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C语言简介——数据类型

 2024-01-27 01:04:47  阅读 0

前言

Goh，智能硬件开发人员，拥有多年C语言编程经验。 这是同学写的《C语言入门》系列的第一篇文章。 首发于知乎专栏@Goh。

同学的加入无疑是令人兴奋的，也给我们带来了新的视角。 希望不断壮大的编辑团队能给大家带来更多更精彩的硬核内容分享。

众所周知，它又被称为“胶水语言”，提供了多种编程语言的扩展实现，具有出色的灵活性和广泛的应用场景。 尤其是&C提供的高性能解决方案在金融行业、大数据和人工智能领域独树一帜，执行效率不亚于C语言，逻辑实现更简单高效。 因此，如果你已经有了一定的掌握，不妨学习一下C语言以及两者的结合。

C语言数据类型

数据类型，即数据对象的类型，是编程语言的基石。 数据类型自编程语言发明以来就已经存在，其最初的目的是为了让程序能够更充分地利用稀缺的内存空间。

如今，硬件行业严格遵循摩尔定律多年后，开发者可以享受充足的内存资源，同时数据类型也被赋予了更深层次的含义：

：基本整型数据对象占用4 Bytes（32 Bits）内存空间，取值范围为0x0~FFFF，可以进行余数计算。

注意：需要注意的是，除了C语言本身的常规定义外，类型数据对象占用的内存空间和数值范围也可能受到编译器的影响。

C语言4种大数据类型：

c语言中基本数据类型_c语言数据类型中的基本类型_c语言的数据基本类型分别为

常量和变量

在C/C++中，数据有两种表达形式：“常量/变量”。 首先，什么是常数？ 什么是变量？

常量：指在程序运行过程中其数据值不能改变的量。 例如

变量：代表一个具有名称和特定属性的存储空间。 这个存储空间中的数据值可以在程序运行时改变。 变量具有以下三个要素：

基本数据类型

基本数据类型列表，如下图：

c语言中基本数据类型_c语言的数据基本类型分别为_c语言数据类型中的基本类型

：创建一个基本整型变量

  1. // 声明定义并初始化一个「有符号」基本整型变量 aInt ，初始化为 1
  2. int aInt = 1;
  4. // 声明定义并初始化一个「无符号」基本整型变量 uaInt ，初始化为 1
  5. unsigned int uaInt = 1;

无符号数据类型和有符号数据类型的区别：

：如果char和char都占用1Byte的内存空间。 char的数值范围是-128~127，char的数据范围是0~255。 这是因为有符号数据类型数据的最高位被用作符号位，而无符号数据类型数据的最高位被用作数据位。

派生数据类型数组

定义：具有相同数据类型并按一定顺序排列的变量的集合。

特征：

创建一维数组的语法格式：

  1. // 其中 [] 为下标运算符
  2. 数据类型 数组名[常量表达式]

：

  1. // 例：创建 1 维数组：
int aArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5}

笔记：

  1. // 正确用法：一次只能使用数组中的单个元素。
  2. // 将 aArray 的数据复制到 bArray 中。
  3. int aArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  4. int bArray[5] = {0};
  5. for(int i = 0; i < 5; i++)
  6. {
  7.     bArray[i] = aArray[i];
  8. }
  10. // 错误用法：
  11. int aArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  12. int bArray[5] = {0};
  13. bArray = aArray;    //不可给整个数组赋值

注意：需要注意的是，在使用数组时，需要主动对数组变量进行边界检查。 C/C++在编译过程中没有默认的边界检查动作，因此当程序运行过程中数组下标索引值越界时，不会立即触发错误，存在潜在的逻辑风险例外情况。

  1. // 如下例所示，aArray[i*j] 在程序进行过程中，下标会超出其数组大小。
  2. // 但是在编译和运行过程中，并不会报错，因此必须由编程人员对此边界进行处理！
  3. int main(void)
  4. {
  5.     int i, j;
  6.     int aArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  8.     for (i = 0; i < 5; i++)
  9.     {
  10.         for (j = 0; j < 5; j++)
  11.         {
  12.             aArray[i * 5 + j] = i * 5 + j;
  13.             printf("aArray[%d]=%d\r\n", i * 5 + j, aArray[i * 5 + j]);
  14.         }
  15.     }
  16.     return 0;
  17. }
  19. // 上错误示例可改为：
  20. // 当然像示例中的简单数组越界在编程过程中是十分容易避免的，但对于复杂度高的问题，必须是要增加边界检查的。
  21. int main(void)
  22. {
  23.     int i, j, idx;
  24.     int aArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  26.     for (i = 0; i < 5; i++)
  27.     {
  28.         for (j = 0; j < 5; j++)
  29.         {
  30.             idx = i * 5 + j;
  31.             if (idx > sizeof(aArray) / sizeof(int))
  32.             {
  33.                 printf("Err: idx over range!\r\nMax idx = %d,idx=%d\r\n", sizeof(aArray) / sizeof(int), idx);
  34.                 return 0;
  35.             }
  36.             aArray[idx ] = idx ;
  37.             printf("aArray[%d]=%d\r\n", idx , aArray[idx]);
  38.         }
  39.     }
  40.     return 0;
  41. }

