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1.数据类型介绍
2.signed和 unsigned
3.数据类型的取值范围
4.变量
5.算术操作符： +、-、*、/、%
6.赋值操作符： = 和复合赋值
7.单目操作符： ++、--、+、-
8.强制类型转换
9.scanf和printf介绍
正文开始
1.数据类型介绍
C语言提供了丰富的数据类型来描述生活中的各种数据。
使用整型类型来描述整数，使用字符类型来描述字符，使用浮点型类型来描述小数。
所谓“类型”，就是相似的数据所拥有的共同特征，编译器只有知道了数据的类型，才知道怎么操作数据。
下面盘点一下C语言提供的各种数据类型，本章节主要探讨内置数据类型。
1.1 字符型
1.2 整型
1.3 浮点型
没有f后缀的浮点型常量默认为double类型，如3.14默认为double类型，而3.14F或3.14f则为float类型。
1.4 布尔类型
C语言原来并没有为布尔值单独设置一个类型，而是使用整数0表示假，非零值表示真。
在C99中也引入了布尔类型，是专门表示真假的。
布尔类型的使用得包含头文件<stdbool.h>
布尔类型变量的取值是：true或者false
代码演示：
1.5 各种数据类型的长度
每一种数据类型都有自己的长度，使用不同的数据类型，能够创建出长度不同的变量，变量的长度不同，存储的数据的范围就有所差异。
1.5.1 sizeof操作符
- sizeof是一个关键字，也是操作符，并不是函数。一般使用sizeof( ),括号里面放类型或者表达式，它会返回一个结果，该结果为括号里面的东西的长度，这个长度单位是字节。
- sizeof操作符的操作数可以是类型，也可以是变量或者表达式。
- sizeof的操作数如果是一个类型关键字，不加括号的情况下，会报错。
- sizeof的操作数如果是一个单独的变量，可省略后面的括号。
- sizeof的操作数如果是表达式，并且存在运算符，省略括号，可能会带来不一样的结果，如下：
在这个例子中，先计算sizeof 6，6是int类型，得到的结果为4，4再加上3，最终结果为7
如果加上括号，结果如下：
在这个例子中，计算的是括号中的表达式整体，表达式的类型是int型，所以结果为4。
在这里，括号的作用是明确运算顺序和提高代码可读性。
- sizeof的计算结果是size_t类型的。
sizeof运算符的返回值，C语言只规定是无符号整数，并没有规定具体的类型，而是留给系统自己去决定，sizeof到底返回什么类型。不同的系统中，返回值的类型有可能是unsigned int，也有可能是unsigned long，甚至是unsigned long long，对应的printf()占位符分别是%u、%lu和%llu。这样不利于程序的可移植性。
C语言提供了一个解决方法，创造了一个类型别名size_t，用来统一表示sizeof的返回值类型。对应当前系统的sizeof的返回值类型，可能是unsigned int，也可能是unsigned long long
在VS2022中，对应的printf()占位符，可以使用%zu或者%zd，不会被警告。如果使用其他占位符，会被警告，但仍然能够成功运行。
比如：
1.5.2 数据类型长度
在VS2022 X64配置下的输出：
计算机能够识别的是2进制
2进制由： 0 1 组成
8进制由：0 1 2 3 4 5 6 7 组成
10进制由： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 组成
16进制由： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 组成
bit - 比特（计算机中最小的单位）
Byte - 字节 1Byte = 8bit
KB - 千字节 1KB = 1024Byte
MB - 兆字节 1MB = 1024KB
GB - 吉字节 1GB = 1024MB
TB - 太字节 1TB = 1024GB
1.5.3 sizeof中表达式不计算
sizeof是编译时操作符，它在编译期间就会评估，并不需要运行程序来获得结果。
你可以理解为，sizeof会先推断表达式的类型，然后返回该类型的大小，而不会实际执行加法运算
