C 数据类型

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数据类型

笔记索引

“定义”、“声明”、“赋值”与”初始化“

  • declaration

    声明：说明了变量的名字和类型，但并不分配存储空间

  • definition

    定义：说明了变量的名字和类型，为它分配了存储空间，但并不一定要填充初始值

  • initialization

    初始化：是一种仅对全局变量（全局变量指所有函数外部）、静态变量进行的特殊的定义，若不指定初始值，则自动填充0的隐式转换；由于不对局部变量进行，局部变量内定义后，若不赋值，则会留有垃圾值

  • assignment

    赋值：将某一个数值赋给一个变量的过程，赋值只针对于已定义的变量，可以多次进行。

基本类型

使用形如 extern const int name; 声明

extern const int name = XXX; 声明并初始化

name = XXX 赋值

  • 整型（整数）

    分为signed、unsigned即有、无符号两种，默认有

    • 长整型

      • 使用long声明

      • 长度为 4 或 8 字节

      • 常量

        • 123l

        • 123ul 无符号

    • 整型

      • 使用int声明

      • 长 4 字节

      • 常量

        • 123u 无符号

        • 0xFF 十六进制

        • 035 八进制

        • 123 十进制

    • 短整型

      • 使用short声明

      • 长 2 字节

  • 浮点（IEEE 754）

    • 单精度

      • 使用float声明

      • 长 4 字节，保证 6 位十进制精度

      • 常量

        • 2e-3 科学计数法

        • 2.3f

    • 双精度

      • 使用double声明

      • 长 8 字节，保证 15 位十进制精度

      • 常量

        • 2.3
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#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    int oct = 0123;
    float fl = 12.3456789f;
    char character = 'a';

    printf("oct integer: %d\n", oct);
    printf("float: %f\n", fl);
    printf("character: %c\n", character);
    return 0;
}
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oct integer: 83
float: 12.345679
character: a

  • 字元

    分为signed、unsigned即有、无符号两种，默认有

    • 使用char来声明

    • 占用 1 字节

    • 本质是 1 字节整型，对应 ASCII 表

    • 常量

      • ‘a’