c语言数据类型中的基本类型_c语言中基本数据类型_c语言的数据基本类型分别为

结构

定义：由一系列具有相同或不同数据类型的变量组成的集合。

自定义结构体数据类型语法格式：

  1. // struct 关键字用于定义结构体数据类型
  2. struct 结构体名称
  3. {
  4.     数据类型 成员名1;
  5.     数据类型 成员名2;
  6.     ...
  7.     数据类型 成员名N;
  8. };

：

  1. // 定义一个 student 结构体类型
  2. // 此时只是声明定义了一个结构体类型，并非实际创建了一个结构体类型变量
  3. struct student
  4. {
  5.   int num；
  6.   char name[20];
  7.   float score;
  8. }

创建结构类型变量的 3 种方法：

  1. // 例：在定义了 student 结构体类型的同时，
  2. // 也创建了 zhao, wang, li 三个 student 型的结构体变量。
  3. struct student
  4. {
  5.   int num；
  6.   char name[20];
  7.   float score;
  8. }zhao, wang, li;

  1. // 声明定义
  2. struct student
  3. {
  4.   int num；
  5.   char name[20];
  6.   float score;
  7. };
  9. // C++ 中，struct 关键字可省略，而 C 中，struct 关键字不可省略
  10. struct student zhao, wang, li;   

  1. // 注意，由于省略了结构体类型名，因而以后不能再用该结构类型创建其他不同的变量
  2. struct
  3. {
  4.    int num；
  5.    char name[20];
  6.    float score;
  7. }zhao, wang, li;  

访问结构体成员：

  1. // 句点符号 "." 作为成员运算符，用于访问一个结构体变量中的某个成员
  2. // 结构体变量名.成员名
  3. zhang.name

财团

定义：联合体也称为联合体，可以使用多个不同类型的变量共享同一内存空间。

自定义联合类型的格式：

  1. union 联合体类型名
  2. {
  3.   数据类型 成员名1;
  4.   数据类型 成员名2;
  5.   ...
  6.   数据类型 成员名n;
  7. };

：

  1. // 创建联合体类型变量 SizeUnion
  2. union SizeUnion
  3. {
  4.     char a8;
  5.     int  b32;
  6.     long int c64;
  7. };

创建联合类型变量：

  1. SizeUnion TransDatas;

访问联合变量成员的语法格式：

  1. 联合体成员.成员名    // 联合体变量
  2. 联合体成员->成员名   // 指向联合体类型的指针变量

：声明并定义一个联合类型，创建一个联合类型变量，然后给该变量的成员赋值。

  1. union SizeUnion
  2. {
  3.     char a8;
  4.     short int b16;
  5.     int c32;
  6. };

  9. SizeUnion TransDatas;

  12. int main(void)
  13. {
  14.     TransDatas.c32 = 0x90987654;
  15.     printf("Part1: Set TransDatas.c32 = 0x90987654\r\n");
  16.     printf("TransDatas.c32 = 0x%x\r\n", TransDatas.c32);
  17.     printf("TransDatas.b16 = 0x%x\r\n", TransDatas.b16);
  18.     printf("TransDatas.a8 = 0x%x\r\n\r\n", TransDatas.a8);

  21.     TransDatas.b16 = 0x1111;
  22.     printf("Part2: Set TransDatas.b16 = 0x1111\r\n");
  23.     printf("TransDatas.c32 = 0x%x\r\n", TransDatas.c32);
  24.     printf("TransDatas.b16 = 0x%x\r\n", TransDatas.b16);
  25.     printf("TransDatas.a8 = 0x%x\r\n\r\n", TransDatas.a8);

  28.     TransDatas.a8 = 0x22;
  29.     printf("Part3: Set TransDatas.a8 = 0x22\r\n");
  30.     printf("TransDatas.c32 = 0x%x\r\n", TransDatas.c32);
  31.     printf("TransDatas.b16 = 0x%x\r\n", TransDatas.b16);
  32.     printf("TransDatas.a8 = 0x%x\r\n\r\n", TransDatas.a8);

