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【C语言】变量和常量

时间：2024-09-07 21:23:09浏览次数：10  
标签：字符 const 常量 int C语言 变量 define

文章目录

一.变量与常量的概念

在C语言编程中，理解变量与常量的概念是基础且关键的一步，它们是数据存储和操作的核心。

1.1变量

变量是程序中用于存储数据值的标识符，其在程序执行过程中的值是可以改变的。每个变量都有一个数据类型，它定义了变量存储的数据种类（如整数、浮点数、字符等）以及占用的空间大小。

特点：

  • 可变性：变量的值在程序运行时可以被改变。
  • 不可变性：变量所占的存储单元地址可以随时改变，一个变量实质上代表了内存中的某个存储单元。
  • 类型性：变量声明时必须指定数据类型。
  • 标识性：变量通过唯一的标识符（变量名）进行访问，即程序中用到的所有变量名都必须有一个名字作为标识，变量的名字是由用户定义，它必须符合标识符的命名规则。

示例：

int age = 25; // 声明一个整型变量age，并初始化为25
age = 26; // 更新age变量的值为26

1.2常量

常量是一种在程序定义后其值不能被修改的标识符。在C语言中，常量可以是直接量（如字面常量5、'a'），也可以是通过#define预处理指令或使用const关键字定义的命名常量。

特点：

  • 不变性：一旦定义，常量的值不可更改。

  • 类型性：常量具有确定的数据类型。

  • 标识性：命名常量通过唯一的标识符进行访问。

    示例：

#define MAX_SIZE 100 // 使用#define定义的常量
const int minSize = 10; // 使用const关键字定义的整型常量

1.3变量与常量的比较

虽然变量和常量在使用中都承担着数据存储的角色，但它们在数据的可变性上有本质的区别。变量的值在程序运行时可以改变，适用于存储计算过程中可能变化的数据；而常量的值一旦定义就不可更改，适用于存储不变的数据，如配置参数、状态码等。

那么，选择变量还是常量？

在实际编程中，合理选择使用变量或常量对于提高代码的可读性和维护性非常重要。一般原则是：

  • 当数据值需要在程序执行过程中改变时，使用变量。
  • 当数据值固定不变，或者你希望保护该值不被意外修改时，使用常量。

二.变量

在C语言中，变量声明是程序中定义变量的过程，它告诉编译器变量的名称，类型以及可能的初始值。正确声明和使用变量是编写高效，可维护C程序的关键。

2.1变量声明

声明变量时，必须指定变量的类型和名称。基本的变量声明语法如下：

type variable_name;
  • 类型(type)：变量的数据类型，如int、float、char等。
  • 变量名(variable_name)：变量的标识符，用于在程序中引用该变量。

示例：

int age;
float salary;
char grade;

2.2变量初始化

在声明变量时，可以同时为其赋初值，这称为变量的初始化。初始化语法如下：

int age=25;
float salary=4500.50;
char grade = 'A';

初始化变量有助于程序的可读性，并可以防止未初始化变量的潜在错误。

2.3命名规范

选择有意义的变量名是良好编程风格的重要部分。以下是一些命名变量时的建议：

  • 使用有描述性的名称，使变量的用途清晰。
  • 避免使用单字母变量名，除非在短小函数或循环中。
  • 对于多个单词的变量名，可以使用下划线分隔（snake_case）或驼峰命名法（camelCase）。

2.4变量作用域

变量的作用域决定了在程序的哪个部分可以访问该变量。C语言中主要有两种作用域：

  • 局部变量：在函数或块内声明的变量，只能在其声明的函数或块内访问。
  • 全局变量：在所有函数外部声明的变量，可以在程序的任何地方访问。

合理安排变量的作用域，可以提高程序的模块化和减少变量冲突。

2.5使用const限定符

使用const限定符可以定义常量变量，即一旦赋值后就不允许更改的变量。这对于需要保护的值非常有用。

const int MAX_AGE=100;

