C语言的数据类型和变量
前言：为什么我们要学习编程？为什么要写代码？
今天上课时，老师和我们说学习编程和代码是为了解决未来生活中的问题，写出的代码是为了能够描述现实世界。欧克，接下来将和大家一起学习C语言相关知识。希望对大家能够有所帮助！！！
C语言中的数据类型和变量是程序设计的基础，理解它们对于编写正确的程序至关重要。在实际编程过程中，需要根据具体需求选择合适的数据类型和变量来存储和处理数据
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 字符型代码语言：javascript复制1 char //character
2 [signed] char //有符号的
3 unsigned char //无符号的1.2 整型分类：
int ——整型
short int——短整型
long int——长整型
long long int 更长的整型
代码语言：javascript复制1 //整数 - integer
2 //短整数
3 short [int]
4 [signed] short [int]
5 unsigned short [int]
6 //整型
7 int
8 [signed] int
9 unsigned int
10 //长整型
11 long [int]
12 [signed] long [int]
13 unsigned long [int]
14 //更长的整型
15 //C99中引入
16 long long [int]
17 [signed] long long [int]
18 unsigned long long [int]1.3 浮点型在计算机语言中，称小数为浮点型
代码语言：javascript复制1 float //单精度浮点型
2 double //双精度浮点型
3 long double //C99引入更大取值范围的浮点型1.4 布尔类型布尔类型，又称为逻辑类型，是计算机编程语言中经常使用的一种数据类型。它只有两个值：true（真）和 false（假）。这种类型被广泛应用于控制流程、表达比较关系以及作为函数返回值等场景。布尔类型的特点是简洁明了，能够有效表示逻辑上的真假判断，是编程语言中不可或缺的一个基本概念。
代码语言：javascript复制1 _BoolC语言原本是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，专门用来表示真假。
布尔类型的使用需要包含头文件：
布尔类型的取值变量是： true 或者 flase
代码语言：javascript复制1 #define bool _Bool
2
3 #define false 0
4 #define true 1 //只要是非零值就可以代码演示：两种方式演示
1.5 各种数据类型的长度数据类型的长度是计算机科学中一个重要的概念，它指的是数据类型所占用的存储空间大小。不同的数据类型在计算机内存中所占用的空间是不同的，了解数据类型的长度对于编写高效、优化的代码具有重要意义。
作用：了解数据类型的长度可以帮助我们更好地管理内存空间，避免因为数据类型长度不合适而导致的内存浪费或溢出问题。
因此，在实际编程过程中，我们应该根据实际需求选择合适的数据类型和长度，以便更好地管理内存空间，提高程序的性能和稳定性。
1.5.1 sizeof 操作符sizeof 是一个关键字，也是操作符，专门是用来计算sizeof的操作符数的类型长度的，单位是字节。（后面会介绍什么是字节）
sizeof 操作符的操作数可以是类型，也可是变量或者表达式。
代码语言：javascript复制1 sizeof (类型)
2 sizeof 表达式sizeof的操作数如果不是类型，是表达式的时候，可以省略掉后边的括号的。
sizeof 后边的表达式是不真实参与运算的，根据表达式的类型来得出大小。
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%、%1u和%11u。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。
补充 size_t size_t --- 是一种类型，是专门为sizeof 设计的就是sizeof返回值的类型
size_t 其实是一种无符号的整型
unsigned ...
sizeof 的返回值的类型可能是：
unsigned int %u
unsigned long %lu
unsigned long long %llu
由于种类太多，导致在写代码的时候不太方便，便统一使用size_t代替，占位符为%zd
比如：
代码语言：javascript复制1 #include
2
3 int main ()
4 {
5 int a=10;
6 printf("%zd\n,sizeof(a));
7 printf("%zd\n,sizeof(a));//a是变量的名字，可以省略掉sizeof后边的()
8 printf("%zd\n,sizeof(int));
9 printf("%zd\n,sizeof(3=3.5));
10 return 0;
11 } sizeof 的单位是字节，那么什么是字节呢？
字节是一种计算机单位，计算机单位有 bit Byte KB MB GB TB PB(从小到大）
单位换算：
一个bit可以存放一个2进制的位
1 Byte字节=8bit
1KB=1024Byte
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1.5.2 数据类型长度代码语言：javascript复制1 #include
2
3 int main()
4 { 在vs2022 x64 配置下的输出
5 printf("%zd\n,sizeof(char)); 1
6 printf("%zd\n,sizeof(_Bool)); 1
7 printf("%zd\n,sizeof(short)); 2
8 printf("%zd\n,sizeof(int)); 4
9 printf("%zd\n,sizeof(long)); 4
10 printf("%zd\n,sizeof(long long)); 8
11 printf("%zd\n,sizeof(float)); 4
12 printf("%zd\n,sizeof(double)); 8
13 printf("%zd\n,sizeof(long double)); 8
14 return 0;
15 }C语言规定：
sizeof(long) >=sizeof（int）
sizeof(long double) >=sizeof（double）
1.5.3 sizeof 中的表达式不计算代码语言：javascript复制1 //测试：sizeof中表达式不计算
2
3 #include
4 int main()
5 {
6 short s =2;
7 int b =10;
8 printf("%d\n,sizeof(s=b+1));
9 return 0;
11}通过下面两张图对比来了解sizeof 中表达式不执行的含义
图二中第一个打印出来的结果与图一不同，sizeof函数所表达的是数据类型的长度，在n = m+ 3这个表达式里，m、 3都是int类型，而 n 为short类型，将 int 类型存入 short 类型会出现数据丢失现象 。int是4个字节，而short是2个字节。因此最终打印在屏幕上的结果便为2。
sizeof在代码进行编译的时候，就根据表达式的类型确定了，类型的常用，而表达式的执行却要在程序运行期间才能执行，在编译期间已经将sizeof处理掉了，所以在运行期间就不会执行表达了。
2、signed 和 unsignedsigned表示有符号的数字：海拔、温度...
