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二、C语言

2.1基本数据类型

1.C语言开发步骤

（1） vi编辑器

1.使用vi打开软件

    vi filename.c

vi编辑器三种模式：
底行模式（默认，其余模式可以ESC进入底行模式）
插入模式（底行模式输入i、a、o均可进入插入模式）
命令模式（底行模式输入: 进入命令模式）

:wq 保存并且退出
:w 只保存不退出
:q 直接退出
:q! 不保存强制退出
:wq! 强制保存并且退出

2. 点击 i 键进入插入模式
3. 编写代码

    #include <stdio.h>
    int main(void)
    {
      printf("Hello World!\\n");
      return 0;

    }
4. 点击ESC
5. 输入:wq保存并且退出

（2）gcc编译器

1.编译C语言代码

    gcc filename.c
    gcc filename.c -o filename

注意：
如果不指定生成二进制的程序名，默认会生成a.out
如果编译报错需要重新打开代码修改语法问题
如果编译报警告，最好打开代码修改告警问题

2.gcc编译流程

预处理

处理和#号相关的代码
#include 头文件包含
将头文件中的内容展开
#define 宏定义
将宏定义完成替换
#if  #endif  #else  #elif  #ifndef  #ifdef 条件编译

    gcc -E filename.c -o filename.i

编译

将C语言代码编译成汇编代码

    gcc -S filename.c -o filename.s

汇编

将汇编代码编译成二进制代码

    gcc -c filename.c -o filename.o

链接

将多个二进制代码链接为一个可执行程序

    gcc filename.c -o filename

（3）运行代码

    ./二进制程序名

2.基础知识

（1）程序如何在计算机中运行

1. 编写C语言代码和编译好的二进制可执行程序都存放在外存中
2. 当执行代码时，会将外存中的二进制代码放入内存中执行与CPU交互实现对应功能
3. 当代码执行结束后，会将内存中二进制代码及其执行空间回收掉

（2）计算机中数据量的单位

1. 计算机中只有0、1二进制数据
2. 1bit（位）
3. 1byte（字节） == 8bit
4. 1kb == 1024 bytes
5. 1mb == 1024 kb
6. 1gb == 1024 mb
7. 1tb == 1024 gb

（3）进制转换

1. 二进制（0b）：逢二进一 0 1
2. 八进制（0/0o）：逢八进一 0 1 2 3 4 5 6 7
3. 十进制：逢十进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4. 十六进制（0x）：逢十六进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
5. 二进制、八进制、十六进制转十进制
  对应位 * 对应位的权值再求和
6. 十进制转二进制、八进制、十六进制
  十进制数除以进制数得到的余数逆序排列
7. 二进制转换为八进制
  二进制三位对应八进制1位
8. 二进制转换为十六进制
  二进制四位对应十六进制1位

3.基本数据类型

数据类型：数据对象的特性
基本数据类型：C语言中已经定义好的数据类型
整数类型：123
浮点数类型：（小数类型/实数类型） 3.14
字符型：'A' '!'
逻辑类型：true false
缺省类型：void
构造数据类型：需要用户自己定义的数据类型

（1）整数类型

1.short（短整型）

占2个字节

singed short（默认）：

signed short类型最左边的1bit表示符号位（0为正、1为负），其余位表示数据位（数据
位按照补码存放）

负数补码=原码->反码+1

signed short类型表示范围：-32768 — 32767

unsigned short：

unsigned short类型所有字节空间均存储数据位

unsiged short类型表示范围： 0 — 65535

2.int（整型）

占4个字节

singed int（默认）：

signed int类型最左边的1bit表示符号位（0为正、1为负），其余位表示数据位（数据
位按照补码存放）

signed int类型表示范围：-21亿 — 21亿

unsigned int：

unsigned int类型所有字节空间均存储数据位

unsiged int类型表示范围： 0 — 42亿

3.long（长整型）

占8个字节

singed long（默认）：

signed long类型最左边的1bit表示符号位（0为正、1为负），其余位表示数据位（数据
位按照补码存放）

signed long类型表示范围：-2^32 — 2^32 -1

unsigned long：

unsigned long类型所有字节空间均存储数据位

unsiged long类型表示范围： 0 — 2^64 -1

（2）浮点数类型

1.float（单精度浮点数类型）

占4个字节
所有的float类型均为有符号
1位符号位 + 8指数位 + 23尾数位
float类型 6-8位有效数字

2.double（双精度浮点数类型）

占8个字节

所有的double类型均为有符号
1位符号位 + 11指数位 + 52尾数位
double类型12-16位有效数字

（3）字符型

char：该类型主要用于表示存储字符类型

占1个字节

singed char（默认）：

signed char类型最左边的1bit表示符号位（0为正、1为负），其余位表示数据位（数据
位按照补码存放）

signed char类型表示范围：-128 — 127

unsigned char：

unsigned char类型所有字节空间均存储数据位

unsiged char类型表示范围： 0 — 255
ASCII码表：规定字符和数字之间转换关系

                    表示所有能够在屏幕上显示或者键盘输入的字符

                    32号之前主要用于通信控制

（4）波尔（bool）类型/逻辑类型

bool类型的值域范围：true（1）、false（0）
C语言中非0值即为逻辑真值，0值为逻辑假值

（5）缺省（void）类型

主要用于搭配函数传参、指针来使用

4.常量和变量

（1）常量

1.整型常量

默认为signed int类型

    -123
    100
    123U
    123u
    123UL
    123ul
    123l
    123L
    0123
    0x1a
    0X1F

