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一、C语言的执行

二、程序中的数据输出

一、C语言的执行

一般情况下，C语言程序从main()开始执行
- 从左花括号 { 开始，到右花括号 } 结束
默认情况下，C语言程序以自上而下的顺序执行
- ·执行的基本单位是语句，每条语句使用分号 ; 隔开
C程序为单纯的文本文件，无法直接执行
C程序编译后可生成二进制可执行程序

二、程序中的数据输出

C语言内置了很多实用的工具包
工具包有一个固定的名字，通过名字进行使用(#include)
每个工具包都提供了非常多的小工具可以使用，如：
- stdio.h工具包提供了一个“打印机”工具printf
- printf 通过正确设置后，能够在屏幕上打印文本

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打印参数解析
- printf的使用规则:先设置打印参数，再指定打印文本
- c语言中的字符串是被双引号（” ”)括起来的字符序列
深入理解printf 打印参数
- printf使用数据对参数中的格式化字符进行替换（%s 等)
- 不同类型的数据对应于不同的格式化字符
  - %s 对应字符串，%d对应整数，%f对应浮点数，等等
- 最终的打印数据是一个字符串

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简单上个代码及输出结果

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("%s\n", "Hello, world!");
    printf("%s = %d\n", "1 + 1", 1 + 1);
    printf("AutumnZe\n");

    return 0;
}

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三、数据类型与变量（上）

C语言根据数据的特点进行了分类
- 整数类型:不带小数点的数据类型，-1，0，1，2
- 浮点数类型:带小数点的数据类型，如-0.55，0.0，3.14
- 字符类型:英文字符类型，如'D'，'T'， '\n’(字符数据使用单引号括起来)
再看printf 打印
- 不同类型的数据对应于不同的格式化字符，%s 对应字符串，%d对应整数，%f对应浮点数，等等（printf 中的格式化字符其实是指明需要打印的具体数据的类型）
  - printf("%d\n",2); //打印整数2
  - printf("%f\n",2); //打印浮点数2
  - printf("%c\n",2); //打印字符2

同一个数据(如:数字2)可能有不同的解读方式，因此，必须显示的指出对应的数据类型，否则可能造成错误的运行结果。

C语言数据类型
- 整型数的细分类型
  - short :表示的范围-32768 ~ 32767
  - int :表示的范围-2147483648~ 2147483647
- 浮点型数的细分类型
  - float :表示的范围-3.410^38~ +3.410^38
  - double :表示的范围-1.710^-308~1.710^308

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四、数据类型与变量（下）

C语言中命名的规则
- 字母(a-z,A-Z)数字(0-9)或下划线( _ )构成的字符序列
- 第一个字符必须为字母或者下划线（不能为数字)
- 大小写不同，变量也不相同

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程序中的变量赋值
- 定义：改变变量所代表的值的操作叫做赋值操作

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程序中的变量初始化
- 定义：在创建变量的同时，显示指定一个初始值

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强调说明
- 程序中的赋值（=）不是数学中的等于
- 创建变量的同时指定初始值的操作叫做初始化(int i = 1;)
- 创建变量之后改变其值的操作叫做赋值(int i; i = 1;)
- 没有初始化的变量，其值为随机数
- 约定俗语:创建变量 <----> 定义变量

小结：

命名必须遵循规则，否则会编译出错
定义变量之后可以改变其代表的值（赋值)
定义变量的同时可以指定一个值（初始化)
赋值和初始化是不同的两个操作（虽然相同的符号)
程序中的赋值（=）与数学中的等于完全不同

五、深入数据类型与变量

程序中数值的类型
- 程序中的数值（字面量)也有类型：默认类型或指定类型
  - ·默认类型：2为int, 0.2为double, 'c'为char
  - ·指定类型:0.2f 为float(后缀f表示 float)