简而言之，例如：sizeof(1+2)的结果是sizeof(int)，而不是sizeof(3)，因为1+2被推断为int类型，并未进行加法运算
2.signed和unsigned
C语言使用signed和unsigned关键字修饰字符型和整型类型。
signed关键字，表示一个类型带有正负号，包含负值；
unsigned关键字，表示该类型不带有正负号，只能表示0和正整数。
对于int类型，默认是带有正负号的，也就是说int等同于signed int。
由于这是默认情况，关键字signed一般都省略不写，但是写了也不算错。
int类型也可以不带正负号，只表示非负整数。这时就必须使用关键字unsigned声明变量。
整数变量声明为unsigned的好处是，同样长度的内存能够表示的最大整数值，增大了一倍。
比如，16位的signed short int的取值范围是：-32768~32767，最大是32767；
而unsigned short int的取值范围是0~65535，最大值增大到了65535。
32位的signed int的取值范围可以参看limits.h中给出的定义。
下面的定义是VS2022环境中，limits.h中相关定义。
unsigned int里面的int可以省略，所以上面的变量声明也可以写成下面这样：
字符类型char也可以设置signed和unsigned。
注意，C语言规定char类型默认是否带有正负号，由当前系统决定。
这就是说，char不等同于signed char，它有可能是signed char，也有可能是unsigned char。
这一点与int不同，int就是等同于signed int。
3.数据类型的取值范围
上述的数据类型很多，尤其整型类型就有short、int、long、long long四种，为什么呢？
其实每一种数据类型都有自己的取值范围，也就是存储的数值的最小值与最大值的区间，有了丰富的类型，我们就可以在适当的场景下去选择适合的类型。如果要查看当前系统上不同数据类型的极限值：
limits.h文件中说明了整型类型的取值范围。
float.h这个头文件中说明浮点型类型的取值范围。
为了代码的可移植性，需要知道某种整数类型的极限值时，应该尽量使用这些常量：
- SCHAR_MIN，SCHAR_MAX：signed char 的最小值和最大值。
- SHRT_MIN，SHRT_MAX：short 的最小值和最大值。
- INT_MIN，INT_MAX： int的最小值和最大值。
- LONG_MIN，LONG_MAX： long的最小值和最大值。
- LLONG_MIN，LLONG_MAX： long long的最小值和最大值。
- UCHAR_MAX： unsigned char的最大值。
- USHRT_MAX： unsigned short的最大值。
- UINT_MAX：unsigned int的最大值。
- ULONG_MAX：unsigned long的最大值。
- ULLONG_MAX： unsigned long long的最大值。
4.变量
4.1 变量的创建
了解清楚了类型，我们使用类型做什么呢？类型是用来创建变量的。
什么是变量呢？C语言中把经常变化的值称为变量，不变的值称为常量。
变量创建的语法形式是这样的：
变量在创建的时候就给一个初始值，就叫初始化。
4.2 变量的分类
- 全局变量：在大括号外部定义的变量就是全局变量，全局变量的使用范围更广，整个工程中想使用，都是有办法使用的。
- 局部变量：在大括号内部定义的变量就是局部变量，局部变量的使用范围是比较局限的，只能在自己所在的局部范围内使用。
局部变量只能在它所定义的大括号之内使用，如下2个例子：
如果局部变量和全局变量，名字相同呢？
其实当局部变量和全局变量同名的时候，局部变量优先使用。
全局变量和局部变量在内存中存储在哪里呢？
一般我们在学习C/C++语言的时候，我们会关注
内存中的3个区域：栈区、堆区、静态区
- 局部变量是放在内存的栈区。
- 全局变量是放在内存的静态区
- 堆区是用来管理动态内存的（后期会介绍）。
其实内存区域的划分会更加细致，以后在操作系统的相关知识中会介绍。
5.算术操作符：+、-、*、/、%
在写代码的时候，一定会涉及到计算。
