【C语言】基础语法1：变量和数据类型

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【C语言】基础语法1：变量和数据类型

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欢迎来到C语言基本语法教程
在本专栏结束后会将所有内容整理成思维导图（结束换链接）并免费提供给大家学习，希望大家纠错指正。本专栏将以基础出发，在之后的教程中将会不断学习并详细讲解C语言的基本语法及其高级用法。
C语言是一种高级编程语言，由Dennis Ritchie在20世纪70年代开发出来。C语言具有简洁、高效、可移植和可扩展等特点，成为广泛使用的编程语言之一。
在进入工作岗位之前，语言是你简历上应该具备的基本技能之一。
基础知识总是枯燥无味的，万丈高楼平地起，希望和大家一起打好基础，一起加油！
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🍪本教程内容干货满满，跟上步伐吧~🍪

作者介绍：

🎓 作者：某不知名编程爱好者📜
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🥬 开胃小菜

📑 变量

📑 常量

📑 数据类型

🏷️ 整型

🏷️ 浮点型

🏷️ 字符型

🏷️ 指针型

📑 数据类型转换

🏷️ 隐式类型转换

🏷️ 显式类型转换

🎀小结

🥬 开胃小菜

在本教程开始前，先来认识一下C语言最简单的程序“Hello C语言”

#include <stdio.h>int main() {printf("Hello, C语言!\\n");return 0;
}

这个程序包含了一个头文件<stdio.h>，它是C语言标准库中的一个头文件，提供了输入输出函数等功能。
int main()是程序的主函数，其中printf()函数用于输出字符串"Hello, World!"，\\n表示换行符。
return 0表示程序正常结束，返回值为0。执行这个程序后，屏幕上会输出"Hello, World!"。

上述程序带你了解了C语言程序的结构，下面一起进入C语言的世界吧！

📑 变量

💡 概念

数据类型是指变量所代表的数据类型，包括整型、浮点型、字符型、布尔型等。不同的数据类型在存储方式、占用空间、取值范围等方面有所不同，因此在使用时需要根据实际情况进行选择。
变量是用于存储信息的"容器"。
它可以在程序执行过程中不断地改变其值。
在C语言中，变量需要先声明后使用，并且需要指定其数据类型。

💡 变量的命名规则

变量名必须以字母或下划线开头，不能以数字开头。

int 3test; // 错误：变量名以数字开头
int _test; // 正确：变量名以下划线开头

变量名只能由字母、数字和下划线组成，不能使用其他特殊符号。

int test#; // 错误：变量名中含有特殊符号#
int test$; // 错误：变量名中含有特殊符号$
int test_; // 正确：变量名中含有下划线

变量名长度应该控制在一定范围内，一般不要超过32个字符。

int this_is_a_very_long_variable_name_that_should_be_avoided; // 错误：变量名过长
int short_name; // 正确：变量名长度适中

变量名应该具有一定的描述性，能够清晰地表达变量的含义。

int x; // 错误：变量名不具有描述性
int age; // 正确：变量名具有描述性

变量名区分大小写，例如变量x和变量X是不同的变量。

int x, X; // 正确：变量名区分大小写

变量在使用前必须进行声明，声明时需要指定变量的类型。

int main() {int x; // 声明变量xx = 10; // 给变量x赋值return 0;
}

变量的值可以在声明时初始化，也可以在后面的程序中赋值。

int main() {int x = 10; // 声明变量x并初始化为10x = 20; // 给变量x赋值为20return 0;
}

变量的作用域与声明位置有关，一般分为全局变量和局部变量两种。

int x = 10; // 全局变量x
int main() {int y = 20; // 局部变量yreturn 0;
}

变量的生命周期与作用域有关，一般分为静态变量和动态变量两种。

int main() {int x = 10; // 动态变量x，生命周期为函数运行期间static int y = 20; // 静态变量y，生命周期为整个程序运行期间return 0;
}

变量在使用时需要注意数据类型的匹配，不同类型的变量之间不能直接进行运算。

int x = 10;
float y = 3.14;
int z = x + y; // 错误：不同类型的变量不能直接进行运算
float w = x + y; // 正确：同类型的变量可以进行运算

💡 变量的数据类型

声明变量时需要指定其数据类型，例如：

int age; //声明一个整型变量age
float salary; //声明一个浮点型变量salary
char gender; //声明一个字符型变量gender
bool isMarried; //声明一个布尔型变量isMarried

在声明变量时，需要指定其数据类型，例如int表示整型，float表示浮点型，char表示字符型，bool表示布尔型。
在赋值时需要注意变量的数据类型，例如：

age = 20; //将整型数值20赋值给age变量
salary = 5000.0; //将浮点数值5000.0赋值给salary变量
gender = 'M'; //将字符'M'赋值给gender变量
isMarried = true; //将布尔值true赋值给isMarried变量