三.常量

常量可以是任何的基本数据类型，比如整数常量，浮点常量，字符常量，或字符串常量，也有枚举常量。

3.1整数常量

整数常量可以是十进制，八进制或十六进制的常量，前缀指定基数：Ox或OX表示十六进制，O表示八进制，不带前缀则默认表示十进制。整数常量也可以带一个后缀，后缀是U和L的组合，U表示无符号整数(unsigned)，L表示长整数(long)，后缀可以是大写，也可以是小写，U和L的顺序任意。

212合法

215u合法

OXFeeL合法

O78非法：8不是八进制的数字

O32UU非法：不能重复后缀

3.2浮点常量

浮点常量是由整数部分，小数点，小数部分和指数部分组成的。可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时，必须包含整数部分，小数部分，或者同时包含两者。

当使用指数形式表示时，必须包含小数点，指数或同时包含两者。带符号的指数是用e或E引入的。

3.14159合法

314159E-5L合法

510E非法：不完整的指数

210f非法：没有小数或指数

.e55非法：缺少整数或分数

以字母e或E代表以10为底的指数，需要注意的是e和E之前必须要有数字，且e和E后面必须为整数。例如：

12.34e3表示12.34*10^3

-67.89e-16表示-67.89*10^-16

后缀F/f表示该常数用浮点方式存储，相当于float

3.3字符常量

字符常量是括在单引号中，例如，'x’可以存储在char类型的简单变量中。

字符常量可以是一个普通的字符（例如’x’）、一个转义序列（例如’\t’）或一个通用的字符（例如’\u02C0’）。未赋值的系统自动补全为’\0’

（1）普通字符常量：用单引号括起来的一个字符，如’a’ , ‘B’ , ‘3’ , ‘@’ , ‘#’.不能写成’ab’或’12’.注意单引号只是个界限符，字符是指用单引号括起来的符号，不包括单引号。字符型在内存中是以ASCII码形式存储的，例如字符’a’的ASCII码的十进制为97（A为65），在存储单元中存放的是97的二进制形式。

（2）转义字符：C语言中还有一种特殊形式的字符常量，是以字符\开头的字

转义序列含义
\\字符
’'字符
""字符
??字符
\a警告提示音
\b退格删除符
\f换页符
\n换行符
\r回车
\t水平制表符
\v垂直制表符
\o八进制形式
\x十六进制形式
\ooo一到三位的八进制数
\xhh…一个或多个数字的十六进制数

  • 字符常量的ASCII值可以通过强制类型转换转换为整数值。例如：

    char myChar='a';
int myAsciiValue=(int)myChar;//将myChar转换为ASCII值 97

3.3字符串常量

字符串常量是括在双引号中的。一个字符串包含类似于字符常量的字符：普通的字符、转义序列和通用的字符。

可以使用空格做分隔符，把一个很长的字符串常量进行分行。

下面的实例显示了一些字符串常量。下面这三种形式所显示的字符串是相同的。

"hello,dear"
    
"hello,\
dear"
    
"hello," "d" "ear"

字符串常量在内存中以null终止符\0结尾。例如：

char myString[] = "Hello,world!";//系统对字符串常量自动加一个 '\0'

3.4地址常量

每一个常量、变量、数组的地址在程序运行期间是不能够改变的，称为地址常量。

定义的变量，在内存中有地址，这个地址是常量。

C语言中如何取一个常量的地址？

在C语言中，常量通常是通过#define指令或者const关键字定义的。由于常量的值在程序运行期间不会改变，因此直接取常量的地址在某些情况下会导致错误。&是取地址运算符，只能对变量直接取地址，不能对常量直接取地址。在C语言中，取一个常量的地址的方法是：使用指针、将常量赋值给一个变量、使用const关键字。其中最常见的方法是通过将常量赋值给一个变量，然后取这个变量的地址。下面详细描述这一方法。