下面上一段代码，强调类型的重要性

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 50000;
    short b = 0;

    int i = 0;
    float f = 0.2;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("\n");

    b = a;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("\n");

    b = 30000;
    a = b;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("\n");
    printf("\n");

    printf("i = %d\n", i);
    printf("f = %f\n", f);
    printf("\n");

    f = 3.14f;
    i = f;

    printf("i = %d\n", i);
    printf("f = %f\n", f);

    return 0;
}

输出结果如下，通过输出结果，我们可以得到下面这些结论

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结论
- 大类型赋值给小类型时，可能发生溢出
  - 当数值在小类型范围内→赋值成功
  - 当数值超过小类型的范围→发生溢出
- 小类型可以安全的赋值给大类型
- 浮点类型赋值给整型，会发生截断（小数部分丢失)
- 整型赋值给浮点类型，能够成功完成
类型转换
- C语言中不同类型的变量之间(变量与值)之间进行赋值或运算时，会发生类型转换。类型转换不改变原变量的值。
小知识
- 开发环境（编译软件)由编辑器和编译器组成
  - 编辑器:负责程序的编写工作(字处理软件)
  - 编译器:负责程序的编译工作(文本变为二进制)
- C语言编译器检查类型的同时，可能做默认转换

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强制类型转换（显示类型转换)
- C语言中可以进行强制类型转换
- 语法规则: type name = (type)var;
- 示例：

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程序中应该尽量避免不同数据类型之间的转换

上一段代码感受一下，值得注意的是，i 为 int 类型，而 b 为 short 类型，short 表示的范围-32768 ~ 32767，所以就算强制转换，printf 输出的值也肯定不对！！

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 50000;
    short b = 0;

    int i = 0;
    float f = 0.2;

    i = 40000;
    b = (short)i;

    printf("i = %d\n", i);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("\n");

    f = 3.1415f;
    a = (int)f;

    printf("f = %f\n", f);
    printf("a = %d\n", a);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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下面再看一段代码，感受强制类型转换在四舍五入中的应用：

#include <stdio.h>

int main()
{
    float f = 1.49f;
    float r = 0;

    r = f + 0.5f;
    r = (int)r;

    printf("f = %f\n", f);
    printf("r = %f\n", r);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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小结：

不同类型的变量（值与变量)赋值时，会发生类型转换
类型转换不会改变原来变量的值
类型之间可表示的范围不同，因此类型转换可能造成错误
C语言中能够显示进行类型转换（强制类型转换)
程序中应该尽量避免类型转换

六、程序中的输入

stdio.h 工具包提供了一个数据输入工具scanf
scanf通过正确设置后，能够获取键盘输入的数据
scanf 将键盘获取的数据“填入”变量
stdio.h中 scanf 的使用示例

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注意事项
- scanf 中的格式化字符不能包含其它无关字符
- scanf 中的格式化字符必须与对应的变量类型一致

下面通过一段程序感受一下键盘输入

#include <stdio.h>

int main()
{
    float i = 0;

    printf("i = %f\n", i);

    scanf("%f", &i);

    printf("i = %f\n", i);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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再来看一段输入两个数相加的代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    int k = 0;

    printf("Input 2 numbers to add:\n");

    scanf("%d%d", &i, &j);

    k = i + j;

    printf("%d + %d = %d\n", i, j, k);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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小结：

stdio.h工具包提供了输入工具scanf
scanf 通过正确设置后能够从键盘输入数据到变量中
scanf 中的格式化字符必须与对应的变量类型—致
scanf能够连续输入数据到不同的变量

七、signed 与 unsigned

先看一段代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    short s = 32767;
    int i = 2147483647;

    short ss = -32768;
    int ii = -2147483648;

    printf("s = %d\n", s);
    printf("i = %d\n", i);

    s = s + 1;
    i = i + 1;

    printf("s = %d\n", s);
    printf("i = %d\n", i);

    printf("ss = %d\n", ss);
    printf("ii = %d\n", ii);

    ss = ss - 1;
    ii = ii - 1;

    printf("ss = %d\n", ss);
    printf("ii = %d\n", ii);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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实验结论

