[C++知识库]第三章 顺序程序设计第一部分

写在前面

? 好多人都说谭浩强的C语言书不行，这一点笔者不敢苟同。其实C语言是一门计算机技术，是日新月异的。现在哪本关于C语言的书没点小错误？书出版了就不能再小改，这是书的弊病。

? 所以现在学技术主流的渠道还是看视频，但是书的好处就是，有一些细枝末节可以照顾到。所以笔者此行的目的就是重新对话谭浩强老师，拣拾一般会漏掉或者是略去的琐碎知识点。欢迎和笔者一同重新探索谭浩强老师的经典吧。

? 如果这一小节没有我认为细小知识点的话，笔者就会略去，只留下大纲，相当于思维导图吧 ^_^

第三章 最简单的C程序设计——顺序程序设计

数据的表现形式及其运算

常量和变量

常量

1. 整型常量

2. 实型常量

   • 十进制小数形式
   • 指数形式

   1. 规定以字母e或E代表以10为底的指数

   2. e前必须有数字，e后必须为整数

   不能写出e4或3e2.5的形式

3. 字符常量

   • 普通字符

   单引号只是界限符，字符常量不包含界限符

   • 转义字符

4. 字符串常量

   同样，双引号也只是界限符，字符串常量不包含界限符

5. 符号常量

   • #define定义的常量

变量

变量代表的是一个有名字的、具有特定属性的一个存储单元。它用于存放数据，也就是存放变量的值。

变量名实际上是以一个名字代表的一个存储地址。

在对程序编译组建时，由编译系统给每一个变量名分配对应的内存地址。

从变量中取值，实际上是通过变量名找到相应的内存地址，从该存储单元中读取数据。

常变量

1. 常变量与常量的异同？

• 常变量：有类型，有存储单元，只是const修饰不被允许改变其值。
• 常变量是有名字的不变量，常量是没有名字的不变量。

2. 常变量与符号常量的区别

#define PI 3.1415926    //定义符号常量
const float pi=3.1415926//定义常变量

请问PI和pi有什么不同？

性质不同：

1. #define是预编译指令，用符号常量PI代表字符串3.1415926。

2. 在预编译的时候进行字符替换，预编译后，符号常量就被销毁了。

3. 所以符号常量不分配存储单元。

4. 常变量占用存储单元，有变量名和值。

标识符

标识符只能由字母、数字和下划线三者组成，且第一个字符不可为数字。

数据类型

数据存放在存储单元中，它是具体存在的。
而且，存储单元是由有限个字节构成，所以其存放的数据也是有限的，不可能存放无穷大的数，也不可能存放循环小数。
类型不同，对数据分配的存储单元的安排也不同。

整型数据

整型数据的分类

1. 基本整型（int型）

整型数据的存储方式：用整数的二进制补码形式存放。

正数的补码：此数的二进制形式。

负数的补码：此数的绝对值的补码，然后所有位按位取反，再+1。

正数的二进制存储单元中，最左一位用于表示符号，0代表正数，1则为代表负数。

int数据取值范围为 -2³¹ ~ 2³¹-1

unsigned int数据的取值范围为0 ~ 2³²

有符号的整型数据存储单元中最高位代表数值的符号。
如果指定unsigned型，存储单元中全部二进制位都用于存放数值本身，而没有符号。
所以无符号数只能存放正数，也正因如此，无符号数的范围比有符号整型中正数的范围大一倍。
只有整型（包括字符型）数据可以加signed或unsigned修饰，实型数据不能加。
%u是无符号数十进制的格式输出符。

2. 短整型

3. 长整型

4. 双长整型

sizeof(short)≤sizeof(int)≤sizeof(long)≤sizeof(long long)

整型变量的符号属性

无符号整型与有符号整型数据都是4个字节，所有范围大小都是一样的。
但无符号数只有正数，所有无符号数范围是有符号数的正数范围的两倍。

字符型数据

字符与字符代码

字符为什么都分配1个字节呢？

ACSII字符集共有127个字符，故字符的ACSII码最多用7个二进制位表示。$2^7?1=127$

所以字符型数据仅用1个字节（8个bit）就可以全部表示。

字符变量

字符变量也属于整型，也可以用signed和unsigned修饰。

浮点型数据

为何带小数点的实数叫浮点数呢？

在C语言中，实数是以指数形式存放在存储单元中的。
一个实数可以以不同的形式表现为指数，如：

$3.14\times 10^0=0.314\times 10^1=0.03.14\times 10^2=...$

这样由于指数的有效部分的小数点可以浮动，故我们把实数的指数形式称为浮点数。

float型

浮点数在存储时，系统将其以规范化的二进制数指数形式存放在存储单元中。
并分成小数部分和指数部分，分别存放。
有效部分将小数点移至开头，指数部分再补齐位置。

如浮点数3.14159，在内存中以如图形式存放。

该图是以10进制来示意的，实际上计算机是用二进制数来表示小数部分以及用2的次幂来表示指数部分的。
究竟用多少位来表示小数部分，多少位来表示指数部分，C标准中并未涉及，由各编译系统自定。
一般是用24位来表示小数，8位来表示指数。

小数部分占得位数越多，精度越高；指数部分占比越高，精度越低，但能表示的范围越大。

double型

为了扩大能表示的数的数值范围，用8个字节存储一个浮点数，可以得到15位有效数字。

其实为了高运算精度，程序进行浮点数计算时，自动将float型数据转为double型数据。

说明

有限的存储单元不可能完全精确地存储一个实数。

如float类型变量能存储的范围在：

$[?3.4\times 10^{38},?1.2\times 10^{?38}]$$?$$[?3.4\times 10^{38},?1.2\times 10^{?38}]$

long double型

怎样确定常量的类型

可以在常量的末尾加上专用字符，强制指定常量的类型。

若表示为float型常量，可以在其后加上F或f；

同理，加上L或l表示此常量为long double/int型的。

flaot a = 3.14159f;
long double a = 1.23L;

运算符和表达式

C 运算符

基本的算术运算符

自增（++）、自减（–）运算符

• ++，-- 运算符易造成混淆，故需谨慎使用，仅使用最简单的形式即可。

算术表达式和运算符的优先级与结合性

不同类型数据间的混合运算

• 混合运算时，系统自动将所有变量类型（包括整型，浮点型，字符型）全部转换成double型的，以提高运算精度。

强制类型转换运算符

• （类型）是最高级别运算符，在算式中最先被运算。