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数据类型 ​

数据类型介绍 ​

数据类型：c 语言中数据类型有 3 种，分别是基本数据类型、构造数据类型、指针数据类型。

数据类型的作用：编译器预算数据分配的内存空间大小。

ps：可以通俗理解为：数据类型是用来规范内存的开销，约定数据在内存中的格式，便于存储。

变量 ​

变量的语法 ​

在计算机程序中，变量是用来存储数据的一个内存区域，并用一个名字来表示这个区域。

使用特点

  • 变量在使用前必须先定义，定义变量前必须有相应的数据类型；
  • 在程序运行过程中，其值可以改变；

语法说明

c
#include <stdio.h>

int main() {
    // 1. 定义 1 个 int 变量 age 同时赋值为 18(这叫初始化)，然后打印内容
    int age = 18;
    printf("%d\n", age);

    // 2. 修改 age 的内容为 20，然后打印内容
    age = 20;
    printf("%d\n", age);

    // 3. 定义 2 个 int 变量，然后在分别赋值，然后再打印内容
    int a, b;
    a = 123;
    b = 256;
    printf("%d\n", a);
    printf("%d\n", b);

    // 4. 定义 1 个 float 类型变量 height 同时赋值，然后打印内容
    float height = 1.77;
    printf("%f\n", height);

    return 0;
}

标识符 ​

但变量名字大家需要注意，变量名也叫 标识符，它是用户编程时起的一个名字（变量、函数、结构体等都需要名字），为了便于后面程序中的使用，有一些命名规范我们需要遵守。

命令规则 ​

  • 只能由字母、数字、下划线_组成；
  • 不能使用数字开头；
  • 不能使用关键字；
  • 变量名之间大小写是区分的；

命令规范 ​

好的命名习惯要做到见名知意，如下：

  • 大驼峰

    每个单词首字母大写，例如：MyFirstName

  • 小驼峰

    第二个单词开始首字母大写，例如：myFirstName

  • 下划线命名

    每个单词之间使用下划线连接，例如：my_first_name

示例

背景： 班长家的房子是一个价值千万的四层别墅，别墅的房间有很多、各种家居也非常多。他所住的房间是在三楼东边的卧室，房间里有学习桌和座椅，座椅非常豪华，有 2.5 米高，价值一万多块。 请为班长的座椅起个名字，要求看到名字就知道是哪个座椅。

例如：

  • ThirdFloorEastRoomSeat
  • thirdFloorEastRoomSeat
  • third_floor_east_room_seat

char 类型 ​

char 表示为字符类型，用于存储单个字符，每个字符变量都是由 8 个 bit 位构成，在内存中就是 1 个字节。

相关特性：

  • 在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号(' ') 把字符括起来。

  • 字符变量在内存单元存储时，是将与该字符对应的 ASCII 码放到变量的存储单元中。

  • char 的本质就是一个 1 个字节大小的整型。 示例代码：

c
#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义一个 char 类型变量，同时赋值为 97，分别用 %d,%c 打印结果
    char ch = 97;
    printf("%d\n", ch);
    printf("%c\n", ch);

    // 定义一个 char 类型变量，同时赋值为 'a'，分别用 %d,%c 打印结果
    char ch2 = 'a';
    printf("%d\n", ch2);
    printf("%c\n", ch2);

    return 0;
}

布尔类型 ​

布尔类型是一种处理逻辑的类型，其有两个值，分别是真（true）或假（false），它在内存中的长度一般只占用 1 个字节。

  • 早期 C 语言没有布尔类型数据，以 0 代表逻辑假，非 0 代表逻辑真；
  • C99 标准定义了新的关键字 _Bool，提供了布尔类型，或者也可以使用 stdbool.h 中的 bool；

示例代码：

c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

int main() {
    // 定义一个 bool 类型变量，同时赋值为 true，然后打印变量的值
    bool flag = true;
    printf("%d\n", flag);