程序运行时，如果发生了越界：

大于类型最大值，则：运行结果回转到最小值附近

小于类型最小值，则：运行结果回转到最大值附近

有符号与无符号
- 整型数据可以主动声明其“符号特性”
  - signed int，范围为：-2147483648 ~ 2147483647
  - unsigned int，范围为：0 ~ 4294967295
注意事项
- signed int 和 unsigned int 所能表示的整数个数是一样的，仅最小值和最大值不同。
整型的扩展知识
- signed 和 unsigned 可与 char 和 short 组合使用
  - signed char， unsigned char
  - signed short，unsigned short
- 程序中可能出现的关于 int 的缩写
  - signed <--> signed int
  - unsigned <--> unsigned int

下面看一段代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned char uc = 128;
    char c = 128;

    unsigned ui = 2147483648;
    signed i = 2147483648;

    printf("uc = %u\n", uc);
    printf("c = %d\n", c);

    printf("ui = %u\n", ui);
    printf("i = %d\n", i);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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小结（常用整型大盘点）


常规写法	完整写法	表示的数据范围
char	signed char	-128 ~ 127
unsigned char	unsigned char	0 ~ 255
short	signed short	-32768 ~ 32767
unsigned short	unsigned short	0 ~ 65535
int	signed int	-2147483648 ~ 2147483647
unsigned int	unsigned int	0 ~ 4294967295

八、再论数据类型

C 语言中的 sizeof 关键字
- 功能：用于获取类型或者变量所占用的内存大小(字节)
- 用法：
  - sizeof ( type )
  - sizeof ( variable )
  - sizeof variable
数据类型与内存
- 不同的数据类型（变量) 会占用不同大小的内存
- 同一种整型的有符号与无符号版本占用相同内存


类型	占用内存
char	1
short	2
int	4
float	4
double	8

下面看一段代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int c = sizeof(char);
    int s = sizeof(short);
    int i = sizeof(s);

    int uc = sizeof(unsigned char);
    int us = sizeof(unsigned short);
    int ui = sizeof(unsigned int);

    printf("c = %d\n", c);
    printf("s = %d\n", s);
    printf("i = %d\n", i);

    printf("sizeof(float) = %d\n", sizeof(float));
    printf("sizeof(double) = %d\n", sizeof(double));

    printf("uc = %d\n", uc);
    printf("us = %d\n", us);
    printf("ui = %d\n", ui);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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C语言中的奇葩整型 (long)
- long 在使用不同编译器时，可能占用的内存不同
- long 通常占用 4 字节内存，也可能占用 8 字节内存
- long long 表示整型，固定占用 8 字节内存
- long long 是 long long int 的缩写形式

下面看一段代码：

#include <stdio.h>

int main()
{
    long l = -1l;
    long long ll = 21474836481ll;

    printf("l = %ld\n", l);
    printf("sizeof(long) = %d\n", sizeof(long));

    printf("ll = %lld\n", ll);
    printf("sizeof(long long) = %d\n", sizeof ll);

    return 0;
}

下面为输出结果：

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数据类型的本质区别
- 因为占用的内存大小不同，所以可表示的范围不同
- 不同类型的数据，在内存中使用不同的表示法
- 如：
  - 正整数和负整数的表示法不同
  - 整数和浮点数的表示法不同
小结
- 字面量（如:123，4.56）都有默认的数据类型
- sizeof 关键字用于获取类型或变量占用的内存字节数
- long 是一种奇葩的整型，占用4字节或者8字节
- long long 是在一个占用 8 字节内存的整型

九、变量经典问题剖析

补充知识
- 左值和右值
  - 左值：可以出现在赋值符号左边的值，如：变量
  - 右值：出现在赋值符号右边的值，如：变量，字面量
- 连续变量定义和连续赋值：
  - type v1, v2,v3;
  - v1 = v2 = v3;
- 浮点类型(float & double）对数据的表示是不准确的
- 整数类型(char, short, int, long)对数据的表示是准确的
- 浮点类型与整数类型在内存中对数据的表示法完全不同

【C语言基础入门】1.C语言基础知识

一、C语言的执行

二、程序中的数据输出

三、数据类型与变量（上）

四、数据类型与变量（下）

五、深入数据类型与变量

六、程序中的输入

七、signed 与 unsigned

八、再论数据类型

九、变量经典问题剖析