C语言的数据类型及其对应变量

awnatech · 发表于 2024-7-26 11:06

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声明，定义和初始化

声明标识符iden是告诉编译器"有这么一个变量var，具体var里是什么，你自己去看"。声明只需要标识符的类型和标识符名字，C语言的任何标识符在使用前都需要声明，当然变量也不例外;如果标识符的定义代码在使用之前，那么定义的代码可以看作是声明，否则需要声明定义标识符iden是告诉编译器"这个iden是什么";
初始化标识符iden是定义iden时给iden赋值，一个没有被赋值的iden里面存的是之前这块内存的值，就可能是任意的值，一不小心使用这样的标识符是十分危险的，所以一个好的习惯是定义一个标识符后立即初始化;另外一个原因是常量的值必须在初始化时确定，如果不进行初始化，那么这个常量以后永远都不能赋值了
通常情况下，当我们写int atom=10;时，就同时进行了变量的定义和初始化。

指针

内存就是一排大小都是一byte，且自己编号的抽屉。编号即抽屉的地址，里面的东西即抽屉的内容

指针即"地址"。即抽屉的编号

指针变量即存储"标识符地址"的变量，即存放了另一个抽屉编号的抽屉，对指针变量"取值"即得到标识符的地址，即"指针的指向"，对该变量"取址"即该变量本身存放的地址。当提及指针的时候，一定要注意说的是一个指针常量(一个地址), 还是一个指针变量，这是国内的教材非常差劲的一个习惯

一个指针变量理论上可以存储任何标识符的地址，但是为了便于管理，C语言把指针变量也按照标识符的类型进行了划分。所以有了函数的指针，字符指针，数组指针etc. 但他们其实都一样，即虽然所有的抽屉的编号都是一张纸条，但某个抽屉只用来存储装了苹果的抽屉的编号，另一个抽屉只用来存储装了橘子的抽屉的编号。

定义并初始化一个指针变量，由于运算符优先级的问题，并没有固定的定义格式，基本上每种不同的标识符都有自己的指针定义格式

int* pVar=&var; //数据类型指针变量char (*ptr)[3]={'a','b','c'}; //数组指针变量，本质是指针，指向一个数组 VS char* str[10]={"this","is","a","string"};指针数组，本质是数组，每个元素都是一个指针int (*pFcn)(int x)=fcn; //函数指针变量，指向一个函数的地址，函数名就是一个指针

使用指针

int var2=*pVar;//取值int** ppVar=*pVar;//取址，这里定义一个指向指针的指针变量

指针常量VS常量指针

指针常量const int* ptr表示不能通过指针修改指向的变量的内容
常量指针int* const ptr表示指针的指向不能改变。

基本数据类型char int etc.

基本数据类型是C语言规定好的数据类型，它们占据内存的大小，对该块内存的使用方式都是编译器规定好的，我们只能使用，不能更改。
在一个典型的32位操作系统中：

数据类型占位符长度数值范围(指数表示)数值范围(数字表示)char%c1-2^7~2^7-1-128~127unsigned char%c10~2^8-10~255short%hd2-2^15~2^15-1-32768~32767unsigned short%hu20~2^16-10~65535int%d4-2^31~2^31-1-2147483648~2147483647unsigned int%u40~2^32-10~4294967295long%ld4-2^31~2^31-1-2147483648~2147483647unsigned long%lu40~2^32-10~4294967295float%f或%g4 double%lf或%lg8

Note:

%f和%lf会保留小数点后多余的0（就算你写的5.2，也会输出5.200000），而%g和%lg不会保留哪些0

不同平台（eg：32位VS64位系统）数据类型的长度会有不同，具体需要用sizeof测，上表针对一般32位系统,以int为例，一个int占4byte，一个byte占8位，所以一个int由32位二进制表示，故int共能表示2^32个数

float和double的范围是由指数的位数来决定的。float的指数位有8位，而double的指数位有11位，分布如下：
float: 1bit（符号位） 8bits（指数位） 23bits（尾数位）
double: 1bit（符号位） 11bits（指数位） 52bits（尾数位）
So，float的指数范围为-127~+128，而double的指数范围为-1023~+1024，并且指数位是按补码的形式来划分的。其中负指数决定了浮点数所能表达的绝对值最小的非零数；而正指数决定了浮点数所能表达的绝对值最大的数，也即决定了浮点数的取值范围。
float的范围为-2^128 ~ +2^128，也即-3.40E+38 ~ +3.40E+38；
double的范围为-2^1024 ~ +2^1024，也即-1.79E+308 ~ +1.79E+308

有符号的数据类型不是分“正数” 和 “负数”，而是 “非负数” 和 “负数”，其中的区别在于 0 是非负数里的，所以，只需要记住有多少个和有无符号就可以计算其范围

基本数据类型与指针

int var=10;int* pVar = &var; //定义并声明一个指向int类型变量的一个指针，并将其指向varint res=*pVar; //对一个指针取值int* pTest=pVar;

字符串

C语言中的字符串用"有效字符"来表示。
C编译器会自动在有效字符之后再加一个\0(即ASCII的数字0)表示字符串的结束，所以一个字符串实际占用的byte数目是"有效字符数+1"，"Tom"!='T''o''m',前者是字符串，有'\0'结尾，占4byte，后者不是"字符串"，而是"一串字符"，没有'\0'结尾，占3byte。有两种方式测试字符串的长度：sizeof和strlen()