在赋值时，需要注意变量的数据类型，例如将整型数值赋值给整型变量，将浮点数值赋值给浮点型变量，将字符赋值给字符型变量，将布尔值赋值给布尔型变量。
在使用变量时也要注意其数据类型，例如：

printf("My age is %d\\n", age); //打印age变量的值，%d表示整型
printf("My salary is %.2f\\n", salary); //打印salary变量的值，%.2f表示浮点型，保留2位小数
printf("My gender is %c\\n", gender); //打印gender变量的值，%c表示字符型
printf("I am %s\\n", isMarried ? "married" : "single"); //打印isMarried变量的值，%s表示字符串型

在使用变量时，需要注意其数据类型，例如使用%d打印整型变量，使用%.2f打印浮点型变量，使用%c打印字符型变量，使用%s打印字符串型变量。

以上就是C语言变量中的所有注意事项了！

📑 常量

💡 概念

C语言常量是指在程序中固定不变的值，它们在程序执行期间不会发生变化。常量可以是数字、字符或字符串等，常量的值在程序编译时就已经确定。
C语言中的常量有以下几种类型：

整型常量：整型常量是指整数常量，可以是十进制、八进制或十六进制。例如：

int a = 10; // 十进制整型常量
int b = 012; // 八进制整型常量，等价于10
int c = 0xA; // 十六进制整型常量，等价于10

实型常量：实型常量是指浮点数常量，可以是小数或指数形式。例如：

float a = 3.14; // 小数形式实型常量
float b = 3.14e-2; // 指数形式实型常量，等价于0.0314

字符常量：字符常量是指单个字符，用单引号括起来。例如：

char a = 'A'; // 字符常量

字符串常量：字符串常量是指由多个字符组成的字符串，用双引号括起来。例如：

char *str = "Hello, world!"; // 字符串常量

符号常量：符号常量是指在程序中定义的不变量，用#define指令定义。例如：

#define PI 3.1415926 // 定义符号常量PI

💡 规则

常量的声明：常量在使用前需要进行声明，可以使用const关键字进行声明。例如：

const int a = 10; // 声明一个整型常量a

常量的命名规则：常量的命名规则与变量相同，由字母、数字和下划线组成，以字母或下划线开头。
符号常量的定义：符号常量可以使用#define指令进行定义。例如：

#define PI 3.1415926 // 定义符号常量PI

常量的使用：常量在程序中可以像变量一样使用，但是不能重新赋值。例如：

const int a = 10;
int b = a + 5; // 可以使用常量a进行计算
a = 20; // 不能重新赋值常量a

以上是C语言常量的概念和代码规则及其解释。常量在程序中起到了固定不变的作用，可以提高程序的可读性和可维护性。

📑 数据类型

💡 概念

C语言提供了多种数据类型，包括整型、浮点型、字符型、指针型等。不同的数据类型占用不同的内存空间，可以存储不同的数据范围和精度。

下面带大家逐一认识以上数据类型吧！

🏷️ 整型

💡 概念

在C语言中，整型是一种基本的数据类型，用于存储整数。整型变量可以存储不同的整数值，包括正整数、负整数和零。C语言中的整型变量可以分为以下几种：

类型	解释
char	用于存储字符，占用一个字节，取值范围为-128 ~ 127或0 ~ 255
int	用于存储整数，占用4个字节，取值范围为-2147483648 ~ 2147483647或0 ~ 4294967295
short	用于存储短整数，占用2个字节，取值范围为-32768 ~ 32767或0 ~ 65535
long	用于存储长整数，占用8个字节，取值范围为-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807或0 ~ 18446744073709551615

💡 规则

整型变量在使用前必须声明，声明时需要指定变量的类型。

int x; // 声明整型变量x

变量的命名应该具有描述性，能够清晰地表达变量的含义。变量名只能由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头，长度应该控制在一定范围内。

int age; // 声明一个描述年龄的整型变量
int _count; // 声明一个计数器，变量名以下划线开头

变量的赋值可以在声明时初始化，也可以在后面的程序中赋值。

int x = 10; // 声明整型变量x并初始化为10
x = 20; // 给变量x赋值为20

整型变量可以进行算术运算，包括加、减、乘、除等。

int x = 10, y = 20;
int z = x + y; // z的值为30

在输出整型变量时，需要使用%d格式化符号。

int x = 10;
printf("x的值为：%d\\n", x); // 输出x的值为10

整型变量是C语言中常用的数据类型之一，掌握好整型变量的概念和代码规则，可以帮助我们编写出正确、高效、易读的程序。

🏷️ 浮点型

💡 概念

在C语言中，浮点型是一种基本的数据类型，用于存储实数，即带有小数点的数值。浮点型变量可以存储不同的实数值，包括正数、负数和零。C语言中的浮点型变量可以分为以下两种：

