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[C++知识库]【C语言学习笔记】C语言的基本语法

1、标识符与关键字

给变量所取的名字叫变量名，定义变量的名字需要遵循标识符的命名规则。
标识符是用来标识变量、符号常量、数组、函数、文件等名字的有效字符序列。

标识符的命名规则：

只能由字母、数字和下划线组成（例如：Score1，Stu_name）
第一个字符必须为字母或下划线
区分大小写字母
C语言内部规定的标识符（即关键字）不能作为用户标识

C语言的关键字：
C语言的关键字，是保留的一些特殊作用的词语，一共32个关键字

关键字	说明
auto	声明自动变量
break	跳出当前循环
case	开关语句分支
char	声明字符型变量或函数返回值类型
const	定义常量，如果一个变量被 const 修饰，那么它的值就不能再被改变
continue	结束当前循环，开始下一轮循环
default	开关语句中的"其它"分支
do	循环语句的循环体
double	声明双精度浮点型变量或函数返回值类型
enum	声明枚举类型
extern	声明变量或函数是在其它文件或本文件的其他位置定义
float	声明浮点型变量或函数返回值类型
for	一种循环语句
goto	无条件跳转语句
if	条件语句
int	声明整型变量或函数
long	声明长整型变量或函数返回值类型
register	声明寄存器变量
return	子程序返回语句（可以带参数，也可不带参数）
unsigned	声明无符号类型变量或函数
union	声明共用体类型
void	声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针
volatile	说明变量在程序执行中可被隐含地改变
while	循环语句的循环条件

C99新建关键字：
_Bool 、_Complex 、_Imaginary 、inline 、restrict

C11新建关键字：
_Alignas 、_Alignof 、_Atomic 、_Generic 、_Noreturn
、_Static_assert 、_Thread_local

2、常量和符号常量

常量：在程序运行过程中，其值不会发送变化的量。
变量：在程序运行过程中，其值可以发送变化的量

（1）常量和常量符号

C语言提供的常量类型有整型常量、实型常量、字符常量、字符串常量和符号常量。
用一个标识符来代表一个常量，该标识符叫做符号常量，其一般形式为：
#define 标识符常量
例如：

#define PI 3.1415926

关于typede和defin的用法与区别：

#defien是预处理指令，在编译预处理时进行简单替换，不作正确性检查，不管含义是否正确照样带入，只要在编译器已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。
例如：#define PI 3.1415926
程序：area = PIrr替换3.1415926rr
typedef是在编译时处理的，通常是用于对已有数据类型取别名，而#define只是简单地替换。
例如：typedef unsigned int uint;
这样就为unsigned int型引入新助记符uint，以后使用uint直接代表unsigned int型。
例如：typedef PI 3.1515926；
编译器会直接报错，原因PI并非已存在类型，其次“3.1515926”不符合命名规则。

（2）变量

变量在内存中占用一定的储存单元，在该储存单元中存放变量值。
程序中用到的所有变量都必须有一个变量名
变量名和变量值是两个不同的概念
不同类型的变量在内存中占据储存单元的数量及储存的格式不相同，例如：char ch = ‘1’;int i = 1;
变量必须“先定义后使用”，这样做的目的是：
1、便于编译程序程序检测对该变量的运算是否合法。例如：整型变量可以进行求模（余数）运算，实型变量不可以进行求模运算。
2、程序中变量名的正确使用

3、C语言数据类型

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（1）整型常量

整型常量就是整数，有3种表示形式

十进制整常数：就是通常整数的写法，数码取值为0-9。例如：25、-623、0等
八进制整数：以0为前缀，数码取值0-7，
例如：
020（十六进制16）
016（十六进制14）
0177777（十六进制65535）
-010（十进制数-8）
几种不合法的八进制数：
256（无前缀0）
079（包含了非八进制数码9）
十六进制整型常数：以数字和字母0x开头，即0x作为前缀，数码的取值为0-9和A-F（或字母a-f）
几种合法的十六进制数：
0x2A（十进制数42）
0x1AB0（十进制数6832）
几个不合法的十六进制数：
5A（无前缀）、0x2H（包含了非十六进制数码H）

整型变量

整型变量分为：基本整型、长整型、短整型、无符号型
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整型变量的定义及初始化：
定义变量及初始化的一般形式为：
类型说明符变量名1 = 值1
例如：

int a,b,c;	//定义a，b，c为整型变量
long x = 10;	//定义x为长整型变量，并附初值10
unsigned int p=2,q=5,m;	//定义p，q，m为无符号整型变量。p赋初值为2，q赋初值为5

整型变量需要注意：
1、允许在一个类型说明符后，定义多个相同类型变量，类型说明符与变量名之间至少用一个空格间隔，各变量名之间用逗号间隔
2、最后一个变量名后面用“；”号结尾
3、变量定义必须放在变量使用之前，一般放在函数体开头
4、没有给变量赋初值，并不意味着该变量中没有数值，只表面给变量中没有确定的值，因此直接使用这种变量的话可能产生莫名其妙的结果，有可能导致运算错误