C语言中为了方便运算，提供了一系列操作符，其中有一组操作符叫：算术操作符。分别是： + - * / %，这些操作符都是双目操作符。
注：操作符也被叫做：运算符，是不同的翻译，意思是一样的。
5.1 +和-
+和-用来完成加法和减法。
+和-都是有2个操作数的，位于操作符两端的就是它们的操作数，这种操作符也叫双目操作符。
5.2 *
运算符*用来完成乘法。
5.3 /
运算符/用来完成除法。
除号的两端如果是整数，执行的是整数除法，得到的结果也是整数。
上面的示例中，尽管变量x的类型是float（浮点数），但是6 / 4得到的结果是1.0，而不是1.5。原因就在于C语言里面的整数除法是整除，只会返回整数部分，丢弃小数部分。
如果希望得到浮点数的结果，两个运算数必须至少有一个浮点数，这时C语言就会进行浮点数除法。
上面示例中，6.0 / 4表示进行浮点数除法，得到的结果就是1.5。
再看一个例子：
上面的代码，你可能觉得经过运算，5/20=0.25，然后0.25*100=25，但是实际上最终score等于0。这是因为score / 20是整除，会得到一个整数值0，所以乘以100后得到的也是0。
为了得到预想的结果，可以将除数20改成20.0，让整除变成浮点数除法。
5.4 %
运算符%表示求模运算，即返回2个整数相除的余数。这个运算符只能用于整数，不能用于浮点数。
负数求模的规则是，结果的正负号由第一个运算数的正负号决定。
上面示例中，第一个运算数的正负号（11或-11）决定了结果的正负号。
6.赋值操作符：=和复合赋值
在变量创建的时候给一个初始值叫初始化，在变量创建好后，再给一个值，这叫赋值。
赋值操作符=是一个随时可以给变量赋值的操作符。
6.1 连续赋值
赋值操作符也可以连续赋值，如：
C语言虽然支持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是拆开来写，这样方便观察代码的执行细节。
这样写，在调试的时候，每一次赋值的细节都是可以很方便地观察的。
6.2复合赋值符
在写代码时，我们可能经常对一个数进行自增、自减的操作，如下代码：
这样的代码，C语言提供了更加方便的写法：
C语言中提供了复合赋值符，方便我们编写代码，这样的赋值符有：
7.单目操作符：++、--、+、-
前面介绍的操作符都是双目操作符，有2个操作数的。C语言中还有一些操作符只有一个操作数，被称为单目操作符。++、--、+（正）、-（负）就是单目操作符。
7.1 ++和--
++是一种自增的操作符，又分为前置++和后置++，--是一种自减的操作符，也分为前置--和后置--
7.1.1 前置++
计算口诀：先+1，后使用；
a原来是10，“先加1”，然后a变成了11，“再使用”就是赋值给b，b得到的也是11，所以计算结束后，a和b都是11，相当于这样的代码：
7.1.2 后置++
计算口诀：先使用，后+1
a原来是10，“先使用”，就是先赋值给b，b得到了10，然后a再+1，a变成了11。所以计算结束后a是11，b是10，相当于这样的代码：
7.1.3 前置--
如果你听懂了前置++，那么前置--是同理的，只是把加1，换成了减1；
计算口诀：先-1，后使用
7.1.4 后置--
同理后置---类似于后置++，只是把+1换成了-1。
计算口诀：先使用，后-1
7.2 +和-
这里的+是正号，-是负号，都是单目操作符。
运算符+对正负值没有影响，是一个完全可以省略的运算符，但是写了也不会报错。
运算符-用来改变一个值的正负号，负数的前面加上-就会得到正数，正数的前面加上-会得到负数。
8.强制类型转换
在操作符中还有一种特殊的操作符是强制类型转换，语法形式很简单，形式如下：
请看代码：
为了消除整个警告，我们可以使用强制类型转换：
俗话说，强扭的瓜不甜，我们使用强制类型转换都是万不得已的时候使用，如果不需要强制类型转换就能实现代码，这样自然更好。
9.scanf和printf介绍
9.1 printf
9.1.1 基本用法
printf()的作用是将参数文本输出到屏幕。它名字里面的f代表format（格式化），表示可以定制输出文本的格式。
上面命令会在屏幕上输出一行文字“Hello World”。
printf()不会再行尾自动添加换行符，运行结束后，光标就停留在输出结束的地方，不会自动换行。
为了让光标移到下一行的开头，可以在输出文本的结尾，添加一个换行符\n。