类型	解释
float	用于存储单精度浮点数，占用4个字节，取值范围为3.4E-38 ~ 3.4E+38
double	用于存储双精度浮点数，占用8个字节，取值范围为1.7E-308 ~ 1.7E+308

💡 规则

浮点型变量在使用前必须声明，声明时需要指定变量的类型。

float x; // 声明单精度浮点型变量x
double y; // 声明双精度浮点型变量y

变量的命名应该具有描述性，能够清晰地表达变量的含义。变量名只能由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头，长度应该控制在一定范围内。

float height; // 声明一个描述身高的单精度浮点型变量
double weight; // 声明一个描述体重的双精度浮点型变量

变量的赋值可以在声明时初始化，也可以在后面的程序中赋值。

float x = 3.14; // 声明单精度浮点型变量x并初始化为3.14
x = 2.5; // 给变量x赋值为2.5
double y = 1.23; // 声明双精度浮点型变量y并初始化为1.23
y = 4.56; // 给变量y赋值为4.56

浮点型变量可以进行算术运算，包括加、减、乘、除等。

float x = 3.14, y = 2.5;
float z = x + y; // z的值为5.64

在输出浮点型变量时，需要使用%f或%lf格式化符号，分别对应单精度浮点型和双精度浮点型。

float x = 3.14;
double y = 1.23;
printf("x的值为：%f\\n", x); // 输出x的值为3.140000
printf("y的值为：%lf\\n", y); // 输出y的值为1.230000

浮点型变量是C语言中常用的数据类型之一，掌握好浮点型变量的概念和代码规则，可以帮助我们编写出正确、高效、易读的程序。

🏷️ 字符型

💡 概念

在C语言中，字符型是一种基本的数据类型，用于存储单个字符。字符型变量可以存储不同的字符，包括字母、数字、符号和控制字符等。

类型	解释
char	占用一个字节，取值范围为-128 ~ 127或0 ~ 255

💡 规则

字符型变量在使用前必须声明，声明时需要指定变量的类型。

char ch; // 声明字符型变量ch

变量的命名应该具有描述性，能够清晰地表达变量的含义。变量名只能由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头，长度应该控制在一定范围内。

char first_name; // 声明一个表示名字的字符型变量
char _ch; // 声明一个表示字符的变量，变量名以下划线开头

变量的赋值可以在声明时初始化，也可以在后面的程序中赋值。

char ch = 'A'; // 声明字符型变量ch并初始化为'A'
ch = 'B'; // 给变量ch赋值为'B'

字符型变量可以进行算术运算，包括加、减等。在计算时，实际上是将字符的ASCII码进行运算。

char ch = 'A';
ch = ch + 1; // ch的值为'B'

在输出字符型变量时，需要使用%c格式化符号。

char ch = 'A';
printf("ch的值为：%c\\n", ch); // 输出ch的值为'A'

字符型变量是C语言中常用的数据类型之一，掌握好字符型变量的概念和代码规则，可以帮助我们编写出正确、高效、易读的程序。

🏷️ 指针型

💡 概念

C语言指针是一种变量类型，它存储了另一个变量的内存地址。指针变量包含了一个内存地址，可以通过该地址访问存储在该地址上的变量的值。

💡 规则

指针变量的声明需要使用“*”符号来标识该变量是一个指针类型。例如：

int *p;

这个声明语句表示p是一个指向int类型的指针变量。它可以指向任何一个int类型的变量。
指针变量的赋值需要使用“&”符号来获取变量的地址。例如：

int a = 10;
int *p;
p = &a;

这个代码段中，p指向了变量a的地址。
指针变量的解引用需要使用“*”符号来获取指针变量所指向的变量的值。例如：

int a = 10;
int *p;
p = &a;
printf("%d", *p);

