C程序设计
$ vim sin.c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
double x,y;
printf("please input number:\n");
scanf("%lf", &x);
y = sin(x);
printf("sine of %lf is %lf\n", x, y);
return 0;
}
$ gcc sin.c -o sin
$ sin.exe
please input number:
1
sine of 1.000000 is 0.841471
求两数中的最大值
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int max(int x, int y);
int main()
{
int x,y,z;
int max(int x, int y);
printf("please input two numbers:\n");
scanf("%d%d", &x, &y);
z = max(x,y);
printf("max = %d\n",z);
return 0;
}
int max(int x, int y)
{
return x>y ? x : y;
}
数据的表现形式
计算机高级语言中，数据又两种表现形式，常量和变量。
常量：程序运行过程中，值不能被改变的量。
- 整型常量
- 实型常量
- 字符常量
- 字符串常量
- 符号常量
符号常量用标识符代表一个常量，C语言中可用一个标识符来表示一个常量，称之为符号常量。
符号常量在使用之前必须先定义后使用，定义形式：
#define 标识符 常量
#define是一条预处理命令，预处理命令以#开头，又称为宏定义命令。功能是把该标识符定义为其后的常量值。一经定义，以后在程序中所有出现该标识符的地方均代之以该常量值。习惯上符号常量的标识符用大写字母，变量标识符用小写字母，以示区别。
#define PI 3.14
#define PRICE 10
例如
#include <stdio.h>
#define PRICE 10 //使用标识符代表一个常量称为符号常量
int main()
{
int number,total;
printf("please input number:\n");
scanf("%d", &number);
total = number * PRICE;//符号常量与变量不同的是其值在其作用域内不能改变也不能再被赋值
printf("total is %d\n", total);
return 0;
}
变量代表一个有名字的、具有特定属性的一个存储单元。用来存储数据，也就是存放变量的值。在程序运行期间，变量的值是可以改变的。
int k = 3;
变量必须先定义后使用。在定义时指定该变量的名字和类型。一个变量应该有一个名字，以便被引用。
变量名实际上是以一个名字代表的一个存储地址，在对程序编译连接时由编译系统给每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。
数据类型
基本数据类型主要特点是“值不可在分解为其他类型”，也就是说它是“自我说明”的。构造数据类型是根据已定义的一个或多个数据类型用构造的方法来定义，也就是说一个构造类型的值可以分解成若干个“成员”或“元素”。每个成员都是一个基本数据类型或构造类型。
所谓数据类型，是对数据分配单元的安排，包括存储单元的长度（占多少字节）以及数据的存储形式，不同类型分配的长度和存储形式。
整型
- 基本整型（int）
在存储单元中存储方式是用整数的补码（complement）形式存放，一个正数的补码是此数的二进制形式。
int i = 5;
一个负数则应先求出负数的补码，求补码的方式是先将此数的绝对值写成二进制，然后对其后面所有二进制按位取反，再加一。
int i = -5;
在存放整数的存储单元中，最左边一位是用来表示符号的，该位为0表示数值为正，该位为1表示数值为负。
- 短整型（short int）
短整型类型名为short int或short。 - 长整型（long int）
长整型类型名为long int或long。 - 双长整型（long long int）
双长整型类型名为long long int或long long。
$ vim integer.c
#include <stdio.h>
int main()
{
int i;
short int si;
long int li;
printf("int size is %d\nshort int size is %d\nlong int size is %d\n", sizeof(i), sizeof(si), sizeof(li));
return 0;
}
$ gcc integer.c -o integer
$ integer.exe
int size is 4
short int size is 2
long int size is 4
整型变量的符号属性
变量值的存储单元中都是以补码形式存储的，存储单元中的第一个二进制代表符号。
- 有符号基本整型
[signed] int - 无符号基本整型
unsigned int - 有符号短整型
[signed] short [int] - 无符号短整型
unsigned short [int] - 有符号长整型
[signed] long [int] - 无符号长整型
unsigned long [int] - 有符号双长整型
[signed] long long [int] - 无符号双长整型
unsigned long long [int]