    // 修改上一步变量的值为 false，然后打印变量的值
    flag = false;
    printf("%d\n", flag);

    return 0;
}

数据类型长度 ​

存储单位说明

术语含义
bit(比特)一个二进制代表一位，一个位只能表示 0 或 1 两种状态。
数据传输是习惯以“位”（bit）为单位。
Byte(字节)一个字节为 8 个二进制，称为 8 位，计算机中存储的最小单位是字节。
数据存储是习惯以“字节”（Byte）为单位。
1b1bit
1B1Byte = 8bit
1KB1KB = 1024B
1MB1MB = 1024KB
1GB1GB = 1024MB
1TB1TB = 1024GB
1PB1PB = 1024TB
…………

问题：班长家的大别墅装了一个千兆光纤，请帮班长计算一下，班长的网速最高可以达到多少？

基本数据类型长度

数据类型的长度会受操作系统平台的影响，所以在不同平台下基本数据类型的长度是不一样的。

示例代码：

c
#include <stdio.h>

int main() {
    // 通过 sizeof 打印各种类型的长度 (大小)
    printf("char length = %d\n", sizeof(char));
    printf("short length = %d\n", sizeof(short));
    printf("int length = %d\n", sizeof(int));
    printf("long length = %d\n", sizeof(long));
    printf("float length = %d\n", sizeof(float));
    printf("double length = %d\n", sizeof(double));
    printf("long double length = %d\n", sizeof(long double));

    // 定义 int 类型变量，sizeof 打印变量的大小
    int a;
    printf("a length = %d\n", sizeof(a));

    return 0;
}

ps：在单片机开发中，int 在 8 位的单片机中长度为 2 个字节，在 32 位的单片机中长度为 4 个字节。

可移植的类型 ​

最开始我们介绍 C 语言是一门跨平台的编程语言，使用 C 语言编写的程序可以在不同的系统平台下运行，这里有一些前提， 为了更好的兼容不同平台，我们在使用基本上数据类型的时候会采用可移植的类型，这些类型可以确保在不同的平台下稳定的运行。

C 语言在可移植类型头文件 stdint.h 和 inttype.h 中规定了精确宽度整数类型，以确保 C 语言的类型在各系统内功能相同。

示例代码：

c
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int main() {
    // 8 位整型
    int8_t a = 127;
    printf("%d\n", sizeof(a));

    // 16 位整型
    int16_t b = 127;
    printf("%d\n", sizeof(b));

    // unsigned 无符号，没有符号位，数值为正数
    uint8_t c = 255;
    uint16_t d = 200;

    return 0;
}

常量 ​

与变量不同，常量的值在程序运行时不会改变。

类型值
整型常量100，200，-100，0
实型常量3.14，0.125，-3.123
字符型常量'a', 'b', '1'
字符串常量"a", "ab"，"12356"

自定义的常量 ​

常量的定义方式有两种：

c
// 预处理 (类似常量，结尾不能加分号;)
#define PI 3.14

// const 常量
const double pi2 = 3.14;

示例代码：

c
#include <stdio.h>
// 预处理常量
#define PI 3.14

int main() {
    // const 常量
    const double pi2 = 3.14;

    // 常量不能修改，以下代码是错误的
    // PI = 3.33;
    // pi2 = 3.33;

    return 0;
}

系统定义的常量 ​

C 语言提供了一些常量库，比如有：float.h、limits.h 等，这些常量同样受操作系统平台的影响会在不同的平台下不一样。

float.h:

limits.h:

示例代码：

c
#include <stdio.h>
#include <float.h>
#include <limits.h>

int main() {
    // 打印 float 类型能够表示的最大值和最小值
    printf("%lf\n", FLT_MIN);
    printf("%lf\n", FLT_MAX);
    // 打印 char 类型位数以及能够表示的最大值和最小值
    printf("%d\n", CHAR_BIT);
    printf("%d\n", CHAR_MIN);
    printf("%d\n", CHAR_MAX);
    // 打印 short 类型能够表示的最大值和最小值
    printf("%d\n", SHRT_MIN);
    printf("%d\n", SHRT_MAX);
    // 打印 int 类型能够表示的最大值和最小值
    printf("%d\n", INT_MIN);
    printf("%d\n", INT_MAX);
    // 打印 long 类型能够表示的最大值和最小值
    printf("%ld\n", LONG_MIN);
    printf("%ld\n", LONG_MAX);

    return 0;
}