[C++知识库]c语言入门-关键字，整形变量，数据的输入输出

一、整形数据

整形变量在储存单元的储存方式是按照二进制位的补码形式存放。

正数的补码反码原码相同，负数的反码：二进制的原码除了最高位的符号位不变外其它位按位取反，补码为反码+1。

当整形数据分布四个字节时，一个字节为8个比特位

5的原码：

?5的反码

?5的补码

-5的原码

最高位代表符号位： 1表示负数，0表示正数?

-5的反码

-5的补码

?整形变量的符号属性

在实际应用中，有的整数数据只有正数，为了充分利用变量的取值范围，可以将变量定义为“无符号”类型。

（unsigned）无符号型，存储单元中没有符号来表示正负，只能存放不带有符号的整数。例如-1，-6等不能存放，而23可以。取值范围由0开始，比正常有符号同类型的数据范围扩大一倍。

（signed）有符号型，存储单元的最高位表示符号（0为正，1为负），我们通常使用的便是有符号类型。

说明：1.只有整形（包括字符型）数据可以加signed，unsigned来修饰。

? 2.无符号整形数据使用“u%”来打印，“u%”表示用无符号十进制的格式来输出。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = -1;
	int arr[3] = { 1,2,3 };
	if (a > sizeof(arr))
		printf("ok");
	else
		printf("no");
	return 0;
}

打印结果为ok

sizeof（）的返回值类型为无符号类型整数，在比较时，会将-1也转换为无符号类型整数，转换后的值很大。

#include<stdio.h>
int main()
{
	unsigned int a = -1;
	unsigned short  int b = -1;
	printf("%u\n", a);
	printf("%u", b);
	return 0;
}

打印结果：4294967295? ? 65535

字符和数字的不同

字符'1'和数字1的不同概念：字符’1‘在内存中以ASCII码形式存储，占据1个字节。而整数1按照补码的形式存储。

'1'=1+'0'

二、关键字

c语言有32个关键字

程序之中使用到变量，有着不同的储存形式。存储类别分为静态存储和动态存储，可以通过存储类修饰符来告诉编译器要处理哪一种类型的变量。具体有auto（自动），static（静态），register（寄存器），extern(外部)。

动态存储和静态存储：从变量的产生时间上可以分为静态存储和动态存储。有些变量在程序运行的整个过程中都存在，而有些变量在被调用函数时才会临时分布储存单元，调用结束之后该存储单元就被释放了，故而静态存储就是指程序运行分配的固定的存储方式，而动态存储则是在程序运行期间根据需要动态的分配存储空间。

1.static关键字
1、static修饰局部变量（静态局部变量）：static存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，不需要在每次进入和离开作用域时进行创建和销毁。使用static修饰的函数的局部变量，在调用结束之后不会消失，即使得它的存储单元不释放，在下一次调用此函数的时候，此局部变量的值延续了之前的值。

int Fun(int a)
{
	static s = 2;     //int s=2;
	s = s + 1;
	return s;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = 1;
	printf("%d\n", Fun(i));
	printf("%d\n", Fun(i));
	return 0;
}

?结果：s使用static修饰时，输出3 4??

s使用int修饰时，输出3 3

结果分析：stctic修饰s时，第一次调用Fun（）函数时，s=2+1 返回3 ,?调用第一次结束之后s=3,第二次调用Fun（）函数时，由于s被static修饰，s保留了第一次调用之后的值，s=3，执行s=s+1，s=4，返回4。

没有stctic修饰s时，第一次调用Fun（）函数时，s=2+1 返回3? ，调用第一次结束之后s=3,由于s没有被static修饰，s的存储空间释放，第二次调用Fun（）函数时，s被重新分布空间，s=2，执行s=s+1，s=3，返回3。

2、static修饰局部变量在编译时赋初值，且只赋初值一次，再次调用时，保留上一次运行后的值，如果说没有赋初值时，静态局部变量会自动初始化为0或者'\0'，其他的局部变量的值就是不确定的。

#include<stdio.h>
//int count;          //局部变量没有初始化时，自动初始化0
int main()
{
	static count;   //int count;
	printf("%d",count);
}

结果：使用static修饰局部变量时，没有初始化时，自动初始化为0，结果为0

使用 int修饰时，程序报错：使用了未初始化的局部变量“count”

全局变量没有初始化时，自动初始化为0，结果为0

2.static修饰全局变量

static修饰全局变量时，会使得变量的作用域限制在声明它的文件内。

?结果：报错，无法识别的count?