如果文本内部有换行，也是通过插入换行符来实现，如下方代码：
printf()是在标准库的头文件stdio.h中定义的。使用这个函数之前，必须在源码文件头部引入这个头文件。
9.1.2 占位符
printf()可以在输出文本中指定占位符。
所谓“占位符”，就是这个位置可以用其他值代入。
上面示例中，There are %d apples\n 是输出文本，里面的%d就是占位符，表示这个位置要用其他值来替换。占位符的第一个字符一律为百分号%，第二个字符表示占位符的类型，%d表示这里带入的值必须是一个整数。
printf()的第二个参数就是替换占位符的值，上面的例子是整数3替换%d。执行后的输出结果就是There are 3 apples。
常用的占位符除了%d，还有%s表示代入的是字符串。
上面示例中，%s表示代入的是一个字符串，所以printf()的第二个参数就必须是字符串，这个例子是zhangsan。执行后的输出就是zhangsan will come tonight。
输出文本里可以使用多个占位符。
上面示例中，输出文本 %s say it is %d o’clock 有两个占位符，第一个是字符串占位符%s，第二个是整数占位符%d，分别对应printf()中的第二个参数(zhangsan)和第三个参数(21)。执行后的输出就是zhangsan say it is 21 o'clock。
格式字符串 "%s say it is %d o'clock\n" 作为第一个参数，指示了输出内容的格式。这里的 %s 和 %d 是格式说明符，分别用来表示字符串和整数。
"zhangsan" 是第二个参数，提供了对应 %s 格式说明符的值（一个字符串）。
21 是第三个参数，提供了对应 %d 格式说明符的值（一个整数）。
printf()参数与占位符是一一对应关系，如果有n个占位符，printf()的参数就应该有n+1个。如果参数个数少于对应的占位符，printf()可能会输出内存中的任意值。
9.1.3 占位符列举
printf()的占位符有许多种类，与C语言的数据类型相对应。下面按照字母顺序，列出常用的占位符，方便查找，具体含义在后面的章节中介绍。
- %a： 十六进制浮点数，字母输出为小写。
- %A： 十六进制浮点数，字母输出为大写。
- %c： 字符。
- %d： 十进制整数。
- %e： 使用科学计数法的浮点数，指数部分的e为小写。
- %E： 使用科学计数法的浮点数，指数部分的E为大写。
- %i： 整数，基本等同于%d。
- %f： 小数（包含float类型和double类型，其中double类型使用%lf）。
- %g： 6个有效数字的浮点数。整数部分一旦超过6位，就会自动转为科学计数法，指数部分的e为小写。
- %G： 等同于%g，唯一的区别是指数部分的E为大写。
- %hd： 十进制short int类型。
- %ho： 八进制short int类型。
- %hx： 十六进制short int类型。
- %hu： usigned short int类型。
- %ld： 十进制long int类型。
- %lo： 八进制long int类型。
- %lx： 十六进制long int类型。
- %lu： unsigned long int类型。
- %lld： 十进制long long int类型。
- %llo： 八进制long long int类型。
- %llx： 十六进制long long int类型。
- %llu： unsigned long long int类型。
- %Le： 科学计数法表示的long double类型浮点数。
- %Lf： long double类型浮点数。
- %n： 已输出的字符串数量。该占位符本身不输出，只将值存储在指定变量中。
- %o： 八进制整数。
- %p： 指针。
- %s： 字符串。
- %u： 无符号整数（unsigned int）。
- %x： 十六进制整数。
- %zd： size_t类型。
- %%： 输出一个百分号。
9.1.4 输出格式
printf()可以定制占位符的输出格式。
9.1.4.1 限定宽度
printf()允许限定占位符的最小宽度。
上面示例中，%5d表示这个占位符的宽度至少为5位。如果不满5位，对应的值的前面会添加空格。输出的值默认是右对齐，即输出内容前面会有空格；如果希望改成左对齐，即希望在输出内容后面添加空格，可以在占位符的%的后面插入一个-号。