      • 转义序列

        • \\ \ 字符

        • \' ’ 字符

        • \" " 字符

        • \? ? 字符

        • \a 警报铃声

        • \b 退格键

        • \f 换页符

        • \n 换行符

        • \r 回车

        • \t 水平制表符

        • \v 垂直制表符

        • \127 一到三位的八进制数

        • \xAB1F4 一个或多个数字的十六进制数

      • 通用字符名

        • \uACDF 后四位为 Unicode 编码（不足四位在前自动补 0）

        • \uAC2FEE84 后八位为 Unicode 编码（不足八位在前自动补 0）

  • 指针

    • 使用 * 声明

    • 长 4 字节，本质为内存地址

    • 声明后若未初始化，则指向未知位置

数组

使用 类型名称 名称[长度（可选）] = 数组常量; 形式并初始化

  • 数组常量形为 {常量, 常量, 常量, 常量}

  • 数组的名称实为其首元素地址，但对其求 sizeof 时会返回整个数组大小

  • 声明时若未手动初始化，则自动初始化为0的相应类型转换

  • 内存中变现为连续地址，多维数组亦然

字符串

  • 本质为char组成的数组，有string.h帮助操作

  • 可以使用 char 名称[长度（可选）] = 字符串常量 来声明并初始化，使用%s来打印

  • 声明时（如下例name变量）会自动在尾部追加\0

  • 如果字符串末尾的\0缺失，代码将崩溃。

  • 字符串声明时若未手动初始化，则自动初始化为\0

  • 常量，

    • "Hello,world!" ASCII-0 字符串

    • R"F:\Doc\1" raw 字符串

    • u8"你好" u"你好" U"你好" L"你好" 编码序列 UTF-8、char16_t、char32_t、wchar_t

    • 常量尾部会被自动添加\0

    • 相邻常量会被自动连接

输出格式化

  • %a 浮点数、十六进制数字和 p-记数法（c99)
  • %A 浮点数、十六进制数字和 p-记法（c99）
  • %c 一个字符(char)
  • %C 一个 ISO 宽字符
  • %d 有符号十进制整数(int)（%ld、%Ld：长整型数据(long),%hd：输出短整形。）
  • %e 浮点数、e-科学记数法
  • %E 浮点数、E-科学记数法
  • %f 单精度浮点数(默认 float)、十进制记数法（%.nf 这里 n 表示精确到小数位后 n 位.十进制计数）
  • %g 根据数值不同自动选择%f 或%e．
  • %G 根据数值不同自动选择%f 或%e.
  • %i 有符号十进制数（与%d 相同）
  • %o 无符号八进制整数
  • %p 指针
  • %s 对应字符串 char*（%s = %hs = %hS 输出 窄字符）
  • %S 对应宽字符串 WCAHR*（%ws = %S 输出宽字符串）
  • %u 无符号十进制整数(unsigned int)
  • %x 使用十六进制数字 0xf 的无符号十六进制整数
  • %X 使用十六进制数字 0xf 的无符号十六进制整数
  • %% 打印一个百分号
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#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    int areas[] = {10, 12, 13, 14, 20};
    int numbers[5] = {5};
    char name[] = "Zed";
    char full_name[] = {
        'Z', 'e', 'd',
         ' ', 'A', '.', ' ',
         'S', 'h', 'a', 'w', '\0'
    };

    printf("%d\n", areas[0]);
    printf("%d %d %d %d\n", numbers[0], numbers[1], numbers[2], numbers[3]);
    printf("%c\n", name[2]);
    printf("%c\n", full_name[4]);
    return 0;
}
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5 0 0 0
d
A

char a[] = "string"; 与 char *p = "string";

内存中：

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     +---+---+---+---+---+---+----+

a: | s | t | r | i | n | g | \0 |
+---+---+---+---+---+---+----+
+-----+ +---+---+---+---+---+---+---+
p: | \*======> | s | t | r | i | n | g |\0 |
+-----+ +---+---+---+---+---+---+---+

对于p其string\0为常量，不可修改，如果要创建可修改字符串，使用*alloc()

结构体

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struct Books {
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
}

  1. 使用 . 访问

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    #include <stdio.h>

    struct Book {
    int id;
    } bok; // 立即声明 bok 为 结构体

    int main(int argc, char *argv[]) {
        bok.id = 1;
        printf("%d", bok.id);
        return 0;
    }

  2. 使用 -> 访问

    a->b 等同 (*a).b

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 使用 typedef 取别名
typedef struct Book {
    int id;
} Book;

int main(int argc, char *argv[]) {
    Book *bok; // 声明一个指向结构体的指针；此处因指针未初始化，代码实际不可用
    bok->id = 12;
    (*bok.)id = 12;
    return 0;
}

复杂声明

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char *(*(*var)())[10];
// ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^^   ^
// 7 6 4 2 1 2 34   5

从变量标识符开始，向右寻找最近的)或]并解释，向左寻找*并解释，重复直至结束：

  1. var 被声明为

  2. 指向以下的指针

  3. 返回以下的函数

  4. 指向以下的指针

  5. 包含 10 个元素的数组，内容为

  6. 指向以下的指针

  7. char 值

总结：var 被声明为（指向（返回（指向（包含 10 个元素的数组，内容为（指向（char 值）的指针）的指针）的函数）的指针）

var 内容为 地址 --> 函数返回：地址 --> 数组内容：地址 --> char 值

存储类

  • auto

    局部，默认

  • register

    存储于寄存器

  • static

    静态，一经声明不再销毁

  • extern

    外部，用于多文件调用

  • typedef

    声明别名，例：

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#include <stdio.h>
typedef int integer;
integer a = 11;

int main() {
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

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类型限定

  • const

    定义为常量。

  • volatile

    则该对象可以被其他进程或事件修改。

类型转换

C 语言为隐式转换，显式强制转换使用 (void *)name 表达式