  1. 通过变量取常量的地址

    #include <stdio.h>
#define PI 3.14159
int main() {
    float pi_value = PI;  // 将常量的值赋给变量
    float *pi_ptr = &pi_value;  // 取变量的地址
    printf("PI value: %fn", pi_value);
    printf("Address of PI: %pn", (void*)pi_ptr);//通过指针访问地址，常量没有返回值，用void类型的指针
    return 0;
}
//输出：PI value: 3.141590nAddress of PI: 000000000062FE14n

  2. 使用const关键字和指针

    可以使用const关键字定义一个常量，然后直接使用指针指向它：

    #include <stdio.h>
int main() {
    const int num = 100;
    const int *num_ptr = &num;  // 使用指针指向常量
    printf("Value of num: %dn", num);
    printf("Address of num: %pn", (void*)num_ptr);//通过指针访问常量的值，常量没有返回值，用void类型的指针
    return 0;
}
//输出：Value of num: 100nAddress of num: 000000000062FE14n

  3. 使用指针访问常量

    通过指针访问常量的值可以提供更大的灵活性，特别是在需要通过函数传递常量时。以下是一个具体的例子：

    #include <stdio.h>
void print_constant(const int *ptr) {
    printf("Value of constant: %dn", *ptr);
}
int main() {
    const int num = 50;
    print_constant(&num);  // 常量num的地址被传递给函数printf_constant，并通过指针访问常量的地址
    return 0;
}
//输出：Value of constant: 50n

    上面的代码还可以写成：

    #include <stdio.h>
void print_constant(const int *ptr) {
    printf("Value of constant: %dn", *ptr);
}
int main() {
    const int num = 50;
    const int* p=&num;//使用指针指向常量
    print_constant(p);  //将该指针传递给函数
    return 0;
}

3.5定义常量

在 C 中，有两种简单的定义常量的方式：

  1. 使用 #define 预处理器： #define 可以在程序中定义一个常量，它在编译时会被替换为其对应的值。
  2. 使用 const 关键字：const 关键字用于声明一个只读变量，即该变量的值不能在程序运行时修改。

注意：把常量定义为大写字母形式是一个很好的编程习惯

#define预处理器

下面是使用#define预处理器定义常量的形式：

#define identifier value

实例：

#include<stdio.h>
#define LENGTH 10
#define WIDTH 5
#define NEWLINE '\n'
int main(){
    int area;
    area=LENGTH*WIDTH;
    printf("value of area:%d",area);
    printf("%c",NEWLINE);
    return 0; 
}

const关键字

可以使用const前缀声明指定类型的常量，如下所示：

const type variable=value;

实例：

#include<stdio.h>
int main(){
    const int LENGTH=10;
    const int WIDTH=5;
    const char NEWLINE='\n';
    int area;
    area=LENGTH*WIDTH;
    printf("value of area:%d",area);
    printf("%c",NEWLINE); 
    return 0; 
}

#define与const区别

#define 与 const 这两种方式都可以用来定义常量，选择哪种方式取决于具体的需求和编程习惯。通常情况下，建议使用 const 关键字来定义常量，因为它具有类型检查和作用域的优势，而 #define 仅进行简单的文本替换，可能会导致一些意外的问题。

#define 预处理指令和 const 关键字在定义常量时有一些区别：

  1. const常量是在编译时分配内存，而#define是在预处理时进行文本替换，不会分配内存。
  2. const常量有类型，可以进行类型检查，而#define没有类型，只是简单的文本替换。
  3. const常量可以进行地址取值操作，而#define不可以。
  4. const常量可以在多个文件中共享，而#define只能在定义它的文件中使用。
  5. const常量可以进行调试，而#define不可以。

因此，建议在定义常量时优先使用const，而不是#define。

标签：字符,const,常量,int,C语言,变量,define
From： https://blog.csdn.net/2301_79279099/article/details/142004654

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