第3章数据类型和运算符

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2023-12-01

数据类型和运算符

数据存储的原理
- 进制：十进制，二进制，八进制，十六进制
- 进制转换
- 源码、反码、补码
- 源码、反码、补码的应用
关键字和标识符
常量和变量
运算符

声明和定义

什么是定义：所谓的定义就是(编译器)创建一个对象，为这个对象分配一块内存并给它取上一个名字，这个名字就是我们经常所说的变量名或对象名。但注意，这个名字一旦和这块内存匹配起来(可以想象是这个名字嫁给了这块空间，没有要彩礼啊。^_^)，它们就同生共死，终生不离不弃。并且这块内存的位置也不能被改变。一个变量或对象在一定的区域内（比如函数内，全局等）只能被定义一次，如果定义多次，编译器会提示你重复定义同一个变量或对象。

什么是声明：有两重含义，如下：

第一重含义：告诉编译器，这个名字已经匹配到一块内存上了(伊人已嫁，吾将何去何从？何以解忧，唯有稀粥)，下面的代码用到变量或对象是在别的地方定义的。声明可以出现多次。

第二重含义：告诉编译器，我这个名字我先预定了，别的地方再也不能用它来作为变量名或对象名。比如你在图书馆自习室的某个座位上放了一本书，表明这个座位已经有人预订，别人再也不允许使用这个座位。其实这个时候你本人并没有坐在这个座位上。这种声明最典型的例子就是函数参数的声明，例如：

void fun(int i, char c);

定义声明最重要的区别：定义创建了对象并为这个对象分配了内存，声明没有分配内存(一个抱伊人，一个喝稀粥。^_^)。

静态存储区的理解

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

char * getStr1()
{
    char *p1 = "hello";
    return p1;
}
char *getStr2()
{
    char *p2 = "hello";
    return p2;
}

void main()
{
    char *p1 = NULL;
    char *p2 = NULL;
    p1 = getStr1();
    p2 = getStr2();

    //打印p1 p2 所指向内存空间的数据
    printf("p1:%s , p2:%s \n", p1, p2);

    //打印p1 p2 的值
    printf("p1:%d , p2:%d \n", p1, p2);

    system("pause");
    return ;
}

运行结果

p1:hello , p2:hello
p1:4210688 , p2:4210688

字符型：char

字符变量的定义和输出

字符型变量用于存储一个单一字符，在 C 语言中用 char 表示，其中每个字符变量都会占用 1 个字节。在给字符型变量赋值时，需要用一对英文半角格式的单引号(' ')把字符括起来。

字符变量实际上并不是把该字符本身放到变量的内存单元中去，而是将该字符对应的 ASCII 编码放到变量的存储单元中。char的本质就是一个1字节大小的整型。

ASCII对照表

ASCII编码是一个标准，其内容规定了把英文字母、数字、标点、字符转换成计算机能识别的二进制数的规则，并且得到了广泛认可和使用。

（1）ASCII非打印控制字符：ASCII表上的数字0-31分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备（参详ASCII码表中0-31）。

（2）ASCII打印字符：数字32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。数字127代表DELETE命令（参详ASCII码表中32-127）。

ASCII值	控制字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	/	124	\
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL

ASCII 码大致由以下两部分组成：

ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。数字 127 代表 Del 命令。

转义字符

转义字符	含义	ASCII码值（十进制）
\a	警报	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\\	代表一个反斜线字符"\"	092
\'	代表一个单引号（撇号）字符	039
\"	代表一个双引号字符	034
\?	代表一个问号	063
\0	数字0	000
\ddd	8进制转义字符，d范围0~7	3位8进制
\xhh	16进制转义字符，h范围0~9，a~f，A~F	3位16进制

类型限定符

限定符	含义
extern	声明一个变量，extern声明的变量没有建立存储空间。 extern int a;
const	定义一个常量，常量的值不能修改。 const int a = 10;
volatile	防止编译器优化代码
register	定义寄存器变量，提高效率。register是建议型的指令，而不是命令型的指令，如果CPU有空闲寄存器，那么register就生效，如果没有空闲寄存器，那么register无效。

程序的内存四区模型

1499583481558

流程说明

操作系统把物理硬盘代码load到内存
操作系统把c代码分成四个区
操作系统找到main函数入口执行

各区元素分析

1499583558110

位操作

左移<<：左边移出去的二进制位丢弃，右边空出的二进制位补0，X << n = X * 2ⁿ

右移>>：左边的二进制位补0或者补1（如果操作数是无符号数或有符号正数就补0，如果是有符号负数就补1），右边的二进制位丢弃，X >> n = X / 2ⁿ

计算机中的数据单位

1499574495891

术语	含义
bit(比特)	一个二进制代表一位，一个位只能表示0或1两种状态。数据传输是习惯以“位”（bit）为单位。
Byte(字节)	一个字节为8个二进制，称为8位，计算机中存储的最小单位是字节。数据存储是习惯以“字节”（Byte）为单位。
WORD(双字节)	2个字节，16位
DWORD	两个WORD，4个字节，32位
1b	1bit，1位
1B	1Byte,1字节，8位
1k，1K	1024
1M(1兆)	1024k, 1024*1024
1G	1024M
1T	1024G
1Kb(千位)	1024bit,1024位
1KB(千字节)	1024Byte，1024字节
1Mb(兆位)	1024Kb = 1024 * 1024bit
1MB(兆字节)	1024KB = 1024 * 1024Byte

链接

C变量有3种链接属性

外部链接：可以在多文件中使用（全局作用域），跨文件访问
内部链接：只能在源代码文件和它所包含的头文件中使用（文件作用域）
无链接：块作用域、函数作用域、函数原型作用域，局部变量（auto的、static的）就是无链接的

存储类别说明符

auto 自动变量
static 内链接，static修饰的函数和全局变量，外部文件无法访问，只有文件内部才能够进行访问
extern 修饰全局变量，可以实现跨文件访问变量
register 寄存器变量
typedef
_thread_local

第3章 数据类型和运算符