例程：

#include <stdio.h>
void main(void)
{
    int a = 3, b = 5, c, d;
    c = a+b;
    d = a-b;
    printf("a+b=%d,a-b=%d\n",c,d);
}

原码、反码和补码

计算机中数分为有符号和无符号。他们是以二进制形式表示的，有三种表示方法，即原码和补码。
三种表示方式由符号位和数值位两部分构成
符号位在最高位，用0表示“正”，1表示“负”。
取余位为数值位
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原码：按照二进制的方法来表示数的绝对值，用这个方法得到的就是数的原码。
反码：正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原码除符号位以外的各位按为取反。
补码：正数的补码与其原码相同，负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后，在末位再加1

正数的原码、反码。补码相同；负数的原码、反码、补码不同。数值在计算机中以补码形式存放。
例如：求-127的补码
请添加图片描述

(2)实型数据

实型数据又称为实数或浮点数，指是带有小数部分的非整数数值。

实型常量

在C语言中，实数常量只能用十进制数表示，有两种表示方法：

小数形式：由数字0~9和小数点组成，当小数部分为零时，小数点不能省略。例如：0.0/24.4、-56.33等均为合法的实型常量
指数形式：由十进制数、加阶码标志小写字母“e”（或大写字母“E”）和阶码（必须是整数）组成。
例如：2.3E5（相当于2.3 x 10^5）
以下是不合法的实型常量：
123（无小数点）
E4（阶码“E”之前无数字）
23.-E3（负号的位置不对）
2.7E（无阶码）

实型变量

请添加图片描述

实型变量的定义以及初始化

例如：

float a,b,c;			//定义a，b，c为单精度实型变量
double m=3.5,n=5.6;		//定义m，n为双精度实型变量，并分别赋值3.5和5.6

(3)字符型数据

字符常量是用一对单引号括起来的一个字符
例如：‘b’、‘z’、‘=’、‘?’、‘5’
字符常量特点：

字符常量只能是单个字符，不能是多个字符
字符常量是以ASCII码形式储存，一个字符常量占用一个字节空间。

ASCII码

ASCII码表示American Standrd Code for Information Interchange。ASCII编码能表示数据范围是00000000~11111111共2^8即256个数据

标准的ASCII码有128个字符，其中：

0-31为控制字符，例如，回车换行、文件结束标志、字符串结束标志
10个阿拉伯‘0’~‘9’的码值是连续的
26个大写字母‘A’-‘Z’是连续的，26和大小写字母‘a’-‘z’是连续的
字符常量也可以参与各种运算，如：‘B’-‘A’值为1（字符‘B’的ASCII码值减去66字符‘A’的ASCII码值65结果为1）

字符型变量

字符型变量在内存中占用1个字节，只能存放一个字符，并以该字符的ASCII码的值的形式存放
在C语言中，一个字符型数据可以按照它的ASCII码进行数据运算

字符型数据储存空间和值范围

类型	字节数	取值范围
char	1	-128~127
unsigned char	1	0~255

例程：给字符变量赋整数值

#include <stdio.h>
int main()
{
    char ch1=65,ch2=66;
    printf("%c,%c\n",ch1,ch2);
    printf("%d,%d\n",ch1,ch2);
}

转义字符字符

转义字符：是由一个反斜杠“"后跟规定，具有特定含义的字符
常用转义字符如下表
请添加图片描述

转义字符使用如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("\"china\"\n");
    printf("My \tCountry.\n");
    printf("I am hap\160\x79.\n");
}

字符串常量

字符串常量是简称字符串，是用一对双撇号（西方双引号英文）括起来的一串字符，包含字符的个数和字符长度
例如：“Hello World”。“a”，“C语言”都是字符串常量。

字符串常量和字符常量区别：

字符常量是右边单引号括起来的字符，而字符串常量是由双引号括起来的字符。尽管‘a’与“a”都包含一个字符，但在C程序中，它们都具有不同的含义
字符常量只能是一个字符，字符串常量可以是多个字符
可以把一个字符串常量赋值一个字符变量，但不能把一个字符常量赋值一个字符变量。

字符串变量

在C语言中没有专门的字符串类型，我们只能使用数组或者指针来间接地存储字符串。

char str1[] = "Hello World!"
char *str2 = "你好世界！"

str1 和 str2 是字符串的名字，后边的[]和前边的*是固定的写法。初学者暂时可以认为这两种存储方式是等价的，它们都可以通过专用的 puts 函数和通用的 printf 函数输出。

#include <stdio.h>
int main()
{
    char web_url[] = "hHello World!";
    char *web_name = "你好世界";

    puts(web_url);
    puts(web_name);
    printf("%s\n%s\n", web_url, web_name);

    return 0;
}