unsigned表示无符号的:身高、体重...
C 语言使用 signed 和 unsigned 关键字修饰 字符型和整型 类型的。
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，只能表示零和正整数。
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。
代码语言：javascript复制1 signed int a ;
2 //等同于 int a;int 类型也可以不带正负号，只表示非负整数。但是这时就必须使用关键字unsigned 声明变量。
代码语言：javascript复制1 unsigned int a; 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65, 535。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。
代码语言：javascript复制1 #define SHRT_MIN (-32768) //有符号的16位整型的最小值
2 #define SHRT_MAX 32768 //有符号16位整型的最大值
3 #define USHRT_MAX 8xffff //无符号16为整型的最大值
4 #define INT_MIN (-2147483647 - 1) //有符号整型的最小值
5 #define INT_MAX 2147483647 //有符号整型的最大值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。
代码语言：javascript复制1 unsigned a ;字符类型 char 也可以设置 signed 和 unsigned 。
代码语言：javascript复制1 signed char c; //范围为 -128 到 127
2 unsigned char c;//范围为0到255 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，尤其数整型类型就有short、int、long、long long 四种，为什么呢?
其实每一种数据类型有自己的取值范围，也就是存储的数值的最大值和最小值的区间，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：
代码语言：javascript复制1 data_type name;
2 | |
3 | |
4数据类型 变量名代码语言：javascript复制1 int age; //整型变量
2 char ch； //字符变量
3 double weight； //浮点型变量 变量在创建的时候就给一个初始值，就叫初始化。
代码语言：javascript复制1 int age = 18;
2 char ch ='w';
3 double weight =48.0;
4 unsigned int height = 100;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，只能在自己所在的局部范围内使用的。
代码语言：javascript复制1 #include
2
3 int global = 2023；//全局变量 相当于共享单车，你们可以使用，别人也可以使用
4
5 int main()
6 {
7 int local = 2018；//局部变量 相当于你自己家里的自行车，只有你们可以使用，外人无法使用。
8 printf("%d\n", local);
9 printf("%d\n",global);
10 return 0;
11}如果局部和全局变量，名字相同呢？
代码语言：javascript复制1 #include
2
3 int n = 1000；
4 int main()
5{
6 int n = 10;
7 printf("%d\n”n)；//打印的结果是多少呢?
8 return 0；
9}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。
变量创建的本质是：在空间中申请一块空间
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
的三个区域：栈区、堆区、静态区。
1：局部变量是放在内存的栈区
2：全局变量是放在内存的静态区
3：堆区是动态内存分配，malloc、free、calloc、realloc...
5、算数操作符：+、-、*、/、%在写代码时候，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。
代码语言：javascript复制1 #include
2 int main()
3{
4 int x=4+22；
5 int y = 61 - 23;
6 printf("%d\n”,x)；
7 printf(“%d\n”,y)；
8 return θ;
9 }5.2 * 运算符 * 用来完成乘法。
代码语言：javascript复制1 #include
2 int main()
3 {
4 int num = 5;
5 printf("%\n",num * num); //输出25
6 return 0;
7 } 5.3 /运算符/用来表示除法。
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。
代码语言：javascript复制1 #include
2 int main()
3 {
4 float x=6/ 4；
5 int y=6/4；
6 printf("%f\n"，x)；// 输出 1.00000
7 printf("%d\n”,y)；// 输出1
8 return 0;
9 }上面示例中，尽管变量 × 的类型是float (浮点数)，但是6 / 4 得到的结果是 1.θ，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。
5.4 %运算符%表示求模(余)运算，即返回两个整数相除的余值。这个运算符只能用于整数，不能用于浮点数。
代码语言：javascript复制1 #include
2 int main()
3 {
4 int x =6 % 4; //2
5 return 0;
6 }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。
代码语言：javascript复制1 #include (stdio.h)
2 int main()
3 {
4 printf("%d\n"，11 % -5); //1
5 printf(“%d\n", -11 % -5); //-1