上面示例中，输出内容123的后面添加了空格。
对于小数，这个限定符会限制所有数字的最小显示宽度。
上面示例中，%12f表示输出的浮点数最少要占据12位。由于小数的默认显示精度是小数点后6位，所以123.45输出结果的头部会添加2个空格。
9.1.4.2 总是显示正负号
默认情况下，printf()不对正数显示+号，只对负数显示-号。如果想让正数也输出+号，可以在占位符的%后面加一个+。
上面示例中，%+d可以确保输出的数值，总是带有正负号。
9.1.4.3 限制小数位数
输出小数时，有时希望限定小数的位数。举例来说，希望小数点后面只保留2位，占位符可以写成%.2f。
上面示例中，如果希望小数点后面输出3位（3.142），占位符就要写成%.3f。
这种写法可以与限制宽度占位符，结合使用。
上面示例中，%6.2f表示输出字符串的最小宽度为6，小数位数为2。所以，输出字符串的头部会有2个空格，要注意小数点也算一个单位的宽度。
最小宽度和小数位数这2个限定值，都可以用*代替，通过printf()的参数传入
上面示例中，%*.*f的两个星号通过printf()的两个参数6和2传入。
9.1.4.4 输出部分字符串
%s占位符用来输出字符串，默认是全部输出。如果只想输出开头的部分，可以用%.[m]s指定输出的长度，其中[m]代表一个数字，表示所要输出的长度。
上面示例中，占位符%.5s表示只输出字符串"hello world"的前5个字符，即"hello"。
9.2 scanf
当我们有了变量，我们需要给变量输入值，这时就可以使用scanf函数。如果需要将变量的值输出在屏幕上，这时就可以使用printf函数。下面来看一个例子：
画图演示：
那么接下来我们介绍一下scanf函数。
9.2.1 基本用法
scanf()函数用于读取用户的键盘输入。
程序运行到这个语句时，会停下来，等待用户从键盘输入。
用户输入数据、按下回车键后，scanf()就会处理用户的输入，将其存入变量。
它的原型定义在头文件stdio.h中。
scanf()的语法跟printf()类似。
它的第一个参数是一个格式字符串，里面会放置占位符（与printf()的占位符基本一致），告诉编译器如何解读用户的输入，需要提取的数据是什么类型。
这是因为C语言的数据都是有类型的，scanf()必须提前知道用户输入的数据类型，才能处理数据。
它的其余参数就是存放用户输入的变量，格式字符串里面有多少个占位符，就有多少个变量，
上面示例中，scanf()的第一个参数%d，表示用户输入的应该是一个整数。%d就是一个占位符，%是占位符的标志，d表示整数。第二个参数&i表示，将用户从键盘输入的整数存入变量i。
注意：变量前面必须加上&运算符（指针变量除外），因为scanf()传递的不是值，而是地址，即把变量i的地址指向用户输入的值。
如果这里的变量是指针变量（比如字符串变量），那么就不用加&运算符。
另外，在VS2022中，直接使用scanf()会出现如下问题：
上面示例中，直接使用scanf()，VS2022报错了，VS2022认为scanf函数是不安全的，建议改用 scanf_s来替换。若要禁用弃用警告，请使用 _CRT_SECURE_NO_WARNINGS。
在这里，我们并不建议使用scanf_s替换，因为scanf_s函数是VS提供的函数，并非C语言提供的，如果你在代码中使用scanf_s，其他的编译器可能不认识这个函数。为了保证你的代码在其他任何编译器上都能运行，所以建议另一种方式：# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1,在.c文件的第一行加上这句话。每次都加这一行不方便，当然有一劳永逸的方法，每次打开文件都会自动加上这句话，详情可看网上的教程。
下面是一次从键盘输入读入多个变量的例子。
上面示例中，格式字符串%d%d%f%f，表示用户输入的前两个是整数，后两个是浮点数，比如1 -20 3.4 -4.0e3。这四个值依次放入i、j、x、y四个变量。
scanf()处理数值占位符时，会自动过滤空白字符，包括空格、制表符、换行符等。
如上，在键盘输出时，1、2、3、4之间可以存在任意个空格。