  35.     return 0;
  36. }

输出结果：

笔记：

枚举类型

定义：整型常量的集合，列出了可以访问的值的范围。 所谓“枚举”，就是将可能的值一一列出。

自定义枚举类型语法格式：

  1. // enum 关键字用于定义枚举类型
  2. enum 枚举类型名
  3. {
  4.   枚举元素1[=整型常量1],
  5.   枚举元素2[=整型常量2],
  6.   ...
  7.   枚举元素n[=整型常量n]
  8. };

创建枚举类型变量的语法格式：

  1. enum 枚举类型名 枚举变量名;

：

  1. // 创建枚举类型 Statusenum
  2. enum Statusenum
  3. {
  4.     A_Status = 1,
  5.     B_Status = 2,
  6.     C_Status,
  7.     D_Status,
  8.     E_Status,
  9. };
  11. int main(void)
  12. {
  13.     Statusenum Status;   // 创建 Statusenum 枚举类型变量 Status

  16.     Status = A_Status;
  17.     printf("Status = %d, A_Status = %d\r\n", Status, A_Status);

  20.     Status = B_Status;
  21.     printf("Status = %d, B_Status = %d\r\n", Status, B_Status);

  24.     Status = C_Status;
  25.     printf("Status = %d, C_Status = %d\r\n", Status, C_Status);

  28.     Status = D_Status;
  29.     printf("Status = %d, D_Status = %d\r\n", Status, D_Status);

  32.     Status = E_Status;
  33.     printf("Status = %d, E_Status = %d\r\n", Status, E_Status);

  36.     return 0;
  37. }

输出结果：

c语言的数据基本类型分别为_c语言数据类型中的基本类型_c语言中基本数据类型

笔记：

指针类型

定义：

创建指针变量的语法格式：

  1. // 指针变量的定义
  2. 数据类型 *指针变量名;

：

  1. char *p;
  2. // 星号 "*" 表示，其后面的名字是一个指针变量名。即：p 为指针变量名。
  3. // char 表示，该指针变量 p 的数据类型为字符型。

引入指针后，C/C++中访问变量数据值的方式有两种：

与指针运算相关的运算符有两种类型：

1::

  1. // 创建整型指针变量 p
  2. int *p;

  5. // 创建整型变量 a，并初始化数据只为 2
  6. int a = 2;        // 假定变量 a 的存储地址为 0x8000

  9. //获取整型变量 a 的存储地址，并将该地址赋值给指针变量 p。
  10. p = &a;    
        
 // // 结果为：指针变量 p 存储了变量 a 的地址，即 0x8000。
  1. // 之后就可以根据需要，通过 *p 的形式来间接访问变量 a 的数据值 2 了

2：

  1. // p，表示指针变量，指向存储空间的地址
  2. // *p，指针变量 p 所指向的存储空间的数据值
  3. // &p，指针变量 p 所占用的存储空间的地址

  5. int main(void)
  6. {
  7.     // 创建 int 类型的变量 a ， 并对其进行初始化赋值为 2； 
  8.     int a = 2;    
  9.     // 创建 int 类型的指针变量 p ，并将其初始化，指向变量 a 的内存地址
  10.     int *p = &a;    
        
  12.     // 输出变量 a 的地址
  13.     printf("a's Address = 0x%x.\r\n", &a);    
  14.     // 输出变量 a 的值
  15.     printf("a = 0x%x.\r\n", a);                
  16.     // 输出指针变量 p 的地址
  17.     printf("p's Address = 0x%x\r\n", &p);    
  18.     // 输出指针变量 p 的值
  19.     printf("p = 0x%x\r\n", p);            
  20.     // 输出指针变量 p 所指向的内存单元的值
  21.     printf("*p = 0x%x\r\n", *p);    
  22.     // 输出指针变量 p 指向的内存单元数据的存放地址，即变量 a 的地址
  23.     printf("&(*p) = 0x%x\r\n", &(*p));    
  24.     // 输出变量 a 的内存地址指向的数据值，即变量 a 的值
  25.     printf("*(&a) = 0x%x\r\n", *(&a));

  28.     return 0;
  29. }

输出结果：

c语言中基本数据类型_c语言数据类型中的基本类型_c语言的数据基本类型分别为

注意：从上面的例子可以看出，值运算和地址运算互为逆运算。

空类型

定义：代表未知类型，不能代表真实变量。

影响：

：

  1. void n;    // 错误，不能表示真实的变量。
  2. void nFunction(void);    // 正确。
  3. void xFunction(char n);    // 正确。

void类型指针（void *）：表示未知类型的指针，可以指向任何类型的变量。

吴秀华

物联网和智能硬件浏览器

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标签： 变量 类型 语法

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