6 printf("%d\n", -11 % 5); //-1
7 return 0;
8 }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。
代码语言：javascript复制1 int a = 100; //初始化
2 a = 100; //赋值，这里使用的就是赋值操作符赋值操作符 = 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：
代码语言：javascript复制1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 c = b = a+3;//连续赋值，从右向左一次赋值的。虽然C语言支持这种连续赋值，但是写出的代码不容易理解，建议还是才开来写，这样方便观察代码的执行细节。
代码语言：javascript复制1 int a = 3;
2 int b = 5;
3 int c = 0;
4 b= a+3;
5 c = b;这样写，在调试的时候，每一次赋值的细节都是可以很方便的观察的。
6.2 复合赋值法在写代码的时候，我们经常可能会对一个数进行自增，自减的操作
代码演示：
代码语言：javascript复制1 int a = 10;
2 a = a+3;
3 a = a-2;这样写代码C语言给提供了更加方便的写法：
代码语言：javascript复制1 int a = 10;
2 a+=3;
3 a-=2;C语言中提供了复合赋值符，方便我们编写代码，这些赋值符有：
代码语言：javascript复制1 += -+
2 *= /= %=
3 >>= <<=
4 &= |= ^=6.2.1 += 、 -=代码语言：javascript复制1 int a = 10;
2 a+=20; => a = a+20 //此时得出的结果是a等于30
3
4 a-=10; => a = a-10 //此时得出的结果是a等于06.2.2 *= 、 /= 、 %=代码语言：javascript复制1 int a =10;
2 a*=3 => a = a * 3 //a的结果是30
3 a/=2 => a = a / 2 //a的结果是5
4 a%=3 => a = a % 3 //a的结果是1（求余数）6.2.3 >>= <<=右移赋值 :a >>= b 表示将变量a的二进制表示向右移动b位，并用0填充空缺的位置，如果a是一个正数，这相当于除以2的b次方。对于负数，结果会有所不同，取决于具体的实现。举个例子，假设我们有一个八位二进制数a = 0b10101010（十进制为140），如果我们执行a = a >> 2，这相当于清除最右边的两位并左移0进去，结果就是 0b10100000（十进制为64）。这个操作可以用于处理位标志、压缩数据等场景。
左移赋值： a<<=b它的作用是将一个数的二进制形式向左移动指定的位数，并将左边多出来的位数用0补齐，然后将结果赋值给这个数。举个例子，如果x的二进制为0000 1000，执行x <<= 3后，x的二进制变为0100 0000，也就是十进制数值变为64。
6.2.4 &= |= ^=1、 按位与（&=）&符号名为按位与
二元运算符&通过逐位比较两个运算对象，生成一个新值。对于每个位，只有两个运算对象中相应的位都为1时，结果才为1（从真/假方面看，只有当两个位都为真时，结果才为真）。
代码语言：javascript复制1 (010010) & (100010) //表达式
2 (000010) //结果值&= 用法
代码语言：javascript复制1 val &= 0234;
2 val = val & 0234;
3 //以上两种等同2、按位或 ( |=)
二元运算符|，通过逐位比较两个运算对象，生成一个新值。对于每个位，如果两个运算对象中相应的位为1，结果就为1（从真/假方面看，如果两个运算对象中相应的一个位为真或两个位都为真，那么结果为真）。
代码语言：javascript复制1 (1001001) | (0100101) //表达式
2 (1101101) //结果式
3
4 val &= 05234;
5 val = val & 05234;
6 //效果等同3、按位异或：^
二元运算符^逐位比较两个运算对象。如果两个运算对象中相应的位一个为1（只有一个1），结果为1（从真/假方面看，如果两个运算对象中相应的一个位为真且不是两个同为1，那么结果为真）。任何数与0异或都为本身。
代码语言：javascript复制1 (10010011) ^(00111101) //表达式
2 (10101110) //结果值
3 //效果相同
4 val ^= 05234;
5 val = val ^ 05234; 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)就是单目操作符的。
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++代码语言：javascript复制1 int a = 10;
2 int b=++a；//++的操作数是a，是放在a的前面的，就是前置++
3 printf(“a=%d b=%d\n", a,b)；计算口诀：先+1，后使用；
7.1.2 后置++代码语言：javascript复制1 int a = 10;
2 int b=a++；//++的操作数是a，是放在a的后面的，就是后置++
3 printf(“a=%d b=%d\n", a,b)；计算口诀：先使用，后+1；
7.1.3 前置--计算口诀：先-1，后使用；
7.1.4 后置--计算口诀：先使用，后-1；
和++相同，就不再举例说明了。
关于++、-- 我们只需要掌握以上使用方法就可以了。
7.2 +、 -比较简单，就直接代码演示了
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：
代码语言：javascript复制1 （类型）请看代码：
代码语言：javascript复制1 int a = 3.14;
2 //a的是int类型，3.14是double类型，两边的类型不一致，编译器会报警告为了消除这个警告，我们可以使用强制类型转换：
代码语言：javascript复制1 int a = (int)3.14;//意思是将3.14强制类型转换为int类型，这种强制类型转换只取整数部分俗话说，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化就能实现代码，这样自然更好的。
本篇文章就先到这里啦，后面会详细介绍printf函数和scanf函数。
期待友友们的到来！！！如果觉得这篇文章对你有所帮助，不妨给个三连呦，感谢！