如上，输入1、2、3、4时，使用回车隔开分为四行也没关系。
所以，用户输入的数据之间，有一个或多个空格不影响scanf()解读数据。另外，用户使用回车键，将输入分为几行，也不影响解读。
scanf()处理用户输入的原理是，用户的输入先放入缓存，等到按下回车键后，按照占位符对缓存进行解读。解读用户输入时，会从上一次解读遗留的第一个字符开始，直到读完缓存，或者遇到第一个不符合条件的字符为止。
上面示例中，scanf()读取用户输入时，%d占位符会忽略起首的空格，从-处开始获取数据，读取到-13停下来，因为后面的.不属于整数的有效字符。这就是说，占位符%d会读到-13。
第二次调用scanf()时，就会从上一次停止解读的地方，继续往下读取。这一次读取的首字符是.，对应的占位符是%f，会读取到.45e12，这是采用科学计数法的浮点数格式，表示0.45乘以10的12次方。后面的#不属于浮点数的有效字符，所以会停在这里。
由于scanf()可以连续处理多个占位符，所以上面的例子也可以写成下面这样：
另外，要注意scanf()里的格式，要与键盘输入的格式保持一致，如下：
9.2.2 scanf的返回值
scanf()的返回值是一个整数，表示成功读取的变量个数。
如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回0。如果在成功读取任何数据之前，发生了读取错误或者读取到了文件结尾，则会返回EOF（EOF其实就是-1）。
9.2.3 占位符
scanf()常用的占位符如下，与printf()的占位符基本一致。
- %c：字符。
- %d：整数。
- %f：float类型浮点数。
- %lf：double类型浮点数。
- %Lf：long double类型浮点数。
- %s：字符串。
- %[]：在方括号中指定一组匹配的字符（比如%[0-9]），遇到不在集合之中的字符，匹配将会停止。
上面所有占位符之中，除了%c以外，都会自动忽略起首的空白字符。%c不忽略空白字符，总是返回当前第一个字符，无论该字符是否为空格。
如果要强制跳过字符前的空白字符，可以写成scanf(" %c", &ch)，%c前加上一个空格，表示跳过空白字符。
下面要特别说一下占位符%s，它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第一个非空白字符开始读起，知道遇到空白字符（即空格、换行符、制表符等）为止。
因为%s不会包含空白字符，所以无法用来读取多个单词，除非多个%s一起使用。这也意味着，scanf()不适合读取可能包含空格的字符串，比如书名或歌曲名。另外，scanf()遇到%s占位符，会在字符串变量末尾存储一个空字符\0。
scanf()将字符串读入字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组长度。所以，储存字符串时，很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防止这种情况，使用%s占位符时，应该指定读入字符串的最长长度，即写成%[m]s,其中的[m]是一个整数，表示读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃。
上面示例中，ch是一个长度为20的字符数组，scanf()的占位符%5s表示最多读取用户输入的5个字符，后面的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的风险了。
9.2.4 赋值忽略符
有时，用户的输入可能不符合预定的格式。
在上面的示例中，如果用户输入2020-01-01，就会正确解读出年、月、日。问题是用户可能输入其他格式，比如2020/01/01，这种情况下，scanf()解析数据就会失败。
为了避免这种情况，scanf()提供了一个赋值忽略符（assignment suppression character）*。只要把*加在任何占位符的百分号后面，该占位符就不会返回值，解析后将被丢弃。
上面示例中，%*c就是在占位符的百分号后面，加入了赋值忽略符*，表示这个占位符没有对应的变量，解读后不必返回。
完
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