十六进制
   使用：在C语言中用特定的前缀表示使用哪种进制。0x或0X前缀表示十六进制，0前缀表示八进制。
4. 显示八进制和十六进制：使用printf()函数，以8进制显示使用【%0】转换说明，以十六进制使用【%x】转换说明。另外要显示各进制数的前缀0、0x和0X，必须分别使用【%#0】、【%#x】、【%#X】。

其他整型常量

C语言提供3个附属关键字修饰基本整数类型：short、long和unsigned，注意以下几点：

1. short int类型(或者简写为short)占用的存储空间【可能】比int类型少
2. long int或long占用的存储空间【可能】比int多
3. long long int或long long占用的存储空间【可能】比long多
4. unsigned int或unsigned只用于非负值场合。
5. 在任何有符号类型前面添加关键字signed，可强调使用有符号类型的意图。
6. 声明

long int estime;
long johns;
short int erns;
short ribs;
unsigned int s_count;
unsigned players;
unsigned long headcount;
unsigned short yesvotes;
long long ago;

1. 使用多种数据类型的原因

   1. C语言只规定了short占用的存储空间不能多于int，long占用的存储空间不能少于int，这样规定是为了适应不同机器。
   2. C标准对基本数据类型只规定了允许的最小大小。
   3. int类型的选择：首先，考虑unsigned类型。这种类型常用于计数，因为计数不用负数，而且unsigned可以表示更大的正数。
      当一个数超出了int类型的取值范围且在long类型取值范围内时，就使用long类型。对于那些long占用空间比int大的系统，使用long会减慢运算速度。因此，如非必要不要使用long类型。

   如果在long和int占用存储空间相同的机器上编写代码，当确实需要32位整数时，应使用long而不是int，以便程序移植到16位机后任然可以正常工作。

2. long常量和long long常量
   通常程序中使用的数组都被存储为int，当数字超出了int类型能表示的范围，编译器就会将其视为更大一种的类型，直到能够表示该数字。

常量显示指导数据类型，可以在值的末尾加上l或L（long）后缀、ll或LL后缀（long long）、u或U（unsigned）。
整数溢出：当超过最大值，重新回到最小值开始计数。

1. 打印short、long、long long和unsigned类型

额外说明：

1. C标准只规定了允许的最小大小，因此某些数据类型的占用存储大小依计算机系统而异，占用存储越大所能表示的值范围也越大。
2. 一般而言，一个int占用一个机器字长。
3. 一般而言，系统用一个特殊位的值表示有符号数的正负号。
4. 如上，因为符号位会占用掉一位，所以无符号比有符号能表示更大的数。

char类型

char类型用于存储字符，但从技术层面看，char是整数类型。计算机使用数字编码来处理字符，即用特定的整数表示特定的字符。如美国最常用的ASCII编码，标准ASCII码的范围是0~127，只需七位二进制数即可表示。

1. 声明
   char response;

char itable,latan;

1. 字符常量和初始化
   char grade = 'A';

2. 非打印字符
   浏览ASCII表会发现，有些ASCII字符打印不出来。C语言提供了3种方法表示这些字符

   1. 使用ASCII码
      char beep = 7;
   2. 使用特殊符号序列表示一个特殊字符。这些符号叫转义序列。
      char nerf = '\n';
   3. 使用十六进制形式表示字符常量。
      转义序列如下表：

1. 打印字符
   printf()函数用【%c】指明待打印的字符。如果用%d打印的是一个整数。
2. 有符号还是无符号
   不同的编译器把char实现为有符号和无符号，C语言允许在关键字char前使用signed或unsigned，这在用char处理小整数时很有用。

_Bool类型

_Bool类型用于表示布尔值，即逻辑值true和false。它仅占用1位存储空间，因为它只有两个值。

可移植类型

在stdint.h和inttypes.h头文件提供了可移植类型，如int32_t，表示32位的有符号整数类型，根据不同系统，编译器会找出同是32位的整数类型（如 int或long），并把int32_t作为其别名，这样就保证了在不同系统中使用相同类型的整数。

float、double和long double

浮点数的表示类似于科学计数法（即用小数乘以10的幂来表示数字）。该计数系统常用于表示非常大或非常小的数。科学计数法在计算机中的写法为指数计数法（或称为e计数法），e后面的数字代表10的指数。

1. 声明

float noah, jonah;
double trouble;
float planck = 6.63e-34;
long double gnp;

1. 浮点型常量
   -1.56E+12

2.87e-3

1. 打印
   printf()函数使用【%f】转换说明打印十进制计数法的float和double类型浮点数，用【%e】打印指数计数法的浮点数；a和A表示十六进制格式的浮点数；打印long double类型要使用【%Lf】、【%Le】或【%La】转换说明。

2. 浮点值的上溢和下溢：

   • 上溢为当计算导致数字过大，超过当前类型能表达的范围时，C就会为此结果赋一个表示无穷大的特定值，而printf()显示该值为inf或infinity。
   • 下溢表示当某个数指数部分已经是最小值，而一个操作会减小其指数部分（比如除以2），所以计算机只好把尾数部分向右移，空出一个二进制位并丢弃最后一个二进制数，虽然得到了结果但计算过程中损失了原末尾有效位上的数字。

复数和虚数类型

C语言有3种复数类型：float_Complex、double_Complex和long double_Complex。例如，float_Complex类型的变量应该包含两个float类型的值，分别表示复数的实部和虚部。复数的实部和虚部类型都基于实浮点类型来构成。
C语言有3种虚数类型：float_Imaginary、double_Imaginary和long double_Imaginary。

以下整理出主要的数据类型表格：

• 整型：

• 布尔类型：

• 可移植类型：

• 浮点：

• 复数和虚数：

• 修饰符：