分析：全局变量本身具有外部链接属性，如果使用static修饰，使得全局变量具有了内部链接属性，使得变量的作用域限制在声明它的文件内

3.static修饰函数

static修饰函数时，会使得函数的作用域限制在声明它的文件内。

应用：使用static修饰局部变量来计算阶乘。

#include<stdio.h>
int fac(int i)
{
	static f = 1;
	f = f * i;
	return f;
}
int main()
{
	int n = 0;
	int i = 0;
	scanf("%d", &n);
	for (i = 1; i < n; i++)
		fac(i);
	printf("%d", fac(i));
	
}

2.auto关键字

auto是所有局部变量默认的存储类。auto关键字就是修饰一个局部变量为自动的，这意味着每次执行到定义该变量的时候，都会产生一个新的变量，重新对其初始化。

auto只能用于修饰局部变量，没有特别指定时，局部变量默认为auto修饰的局部变量，auto int a=1和int a=1 没有区别，故而auto经常被省略。

3.register关键字

一般情况下，变量（包括静态存储方式和动态存储变量）的值是存储于内存中。当程序需要用到哪一个变量时，控制器发出指令将内存之中该变量的值运送到运算器中，如果要存入数据，则由运算器将数据送到内存之中。如果说一些变量需要频繁使用，那么太浪费时间了。cpu主要是负责计算的硬件单元，为了方便运算和提高效率，一般第一步都要把数据从内存读取到cpu里，那就需要cpu具有一定的数据临时存储能力，所以现代cpu内，都集成了一组叫做寄存器的硬件，用于临时变量的保存。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

?那么什么变量可以使用register呢：1、局部变量 2、不会被写入的 3、高频率被读取的?

register修饰的变量不能被取地址

4.extern关键字

extern变量称为外部存储变量，extern声明了程序中的全局变量。

将另一个文件的全局变量的作用域扩展到另外一个文件

一个c程序可以由一个或者多个源程序文件组成。例如如果一个程序有两个文件，在两个文件中，都要用到同一个全局变量global,但是不能在两个文件中都定义global，但是如果这样就会报错，所以说这时候就需要extern来定义global。

?这样就可以在一个文件中使用另外文件的全局变量。打印90。

三、数据的输入输出

printf（）和scanf()?

#include<stdio.h>
#include<math.h>
//求一个方程的根  ax2+bx+c=0
int main()
{
	float a, b, c;
	float p, q, x1, x2;
	scanf("%f%f%f", &a, &b, &c);
	float dis = b * b - 4 * a * c;
	if (dis >= 0)
	{
		p = -b / 2.0 / a;
		q = sqrt(dis) / 2.0 / a;

		x1 = p + q;
		x2 = p - q;
		printf("x1=%7.2f,x2=%7.2f", x1, x2);
	}
	if (dis < 0)
		printf("没有实根");

	return 0;
}

1、scanf（）输入a,b,c数据时，前面加上取地址符，printf（）在格式符f前加了”7.2”，表示指定数据占据7列，其中小数占据2列。

2、c语言本身不提供输入输出语句，而是由c语言标准函数库提供，故而printf，scanf不是关键字。

3.scanf（）在读取单个字符时，空格或者转义字符都会被读取，输入时应当连续输入

#include<stdio.h>
int main()
{
	char a, b, c;
	scanf("%c%c%c", &a, &b, &c);
	printf("%c%c%c", a, b, c);
	return 0;
}

?由于读取了空格，打印结果：a空格b

4，如果在格式控制字符中除了格式声明外还存在别的字符，则应该按照格式输入。

如：scanf（"a=%d",&a); 输入1错误，应该输入a=1。

5.输入数值数据时，如果说输入空格，Tab键或者非法字符，认为该数据输入结束，如有需要，接下来继续输入，直到遇到enter键停止读入。

#include<stdio.h>
int main()
{
	char a, c;
	int b;
	scanf("%c%d%c", &a, &b, &c);
	printf("%c%d%c", a, b, c);
	return 0;
}

?

输入a空格1空格c后，"%c"读取了字符a,"%d"不会读取空格，读取了1，”%c"读取了空格，字符c不会被读取。

#include<stdio.h>
int main()
{
	char arr[10] = { 0 };
		scanf("%s", arr);
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

?输入：qwer qwe? ? 打印：qwer? ? ? ? ? ?

分析：scanf（）遇到空格停止读取，所以说scanf（）不可以输入包含有空格的字符串，需要使用gets（）。?

字符输入输出函数

1 putchar（）字符输出函数：输出一个字符

?2.getchar（）字符输入函数：输入一个字符

#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch = 0;char  a=0;
	ch=getchar();
	a=getchar();
	putchar(ch);
	putchar(a);
	return 0;
}

getchar()可以读取转义字符

#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch = 0;
	int arr[100] = { 0 };
	int i = 0;
	while (ch != '\n')
	{
		scanf("%d", &arr[i]);
		ch=getchar();
		i++;
	}
	printf("%d", i);
	return 0;
}

读取输入的数字长度

分析：输入11 2 打印2

输入11后，输入空格，scanf读入11，遇到空格停止读入，缓冲区留空格字符，getchar（）先读取缓冲区字符空格，i=1，循环继续

输入2后，输入换行，scanf读入2后停止读入，缓冲区留下换行字符，getchar（）先读取缓冲区字符，i=2循环停止

字符串输入输出

1、puts（）输出字符串

2、gets（）输入字符串

#include<stdio.h>
int main()
{
	puts("hi");
	puts("he");
	return 0;
}

puts（）会在字符串中找到'\0',遇到'\0'打印字符串并换行。没有结束标志时，编译器会自动在字符串末端添加'\0'

#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch[10] = { 0 };
	gets(ch);
	puts(ch);
	return 0;
}

输入ab c，打印ab c并换行? ? ??puts（）可以输出空格并换行

gets（）可以读取空格，遇到enter键结束。