有符号整型数据存储单元中最高位代表符号（0为正1为负），如果指定unsigned为无符号型，存储单元中全部二进制位都用作存放数值本身，而没有符号。无符号型变量只能存放不带符号的整数，而不能存放负数，由于左边最高位不再用来表示符号，而用来表示数值，因此无符号整型变量中可以存放的整数的范围比一般整型变量中整数的范围扩大一倍。
short s; // a 为有符号短整型变量，数值范围为 -32768~32767。
unsigned short b;// b为无符号短整型变量，数值范围为 0~65535。
- 只有整型（包括字符型）数据可以加
signed或unsigned修饰符，实型数据不能加。 - 对于无符号整型数据用
%u格式输出，%u表示用无符号十进制的格式输出。
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned short i = 1; //1 指定无符号十进制整数
unsigned short j = -1;//65535 不能讲负整数存储在无符号变量中
printf("%u\n%d\n", i, j);
return 0;
}
系统对-1先转换成补码形式，就是全部二进制位都是1，然后将其保存如变量j中。由于j是无符号短整型变量，其左边第一位不代表符号，按$d格式输出就是65535。
整型数据的溢出
#include <stdio.h>
int main()
{
// 整型数据的溢出
int i,j;
i = 32767;// 0111 1111 1111 1111
j = i + 1;// 1000 0000 0000 0000
printf("%d\n%d\n", i, j);
return 0;
}
字符型
由于字符是按其代码（整数）形式存储的，因此C99把字符型作为整型的一种。字符型数据包括字符常量和字符变量。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 97;
char c = 'a';
printf("%d %c\n", i, i);
printf("%d %c\n", c, c);
return 0;
}
字符与字符代码并不是任意写一个字符，程序都能够识别的，只能使用系统的字符集中的字符，目前多数系统采用ASCII字符集。各种字符集的基本集都包括127个字符。
字符是以整型（字符的ASCII代码）存放在内存单元中的。字符的ASCII代号最多用7个二进制位就可以表示，所有127个字符都可以用7个二进制位表示。所以在C中，指定用1个字节（8位）存储一个字符。此时，字节中的第一位为0。
- 字符常量只能用单引号
- 字符常量只能是单个字符不能是字符串
- 字符可以是字符集中任意字符
字母大小写转换
#include <stdio.h>
int main()
{
char c,result;
printf("please input a char for convert format:\n");
scanf("%c",&c);
if(c>=97 && c<129){
result = c - 32;
}else if(c>=65 && c<97){
result = c + 32;
}
printf("result is %c\n", result);
return 0;
}
浮点型
浮点型数据用来表示具有小数点的实数。C语言中实数是以指数形式存放在存储单元中，一个实数表示为指数可以有不止一种形式，只要在小数点位置浮动的同时改变指数的值，就可以保证它的值不会改变。由于小数点位置可以浮动，所以实数的指数形式称为浮点数。
- 十进制数形式：由数码0到9和小数点组成
- 指数形式：由十进制数加阶码标志
e或E以及阶码组成。
在指数形式的多种表示形式中小数部分中小数点前的数字为0、小数点后第一位数字不为0的表示形式称为规范化的指数形式。一个实数只有一个规范化的指数形式，在程序以指数形式输出一个实数时，必然以规范化的指数形式输出。
实数在内存中的存放形式
浮点数类型包括
- 单精度浮点型（float）
编译系统为每个float型变量分配4个字节，数值以规范化的二进制数指数形式存放在存储单元中。在存储时，系统将实型数据分为小数部分和指数部分分别存放，小数部分的小数点前面的数为0。
实际上在计算机中用二进制数来表示小数部分以及用2的幂次来表示指数部分。究竟用多少位来表示小数部分，多少位来表示指数部分，C标准并无具体规定，由各C语言编译系统自定。 - 双精度浮点型（double）
C程序中的实型常量都是双精度浮点型常量。
float a = 3.14159;// warning: truncation from 'const double' to 'float'
- 长双精度浮点型（long double）
类型自动转换
赋值运算中，赋值运算两边数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。若右边量的数据类型长度长时将丢失一部分数据，这样会降低精度，丢失的部分按四舍五入向前舍入。
强制类型转换
(类型说明符) (表达式) // 将表达式的运算结果强制转换成了类型说明符所表示的类型
无论是强制转换或是自动转换，都只是为了本次运算的需要而对变量的数据长度进行的临时性转换，而不改变数据说明时对该变量定义的类型。
运算符
字符型与整型数据运算
#include <stdio.h>
int main()
{
char c1, c2;
c1 = 'A';// 将字符的ASCII编码存入c1变量
c2 = c1 + 32;
printf("%c\n%d\n", c2, c2);
return 0;
}
自增自减
#include <stdio.h>
int main()
{
int i,j,k;
i = 0;
j = ++i;
k = i++;
printf("%d\n%d\n%d\n", i, j, k);// 2 1 1
return 0;
}