2.浮点型常量

默认为double类型

    5.12
    12.34
    3.14f
    5.34F
    12.56e5
    -13.98e-10
    99.34E8

3.字符常量

字符型常量必须加' '，只能写1个字符
    'a';
    'A';
    'Z';
    '!';
    '~';
    ''';
    '"';
    ' ';
    '0';
    '1';
    '9';
    '\\n';换行符，光标移到下一行开头
    '\\a';响铃警报，输出时终端蜂鸣
    '\\b';退格符，光标向左回退一格
    '\\r';回车符，光标回到本行最左侧
    '\\t';水平制表符，横向跳格（通常占 4/8 空格宽度）
    '\\v';垂直制表符，纵向换行跳行
    '\\\\';反斜杠本身，用来输出一个\\
    '\\0';空终止符，ASCII 0，C 语言字符串结束标记
    '\\065';
    '\\x41';

4.字符串常量

字符串最末尾会有一个用来标识结尾的\\0字符

“a”是由'a'和'\\0'组成，与'a'不等价

5.标识常量

#define 宏定义

增强代码的可读性，避免魔鬼数字

宏定义只是代码的替换，不会执行任何数据计算的操作
宏定义中能加括号就加括号

    #define M （50）

    #define N （（M）+（M））

（2）变量

在程序运行过程中，值可以发生改变的量

变量因为在内存中有存储空间，所以可以通过向存储空间赋值来修改变量的值
变量必须先定义再使用
开辟对应类型的变量空间，空间名称为变量名，通过变量名可以访问该空间，存取
变量中的数据时必须按照变量类型完成对数据的操作

1.变量的定义

    数据类型 变量名;

数据类型：基本数据类型
                  构造数据类型

变量名：只能由字母、数字、下划线构成，不能以数字开头
              不能与C语言关键字重名
              最好不要与C语言库函数重名
              变量名最好做到见名知意（驼峰法、Linux内核 GNU）

整形变量定义:

    short var;
    unsigned short var;
    int var;
    unsigned int var;
    long var;
    unsigned long var;

浮点型变量定义

    float var;
    double var;

字符型变量定义

    char var;

    unsigned var；

泊尔类型变量定义

    #include <stdbool.h>
    bool var;

2.变量的初始化

初始化：定义变量时为变量赋初值，称为初始化
赋值：变量定义完毕后，通过“=”对变量空间赋值，将“=”右边的值拷贝到“=”左边的
空间
注意：如果变量不初始化，变量为随机值，所以变量一定要初始化，不要使用未经
初始化的变量

（3）表达式

概念：由运算符连接的常量或变量组成的式子
特点：表达式一定有类型
           表达式一定有值

1.混合数据数据类型运算

如果运算符左右两端类型不一致，需要转换为同一类型进行运算

转换规则

低精度类型转换为高精度类型

浮点数类型精度 > 整数类型精度，同一类型所占空间越大精度越高
无符号类型精度 > 有符号类型精度
char、short在数据运算时会强制换转为int进行数据运算和数据处理
float在数据运算时会强制换换位double进行数据运算和数据处理

类型转换

1. 强制类型转换（显示类型转换）
   （类型）表达式/变量
2. 隐式类型转换
主要发生在混合数据类型运算和处理时，低精度转换为高精度

（4）运算符

1.算数运算符

+（加法）、-（减法）、*（乘法）、/（除法）、%（取余）、+（自增）、–（自减）
%：唯一不能对浮点数操作的算数运算符
++/–：只能对变量操作

2.赋值运算符

=、+=、-=、*=、/=、%=

左值：变量可以作为左值
           常量/表达式不能作为左值

右值：变量/常量/表达式都可以作为右值

混合类型赋值处理方式：

1. 整形赋值给浮点数类型，扩展精度
2. 浮点数类型赋值给整形，舍弃小数点后的精度数据
3. 如果有符号和无符号整形互相赋值，会直接完成内存空间的拷贝
4. 小数据放入大空间，有符号数扩符号位，无符号数扩0
5. 大数据放入小空间，直接截取数据低位

3. 逗号运算符

从左到右依次执行逗号表达式，并将最后一个逗号表达式的结果作为整体的结果

4. sizeof运算符

sizeof可以获得数据类型或者变量所占内存空间大小（单位：字节）

5. 运算符优先级

括号 > 单目 > 双目（算数 > 移位 > 关系 > 位 > 逻辑） > 三目 > 赋值 > 逗号