这个代码段中，*p表示p所指向的变量的值，即输出10。
指针变量还可以用于动态内存分配和数组操作等高级功能。
在使用指针变量时，需要注意指针变量的值不能为NULL，否则会导致程序崩溃。同时，指针变量的操作需要谨慎，否则可能会导致内存泄漏和程序崩溃等问题。
指针变量的初始化：指针变量在声明时，如果没有初始化，则默认值为NULL。可以通过将指针变量赋值为0或者NULL来显式地将其初始化为NULL。

int *p = NULL; // 将指针变量p初始化为NULL

指针变量的赋值：可以将一个指针变量赋值给另一个指针变量，这样两个指针变量将指向同一个地址。同时，可以将指针变量赋值为NULL或者0，表示指向空地址。

int a = 10;
int *p1 = &a; // 将p1指向a的地址
int *p2 = p1; // 将p2指向p1所指向的地址，即a的地址
int *p3 = NULL; // 将p3赋值为NULL，表示指向空地址

指针变量的比较：可以使用关系运算符（==、!=、>、<、>=、<=）来比较两个指针变量的值。如果两个指针变量指向同一个地址，则它们的值相等。如果指针变量指向不同的地址，则它们的值不相等。

int a = 10;
int *p1 = &a;
int *p2 = &a;
if (p1 == p2) { // 指针变量p1和p2指向同一个地址，值相等printf("p1 and p2 point to the same address.\\n");
}

指针变量的递增和递减：可以使用递增（++）和递减（--）运算符来增加或减少指针变量的值。递增和递减操作会使指针变量指向下一个或上一个地址。

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = a; // 将指针变量p指向数组a的第一个元素
for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", *p); // 输出指针变量所指向的元素的值p++; // 将指针变量p指向下一个元素
}

指针变量的数组操作：可以将指针变量视为数组名来进行数组操作。例如，可以使用指针变量访问数组元素，也可以使用指针变量作为函数的参数来传递数组。

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = a; // 将指针变量p指向数组a的第一个元素
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {sum += *(p + i); // 使用指针变量访问数组元素并求和
}
printf("sum = %d\\n", sum);

动态内存分配：可以使用指针变量来进行动态内存分配。可以使用malloc函数来动态分配内存，使用free函数来释放分配的内存。

int *p = (int *)malloc(sizeof(int) * 5); // 动态分配5个int类型的内存空间
if (p == NULL) { // 判断内存是否分配成功printf("memory allocation failed.\\n");return -1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {*(p + i) = i + 1; // 对动态分配的内存空间进行赋值
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", *(p + i)); // 输出动态分配的内存空间的值
}
free(p); // 释放动态分配的内存空间

以上是一些C语言指针变量的代码规则和解释。指针变量是C语言中非常重要的概念，掌握指针变量的使用方法可以让我们更加灵活地编写程序。

📑 数据类型转换

💡 概念

C语言数据类型转换是指将一个数据类型转换为另一个数据类型的过程。在C语言中，数据类型转换有两种：隐式类型转换和显式类型转换。

🏷️ 隐式类型转换

💡 概念

隐式类型转换是指在表达式中，编译器自动将一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。例如，当一个表达式中包含不同类型的操作数时，编译器会自动将其中的一种数据类型转换为另一种数据类型，以便进行运算。

💡 规则

如果两个操作数中有一个是double类型，另一个操作数会被转换为double类型。
如果两个操作数中有一个是float类型，另一个操作数会被转换为float类型。
如果两个操作数中有一个是long类型，另一个操作数会被转换为long类型。
如果两个操作数中有一个是unsigned int类型，另一个操作数会被转换为unsigned int类型。
如果两个操作数中有一个是int类型，另一个操作数会被转换为int类型。
例如：

int a = 10;
float b = 3.14;
float c = a + b; // a会被自动转换为float类型，以便与b进行运算

🏷️ 显式类型转换

显式类型转换是指在程序中明确地指定要将一个数据类型转换为另一个数据类型的过程。显式类型转换可以通过强制类型转换来实现，强制类型转换的语法如下：

(type)expression

其中，type表示要转换的数据类型，expression表示要转换的表达式。

💡 规则

可以将一种数据类型转换为另一种数据类型。
可以将一个较小的数据类型转换为一个较大的数据类型，但是会导致精度损失。
不可以将一个较大的数据类型转换为一个较小的数据类型，否则会导致数据溢出。
例如：

int a = 10;
float b = 3.14;
int c = (int)b; // 将float类型的b转换为int类型的c

以上是C语言数据类型转换的概念和代码规则及其解释。在进行数据类型转换时，需要根据实际情况选择隐式类型转换或者显式类型转换，并且需要注意转换后可能导致的精度损失和数据溢出等问题。

🎀小结

⚡恭喜你的内功又双叒叕得到了提高！！！🔋

🔚以上就是C语言变量和数据类型的全部知识了~

🤗感谢大家的阅读~

📬后续还会继续更新💓，欢迎持续关注哟~📌

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🏷️ 字符型

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📑 数据类型转换

🏷️ 隐式类型转换

🏷️ 显式类型转换

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