定义一个字符串常量

char* str="this is a string";

定义一个字符串数组

char str[]="this is a string";

字符串与指针

当我们定义一个字符串常量的时候，C编译器其实干了三件事，1.找一块内存，把这个字符串的有效值放进去，2.字符串的结尾加一个'\0'，3.把这个字符串的首地址放在标识符中。
C语言的字符串有两种存储方式，字符串常量和字符串数组，二者存储的内容都一样，也都是一个返回字符串的首地址，区别是前者是常量，内存的内容不能修改，后者可以修改。

数组[]

数组是在内存里一块区域里连续的存储数目固定的同一类型数据，这里的同一类型，既包括基本数据类型，也包括复合数据类型，指针等。一块数组可以用它的数组名唯一的表示，这个数组名其实就是这块内存的首地址，即第一个元素的首地址。定义数组时，元素的个数从1开始算，访问数组时，元素的个数从0开始算。所以数组名arr是第一个元素arr[0]的地址，arr+1是第二个元素arr[1]的地址，注意，arr+1不是第二个byte的地址，编译器会以一个元素所占的byte数为单位进行地址的增减。a[i]的实质就是将地址从a开始移动i个单位长度再解引用，即*(a+i)。
定义一个一维数组

元素类型数组名[元素的个数];

二维(多维)数组本质上还是在一块连续的内存中存储数目确定的同一类型数据，只不过对这块数据进行了"分组"，比如，同样的一块存储了1,2,3,4...,9,10的内存，用一维数组表示是int num[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};，而用二维数组表示是int num[2][5]={1,2,3,4,5,6,7,8,9，10};，内存还是那块内存，只不过表达方式变了，二维数组相当于把这10个数分成了两组，每组5个数

定义一个二维数组

元素类型数组名[组数][每组元素数]

定义并初始化一个数组

char stu1Name[20]="Tom"; //定义并初始化字符数组，数组中前4byte被赋值char remark[20]={‘y‘，’e‘，’s‘}; //数组中前3byte被赋值int vector[]={1,2,3}; //如果数组元素全部列出，可以省略定义时的元素个数int vector2[][2]={1,2,3,4}; //如果没有歧义，二维数组的第一维可以省略，没有赋值的部分会被初始化为'0';

指针数组VS数组指针

指针数组的核心词是"数组"，所以指针数组表示的是里面的成员都是指针类型的数组

int* arr[10]; //arr用来存储10个指向int类型的指针char* strarr[10]; //strarr用来存储10个指向char类型的指针，因为字符串的实质就是char*，所以strarr是存储了10个字符串首地址的数组

数组指针的核心词是"指针"，数组名本身就是一个指针常量，就是第一个元素的地址

int arr[10] = {1,2,34};int* pArr=arr; //将数组的地址赋值给数组指针

但是数组指针多用在二维数组中，一个int* ptr可以指向int arr[3]，但是不能指向二维数组，二维数组指针一定要除了元素类型还要至少标明数组的列数，形如int (*ptr)[3],则这个ptr才可以指向任何一个以int为元素类型，列数为3的数组，当然，也可以同时指定指向数组的行数和列数做进一步的限定。
二维数组指针有行指针和列指针之分

结构体struct

结构体是把不同的数据类型进行打包的一种数据类型，由程序员自己定义。既然说结构体是一种数据类型，而一个数据类型是没有值的，所以结构体在定义时不能进行赋值。
定义一个有名结构体类型，使用变量列表创建变量，使用初始化列表进行初始化

struct StuInfo{ int age; char name[20];}stu1={10,"Tom"},stu2={11,"Rendo"};

定义一个结构体类型，习惯上将自定义的结构体类型的首字母大写，以便和变量进行区分

struct StuInfo{ int age; char name[20];};//或typedef struct{ int age; char name[20];}StuInfo2;

定义一个结构体类型的变量并进行列表初始化，列表初始化，即只能在初始化时使用，如果定义变量的时候不用，那么之后就只能逐个元素的赋值。

struct StudInfo stu1={10,"Tom"};//或StudInfo2 stu2={11,"Rendo"};

给结构体变量赋值

stu.age=10;stu.name[0]='T';stu.name[1]='o';stu.name[2]='m';stu.name[3]='\0';

结构体与指针

struct StuInfo* pSt; //定义一个指向结构体StuInfo类型的指针struct StuInfo stu; //定义一个结构体StuInfo类型的变量pSt = &stu; //将结构体变量stu的地址赋给pSt

共用体union

共用体的各个成员共享同一块内存，如果各个成员的长度不同，会取最长的那个成员的长度作为共用体的长度

定义一个union

union Data{ int num1; double num2;};//或typedef union{ int num1; double num2;}Data;

创建共用体变量

union Data{ int num1; double num2;};//或typedef union{ int num1; double num2;}Data;

定义一个共用体变量

union Data data1，data2;//或Data data1,data2;

使用共用体

data1.num1=2;data2.num2=3.3;

枚举enum

顾名思义，枚举就是一个一个的列举，枚举类型用自定义的元素来代替列举元素的编号，方便记忆，但是其本质上还是一个整数。
定义一个enum类型weekday

enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat}；

定义了一个weekday类型的变量

enum weekday day；

使用day变量

day=mon；

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